人工智能WER机器人二课堂电子教案总.docx
《人工智能WER机器人二课堂电子教案总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人工智能WER机器人二课堂电子教案总.docx（65页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
人工智能WER机器人二课堂电子教案总
库尔勒市第三中学
人工智能
——WER机器人二课堂教案
2018年4月
一、多彩的机器人世界
教学目标：
知识与技能
1.掌握机器人的定义
2.了解机器人的发展历程及用途
3.认识机器人的分类
过程与方法
锻炼学生科学对待生活中遇到的问题、培养学生区别人工智能和人类智能的能力、培养学生观察能力、思维能力和联想能力、培养学生的用科学的方法解决问题能力。
情感态与价值观
有意识培养学生的讨论、及合作意识、培养他们热爱科学、学习科学的精神。
教学重点：
机器人的定义
教学难点:
机器人的分类
教学准备：
笔记本电脑、WER机器人套装组合零件
课时安排：
1课时
课型：
授新课
教学过程：
一、导入
机器人技术的应用非常的广泛,大到神州七号,航空母舰,小到感应灯.自动冲水水龙头.那么你们知道到底什么是机器人；以及他们有哪些分类吗？
学生活动：
观看展示的文字有图片，对机器人有初步的了解。
并可以上网自己找一些自己感兴趣的实例。
二、新课
一、这节课主要是让学生了解机器人的定义：
机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活的自动化机器。
二、并针对机器人的具体情况找一些图片，让学生了解在我们的现实生活中存在的活生生的机器人世界
学生活动：
自己上网查找机器人在现实生活中的运用。
三、让学生了解机器人的分类：
工业机器人娱乐机器人服务机器人
军用机器人教育机器人
学生活动：
根据机器人的分类列举其在各个领域中运用的实例。
四、给学生展示能力风暴机器人的零部件，并让学生观看能力风暴机器人比赛视频，以激发学生的学习兴趣和激情，同时为今后机器人拼装和巡线做好铺垫。
五、最后展示一下未来机器人可能的样子：
板书设计：
第一课：
多彩的机器人世界
一、机器人的定义
二、机器人的分类
课堂小结：
这节课主要让学生了解机器人的一些知识，了解我们这个世界对机器人的使用。
并初步认识能力风暴机器人的零部件及想个比赛规则和要求。
教学反思：
这节课主要是了解世界人的世界，在教学的时候有点过于注重基础知识的掌握，要敢行放开，让学生通过网络更多的接触才好，限于学校的现有的情况，更多的要注重学习兴趣的养成，可以让学生在课下的时候多关注此类信息，特别要多注意日本的机器人发展，它代表着世界自动化的发展进度。
二、WER小车拼装（后车轮的拼装）
教学目标：
知识与技能
1.掌握机器人后车轮的拼装方法
2.了解电机和车轮之间的关系
过程与方法
通过让学生实操来进行本课的学习，在学习拼装机器人车轮的同时提高他们的动手能力和创新意识。
主要是以示意图展示和老师拼装指导为辅，学生操作为主的方式进行本课。
情感态与价值观
有意识培养学生的讨论、及合作意识、培养他们热爱科学、学习科学的精神，提高他们的动手操作能力和创新意识。
教学重点：
机器人后车轮的拼装方法
教学难点:
电机与车轮之间的关系
教学准备：
笔记本电脑、WER机器人套装组合零件
课时安排：
1课时
课型：
授新课
教学过程：
一、导入
上节课已经初识了咱们能力风暴机器人，并且观看了中学生全国普及赛的现场比赛视频，大家想通过自己的努力完成小车的拼装并让机器人跑起来吗？
那么今天我们就开始动手拼装自己的机器人吧。
二、新课
一、机器人后车轮的拼装操作
1、左（右）轮的拼装：
教师展示拼装步骤，学生以小组为单位进行拼装，老师适当进行讲解
第一步：
第二步:
第三步:
第四步:
第五步:
第六步:
第七步:
2、学生活动：
