項(xiàng)目九模擬駕駛教學(xué)設(shè)計(jì)-稷山縣蔡村初中趙柳晨

活動(dòng)一搭建小車教學(xué)目標(biāo)：通過觀看微視頻和虛擬機(jī)器人仿真平臺提供的學(xué)習(xí)資源，熟悉虛擬機(jī)器人仿真平臺通過分析平臺對零件的說明，了解同類零件的區(qū)別，并設(shè)計(jì)自己的小車通過實(shí)際操作，能正確使用零件的安裝點(diǎn)對各零件進(jìn)行組裝通過了解直流電機(jī)，會正確設(shè)置直流電機(jī)的屬性教學(xué)重點(diǎn)：能正確使用零件的安裝點(diǎn)對各零件進(jìn)行組裝，搭建好小車教學(xué)難點(diǎn)：1.能正確使用零件的安裝點(diǎn)對各零件進(jìn)行組裝，搭建好小車2.了解直流電機(jī)，會正確設(shè)置直流電機(jī)的屬性課時(shí)：1教學(xué)流程：一、情景導(dǎo)入同學(xué)們喜歡汽車嗎？對，隨著生活水平的提高，汽車進(jìn)入了千家萬戶，同學(xué)們也見過各式各樣的汽車，但是你們知道汽車的工作原理嗎？為了讓大家了解汽車是怎么工作的，同學(xué)們可以借助虛擬機(jī)器人仿真平臺，搭建機(jī)器人小車，通過編寫程序，來控制小車運(yùn)行，了解汽車工作原理。這節(jié)課，我們將學(xué)習(xí)怎么借助虛擬機(jī)器人仿真平臺，合理選用各類零件，搭建一輛屬于自己的四輪小車。二、發(fā)布任務(wù)要想完成本項(xiàng)目中各項(xiàng)小車的仿真任務(wù)，需要先盡快熟悉虛擬機(jī)器人仿真平臺的功能和使用方法，請同學(xué)們利用課前給你們下發(fā)的微視頻9-1以及平臺提供的學(xué)習(xí)資源（蘿卜圈官網(wǎng)中的學(xué)習(xí)欄目），進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，完成任務(wù)一熟悉虛擬機(jī)器人仿真平臺的導(dǎo)學(xué)手冊。任務(wù)一熟悉虛擬機(jī)器人仿真平臺的導(dǎo)學(xué)手冊活動(dòng)內(nèi)容活動(dòng)要求1.觀看微視頻，找到相應(yīng)的網(wǎng)址，下載并安裝客戶端。注冊自己的賬號。你的賬號為：1.自主完成，時(shí)間2分鐘2.看微視頻時(shí)，會做的同學(xué)可快進(jìn)觀看2．用自己的賬號及密碼登錄，進(jìn)入虛擬機(jī)器人仿真平臺，結(jié)合微視頻并動(dòng)手操作。寫出完成某個(gè)仿真任務(wù)的基本流程：1.自主完成，時(shí)間5分鐘2.結(jié)合微視頻，必須動(dòng)手操作3.有疑問的地方標(biāo)注等待老師答疑講解3.參考課本上P57的知識園及平臺提供的學(xué)習(xí)資源，組內(nèi)交流，談?wù)勀銓υ摲抡嫫脚_的基本認(rèn)識，用自己的話表達(dá)：1.組內(nèi)交流，時(shí)間3分鐘2.組長主持，組員輪流發(fā)言3.組長結(jié)合自己的理解及組員的發(fā)言，歸納總結(jié)熟悉了虛擬機(jī)器人仿真平臺的功能和使用方法，了解了完成仿真任務(wù)的基本流程，知道要完成一個(gè)仿真任務(wù)的第一步，需要搭建一輛屬于自己的小車，請同學(xué)們參考微視頻9-2及平臺提供的學(xué)習(xí)資源，小組合作完成任務(wù)二搭建四輪小車的導(dǎo)學(xué)手冊。任務(wù)二搭建四輪小車的導(dǎo)學(xué)手冊活動(dòng)內(nèi)容活動(dòng)要求1.結(jié)合課本P59知識園及微視頻，說說搭建小車常用的基本零件有哪些，進(jìn)入“搭建機(jī)器人”的工作環(huán)境，熟悉平臺所提供的各個(gè)零件的特點(diǎn)，參照小車的四輪結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)自己的小車。