机器人创客教室配置明细-.doc

1 创客创客教室机器人教室机器人 系统解决方案系统解决方案 2 目目 录录 一、创新课程实验室解决方案一、创新课程实验室解决方案.3 1.1 创新课程实验室解决方案3 1.2 创新课程实验室的价值3 1.3 发达国家中小学素质教育新动向4 1.4 先进的教育理念.4 1.5 系统的教学目标 .5 1.6 体系化的教学内容 .5 二、二、 创新课程实验室的配置创新课程实验室的配置10 三、详细招标参数三、详细招标参数12 四、实验室丰富的教学资源四、实验室丰富的教学资源.16 五、五、 全新的创新课程实验室布局全新的创新课程实验室布局.17 六、六、 创新课程实验室的运行模式创新课程实验室的运行模式.18 3 一、创新课程实验室解决方案一、创新课程实验室解决方案 1.1 创新课程实验室解决方案创新课程实验室解决方案 “创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴亡发达的不竭动力”，人类第一次解放双手而试着直 立行走，就是一个典型的创新之举，甚至四大发明、火箭升空、载人飞船等等，人类社会的历史就 是一部创新史，人类社会的发展就是一个不断改革、不断创新的过程。一个具有创新意识的个人敢 于不断挑战自己的知识体系、突破自己的知识框架，一个具有创新意识的民族才能在社会进步的大 路上昂首阔步，才能走在技术发展和进步的前列。教育的目的就是为社会培养合格的人才，教育很 强的时代性，要求我们的教育必须能够满足当今经济、文化的阶段性需求，同时教育也具有很强的 基础型，这种基础性不仅体现在基础知识和基本技能上，还应该包括基础意识的形成、基础能力的 开发。 创新课程实验室依托科学的教育理论而生、基于技术教育而建，配合全新的课程内容、教学模 式、评价体系，是当下最先进、最成熟的创新实验室模式。 创新课程中级实验室面向 4-6 年级学生，以技术领域的素质培养为目的，以保留并激发学习者 的原始好奇心和创新意识为宗旨，通过亲自动手完成一个个生动有趣的项目，培养学习者的动手能 力、沟通能力等综合素质，尊重学习者的多元智能，真正实践激进建构主义的思想。 1.2 创新课程实验室的价值创新课程实验室的价值 我国现阶段的经济结构由粗放型、外沿型向集约型、内涵型转变，航空、航天等高科技产业的 发展都对创新人才提出了更高的要求，国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）明 确提出“我国正处在改革发展的关键阶段，经济建设、政治建设、文化建设、社会建设以及生态文 明建设全面推进，工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展，人口、资源、环境压力日 益加大，经济发展方式加快转变，都凸显了提高国民素质、培养创新人才的重要性和紧迫性。中国 未来发展、中华民族伟大复兴，关键靠人才，基础在教育。”为我们创新人才的培养方向指明了方 向。 心理学家梅多和柏内斯等人通过对 330 学生的观察和研究，发现受过创造性思维训练的学生， 在产生有效的创见方面，与没受过这种思维训练的学生相比，平均提高 94%，而中小学则是培养创 造性思维训练的关键时期。创新课程实验室基于技术教育，技术教育以技术的知识与技能、技术的 思想与方法、技术的情感态度与价值观为培养的主要内容，是当下国内外教育的发展方向，技术教 育是终身教育，在基础教育阶段开展技术教育课程有利于学习者获得更好的学习机会。 创新教育是为了迎接即将到来的知识经济时代而提出来的，创新教育不仅是方法的改革或教育 内容的增减，而且是教育功能的重新定位，是带有全局性、结构性的教育革新和教育发展的价值追 求，是新的时代背景下教育发展的方向。素质教育则以培养学生的创新精神和实践能力为重点，应 该说创新教育把素质教育推向了一个新的台阶，创新教育是素质教育的灵魂、核心，创新教育为实 施素质教育、深化素质教育找到了一个“抓手”。 创新人才的培养是每个教育者的责任，创新课程的体系不局限于某个学科、某些学科，激进建 构主义的教育理念、项目导向式的教学方式是每个学科、每个教师都需要关注的，因为创造性思维 从不受任何界限的束缚，创新工作室的先进教学方式可以推广到任何学科中去，创新课程实验室则 成为学校创新体系的孵化基地。 