跟着教师讲解按步骤完成了左右轮中其中一个轮子的拼装，学生以小组为单位进行讨论拼装过程中存在的问题，及自己拼装过程中存在的疑问，教师指导。
3、另一个轮子的拼装
以前面一个轮子拼装过程中存在问题为经验，参照操作步骤完成另一个车轮的拼装。
第八步:
第九步:
第十步:
第十一步:
第十二步:
第十三步:
第十四步:
4、学生活动：
跟着教师讲解按步骤完成了另一个轮子的拼装，学生以小组为单位进行讨论拼装过程中存在的问题，及自己拼装过程中存在的疑问，教师指导。
二、小组合作探究：
按照前面学习的车轮拼装流程，自行进行车轮拼装的练习的同时，探究电机与车轮之间的关系，理解电机如何控制车轮进行运转。
电机和车轮之间通过齿轮链接，车轮的运转速度是有电机的马达转速控制的。
板书设计：
WER小车拼装——后车轮的拼装
一、按照示意图进行左右车轮的拼装操作
二、小组探究——马达与车轮之间的关系？
课堂小结：
这节课主要是让学生动手进行机器人车轮的拼装操作，让学生在实际的操作过程中理解电机与车轮之间的联系，掌握机器人能过运行的基本原理。
教学反思：
本节课通过学生的实操让学生理解电机和车轮之间的关系，并在实际拼装的过程中加深对机器人的理解和运用。
学生兴趣很浓厚，但是一节课的时间有点紧张。
三、WER小车拼装（转向轮光感拼装与小车的组装）
教学目标：
知识与技能
3.掌握机器人转向轮光感拼装与小车的组装方法
4.了解电机和车轮之间的关系
过程与方法
通过让学生实操来进行本课的学习，在学习拼装机器人转向轮的同时提高他们的动手能力和创新意识，了解车辆构造。
主要是以示意图展示和老师拼装指导为辅，学生操作为主的方式进行本课。
情感态与价值观
有意识培养学生的讨论、及合作意识、培养他们热爱科学、学习科学的精神，提高他们的动手操作能力和创新意识。
教学重点：
机器人转向轮光感拼装与小车的组装方法
教学难点:
电机与车轮之间的关系
教学准备：
笔记本电脑、WER机器人套装组合零件
课时安排：
1课时
课型：
授新课
教学过程：
一、导入
上节课已经简单了解了后车轮的拼装方法，但是只有后轮的小车是跑不起来的，怎么能让小车跑起来呢？
今天我们继续学习。
二、新课
一、机器人转向轮的拼装操作
1、教师展示拼装步骤，学生以小组为单位进行拼装，在上节课后轮的基础上开始学习感光装置的安装，老师适当进行讲解。
第一步：
第二步:
第三步:
第四步:
第五步:
第六步:
第七步:
2、学生活动：
跟着教师讲解按步骤完成了感光装置的拼装，学生以小组为单位进行讨论拼装过程中存在的问题，及自己拼装过程中存在的疑问，教师指导。
3、继续学习转向轮的拼装。
第八步:
第九步:
第十步:
第十一步:
第十二步:
4、学生活动：
跟着教师讲解按步骤完成了转向轮的拼装，学生以小组为单位进行讨论拼装过程中存在的问题，及自己拼装过程中存在的疑问，教师指导。
二、小组合作探究：
按照前面学习的车轮拼装流程，自行进行车轮拼装的练习。
板书设计：
WER小车拼装——转向轮感光设备与转向轮的拼装
一、按照示意图进行拼装操作
二、反复进行小车拼装练习
课堂小结：
这节课主要是让学生动手进行机器人感光设备和转向车轮的拼装操作，让学生在实际的操作过程中理解小车构造，掌握机器人能过运行的基本原理。
教学反思：
本节课通过学生的实操让学生理解小车构造，并在实际拼装的过程中加深对机器人的理解和运用。
学生兴趣很浓厚，但是一节课的时间有点紧张。
四、WER新拼装小车功能调试与测试
教学目标：
知识与技能
5.掌握机器人小车的组装方法
6.WER新拼装小车功能调试于测试
过程与方法
通过让学生实操来进行本课的学习，在学习拼装机器人小车和接线过程中提高他们的动手能力和创新意识。
主要是以示意图展示和老师拼装指导为辅，学生操作为主的方式进行本课。
情感态与价值观
有意识培养学生的讨论、及合作意识、培养他们热爱科学、学习科学的精神，提高他们的动手操作能力和创新意识。
教学重点：
