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中科大阿巴赛3D创客教育课程体系

双创教育的课程体系:以培养学生创新能力为抓手,以3D打印技术为核心的3D建模设计及3D打印机操作、3D打印智能小车、3D打印机器人和3D科技创新教育(创客教育)等课程体系。

课程包括基础课程(初级课程)和中级课程和高级课程。

基础课程内容包括设计肥皂盒、衣服夹,送给爸妈的礼物、魔术瓶和遥控电动船等五项作品:从课程的设计渗透了ABC3D软件功能的使用,及设计中引导学生学会观察生活,设计出实用性强的物品,有价值的东西。学会空间想象,学会奇思妙想,学会独立自主,学会生活实践;

中级课程——3D打印智能小车,学会创新理念,学会逻辑推理,学会精益求精,学会开拓进取。

高级课程——3D打印四足机器龟和3D打印17自由度机器人。学会逆向思维,学会心思缜密,学会创新创造,学会高瞻远瞩。

评价方式:

创客等级的划分:创客的评级指标是通过学习,能够熟练运用所学的知识与技能,自己亲自动手设计、打印、组装,编程、调试,操作等过程,考核合格者,授予中国科学技术大学数学科学学院颁发的创客等级证书。获得创客资质的学员,有资格在创客基地进行科技创新项目创作与设计,可以获得老师的指导。

初级创客主要是完成基础课程中4个3D作品的设计与打印并能说明的原理与用途。和完成设计并打印、组装、调试、操作遥控电动船。

中级创客主要是完成中级课程——3D打印智能小车,完成智能小车的外观框架的设计并打印,认识主控板、传感器、舵机、电源、接口、RJ25连接线等组件并组装,利用编程软件进行编程、调试、操作智能小车。

高级创客主要是完成高级课程中3D打印机器人,分为两个阶段,第一阶段是完成四足机器龟,第二阶段是17自由度人形机器人。主要完成机器人的关节、外观框架的设计并打印,认识主控板、传感器、舵机、蓝牙模块、MP3模块、遥控模块、电源等组件并组装,利用编程软件进行编程、调试、操作机器人。

双创教育课程设置

课程阶段

初级课程

中、高级课程

课程项目

船模课程

中级:车模设计

高级:设计机器人

车模组装

构建机器人

编程调试

课时安排

10课时

中级:3课时/

高级:12课时

2课时

8课时

5课时

10课时

1、了解前沿3D科技,包括3D设计、3D打印、3D扫描、3D交互、3D漫游、虚拟现实、大数据、智能机器人等高新技术知识。

2、学习构思并熟练使用ABC3D软件设计模型;

3、在学习过程中学会坐标系的使用,空间感的建立,以创新思维理解数学计算、三维几何知识,并学会空间思维,逻辑思维,逆向思维,综合理解能力。

4、学会亲自动手使用3D打印机打印自己的模型;

5、通过认识电子配件,并组装遥控电动船;

6、通过制作船模检验学习成果,检验知识应用能力。

1、让学员运用测量工具测量相关的尺寸,并学会绘制或读懂二维图纸;

2、根据图纸分析出智能小车、机器人的结构及设计零部件的思路;

3、根据尺寸精确设计出智能小车、机器人的各部件,设计过程中考虑到美观、布线、干涉、重心等因素;

4、学会虚拟装配所有的智能小车、机器人部件,检查问题,并加以修改;

5、该阶段可以让学生学会接近工业设计。

6、提高语文、数学、物理、化学、英语、生动、地理、美术、计算机等学科知识综合应用水平、拓展延伸。

1、让学员认识各种电子部件,包括舵机、电源、主控板、超声波传感器、光线传感器、巡线传感器、MP3模块、通信模块等;

2、认识并熟练使用工具将智能小车、机器人整体构建出来;

3、构建过程中,引导学员分析和规划好组装流程,学会合理安排组装顺序,优化最佳方案,分段处理将复杂的问题分解成多个简单的问题,逐个击破;

4、该阶段可以锻炼学员手的力量和灵活性。

5、结合生活实践,课内与课外知识大联动,敢干能做,独立自主、自力更生。

1、让学员学会使用图形化编程软件调试智能小车、机器人的初始状态;

2、学会给智能小车、机器人编程、编写简单到复杂的动作组、让智能小车、机器人完成相应的动作;

3、学会将整体动作分解为一些关键组,化繁为简,各个击破;

4、在学习过程中,认识到电子编程的方法,逻辑和机电一体化的概念;