并寫出你選擇的零件1.兩個(gè)人一個(gè)小組，說說搭建小車常用的零件2.自主選擇零件設(shè)計(jì)小車2.將選擇好的零件放在編輯環(huán)境上，參考微視頻嘗試搭建小車，并總結(jié)自己安裝的具體方法1.先自主完成2.遇到困難的同學(xué)請組內(nèi)同學(xué)幫忙3.有疑問的地方標(biāo)注等待老師答疑講解3.參考微視頻和課本P62知識園，將小車搭建好后，要想給小車提供動(dòng)力，想讓小車向前行駛，應(yīng)對哪些零件進(jìn)行屬性設(shè)置，為什么？1.細(xì)心觀看微視頻和P62知識園內(nèi)容2.觀察電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，組內(nèi)討論旋轉(zhuǎn)方向?qū)π≤嚨挠绊?.有疑問的地方可上網(wǎng)查詢或者標(biāo)注等待老師答疑講解4.給小車命名保存，你的小車名稱為：自主完成三、分析任務(wù)分別對任務(wù)中的重難點(diǎn)具體分析。任務(wù)一：虛擬機(jī)器人仿真平臺（演示操作）要想完成一個(gè)仿真任務(wù)，基本流程為：搭建好虛擬機(jī)器人小車，編寫好控制程序，在虛擬機(jī)器人仿真平臺主界面左側(cè)任務(wù)列表中選擇一個(gè)“測試任務(wù)”，在平臺右側(cè)選擇“機(jī)器人”和“控制程序”，然后在平臺中間單擊一個(gè)無用戶占用的“空位置”，即進(jìn)入仿真環(huán)境。進(jìn)入房間/查看任務(wù)進(jìn)入房間/查看任務(wù)搭建機(jī)器人編寫程序選擇機(jī)器人和程序選擇場地和座位開始仿真 任務(wù)二：搭建四輪小車1.零件安裝方法：（演示操作）在放置零件的時(shí)候，我們經(jīng)常會看到很多黃色的小點(diǎn)，這些小點(diǎn)就是安裝點(diǎn)，鼠標(biāo)單擊安裝點(diǎn)，會變成粉色方形安裝點(diǎn)，說明該小點(diǎn)處于被安裝狀態(tài)，再選擇被安裝零件的位置，該零件就被安裝好了。圓形安裝點(diǎn)為可運(yùn)動(dòng)的安裝點(diǎn)，通過程序可以控制安裝在其上的物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；方形的安裝點(diǎn)為固定的安裝點(diǎn)，安裝在其上的物體不可移動(dòng)。2.直流電機(jī)屬性設(shè)置：雖然我們通過安裝點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的組合，但是有些組件比較特殊，需要控制的聯(lián)系，電機(jī)需要接受傳感器給出的指令，傳感器需要傳給控制器，也就是說控制器需要知道信息從哪里來，指令往哪里去，在機(jī)器人控制中，通過通訊端口的設(shè)置來完成以上操作。直流電機(jī)有默認(rèn)的旋轉(zhuǎn)方向，當(dāng)其安裝在控制器的兩側(cè)時(shí)，右側(cè)車輪會使小車前進(jìn)，而左側(cè)車輪會使小車后退，因此，左側(cè)電機(jī)應(yīng)勾選“反轉(zhuǎn)電機(jī)”。操作演示直流電機(jī)的屬性設(shè)置。四、展示交流1.根據(jù)老師對任務(wù)的講解分析，小組內(nèi)互評，并對作品進(jìn)行完善。2.各個(gè)小組推薦本小組的優(yōu)秀作品，向全班同學(xué)進(jìn)行展示，并介紹搭建小車的經(jīng)驗(yàn)。活動(dòng)二直線行駛教學(xué)目標(biāo)：1.通過對任務(wù)的分析，初步體驗(yàn)并總結(jié)完成仿真編程任務(wù)的步驟，形成完成任務(wù)的整體思路。2.會根據(jù)小車動(dòng)作，理解相對應(yīng)的流程圖。3.會根據(jù)流程圖及微視頻選擇合適的編程模塊。4.