机器人小车功能调试
教学难点:
接线
教学准备：
笔记本电脑、WER机器人套装组合零件
课时安排：
1课时
课型：
授新课
教学过程：
一、导入
上节课已经基本完成了机器人小车的拼装，但是只有轮子的小车是跑不起来的，怎么能让小车跑起来呢？
需要马达的转动，那么马达又如何带动车轮动呢？
今天我们继续学习。
二、新课
一、机器人小车接线操作
1、教师展示接线步骤，学生以小组为单位进行拼装，老师适当进行讲解。
第一步：
2、学生活动：
跟着教师讲解按步骤完成接线，教师讲解接线原理，学生以小组为单位进行讨论接线过程中存在的问题，及自己解接线过程中存在的疑问，教师指导。
二、小组合作探究：
进行感光装置测试，左右后轮转动测试。
第二步:
第三步:
板书设计：
WER小车拼装——新拼装小车功能调试与测试
一、按照示意图进行接线操作
二、反复进行小车功能测试
课堂小结：
这节课主要是让学生动手进行机器人小车接线操作，让学生在实际的操作过程中理解电机与齿轮的连接关系，掌握机器人运行的基本原理。
教学反思：
本节课通过学生的实操让学生理解小车运转原理，并在实际拼装的过程中加深对机器人的理解和运用。
进一步加强小车拼装操作练习。
五、安装路灯、获取能量块、开采铁矿工具的拼装
二．教学目的
知识与技能：
掌握安装路灯、获取能量块、开采铁矿工具的拼装方式，与马达之间的连接方式。
过程与方法：
1、通过观察路灯、能量块、开采矿石任务，动脑分析，形成初步的解决方案。
2、通过动手拼装，得到采集工具。
情感态度与价值观：
将思想和动手有机结合起来，使学生的动手能力有一定的提升，在动脑和动手的过程中体验做出项目的喜悦。
三．教学重点：
拼出制定工具，并在地图上做测试。
四．教学难点：
理解各种工具的拼装过程，自主拼装。
五.教学准备：
六.课型：
新授课
七.课时：
一课时
八．教学过程（或称课堂结构，说明教学进行的内容、方法步骤）
（一）导入新课
开始新课前让学生自主拼装小车，并观察地图中的各任务，理解拼装要达到的目的。
（二）讲授新课
（1）讲授安装路灯、获取能量块、开采铜矿任务。
①安装路灯任务：
如图1所示的路灯杆上，用小车装着两个路灯，将其挂在路灯架子的磁铁上，任务完成结果如图2所示。
图1安装路灯（完成前）图2安装路灯（完成后）
②获取能量块任务：
在图3所示的架子上，悬挂一个能量块，小车通过这个架子时，将能量块收集到车上，并将其运回基地。
图3能量块任务
③开采铁矿：
把如图4所示的铁矿石模型运送回基地。
图4铁矿石模型
（2）让学生根据地图中安装路灯、获取能量块、开采铁矿工任务的特点，自主构思，自主讨论并绘制学生心目中能够达到目的的轮廓。
（3）根据学生绘制出来的结构，相互讨论可行性，对于可行性较好的小组，按自身设计进行拼装。
对于自主研发效果不理想的小组，传授教师队伍的解决方案，进行拼装。
（4）在地图上运行（程序还没教，直接用之前做好的标准程序跑），说出各种结构的优势和缺陷。
教师队伍拼装结构如图5所示。
图5教师队伍拼装思想图
三个工具分别如图6所示。
图2安装路灯、获取能量块、采矿工具
（三）巩固练习
让学生拆卸所有工具，不同小组拼装不同的部分。
时间控制在3~5分钟。
（四）归纳小结
做的最快的小组学生进行归纳总结思想和拼装方式，时间控制在3分钟左右。
九．作业安排
思考如何才能保证机械传动的紧密性，我们的工具拼装有哪些地方可以进行改进。
十．板书设计
第五节工具拼装
1、安装路灯
任务特点：
结构：
2、获取能量块
任务特点：
结构：
3、开采铁矿工具
任务特点：
结构：
课后反思：
（1）课堂时间不充分，学生拼装小车的时间过长，导致时间比较紧，自主构思环节所用的时间太短，导致学生的自主构思方案不完善，最终由教师传授预定的方案。
如果给自主构思一定的时间，将会达到比较不错的效果。
（2）本节课的学习内容比较简单，对于推拉、勾取等思想的理解较好。
六、修理风扇和开采铜矿（包含修理风扇2中的地面限高内容的拼装）
