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电风扇的创意设计样例十一篇

时间:2023-06-04 08:37:29

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇电风扇的创意设计范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

电风扇的创意设计

篇1

1.从实物到意象的演变

这是中外广告创意设计都经历过的必然阶段。改革开放初期,市场经济刚刚在中国萌芽,此时的国内广告基本上都在使用同一种视觉传达的设计手法——实物呈现。即,将真实的产品通过不同角度进行拍摄或给予特写镜头放大,然后在旁边配以文字说明,包括功能简介、特色优势等。稍讲究一些的还会让一个或若干演员在产品旁载歌载舞,念出或唱出包含产品品牌等内容的宣传词。这其中较典型的例子就是“燕舞”收录机的广告,硕大的卡带式收录机旁一个帅小伙边跳边唱“燕舞,燕舞,一曲歌来一片情。”对彼时刚刚接触到商业广告的消费者而言,这样的广告已经足以吸引眼球,而在当代被广告浸多年的受众眼中,这样的广告视觉传达几近搞笑,甚至谈不上有创意设计的成份。相较于“燕舞”收录机这类直接纯粹的实物视觉传达设计,如今的广告创意则早已走向了“意象”的一端。比如“陌陌”,广告初始出现若干不同环境、不同年龄、不同着装的人物形象,有都市白领行走在繁华街道,有大山深处练习太极的世外高人,也有骑着“死飞”戴着耳麦的年轻学生。随着镜头的移动,都市白领走进大山和世外高人切磋太极技艺,年轻学生骑行在环山公路险峻的坡道上……当观众正看得不明所以时,广告最后弹出一行字“陌陌,让世界不再陌生”。

2.从功能到概念

初级广告基本上都以罗列产品或商品的功能为创意设计原则,比如洗衣机的广告中必定有装满水和衣物飞快旋转的洗衣机滚筒的镜头,电风扇的广告中必然有一台风力强劲的电扇将演员的头发吹得凌空飞舞等等。这类广告设计脱离不了“强力推销”的宗旨,广告视觉传达中暗含着“厂家生产什么,消费者就接受什么”的潜台词。然而对功能的需求已经达到饱和,当代广告受众不再满足于简单的功能罗列,换句话说,广告已经从卖方市场转向了买方市场,“消费者需要什么,广告就设计什么”已经成为当代广告创意设计视觉传达的原则。比如就电饭煲的广告设计来说,传统设计会出现盛满热气腾腾米饭的电饭煲产品原型,现代设计则会以正在大快朵颐吃饭的孩子的形象来说明电饭煲蒸出的米饭口感良好。现代广告创意的着眼点已经转变为引领消费时尚潮流的概念性设计,设计师正试图将受众的欲望、企图引导至特定的产品或商品上,营造出“购买了此产品/商品,你就能获得心中渴望享受的生活方式或时尚形象”等概念氛围,从而促进消费的完成。

二、当代广告创意设计中视觉传达关键点

1.情节

主要针对动态的视频广告设计,当代优秀视频广告设计中应有一定的故事情节,比如OPPOR7手机,广告情节是男孩接到女朋友电话时说“手机没电了,等我五分钟”,电子钟显示五分钟以后,男孩一边夹着手机与女朋友通话一边经过了买玫瑰花、挤公交、赶到女朋友家等一系列过程,直到两人见面时,手机仍然在通话中。广告最后点出主题“充电五分钟,通话两小时”。对视频广告而言,由于其费用高昂,且受众一般不会对广告有太多耐心,因此要求这类广告的情节应遵循短小精干、简单明确的原则。此外,当代广告设计的针对性越来越强,不同广告已经开始细分受众,因此其视觉传达还应遵循个性适应的原则。比如上面提到的OPPOR7手机广告,由于产品针对的消费者主要是年轻人群,故广告选择的两位主角都是大学生外形的男孩女孩;而“劲酒虽好,也不要贪杯”的劲酒广告宣传的产品主要针对频繁应酬于酒桌上的商务人士,故广告中出现的角色均为三十五岁左右的中青年人物。