會通過觀看微視頻及仿真結(jié)果，對編程模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，完成相應(yīng)動(dòng)作。教學(xué)重點(diǎn)：通過對任務(wù)的分析，初步體驗(yàn)并總結(jié)完成仿真編程任務(wù)的步驟，形成完成任務(wù)的整體思路教學(xué)難點(diǎn)：會通過觀看仿真結(jié)果，對編程模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，完成相應(yīng)動(dòng)作。課時(shí)：1教學(xué)流程：復(fù)習(xí)導(dǎo)入進(jìn)入房間/查看任務(wù)搭建機(jī)器人編寫程序進(jìn)入房間/查看任務(wù)搭建機(jī)器人編寫程序選擇機(jī)器人和程序選擇場地和座位開始仿真 上節(jié)課同學(xué)們在仿真平臺，進(jìn)入“搭建機(jī)器人”的工作環(huán)境，搭建了自己的小車，這節(jié)課我們將通過編寫程序，對小車進(jìn)行控制，使小車在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成直線行駛?cè)蝿?wù)。發(fā)布任務(wù)結(jié)合微視頻9-3完成直線行駛導(dǎo)學(xué)手冊，利用機(jī)器人仿真平臺提供的編程模塊控制小車，使其沿直線行駛，并在兩分鐘內(nèi)通過拱門。任務(wù)直線行駛的導(dǎo)學(xué)手冊活動(dòng)內(nèi)容活動(dòng)要求1.通過觀看小車“直線行駛”仿真演示，說明小車需要完成的動(dòng)作：兩個(gè)人相互描述小車要完成的動(dòng)作2.根據(jù)小車需要完成的動(dòng)作，參考課本，繪制相對應(yīng)的流程圖：1.對照課本繪制流程圖2.兩個(gè)人對著流程圖再次描述小車完成的動(dòng)作3.根據(jù)流程圖，參考微視頻9-3，選擇相關(guān)的程序模塊：選擇好程序模塊并依次連接好，給程序命名并保存，程序名稱為：1.對照微視頻選擇程序模塊2.兩個(gè)人對著流程圖找選擇好的對應(yīng)的程序模塊3.自主連接程序模塊并保存命名4.仿真模擬及程序調(diào)試：選擇山西初中項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的“前進(jìn)任務(wù)”，在平臺右側(cè)選擇自己保存的“機(jī)器人”和“控制程序”，進(jìn)入仿真環(huán)境。開始測試，若不成功，參考微視頻9-4，單擊“修改程序”按鈕，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，直到任務(wù)成功，并做好記錄。測試電機(jī)參數(shù)延時(shí)參數(shù)若任務(wù)失敗說明原因，任務(wù)成功寫出用時(shí)第一次測試第二次測試第三次測試第四次測試1.組內(nèi)交流，討論編程模塊參數(shù)對小車的影響2.多次實(shí)驗(yàn)，相互比較并說說失敗的原因及改進(jìn)的方法，填好記錄表3.組長收集任務(wù)成功的模塊參數(shù)，組內(nèi)評比用時(shí)最短的同學(xué)4.有疑問的地方標(biāo)注等待老師答疑講解三、分析任務(wù)要完成一個(gè)仿真編程任務(wù)，應(yīng)按以下步驟完成，需先理解仿真任務(wù)，能清晰說明小車需要完成的動(dòng)作，根據(jù)動(dòng)作繪制對應(yīng)的流程圖，再根據(jù)流程圖選擇合適的編程模塊，最后進(jìn)行仿真模擬，并通過修改編程模塊的參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，直至任務(wù)成功。分解小車動(dòng)作分解小車動(dòng)作繪制動(dòng)作流程選擇編程模塊仿真模擬，修改參數(shù)，程序調(diào)試。