一、标题
修理风扇和开采铜矿（包含修理风扇2中的地面限高内容的拼装）
二．教学目的
知识与技能：
熟悉修理风扇任务，掌握修理风扇连接方式，理解地面限高的意义和拼装方式。
过程与方法：
1、通分析修理风扇和开采铜矿任务，动脑分析，形成初步的解决方案。
2、通过动手拼装，得到修理风扇工具。
情感态度与价值观：
将思想和动手有机结合起来，使学生的动手能力有一定的提升，在动脑和动手的过程中体验做出项目的喜悦。
三．教学重点：
对比修理风扇1和开采铜矿之间的共同点，拼装出开采铜矿工具；理解地面限高装置的必要性，并且拼装处地面限高装置。
四．教学难点：
准确对准铜矿（或风扇）所在位置。
五.教学准备：
六.课型：
新授课
七.课时：
一课时
八．教学过程（或称课堂结构，说明教学进行的内容、方法步骤）
（一）导入新课
开始新课前让学生自主拼装小车，并观察地图中的各任务，理解拼装要达到的目的。
（二）讲授新课
（1）、任务分析：
开采铜矿任务如图1所示，需要将红色的铜矿石倾倒在框篮上。
小车只需要对支撑架稍微施加向上的力，便可以将矿石放下来。
而修理风扇任务则如图2所示，给风扇架子施加一个向下的力，则可以把风扇立起来。
图1开采铜矿图2修理风扇
（2）让学生根据采集铜矿和风扇修理任务的特点，自主构思，讨论并绘制学生心目中能够达到目的的轮廓。
（3）根据学生绘制出来的结构，相互讨论可行性，对于可行性较好的小组，按自身设计进行拼装。
对于自主研发效果不理想的小组，传授教师队伍的解决方案，进行拼装。
（4）在地图上运行（程序还没教，直接用之前做好的标准程序跑），说出各种结构的优势和缺陷。
图3教师队伍拼装思想图
采矿工具的侧视图如图4所示。
图4采矿工具拆卸图
（5）地面限位的重要性与限位模块的拼装
正确定位位置十分重要，为定位更加准确，需要有地面限位块。
根本目标是能让小车稳定、准确地定位到我们想要的位置。
讲述完意义后，让学生自主思考，做限位模块进行辅助定位，由于定位块的思想明确，内容活跃，可以集思广益，不同的小组做出不同的限位块，对比实验，得到较好的思想。
教所示。
师推荐的定位块安装如图5所示；定位块的具体结构如图6所示。
图5地面限位块安装位置图
图6地面限位块零件图
（三）巩固练习
全部拆掉，重新拼装采矿工具。
时间控制在3~5分钟。
（四）归纳小结
做的最快的小组学生进行归纳总结思想和拼装方式，时间控制在3分钟左右。
九．作业安排
思考对于不同的结构，如何设计对应的地面限高。
十．板书设计
第六节采集铜矿&修理风扇I
1、采集铜矿
特点：
结构：
2、修理风扇
特点：
结构：
3、地面限位块
特点：
结构：
课后反思：
本课堂的思路和都很简单，在本课堂中，充分考虑了学生的动脑动手结合，让学生自主思考，自行发现设计，并在实验中发现问题，解决问题。
在以后的排课中，可以强调地面限位块的思想，结合力和力矩，理解地面限位的重要性，限位块的设计是否合理，直接影响着任务完成能力的强弱。
七、修理风扇和建造桥梁（小车装置部分1和部分2的拼装）
一、标题
第七节修理风扇和建造桥梁（小车装置部分1和部分2的拼装）
二．教学目的
知识与技能：
（1）理解修理风扇任务和建造桥梁的任务，并理解教师搭建出来的结构工作原理。
（2）能够在图纸和教师的指导下，完成小车装置1和2部分的搭建。
过程与方法：
通过拼装观察任务，和讲解任务，绘制出初步示意图，并能够明确教师给的图纸，搭建出小车装置的1、2两个部分。
情感态度与价值观：
将思想和动手有机结合起来，使学生的动手能力有一定的提升，在动脑和动手的过程中体验做出项目的喜悦。
三．教学重点：
熟练拼出修理风扇和建造桥梁积木块。
四．教学难点：
彻底理解任务的要求和任务重点，自行指出关键点，并设计大致草图。
五.教学准备：
六.课型：
新授课
七.课时：
一课时
八．教学过程（或称课堂结构，说明教学进行的内容、方法步骤）
（一）导入新课
