創(chuàng)客教育空中機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案
一、創(chuàng)客背景
1.1、什么是創(chuàng)客
創(chuàng)客一詞來源于英文單詞“Maker”，指的是將自己的創(chuàng)新想法變?yōu)閷?shí)際產(chǎn)品的一群人。他們勇于創(chuàng)新、自己動手、主動學(xué)習(xí)的精神正是學(xué)生所需要的。近些年創(chuàng)客教育在我國興起，目標(biāo)是在非正式學(xué)習(xí)中激發(fā)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)性。為學(xué)生提供更多的機(jī)會發(fā)展信心、創(chuàng)造力，憑借他們對科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)的興趣進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造。
1.2、創(chuàng)客政策支持
法律法規(guī)名稱
時(shí)間
頒發(fā)部門
主要內(nèi)容
《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》
2015.5
國務(wù)院
全面部署深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革工作。
《關(guān)于大力推進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新若干政策措施的意見》
2015.6
國務(wù)院
把創(chuàng)業(yè)精神培育和創(chuàng)業(yè)素質(zhì)教育納入國民教育體系，實(shí)現(xiàn)全社會創(chuàng)業(yè)教育和培訓(xùn)制度化、體系化。
《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》
2015.7
國務(wù)院
積極發(fā)展創(chuàng)客空間，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)開放創(chuàng)新優(yōu)勢，調(diào)動社會全力量，支持創(chuàng)新工場、創(chuàng)客空間、社會實(shí)驗(yàn)室、智慧小企業(yè)創(chuàng)業(yè)基地等新型眾創(chuàng)空間。
《關(guān)于十三五期間全面深入推進(jìn)教育信息化的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》
2015.9
教育部
有效利用信息技術(shù)推進(jìn)“眾創(chuàng)空間”建設(shè)，探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。
《關(guān)于做好2016屆全國普通高等學(xué)校畢業(yè)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)的通知》
2015.12
教育部
加快推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革并要求從2016年起所有高校都要設(shè)置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程
《關(guān)于加快眾創(chuàng)空間發(fā)展服務(wù)實(shí)體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》
2016.2
國務(wù)院
鼓勵(lì)科研院所、高校圍繞優(yōu)勢專業(yè)領(lǐng)域建設(shè)眾創(chuàng)空間。
《教育部教育裝備研究于發(fā)展中心2016年工作要點(diǎn)》
2016.3
教育部教育裝備研究與發(fā)展中心
加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)造教育研究。貫徹“雙創(chuàng)”要求，為創(chuàng)客教育、“Steam”教育提供裝備支持。
《關(guān)于發(fā)展眾創(chuàng)空間推進(jìn)大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的指導(dǎo)意見》
2016.4
國務(wù)院
加快構(gòu)建眾創(chuàng)空間;降低創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)門檻;鼓勵(lì)科技人員和大學(xué)生創(chuàng)業(yè);加強(qiáng)財(cái)政資金引導(dǎo)，并明確指出到2020年，形成一大批有效滿足大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)需求、具有較強(qiáng)專業(yè)化服務(wù)能力的眾創(chuàng)空間。
《教育信息化“十三五”規(guī)劃》
2016.6
教育部