直線行駛：1.小車動(dòng)作：小車啟動(dòng)后線沿直線行駛一段時(shí)間，通過拱門后在指定位置停下來。2.繪制流程圖：開始開始結(jié)束前進(jìn)延時(shí)停車3.選擇程序模塊：4.仿真模擬，修改參數(shù)，程序調(diào)試。四、展示交流1.組內(nèi)互助，使小組成員都能完成本活動(dòng)任務(wù)。2.比較小組成員完成任務(wù)的時(shí)間，用時(shí)最短的同學(xué)代表小組在全班進(jìn)行展示活動(dòng)三轉(zhuǎn)入停車區(qū)教學(xué)目標(biāo)：1.對任務(wù)的整體思路有更清晰的框架，熟練掌握完成仿真編程任務(wù)的步驟，2.會通過對編程模塊參數(shù)的設(shè)置使小車左轉(zhuǎn)，培養(yǎng)學(xué)生通過參數(shù)設(shè)置能達(dá)到直行、轉(zhuǎn)彎、后退、停止等動(dòng)作的思維。3.會通過多次測試解決之前遇到的問題，直到任務(wù)成功。教學(xué)重點(diǎn)：會通過多次測試解決之前遇到的問題。教學(xué)難點(diǎn)：會通過對編程模塊參數(shù)的設(shè)置使小車左轉(zhuǎn)課時(shí)：1教學(xué)過程：一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入復(fù)習(xí)要完成一個(gè)仿真編程任務(wù)，需要具備的幾個(gè)步驟：分解小車動(dòng)作分解小車動(dòng)作繪制動(dòng)作流程選擇編程模塊仿真模擬，修改參數(shù)，程序調(diào)試。二、發(fā)布任務(wù)小組合作完成“轉(zhuǎn)入停車區(qū)”導(dǎo)學(xué)手冊，仿真演示控制小車在兩分鐘內(nèi)，直行通過拱門，然后左轉(zhuǎn)到停車區(qū)域。任務(wù)轉(zhuǎn)入停車區(qū)的導(dǎo)學(xué)手冊活動(dòng)內(nèi)容活動(dòng)要求1.進(jìn)入仿真任務(wù)房間，觀看任務(wù)要求，說明小車依次要完成的動(dòng)作：小組討論控制小車左轉(zhuǎn)應(yīng)采用的方法：1.可以選擇平臺內(nèi)做好的機(jī)器人和程序，仿真并觀看任務(wù)要求2.兩個(gè)人相互描述小車要完成的動(dòng)作3.組內(nèi)討論如何使小車左轉(zhuǎn)2.根據(jù)小車需要完成的動(dòng)作，在“直線行駛”的基礎(chǔ)上，繪制相對應(yīng)的流程圖：1.可以在前一節(jié)的基礎(chǔ)上繪制流程圖2.兩個(gè)人對著流程圖再次描述小車要完成的動(dòng)作3.根據(jù)流程圖，在“直線行駛”的基礎(chǔ)上，選擇相關(guān)的程序模塊：1.兩個(gè)人對著流程圖找對應(yīng)的程序模塊，可以在上節(jié)課保存的程序上添加。2.自主連接程序模塊并保存命名4.選擇山西初中項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的“轉(zhuǎn)入停車區(qū)”任務(wù)，在平臺右側(cè)選擇自己保存的“機(jī)器人”和“控制程序”，進(jìn)入仿真環(huán)境。開始測試，若不成功，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，直到任務(wù)成功，并做好記錄。在仿真環(huán)境中進(jìn)行調(diào)試直到成功。測試電機(jī)參數(shù)延時(shí)參數(shù)若任務(wù)失敗說明原因，任務(wù)成功寫出用時(shí)第一次測試電機(jī)1：延時(shí)1：電機(jī)2：延時(shí)2：電機(jī)3：延時(shí)3：第二次測試電機(jī)1：延時(shí)1：電機(jī)2：延時(shí)2：電機(jī)3：延時(shí)3：第三次測試電機(jī)1：延時(shí)1：電機(jī)2：延時(shí)2：電機(jī)3：延時(shí)3：第四次測試電機(jī)1：延時(shí)1：電機(jī)2：延時(shí)2：電機(jī)3：延時(shí)3：1.