本课程无需导入，不用拼装小车，直接开始讲授任务。
（二）讲授新课
（1）任务描述。
本次需要完成的任务有修理风扇（进阶）、搭建桥梁的任务。
①修理风扇：
通过上节课的风扇修理，风扇在场地上的形状如图1所示。
显然，任务中的风扇是有传动装置的，要通过转动曲柄，使得风扇转动1圈以上。
图1修理风扇结果
②搭建桥梁任务：
桥梁任务模块如图2所示。
通过摇动手柄，将桥梁搭建出来，最终结果如图3所示。
图3搭建桥梁任务和搭建后的结果
（2）分析任务。
此任务的难点在于如何传动，使得手柄转动。
显然，这就需要马达。
通过小组讨论，探讨出马达与手柄。
间传动的大致形式，并绘制手工图。
预计时间控制在15分钟。
（3）给出已完成的模型。
在演示机上，安装好预先设计好的修理风扇-建造桥梁工具，先运行给学生一宏观的感受，再拆出来此工具的各组成部分。
组装后的结果如图1所示。
图1修理风扇-建造桥梁工具最终组装图
（4）学生完成其中的两个组成部分的拼装
此结构大体上分为各组成部分，分别为组件1、组件2和组件3，如图2所示。
图2修理风扇-建造桥梁工具三大组成部分
学生根据图3-图8完成组件1的拼装。
其中组件1分别由组件1-1、1-2、1-3三个部分拼接而成，由图5知，组件1-1（表示第一个组件的第一个组成部分）由组件1-1-1和1-1-2拼接加一个小齿轮而成，识别此递进关系就很容易按图拼装出组件1-1.
图3第1-1-1部分的拼装示意图
图4第1-1-2部分拼装示意图
图5由1-1-1和1-1-2拼装出组件1-1示意图
图6组件1-2、组件1-3示意图
图7组件1-1、组件1-2、组件1-3拼接成组件1示意图
图8组件1的最终结构固定图
学生通过组件图9-11，完成组件2的拼接。
图9组件2-1示意图图10组件2-2示意图
图11由组件2-1、组件2-2和限位环拼接组件2示意图
（三）巩固练习
几个小组合作，分别由散件拼出组件1和组件2，（最好是在不用图纸的情况下）。
时间控制在10-15分钟。
（四）归纳小结
工程组件命名法的归纳由教师做，零件—组件—组件—总图的分析方法与图纸命名方法的总结会使得学生眼界开阔，折服于命名规则的易用性和巧妙性。
组件安装过程中的总结由学生做，从组装技巧、组装难易程度之类出发。
归纳小结时间控制在5分钟之内。
九．作业安排
思考一下有没有其他好玩的解决方案，比我们现在的解决方案更加易用、简便、精确。
十．板书设计
第七节修理风扇和建造桥梁（小车装置部分1和部分2的拼装）
1、修理风扇任务
任务特点：
2、建造桥梁任务
任务特点：
3、简要结构设计
4、工程组件图命名规范（树状结构图）
课后反思：
本课堂结构简图设计几乎没有什么意义，学生对简图设计的热情并不很高。
主要原因是学生无法像之前的课一样，直接按自己的设计方案付诸实践。
因此可以在以后教学中不再浪费时间做结构设计相关内容。
本套示意图采用了规范的工程常用命名方式，规范化识图方式，效果显著。
八、修理风扇和建造桥梁（小车装置部分3和组合部分的拼装）
一、标题
第八节修理风扇和建造桥梁（小车装置部分3和总装）
二．教学目的
知识与技能：
够在图纸和教师的指导下，完成小车装置3，并结合上一节课做出来的装置1、2，拼出修理风扇-建造桥梁工具。
过程与方法：
通过给定图纸拼出实物。
情感态度与价值观：
提高学生识图、动手能力，在动手的过程中体验做出项目的喜悦。
三．教学重点：
拼出修理风扇-建造桥梁工具的最终结果，并能试运行成功。
四．教学难点：
使学生彻底理解这个拼装过程，在没有图纸加持的情况下能够拼修理风扇-建造桥梁工具。
五.教学准备：
六.课型：
新授课
七.课时：
一课时
八．教学过程（或称课堂结构，说明教学进行的内容、方法步骤）
（一）导入新课
复习修理风扇任务和建造桥梁任务；拼装好小车。
；复习三个组件的组成。
（二）讲授新课
组件3分别由一个组件和2各L型部件组成，如图1所示。
让学生迅速拼出组件3.
