同济大学工程实践中心遵循往期OBE(Outcome based education,能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育)的教育理念。以学生为中心以兴趣为驱动,主打激发创造力创客运动(Maker Movement)的精神,工程实践中心将再次玩转新一轮的云上理论实践课程。
“看得见”的科创知识和“摸得着”的实操课程
暑期中特别开设了《Arduino编程与简易机器人制作》理论实践课程,是一门融合机械设计、电子编程与3D打印于一体的项目导向型课程,课程内容既包括机械设计的基本理论知识,也包括计算机编程知识的学习,例如三维建模设计、Arduino代码电子编程,还包括许多动手操作的实验,让学生在解决问题的过程中,有效地提高逻辑思维能力、判断能力、动手能力和创新能力。
如同往期OBE创新制作项目课程一样,实践中心的老师将教学配套套件分类、打包,逐渐寄往同学家中,并通过网络直播授课的方式指导同学完成整个制作。
课程配套套件和讲义资料,共分六个培训阶段,由浅至深,有机衔接,实现了从知识、学习到能力培养的跃升。
第一时段 对Arduino和机器人进行相关介绍,同学们初步熟悉软件安装、代码编程的编译与上传程序到主控板。
第二时段 通过LED灯学习Arduino电子编程的相关知识,包括控制器、传感器和执行器,熟练掌握和理解智能设备的组成,学会编程中的条件判断语句,理解机器运行的基本逻辑。
第三时段 学习功能更加强大的传感器,便于学生举一反三,让同学们理解,电子编程设计的方法是掌握核心与原理,相关用法与逻辑是一通百通的特点。
第四时段 学习特殊致动器,即能产生声、光、动现象的元器件,引导同学们打开电子编程控制世界更新奇有趣的窗口。
第五时段 学习三维建模和3D打印相关知识,掌握三维建模设计的方法,了解新工艺的特点,结合所学新知识技术,发挥创意和想象,设计出富有特色且与众不同的项目作品。
第六时段 则是将学到的机械结构三维设计与电子编程知识,结合动手能力,搭建智能电路,用3D打印制作好的结构件,制作调试完成一个完整的简易编程智能机器人。
“操千曲而后晓声,观千剑而后识器 ”知识从实践中来,又要到实践中去检验
通过玩转学习《Arduino编程与简易机器人制作》云上理论实践这门课程,学生体验了从无到有制作一个电子设备的全部流程,包括电路原型搭建,电子编程,以及通过三维建模和3D打印设计制作出合适的创意外观造型,再到动手组装完成设备,为学生以后深入学习相关知识打下良好基础,叩开了一扇创新、驱动……创意世界的大门。