《Arduino互动创新设计与制作》教学大纲

《Arduino互动创新设计与制作》课程教学大纲
一、课程基本信息
二、课程性质与课程目标
1、课程性质：本课程介绍当前最流行的人工智能与机器人的相关知识，了解世界智能机器人的发展情况，基于Arduino套件，学会传感器的应用、LED灯的应用、电动机的应用，搭建简单的机器人循迹小车。

学生通过该课程可以了解世界机器人发展的潮流，学会简单的机器人制作，并利用套件开发自己感兴趣的创意产品，有利于培养学生创新创业意识和动手实践能力。

2、课程目标：
（1）知识目标
通过本课程的学习，应使学生了解和掌握各种传感器的使用方法，LED、电动机的驱动方法，掌握创意机器人的制作方法，掌握机器人小车制作、编程、调试的方法。

（2）能力目标
培养学生机械零部件设计、制作能力，编程能力和动手实践能力，并能为学生进行创意制作提供一定的理论基础和技术储备。

（3）素质目标
本课程属于创意课程，通过本课程的学习，应使学生了解和掌握各种传感器的使用方法，掌握创意机器人的制作方法，掌握机器人小车制作、编程、调试的方法，其目的在于培养学生机械零部件设计、制作能力，编程能力和动手实践能力，并能为学生进行创意制作提供一定的理论基础和技术储备。

（4）育人目标
增强学生的科技强国意识和民族自豪感；培养学生严谨的职业操守和高度的责任意识；培养学生服务乡村全面振兴的使命感和责任感；在自动化、智能化和机器人技术蓬勃发展趋势下，使得学生了解和理解先进的机器人技术，跟上新技术发展的步伐，这将有助于我国的高等教育与国际接轨，推进我国科学与技术的发展。

三、教学章节与学时安排
四、教学内容与教学方法
（一）理论教学内容
1.第一章 Arduino概述
知识点：
（1）机器人创客工具——Arduino简介
（2）Arduino开发平台简介
课程思政要点：
课程思政要点1：中国在建国之后，历经各种困难和科技攻关，在机器人领域取得了巨大的飞跃。

机器人技术可以节省劳动力，是实现工业和农业自动化的重要基石。

课程思政要点2：在中国科学技术突飞猛进的背后，是中国上下五千年的历史文化所包含的精髓在指引着中华儿女不断地攀越科技的高峰，越过艰难险阻。

中国深厚的文化底蕴也是值得我们整个民族自豪的。

课程思政要点3：虽然中国目前在各行各业都取得了骄人的成就，但是我们要面对未来科技发展的新方向和新动脉。

农业在人类社会发展的过程中起到了关键的作用，尤其对于我们农林院校而言，我们一定要具有发展农业和提高农业科技的使命感。

主要教学方法：案例式、混合式教学
所支撑的课程目标：课程目标1、4
2.第二章 Arduino开发板、通用元器件及其开发环境
知识点：
（1）Arduino开发板及扩展板
（2）Arduino通用元器件简介
（3）Arduino开发环境
主要教学方法：案例式、混合式教学
所支撑的课程目标：课程目标1、4
重点与难点：面包板的使用及原理
3.第三章 Arduino编程语言基础
知识点：
（1）Arduino语言及其程序结构
（2）Arduino C语言程序基础
主要教学方法：案例式、混合式教学
所支撑的课程目标：课程目标1、4
重点与难点：C语言程序结构、Arduino函数
（二）实验教学内容
1.实验一：LED控制实验（一）
实验内容：点亮LED、按键控制LED
2.实验二：LED控制实验（二）
实验内容：“会呼吸”的LED、可调光的LED
课程思政要点：从呼吸灯的逐渐变亮再逐渐变灭可以看出，做事情要循序渐讲不可操之过急。

3.实验三：LED控制实验（三）
实验内容：交通灯、交互式交通灯
课程思政要点：遵守交通规则，道路千万条,安全第一条。

4.实验四：LED数码管实验
实验内容：LED数码管的使用
5.实验五：Arduino传感器实验（一）
实验内容：光控灯与光敏电阻
课程思政要点：；节约能源
6.实验六：Arduino传感器实验（二）
实验内容：简单的颜色识别与灰度传感器
7.实验七：Arduino传感器实验（三）
实验内容：距离检测与红外测距传感器
8.实验八：Arduino传感器实验（四）
实验内容：距离检测与超声测距传感器
9.实验九：Arduino驱动电动机实验（一）
实验内容：L298N驱动直流电动机
10.实验十：Arduino驱动电动机实验（二）
实验内容：TB6612FNG驱动直流电动机
11.实验十一：Arduino驱动电动机实验（三）
实验内容：舵机驱动
12.实验十二：Arduino图像基础实验
实验内容：Open MV及其视觉
课程思政要点：规范精神培养
五、课程资源
六、考核与评价
考核与评价要求和说明。