4 1.3 发达国家中小学素质教育新动向发达国家中小学素质教育新动向 面向 21 世纪，全面提高中小学生的素质，培养更强的新一代，几乎成为每一个国家教育发展 战略的核心。美、日、法、德、英等发达国家抓住课程改革这个核心，不断推出素质教育新举措。 联合国教科文组织预测，21 世纪是创造教育的世纪。20 世纪 80 年代，美国在举世瞩目的基础 教育改革中，把中小学生创造力的培养纳入课程结构中，设置了思维技法、创造技法、创造活动等 三门课程，训练学生的思维力，激发学生进行创造性想象，引导学生勇于去创造。1989 年，美国 在普及科学-美国 2061 计划中提出，教育改革要着眼于提高国民素质，要鼓励学生的好奇心 和创造性，要实行全面改革。 日本政府早在 1982 年就提出创造力开发是迈向 21 世纪的保证，要培养全球性的、开拓性的创 造型人才，把从小培养学生的创造性作为日本教育的国策。 近 20 年来，德国不仅完成了一系列创造性量表的编制，而且深入研究了创造性的性别差异。 德国的小学课堂教学过程基本上是一个师生不断相互评论的过程。教育界就发展学生创造思维能力 的内在机制作了独特的探索，正在一些学校进行教学实验。 从人力资本理论来看，对教育的投资是一种人力资本投资，是为未来的一种投资行为。发展基 础教育，造就高素质的人才是各国政府义不容辞的责任。衡量一个国家教育经费的重要指标是什么 呢? 是看国家公共教育经费占国民生产总值的比值。德国前教育部长勒曼 1987 年访华时曾说: “谁 在教育投资上节约了，谁将输掉未来”。 1.4 先进的教育理念先进的教育理念 激进建构主义理论激进建构主义理论/Radial/Radial ConstructionismConstructionism 学习不是一种刺激学习不是一种刺激反应的现象，它需要自我调节以通过反思和抽象建立概反应的现象，它需要自我调节以通过反思和抽象建立概 念结构。念结构。 持续学习的有效动机只有通过引导学生去体验快乐才能培养起来，这种快乐持续学习的有效动机只有通过引导学生去体验快乐才能培养起来，这种快乐 存在于他们自己所见和所造的问题解决中存在于他们自己所见和所造的问题解决中 -冯冯 格拉斯费兰德格拉斯费兰德/Graserfeld/Graserfeld V.V. 多元智能多元智能/Multiple/Multiple IntelligenceIntelligence 人的智能是多元化的，每个人在各种智能上的表现各不相同，在教育中就人的智能是多元化的，每个人在各种智能上的表现各不相同，在教育中就 体现为个别化教育，一种认真对待个体差异性的教育，这种教育在尽可能的范体现为个别化教育，一种认真对待个体差异性的教育，这种教育在尽可能的范 围内精心设计教育实践以平等地服务于拥有各种不同智能特征的学生围内精心设计教育实践以平等地服务于拥有各种不同智能特征的学生 -加登纳加登纳 /Gardner/Gardner H H . . 5 竞赛 仿生式 拼装式 1.5 系统的教学目标系统的教学目标 通过有效的课程设计，能力风暴创 新课程实验室将双基教学（基础知识、 基本技能）和综合素质的培养有效地结 合，双基教学目标和综合素质的培养互 相渗透、融为一体。通过设置一个个实 际的问题，激发学习者原始的好奇心， 保留学习者有生具来的创新冲动，在解 决问题的过程中培养学习者的想象力和 创造力、帮助学习者重建科学和技术之 间的联系、同时增强学习者的语言表达 能力和沟通技巧，强化学习者的逻辑思 维能力。 1.6 体系化的教学内容体系化的教学内容 创新课程实验室（中级）的课程采用体系化的设计，分为 三阶段的课程，三个阶段在知识点的传递和项目的难度上成螺 旋式阶梯上升。 第一阶段采用能力风暴创新课程中级套装为授课平台，通 过一个个实际的项目，将知识学习和能力培养融为一体，在完 成项目的过程中不仅学习知识，各方面的能力都得到了提升。 第二阶段课程采用能力风暴类人基础套装作为仿生教学平 台，生动活泼的造型能够吸引学习者的浓厚兴趣，在学习程序 设计、理解工程概念的基础上更深入地学习舵机的控制和编程， 在学习过程中培养学习者的动手能力和以多元智力为导向的综 合素养。 第三阶段课程以国内外的权威机器人赛事为授课内容，通过亲 身的体验，在陌生的环境中利用所学解决实际的困难并完成项 目任务，学习者的自信心和成就感都得到进一步的提升。 