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“科技之臂——智能采摘”PBL項目式學習活動回顧

作者:閩南網絡

我們正處于一個人工智能時代。人工智能不僅僅是一種技術,更是一種革命性的變革力量,它正在以前所未有的方式改變着我們的生活方式和工作方式。科技的發展使工業和農業領域也發生了巨大的變革,工農業自動化,智能裝置的應用,以及生産效率的提升都成為了這場變革重要的标志!

“科技之臂——智能采摘”PBL項目式學習活動回顧

“科技之臂——智能采摘”PBL項目式教育活動,基于安徽省青少年科技活動中心智能制造空間Dobot智能機械臂套件設計,通過項目式學習方式讓學生更深刻的體驗智能科學技術,學習機械臂的控制系統和感應器應用,了解如何使機械臂更加智能化和精準化;運用程式設計技術,親手操作機械臂,完成各種任務和挑戰。

通過8個學時的學習實踐,讓學生們從感覺到實踐,到最終完成自己的創作,近距離感受科技的魅力!

“科技之臂——智能采摘”PBL項目式學習活動回顧

“同學們有過采摘體驗嗎?說一說你們的采摘感受?”通過的交流生活體驗,開啟了本次學習之旅。

當學生們看到樹上的蘋果被機械臂逐一采摘到籃子裡,他們對這隻神奇的大手充滿了好奇,不斷的發出感歎“太神奇了,機械手臂為什麼能準确的摘到果實呢,是如何運作的呢?”學生們的疑問正是此次教育活動的驅動性問題。

“科技之臂——智能采摘”PBL項目式學習活動回顧
“科技之臂——智能采摘”PBL項目式學習活動回顧

解決問題的第一個環節是認識機械臂。從最初的簡單機械臂到現代的高度智能化機械臂,學生們在科技教師引領下,了解機械臂的演變曆程。通過搭建并探究一款根據液壓原理制作的機械手臂,了解了機械臂的組成結構和工作原理,掌握機械臂的運動學基礎。

“科技之臂——智能采摘”PBL項目式學習活動回顧
“科技之臂——智能采摘”PBL項目式學習活動回顧

在科技教師的引導下,學生們快速的搞明白了神奇大手Dobot機械臂的控制原理,以及其機械臂主體的組成部分。

在此過程中,學生們對于機械臂的主體之末端執行器非常的感興趣,他們在觀察中提出問題:“末端執行器的形态都是一樣的嗎?為什麼科幻電影和卡通片裡面,鋼鐵俠和變形金剛的機械手臂可以變成手槍、噴射武器,或者飛爪呢?”學生們能夠理論聯系實際去發現問題,這也是項目式學習活動的推進器。學生們通過探究發現:機械臂的末端執行器可以根據不同的場景和工作需要切換适配的形态,如夾爪、吸盤等模式。

在了解圖形化程式設計軟體Scratch功能和操作方法後,學生們使用Scratch繪圖工具,分别完成自己心中的機械臂設計。

“科技之臂——智能采摘”PBL項目式學習活動回顧

在接下來的活動中,科技老師引導學生們通過Scratch程式設計軟體添加背景、樹、蘋果等角色模拟智能采摘機械臂的工作場景,并通過坐标、時間、條件、循環等相關代碼程式設計實作Dobot機械臂采摘的工作過程,通過學習實踐青少年初步掌握Scratch圖形化程式設計軟體的使用,并能了解相關程式設計語言的含義,他們覺得程式設計過程像搭積木一樣快樂有趣!

“科技之臂——智能采摘”PBL項目式學習活動回顧
“科技之臂——智能采摘”PBL項目式學習活動回顧

8個學時的活動結束後,學生們個個意猶未盡,紛紛表示受益匪淺,他們不僅了解到了Dobot 機械臂的控制原理與主體結構,還掌握了如何使用Scratch軟體編寫程式,操作機械手臂進行智能采摘。

通過參與整個項目式學習提高了學生們發現問題、解決問題的能力!更重要的是讓他們深刻體會到科技創新的重要性和趣味性!也更加堅信科技創新将改變未來世界,同時期待自己能成為具有創新精神和實踐能力的人才!

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