5、掌握摇控智能小车、机器人表演、比赛规则与方法。

6、大胆尝试,打破常规思维,学会创新创造。

数学:小数运算、正负数、空间几何、对称、方位、平行、垂直、角度、平移、旋转、镜像、对齐、三视图、集合运算、数组、函数、向量、微积分、布尔、拓扑运算、坐标系等;

物理:速度、行程、加速度、空气动力、阻力、摩擦力、电路知识、无线电通信等;

工程:沉孔、定位、公差、干涉等;

数学:小数运算、正负数、垂直、角度运算、对齐、尺寸、阵列、镜像、空间关系、曲面;坐标、函数、

物理:游标卡尺、重心、力学;热学、填充密度

生物学:骨骼、关节、步态,形态、动作协调;

工程:干涉、布线通道、沉孔、定位、公差、装配、结构强度、热收缩比、承受力;

数学:熔点、物理变化、材料形变;温度

物理:舵机、数字电路、模拟电路、传感器、电源、无线电、扬声器、蓝牙;

工程:组装工具、装配顺序、布线、美观,电动工具,电烙铁焊接,万用表;

美术:点、线、面构图,透视原理,三维视图制作,

计算机:ABC3D软件、切片软件应用

数学:平均数、数字角度转换、对称关系,逻辑算法;

物理:重心、误差、调节、无线电遥控技术、跳线设置

计算机:软件应用、模块化编程、固件上传、在线调试、机电一体化、

生物:步态分析、运动分解、稳定、平衡;

 

能力提升

空间想象能力

数学计算能力

逆向思维能力

学以致用能力

布局谋篇能力

融会贯通能力

结构分析能力

统筹规划能力

动手操作能力

创新创造能力

综合归纳能力

审美观察能力

团队协作能力

手脑协调能力

发现问题能力

解决问题能力

精工细作能力

综合实践能力

逻辑思维能力

随机应变能力

举一反三能力

独立自主能力

主动求知能力

总揽全局能力

情感态度

热爱科学  开阔视野

孝敬父母  认真学习

动手动脑  勇于探索

严谨计算  耐心细致

勤学苦练  学以致用

高瞻远瞩  谦虚谨慎

动手实践  实事求是

注重细节  反思迭代

不怕失败  敢于挑战

敢干创新  开拓创新

超前意识  拓展知识发明创造  勇于竞争

双创教育课程费用标准

课程

类  别

项  目

数量

单  价

小计

总费用

说    明

初级课程

船模课程

3D基础设计

4课时

140元/课

1400元

1898元

该课程让学生设计肥皂盒、衣服夹、送给爸妈的礼物、魔术瓶、电动船等5个模型。遥控电动船为主课程,有电子配件,耗材量较大。

设计电动船

3课时

调试电动船

3课时

电子配件

硬件设备

1套

98元

98元

耗材

PLA环保

800g

0.5元/g

400元

 

中级课程

智能小车

设计车身模型

3课时

140元/课

1400元

2480元

该课程让学生设计智能小车的车身框架模型,打印实物组装,编程调试。

配件包含硬件设备和相配套的软件。

组装实体车模

2课时

编程调试

5课时

电子配件

硬件设备

1套

780元/套

780元

配套软件

1套

耗材

PLA环保

600g

0.5元/g

300元

 

高级课程

机器人课程

设计机器人

12课时

140元/课

4200元

8260元

该课程让学生设计机器人舵机模型,头部、身体、关节等部位模型、组装打印实体,安装相关软件、硬件编程、调试程序等。

 

此电子配件包含四足机器龟和17自由度机器人的电子元件。

 

 普通打印服务1.0元/g,不包含设计费用。创客会员0.5元/g,超过4千克的部分0.4元/g。

构建机器人

8课时

机器人编程

10课时

电子配件

数字舵机

29个

70元/个

2560元

主控板

2块

240元/块

480元

MP3模块

1块

80元/块

80元

锂电池

2块

80元/块

160元

充电器

2个

30元/个

60元

蓝牙模块

1块

20元/块

20元

遥控器

2套

50元/套

100元

工具包

1套

30元/套

30元

3D耗材

四足机器人

900g

0.5元/g

1100元

17自由度

机器人

1300g

项目

内容

数量

单价

总价

说明

ABC3D

软件

软件安装包

1套(含课本)

680元

680元

ABC3D软件,一款面向孩子们的3D设计软件,放飞孩子梦想的软件,孩子学习的好帮手,陪伴终身的创造工具。

创客云空间

300M

免费

3D模型库

3000个

免费

 

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