第一阶段：拼装式机器人 成功智力成功智力/Successful/Successful IntelligenceIntelligence 智力不是某些量化值，而是分析能力、创造能力和实践能力的均衡。智力不是某些量化值，而是分析能力、创造能力和实践能力的均衡。 成功智力是用来表达人生中重要目标的智力。成功智力是用来表达人生中重要目标的智力。 培养成功智力的教育需要在分析能力、创造能力和实践能力上都有所涉及培养成功智力的教育需要在分析能力、创造能力和实践能力上都有所涉及 -斯登伯格斯登伯格 /Sternberg/Sternberg R R . . 6 初级课程以后的 Simon 和 Helen 解决生 活中一系列难题为主线，将生活中遇到的问 题以生动的故事情节展现，解决方案涉及机 械、电子、控制等知识，每一个问题设置为 一个活动，每一个活动就是一节富含知识点 的课程。勇敢地面对并解决这些问题就可以 获得这个过程中所涉及的各种知识，培养学 习者的信息素养和技术素养，培养动手能力、 创新精神等综合素养。 牢固的篮球架 认识常见结构和连接方式； 探讨力与力臂的关系； 了解不同结构的稳定性； 自动人行道 认识常见齿轮； 熟识齿轮、齿轮传动； 掌握齿轮传动比的计算方法； 熟练使用马达和齿轮箱； 摆头电风扇 了解磁敏传感器的结构和工作原理； 熟练使用磁敏传感器作为限位开关； 神奇的遥控车 掌握按钮开光的结构和使用； 接触分支结构的编程方法； 理解主动轮、从动轮、差动驱动的概念； 7 多功能恒温箱 了解温度传感器的结构和工作原理； 掌握温度传感器外界温度与返回值之间的关系； 熟练使用条件判断语法结构； 安全的洗衣机 掌握磁敏传感器和按钮开关的组合使用； 强化条件判断、循环语句的使用； 自动安全门 掌握磁敏传感器和按钮开关的组合使用； 强化条件判断、循环语句的使用； 理解“系统复位”的概念； 掌握齿轮齿条的传动方式 便捷的电梯 掌握多传感器信息的融合； 理解系统、自动控制、算法等概念； 8 二、二、 创新课程实验室的配置创新课程实验室的配置 产品名称产品名称年级年级型号型号数量数量单价单价合计合计备注备注 创新课程传动机构套装 1-3C1-不含控制器，提 供 29 个结构传动 类教学项目，赠 送 配套教学资源光 盘。2-4 名学生 一套 创新课程动力传动套装 4-6C1-包含 Ccon103 控 制器，提供 19 个 电动传动类教学 项 目，赠送配套教 学资源光盘，2-3 名学生一套 创新课程初级套装初一 C1-B10950095000 提供 8 个教学 项目满足学生 小项目搭建创 新实验传感器 使用，2-3 名学 生一套 工业抓放 手项目套 装 1-3C3-IA162006200 演示使用 机械手臂项目套装 1-3C3-MA164506450 演示使用 9 数控加工中心项目套装 4-6C3-NM161006100 演示使用 分拣工厂项目套装 初一 C3-SF166506650 演示使用 电梯项目套装 4-6C3-E151005100 演示使用 演示产品也可以配备为每生一套 10 三、详细招标参数三、详细招标参数 序号序号设备名称设备名称技术参数技术参数数量数量 1 创新课程传动机构 套装 组件数量大于 421 个，组件种类大于 60 种。主要元器件包括 4 种点结构、3 种线结构、 6 种面结构、9 种齿轮、2 种轴承、4 种轴等。可以完成四边形、人字梯、斜塔、桥梁、 杠杆尺、天平秤、篮球架、机械抓手、斜面拉车、树懒爬树、压纹机、手摇风扇、转 眼睛的小宠物、打棒球的小朋友、手动搅拌器、手摇旋转木马、迷你手摇钻、手摇闸 道、陀螺发射器、手动升降台、重力滑车、重力碰撞小车、重力轮轴小车、乒乓球发 射器、弹力轮轴小车、气球驱动小车、手摇舞蹈表演盒、磁力跷跷板、旋转飞椅等 29 个项目，并提供彩色搭建指导说明。拼插式搭建方式，搭建过程不需要使用螺钉。 15 2 创新课程动力传动 套装 组件数量大于 366 个，组件种类大于 60 种。主要元器件包括 4 种点结构、2 种线结构、 5 种面结构、8 种齿轮、2 种轴承、4 种轴等。可以完成手摇发电机、转眼睛的宠物、 换档变速车、动力天平、升降台、台式电钻机、电动打蛋机、旋转木马、工程塔吊、 电动升旗装置、吊车、剪式升降机、千斤顶、电锯、张嘴巴的宠物、步行者、电动雨 刮器、列队骑兵、传送带等 19 个项目，并提供彩色搭建指导说明。