有條件的地區(qū)要積極探索信息技術(shù)在“眾創(chuàng)空間”、跨學(xué)科學(xué)習(xí)(STEAM教育)、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用，著力提升學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能
1.3、創(chuàng)客空間的建設(shè)意義
時(shí)代列車轉(zhuǎn)入一個(gè)新的軌道，“零距離”、“去中心化”、“分步式”的互聯(lián)網(wǎng)思維把我們帶進(jìn)一個(gè)充滿生機(jī)與挑戰(zhàn)的人人時(shí)代，一個(gè)人人創(chuàng)客的時(shí)代。“創(chuàng)客教育”也在教育教學(xué)改革中時(shí)常被人們提及，如何開展創(chuàng)客教育和完成創(chuàng)客平臺的建設(shè)成為教育工作者熱議的話題。創(chuàng)客運(yùn)動與教育的融合，正在慢慢改變傳統(tǒng)的教育理念、模式與方法。
其一，創(chuàng)客教育的核心是創(chuàng)新。對于學(xué)校而言，創(chuàng)客教育不是某方面知識的應(yīng)用，而是要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的體系建設(shè)，讓創(chuàng)新教育落到實(shí)處，它既是學(xué)生個(gè)性發(fā)展的內(nèi)在需求，也是時(shí)代發(fā)展的大勢所趨。我們所倡導(dǎo)的創(chuàng)客教育，是培育學(xué)生提出問題、研究問題、解決問題、動手制作的綜合能力，初步融合了科學(xué)研究、技術(shù)制作、藝術(shù)創(chuàng)作的全過程，能夠培養(yǎng)學(xué)生的主動探索精神、批判性思維能力、自主創(chuàng)新能力、合作研究能力、語言表達(dá)能力、藝術(shù)創(chuàng)作能力等。
其二，作為創(chuàng)客教育的平臺，創(chuàng)客空間是要為創(chuàng)客的同學(xué)們創(chuàng)新應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)提供有力的幫助和支持，而不是簡單完成一個(gè)專業(yè)人才的培訓(xùn)。同時(shí)，我們還強(qiáng)調(diào)創(chuàng)客們的團(tuán)隊(duì)合作，在交流中進(jìn)行智慧的碰撞，得到大家的智慧結(jié)晶最終變成創(chuàng)新的理論成果，然后在創(chuàng)客空間里各個(gè)功能區(qū)技術(shù)支持下，將創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)。
開展創(chuàng)客教育的目的是提高學(xué)生的動手能力，所以需要的硬件、軟件資源比較多，對于創(chuàng)客教室是有特定的要求。創(chuàng)客教育在教學(xué)形式上采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。創(chuàng)客教育包含STEM(科學(xué)、技術(shù)、電子、數(shù)學(xué))的學(xué)科整合。
1.4、當(dāng)前創(chuàng)客教育存在問題
1、當(dāng)前創(chuàng)客教育的課程過于零散，課程間關(guān)聯(lián)性及銜接度不夠。
2、每個(gè)廠家獨(dú)立的培訓(xùn)給老師增加了負(fù)擔(dān)且效果不好。
3、松散的課程體系不利于創(chuàng)客教育的延續(xù)且很難培養(yǎng)學(xué)生良好的知識結(jié)構(gòu)。
二、我們的創(chuàng)客理念
2.1、中科浩電一體化創(chuàng)客理念
☆一體化解決方案
STEAM創(chuàng)新教育一體化解決方案，包括電子積木、機(jī)器人、3D打印、航模、無人機(jī)等設(shè)備和課程，集合多家品牌教育方案，打破技術(shù)鴻溝，自成一體。
☆一體化課程
課程內(nèi)容多學(xué)科創(chuàng)新融合，體現(xiàn)STEAM教育精髓，遵循青少年身心發(fā)展規(guī)律，梯度遞進(jìn)，符合國家政府最新發(fā)展政策，緊跟社會發(fā)展趨勢。
☆一體化培訓(xùn)
一體化培訓(xùn)，培訓(xùn)全程負(fù)責(zé)到底，結(jié)合老師知識儲備程度，個(gè)性定制培訓(xùn)內(nèi)容，集中時(shí)間，循序漸進(jìn)，讓學(xué)校老師告別焦頭爛額，省時(shí)省心。
2.2、我們的創(chuàng)客課程體系
三、創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室整體方案配置
方案一(基礎(chǔ)配置)：(價(jià)格請咨詢4008-226-551)
方案二(中級配置)：請咨詢客服
方案三(高級配置)：請咨詢客服
四、創(chuàng)客空間之空中機(jī)器人方案描述
4.1、什么是空中機(jī)器人
1、空中機(jī)器人概念
空中機(jī)器人是涵蓋了機(jī)器人及無人機(jī)相關(guān)學(xué)科知識點(diǎn)，可以靠自身動力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機(jī)器人協(xié)會給機(jī)器人下的定義：“一種可編程和多功能的操作機(jī);或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統(tǒng)。