組內(nèi)交流，討論編程模塊參數(shù)對小車直行，小車左轉(zhuǎn)的影響。2.多次實(shí)驗(yàn)，相互比較并說說失敗的原因及改進(jìn)的方法，填好記錄表3.組長收集任務(wù)成功的模塊參數(shù)，組內(nèi)評比用時(shí)最短的同學(xué)4.有疑問的地方標(biāo)注等待老師答疑講解分析任務(wù)轉(zhuǎn)入停車區(qū)：1.小車動(dòng)作：小車啟動(dòng)后線沿直線行駛一段時(shí)間，通過拱門后左轉(zhuǎn)，再繼續(xù)行駛一段時(shí)間，在指定位置停下來。通過設(shè)置電機(jī)的參數(shù)，使左側(cè)車輪反轉(zhuǎn)一小段時(shí)間，完成左轉(zhuǎn)。當(dāng)然，我們也可以通過修改電機(jī)的參數(shù)完成小車的直行、轉(zhuǎn)彎、后退、停止等動(dòng)作。2.繪制流程圖：結(jié)束結(jié)束開始前進(jìn)延時(shí)停車左轉(zhuǎn)延時(shí)前進(jìn)延時(shí)3.選擇編程模塊4.仿真模擬，修改參數(shù)，程序調(diào)試。四、展示交流1.直流電機(jī)的參數(shù)是不是越大越好？為什么？2.比較小組成員完成任務(wù)的時(shí)間，交流編程經(jīng)驗(yàn)。3.改進(jìn)設(shè)計(jì)，嘗試使用更短的時(shí)間完成任務(wù)。4.每個(gè)小組選派用時(shí)最短的同學(xué)做代表，向全班同學(xué)進(jìn)行展示，并介紹自己的經(jīng)驗(yàn)?；顒?dòng)四倒車入位教學(xué)目標(biāo)：1.會對之前所做的編程進(jìn)行修改，完成新的任務(wù)。2.通過多次測試，修改編程模塊和參數(shù)，能更靈活的利用編程程序控制小車。3.通過展示、交流，共享經(jīng)驗(yàn)與成果，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識，提升合作能力。教學(xué)重點(diǎn)：會對之前所做的編程進(jìn)行修改，完成新的任務(wù)教學(xué)難點(diǎn)：通過多次測試，修改編程模塊和參數(shù)，能更靈活的利用編程程序控制小車。課時(shí)：1教學(xué)過程：復(fù)習(xí)導(dǎo)入上節(jié)課，通過編程程序，完成了小車的“轉(zhuǎn)入停車區(qū)”任務(wù)，請一位同學(xué)演示操作該任務(wù)。這節(jié)課我們在活動(dòng)三的基礎(chǔ)上，完成一個(gè)新任務(wù)，倒車入位。二、發(fā)布任務(wù)小組合作完成“倒車入位”導(dǎo)學(xué)手冊，仿真演示在活動(dòng)三的虛擬場景內(nèi)，小車起點(diǎn)不變，兩分鐘內(nèi)以倒車的方式進(jìn)入停車區(qū)域。任務(wù)倒車入位的導(dǎo)學(xué)手冊活動(dòng)內(nèi)容活動(dòng)要求1.進(jìn)入仿真任務(wù)房間，觀看任務(wù)要求，說明小車依次要完成的動(dòng)作：1.可以選擇平臺內(nèi)做好的機(jī)器人和程序，仿真并觀看任務(wù)要求2.兩個(gè)人相互描述小車要完成的動(dòng)作2.根據(jù)小車需要完成的動(dòng)作，在活動(dòng)三的基礎(chǔ)上，繪制相對應(yīng)的流程圖：1.可以在前一節(jié)的基礎(chǔ)上修改流程圖2.兩個(gè)人對著流程圖再次描述小車要完成的動(dòng)作3.根據(jù)流程圖及活動(dòng)三，選擇相關(guān)的程序模塊：