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机器人制作与训练课程教学大纲

（RobotMakingandTraining）

一、课程概况

课程代码：2401035

学分：2

学时：32（其中：讲授学时16，实践学时16）

先修课程：大学计算机信息基础

适用专业：小学教育

建议教材：《用Scratch与mBlock玩转mBot智能机器人》，王丽君，人民邮电出版社，2017.

课程归口：师范学院

课程的性质与任务：本课程是小学教育专业的一门专业选修课程。通过本课程学习，培养学生设计、组装、编程和运行机器人的能力，使学生全面掌握小学机器人科学教育活动的内涵、价值、目标、内容、方法和不同类型机器人科学教育活动设计指导方法，具有开展小学机器人科学教育及竞赛活动的基本技能，为后续STEAM课程设计及教育实习环节奠定基础。

二、课程目标

（一）课程具体目标

目标1.了解机器人学科的发展历史与现状，理解机器人与人类的关系，掌握国内外中小学机器人教育的发展历史与现状。

目标2.掌握教育机器人搭建与软件环境安装方法，掌握Scratch图形化程序设计思想与方法，通过实践掌握机器人编程方法。

目标3.具备针对某项机器人竞赛规则搭建机器人并设计相应程序的能力。

目标4.具有终身学习与专业发展的意识，掌握小学机器人教育和竞赛活动的评价方法和技能，能够运用批判性思维方法，对小学机器人教育和竞赛活动进行教育反思。

目标5.能够完成校内机器人社团活动的设计与指导工作，促进小学生全面、健康发展。

（二）课程目标与专业毕业要求的关系

课程目标

支撑的毕业要求

支撑的毕业要求指标点

课程目标1

毕业要求3.学科素养

指标点3-1：具有一定的人文社会与科学素养。

课程目标2

毕业要求3.学科素养

指标点3-2：掌握主教学科的基本理论和方法，具有良好的学科专业能力。

课程目标3

毕业要求3.学科素养

指标点3-3：掌握兼教学科的基本知识、原理和技能，理解兼教学科的知识体系。

课程目标4

毕业要求6.综合育人

指标点6-2：具备结合学科教学进行育人的意识与能力。

课程目标5

毕业要求6.综合育人

指标点6-3：理解学校文化和各类课外教育活动的育人内涵和方法，参与组织主题教育、少先队活动和社团活动，促进小学生全面、健康发展。

三、课程内容及要求

（一）机器人技术与教育概述（本模块各知识点的讲授与学习，可以支撑课程目标1）

1.教学内容

（1）机器人学科的发展历史与现状

（2）国内外中小学机器人教育的发展历史与现状

（3）机器人在人类社会中的重要地位与思考

2.基本要求

（1）了解机器人学科的内涵

（2）掌握国内外中小学机器人教育的发展历史与现状

（3）理解机器人与人类的关系

3.课程思政育人目标

通过引发学生对机器人的发明及其在人类社会中的重要地位的思考，让学生充分理解人的创造力和主观能动性，人不仅要认识世界，还要改造世界。

教学重点：掌握国内外中小学机器人教育的发展历史与现状

教学难点：各种类型的中小学教育机器人的特点

（二）教育机器人搭建与软件环境安装（本模块各知识点的讲授与学习，可以支撑课程目标2）

1.教学内容

（1）教育机器人搭建

（2）软件环境安装

（3）软件环境使用

2.基本要求

（1）掌握教育机器人搭建与软件环境安装方法

3.课程思政育人目标

通过带领学生学习机器人的搭建、安装和使用知识，让学生实践操作能力的重要作用，进而明白劳动教育的重要价值意义。

教学重点：教育机器人搭建及各模块功能

教学难点：教育机器人各模块功能

（三）Scratch图形化程序设计（本模块各知识点的讲授与学习，可以支撑课程目标2）

1.教学内容

（1）Scratch界面、背景区、角色区、各种角色介绍

（2）顺序、分支、循环程序设计

（3）结构化程序设计

（4）熊猫漫步与猫捉老鼠实验

2.基本要求

（1）了解Scratch界面、背景区、角色区、各种角色

（2）掌握顺序、分支、循环程序设计思想

（3）掌握结构化程序设计思想

（4）应用所学内容实现熊猫漫步与猫捉老鼠实验

3.课程思政育人目标

学生通过学习Scratch图形化程序设计的基本知识，了解当代计算机语言的基本逻辑，进而增进学生对程序设计思想在培养逻辑思维能力方面的作用。

教学重点：掌握顺序、分支、循环程序设计和结构化程序设计的基本要求和方法

教学难点：应用所学内容实现熊猫漫步与猫捉老鼠实验

（四）机器人编程与实践（本模块各知识点的讲授与学习，可以支撑课程目标2）

1.教学内容

（1）LED、按键、蜂鸣器、红外遥控程序设计

（2）巡线传感器与电机控制程序设计

（3）音乐家、遥控机器人综合程序设计与实验

2.基本要求

（1）掌握机器人各模块的程序设计方法

（2）音乐家、遥控机器人综合