2、空中機(jī)器人硬件平臺介紹及與其它產(chǎn)品兼容描述
F260系列空中機(jī)器人是一款包含了機(jī)器人及無人機(jī)知識點(diǎn)的綜合教學(xué)平臺，也是一款全開放，能夠與市面創(chuàng)客類電子積木套件，模塊化機(jī)器人，3D打印機(jī)等廠家進(jìn)行有機(jī)配合，讓每個(gè)產(chǎn)品不再單一，有機(jī)結(jié)合后完成更多新的教學(xué)知識點(diǎn)。
(1)、F260系列空中機(jī)器人硬件介紹：
l 核心組件：Arduino 主控、飛行控制器
l 傳感器組件：超聲波傳感器、氣壓計(jì)、陀螺儀等
l 機(jī)械結(jié)構(gòu)組件：碳纖維機(jī)身，豐富的拓展接口，非核心部件可3D設(shè)計(jì)
l 驅(qū)動組件：電機(jī)、電子調(diào)速器
l 軟件編程平臺：Mixly、Scratch For Arduino
(2)、F260系列空中機(jī)器人開放式結(jié)構(gòu)特色：
(3)、F260系列空中機(jī)器人與樂高積木散件的結(jié)合
F260系列空中機(jī)器人機(jī)身配備插件接口，能夠兼容樂高等廠家積木散件，學(xué)生可利用積木散件在空中機(jī)器人上拼接自己想象的各種形狀，讓空中機(jī)器人變的更有創(chuàng)意，外觀變的更加靚麗。
(4)、F260系列空中機(jī)器人與電子積木的結(jié)合
電子積木模塊種類繁多，功能豐富，將電子積木通過拓展接口和空中機(jī)器人搭建在一起可以創(chuàng)造更多的可能性。比如搭建空氣質(zhì)量報(bào)警氣象站，空氣質(zhì)量傳感器搭建在空中機(jī)器人上面通過藍(lán)牙WIFI模塊進(jìn)行通信，空中機(jī)器人自主飛行到目標(biāo)區(qū)域采集數(shù)據(jù)，將空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)反應(yīng)在點(diǎn)陣屏上，在這個(gè)設(shè)計(jì)中可以通過Mixly對空中機(jī)器人和空氣質(zhì)量傳感器、主控板、點(diǎn)陣屏、藍(lán)牙WIFI模塊進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。
(5)、F260系列空中機(jī)器人與陸地模塊化機(jī)器人的結(jié)合：
選用金屬模塊化機(jī)器人套件將LED燈、蜂鳴器、主控板、紅外收發(fā)傳感器、合金材質(zhì)多孔橫梁、模塊化尋跡小車與空中機(jī)器人搭建在一起，空中可移動紅綠燈燈塔并具備報(bào)警功能。再將LED燈帶通過合金多孔橫梁固定在空中機(jī)器人下方，將兩套紅外線收發(fā)裝置安置在空中機(jī)器人和模塊機(jī)器小車上進(jìn)行空地對戰(zhàn)，當(dāng)任意一方的紅外線將另一方燈帶全部擊滅，則視為勝利，另一方報(bào)警出局?？简?yàn)學(xué)生策略及整體系統(tǒng)搭建能力，是檢驗(yàn)各個(gè)模塊學(xué)習(xí)的程度，通過項(xiàng)目主題鍛煉學(xué)生綜合能力。
(6)、F260系列空中機(jī)器人與3D打印技術(shù)結(jié)合：
3D打印技術(shù)能夠創(chuàng)造對事物更真實(shí)可靠的探索機(jī)會，物理課中的許多抽象概念通過讓學(xué)生動手設(shè)計(jì)一些由3D打印組件組成的小電路和小裝置，變成有趣的課程?？罩袡C(jī)器人非核心部件、拓展部件、個(gè)性外殼都可以3D打印。 與3D打印相結(jié)合更是相得益彰。
4.3、空中機(jī)器人智能控制特色
(1)、一鍵程控飛行
一鍵程控飛行及定點(diǎn)投放,F260-S1在場地起始位一鍵開啟后，自動升高到離地1米高度，然后保持在兩側(cè)墻壁的中間位置向前飛行，到離起始位3米時(shí)保持空中懸停姿態(tài)，自動放下小球，然后繼續(xù)向前飛行三米，降落到指定區(qū)域。
(2)、圖形化程控飛行
F260支持圖形化編程。支持Mixley、Scratch For Arduino圖形化編程環(huán)境。
(3)、超聲波避障
超聲波避障,F260-S1超聲波避障功能，可以通過超聲波規(guī)避障礙，使得操作更安全，還支持定距巡航，定高懸空等功能。
(4)、模擬飛行
模擬飛行使用隨機(jī)配備的飛行模擬器,空中機(jī)器人實(shí)際飛行之前要進(jìn)行模擬飛行訓(xùn)練，掌握無人機(jī)操控的基本技巧，減少實(shí)際飛行中的失誤和降低炸機(jī)概率.
(5)、實(shí)際飛行場地
實(shí)地飛行為了保障安全請務(wù)必購買飛行場地,在掌握一定的飛行技巧后，可以進(jìn)行實(shí)際操控，將試飛活動安排在實(shí)操飛行場地中進(jìn)行，安全的飛行環(huán)境不僅提供更好的保護(hù)，同時(shí)可以進(jìn)行大膽的飛行訓(xùn)練。
五、創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室圖片
5.1、實(shí)景圖
5.2、效果圖
正面效果圖
側(cè)面效果圖
6、我們的服務(wù)