拼插式搭建方式， 搭建过程不需要使用螺钉。 15 3创新课程初级套装 组件数量大于 197 个，组件种类大于 45 种。主要元器件包含控制器 1 套、锂电池 1 套、 磁敏开关（工作电压 5v，可探测距离不小于 5mm）1 个、光敏传感器（工作电压 5v，光照越强返回值越大）1 个、地面灰度传感器（工作电压 5v，发射接收一体 化设计）1 个、声音传感器（工作电压 5v，声音响度越大值越大）1 个、直流电 机（工作电压 6-9V，5000 转/分，配电机线）2 套、灯 1 个、6 种齿轮、3 种齿轮 箱、2 种轴承、6 种轴、齿条。包含开发软件、项目搭建手册、项目例程和视频 等教学资料。拼插式搭建方式，搭建过程不需要使用螺钉。提供完整的教材资料， 能够完成至少 8 个教学项目。 控制器为 32 位处理器，主频 72MHz、512K FLASH、64K SRAM，提供 32 个 EEPROM，USB 下载，实际程序存储空间 3.96M，可同时存储 30 条以上程序，含下载线。128*64 点阵液晶屏，带背光，可以显示图形和字符。4 个按键，通过界面操做可直接在 控制器上读取各端口返回值、控制各端口执行器动作，可以设置 EEPROM 中的数 值，还可以设置控制器自身的声音和液晶屏背光板的开关。4 路电机口，支持普 通 PWM 控制和闭环控制，单路最大电流 1.5A，RJ11 接口。12 路 I/O 口，支持 AI、DI、DO、RS485 和计数功能，RJ11 接口。工作电压 7.0-8.4v。 锂电池为 8.4V1500MHA 专用锂电池，含专用充电器。 开发软件支持标准流程图编程和标准 C 语言编程。流程图模块包含所有端口功能，支 10 11 持子程序功能，0 代码操作即可完成编程，同时流程图中支持嵌入 C 代码程序段。 流程图可自动生成 C 语言，C 语言支持指针、数组、结构体等复杂应用。库函数 全开放。支持在线升级。 4 工业抓放手项目套 装 组件数量大于 200 个，组件种类不少于 30 种。主要元器件包含磁敏开关（工作电压 5v，可探测距离不小于 5mm）3 个、旋转计数器（工作电压 5V，1-2 线/周）2 套、 电磁铁（工作电压 5v）1 个、直流电机（工作电压 6-9V，5000 转/分，配电机线） 3 套、2 种齿轮、齿条、3 种共 10 个齿轮箱。提供搭建手册、项目例程和视频等 教学资料。可完成完成工业抓放手项目搭建，实现平移、旋转、升降 3 个自由度 的运动和模拟货物的搬运。拼插式搭建方式，搭建过程不需要使用螺钉。 1 5机械手臂项目套装 组件数量大于 150 个，组件种类不少于 30 种。主要元器件包含磁敏开关（工作电压 5v，可探测距离不小于 5mm）1 个、旋转计数器（工作电压 5V，1-2 线/周）2 套、 直流电机（工作电压 6-9V，5000 转/分，配电机线）4 套、5 种齿轮、齿条、3 种 共 9 个齿轮箱、轴承等。提供搭建手册、项目例程和视频等教学资料。可完成 3 自由度手臂项目搭建，自由度包含旋转、弯曲和夹持运动。拼插式搭建方式，搭 建过程不需要使用螺钉。 1 6 数控加工中心项目 套装 组件数量大于 185 个，组件种类大于 20 种。主要元器件包含磁敏开关（工作电压 5v， 可探测距离不小于 5mm）3 个、旋转计数器（工作电压 5V，1-2 线/周）2 套、直 流电机（工作电压 6-9V，5000 转/分，配电机线）4 套、金属丝杠、蜗杆等。提 供搭建手册、项目例程和视频等教学资料。可完成 3 轴数控加工中心项目，拼插 式搭建方式，搭建过程不需要使用螺钉。 1 7分拣工厂项目套装 组件数量大于 330 个，组件种类不少于 40 种。主要元器件包含磁敏开关（工作电压 5v，可探测距离不小于 5mm）6 个、光敏传感器（工作电压 5v，光照越强返回值 越大）1 个、电磁铁（工作电压 5v）1 个、直流电机（工作电压 6-9V，5000 转/ 分，配电机线）4 套、灯 1 个、2 种齿轮、齿条、2 种共 10 个齿轮箱、轴承等。 提供搭建手册、项目例程和视频等教学资料。可完成分拣工厂项目搭建，实现黑 色、绿色和白色 3 种彩瓶的给料、输送、分拣、入库等动作。拼插式搭建方式， 搭建过程不需要使用螺钉。 1 8 电梯项目套装 组件数量大