图1组件3的组成
组件3拼成后，已经完成了三个组件的拼装，通过这三个组件，按图2-5拼出风扇修理-桥梁建造工具。
图2组件1与组件2拼接图
图3组件3与（组件1、2）拼接图
图4最终拼接图
所有拼装工作完成后，学生将此装置放在小车上，运行制定的程序做任务。
（三）巩固练习
将组装成的修理风扇-建造桥梁工具拆成之前拼装的三个部分，重新拼装，时间控制在5~10分钟，旨在熟悉拼装过程。
（四）归纳小结
教师把由散件到组件的过程整个分析一遍，捋通整个风扇修复-桥梁建设工具的拼装方法。
归纳小结时间控制在5分钟之内。
九．作业安排
思考当前解决方案的缺陷和改进方案。
十．板书设计
第八节修理风扇和建造桥梁（小车装置部分3和总装）
1、小车装置组件3
2、总装
3、试运行与结果
课后反思：
本课程主要问题在于总装之后的试运行出现的各种问题。
好在时间比较充裕，第三部分的连接和总装比上节课的第一、第二部分的连接简单很多，此有较多的时间来完成任务。
然而在完成任务过程中发现有齿轮传动有问题、结构不够紧凑等问题。
此时改进就需要一步一步拆，耗时费力。
因此想办法进行阶段性检查较为必要。
九、VJC程序的安装及界面的初识
一、标题
第九节VJC程序的安装及界面初步知识
二．教学目的
知识与技能：
1、正确理解Windows平台下，软件需要安装的原因，并且注意软件的安装位置，系统盘与非系统盘之间的关系。
2、理解Windows平台下软件的常用布局，了解VJC软件的界面。
3、通过视图菜单，显示巡线工具箱。
4、初步了解VJC流程图模型，给程序命名、考入机器人的方法，理解注释。
过程与方法：
教师讲解与学生在计算机上操作相结合的方法。
情感态度与价值观：
通过VJC软件，将其推广到广义上的windows程序中，让学生理解推广的意义，探索共性的能力。
三．教学重点：
VJC初步认识，程序命名、程序拷贝到机器人，添加注释。
四．教学难点：
VJC的特性：
显示JC代码，并观察拖放模块时JC代码变化特点。
五.教学准备：
六.课型：
新授课
七.课时：
一课时
八．教学过程（或称课堂结构，说明教学进行的内容、方法步骤）
（一）导入新课
智能机器人由计算机代码控制。
（二）讲授新课
1、安装VJC软件。
安装过程无需太多讲解，在安装过程中讲解安装路径、C盘（系统盘）和其他盘（非系统盘）的区别。
2、安装完成后，桌面上会出现VJC4.2CH图标。
VJC表示软件名称，4.2为版本号，CH表示中文。
3、打开VJC之后出现图1所示的新建页面，选择流程图程序。
图1新建选择程序类型
4、进入主程序洁面之后，讲解主程序名称修改、模块拖拽、模块删除等功能。
图2VJC程序设计界面
5、帮助文档的查看：
菜单——帮助——帮助主题，得到如
升级会员 