STEAM课程 | 地震救援机器人设计
项目主题
设计地震救援机器人
项目背景地震，是具有强大毁灭性的一种天灾，对人类的生命以及财产安全等会造成很大的伤害。如何去防震减灾，这是当今人们所要掌握的必要技能之一。根据近几年地震救援情况不难看出，地震发生后，由于震区地面结构的不稳定，加大了救援工作的难度，甚至会给救援队员造成危险。如何设计一款地震救援机器人，协助或代替人工救援，这是十分非常必要的。
本项目通过设计地震救援机器人展示学生的学习成果，以产品设计为导向激发学生的创新与创造能力，及时解决真实的情境问题。采用PBL教学法，让学生分成两组，通过完成救援任务来判断小组是否救援成功。
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科学 （S） |
技术 （T） |
工程 （E） |
艺术 人文 （A） |
数学 （M） |
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知识 |
认识慧编程 学习Ranger多种传感器的原理 |
图形化编程技术 模型设计图绘制 |
认识结构搭建 履带/齿轮等使用技巧 |
音乐创作 地震等自然灾害产生的影响 |
机器人尺寸 梁的尺寸选择 口径计算 |
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技能 |
程序编写 电子元件装配 机械机构搭建 |
iPad编程技能 工业设计能力 |
团队协作 测试与调试 |
音乐创作技能 人文关怀 |
测量能力 数据分析与处理能力 |
模拟地震救援场景，通过思维导图讨论与分析可能会出现的地震救援情景，确定机器人救援的可行性。分小组协作，设计并绘制救援机器人的结构草图，标识出机器人的电子元件和结构件等名称信息。
2机器人结构设计
利用《火星漫游者》机器人套件选择合适的结构零件、传感器、主控板等，按照设计草图完成救援机器人的组装。
学习慧编程，认识循迹传感器模块，并完成程序编写，并对机械结构与传感器等部件进行测试与调试。
利用绘图软件corelDREW设计地震救援地图，并在地图上完成道具的准备，如“独木桥”、“落实区域”，“限高隧道等”。
利用iPad操作救援车，并穿越落石障碍区，限高独木桥以及狭长循迹隧道，完成地震救援任务。
针对整个救援过程提出合理的改进方案，并分析和表达作品的优缺点，总结规律与经验。
针对本项目，我们采取形成性评价和总结性评价相结合的形式进行，综合运用多种方式进行真实的评价，共选取“外观与结构设计”、“程序编写与调试”、“任务完成情况”、“团队协作”、“分享与反思”五个维度，鼓励学生展示分享作品，积极自评、互评，以促进学生思考能力提升。
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