2.画面

主要针对静态的平面广告设计,应当既有冲击力又有故事性,比如可口可乐曾推出过的“可口可乐在奥运”平面广告,设计师运用了剪影绘画的表现手法,在大红色背景前绘出一个黑色的人形剪影,右手高举一支黑色火炬,身体呈献奔跑状态。火炬开口处有一长串弯曲变形的“白色飘带”组成字母“Co”,画面左下角则是白色花体字母“CocaCola”和白色的奥运五环的图案。广告只有三种颜色黑白红,且是最“正”的原色,没有改变饱和度。因此,白色在大红与黑色的对比下显得发亮,故而异常醒目,具备“夺人眼球”的强大冲击力,受众能够在第一时间被其吸引。同时,奔跑的人与奥运五环标志又给人以强烈暗示,即可口可乐鼓励人们参与运动、运动中适宜饮用可口可乐等。

3.语言

无论是视频还是平面广告都会出现语言,不管是否发声,语言对于广告设计来说常常是“画龙点晴”的重要元素,比如早年联想广告精典的“假如没有联想,世界将会怎样”及金伯利的“钻石恒久远,一颗永流传”等。语言在广告创意设计视觉传达中应遵循简短和点题的原则,在有限的时间和篇幅中,受众没有太多耐心注意到过长的广告语,因此寥寥数语与一针见血式的广告语言往往才能取得良好宣传效果,比如近年来“态度决定品质”的伊利牛奶和“透心凉、心飞扬”的雪碧广告等都是较为成功的广告语言应用典型。

三、广告创意设计中视觉传达策略

1.突出个性

也就是要尽量做到与众不同,正如“第一个说姑娘的脸象苹果的人是天才,第二个说的人就是蠢材”一样,越是与其他设计差异大的创意越是能成就卓越的广告视觉传达效果。比如OPPO拍照手机的广告,画面上陆续出现若干横排或竖排的手机,手机屏幕上都有一个努力向上看的人的脸,观众会不自觉地顺着广告中人物的视线看向手机的顶部,此时嵌着两个摄像头的小方块开始缓慢旋转,观众此时会恍然大悟,原来这款手机的摄像头能够360度转动,为拍照带来方便。又如IWATCH的广告中出现一幅波光粼粼的大海的画面,海天交际处一艘小船慢慢从右向左行驶,画面极其清晰,水纹细致而静谧。就在观众猜测这是否是某部电影的片头时,伴随着画外音“这是用手机拍摄的”出现的是苹果的Logo以及单词WATCH。观众这时才明白原来是广告,但用手机拍摄出的画面品质堪比专业摄像机的作品却又着实让人大吃一惊,

2.融入更多的游戏色彩

当今社会多元化的结构持续地影响着经济、生活等诸多方面,广告创意必须适应后现代主义时期更多游戏色彩的需要——更休闲的生活态度、更多的嬉戏元素。“游戏”是人类这一智慧物种的天性之一,是在人的基本生存条件得到满足后的必然选择,对个体的人来说,娱乐休闲、游戏审美是其生命中基本欲求之一。消费者对于“游戏”日益热衷的现实与广告创意视觉传达中越来越浓厚的游戏色彩正处于相互交融、互为因果的状态中。比如有一则饼干广告,里面是四块饼干坐在一辆敞篷车中愉快地大声唱着“Doyouloveme,baby?”每唱完一句就会有一只手伸入画面抓走一块饼干,一直到最后只剩下“开车”的饼干还在独自歌唱,当它发现周围的伙伴全都消失时露出滑稽的惊诧“表情”,原本高亢激昂的“Doyouloveme,baby?”变成了喃喃自语。整个广告营造出了诙谐轻松的气氛,被拟人化的饼干造型生动有趣,四块饼干齐声歌唱时兴高采烈的表情又让人忍俊不禁,尤其到末尾最后仅存的饼干一脸愕然瞪大了双眼的样子更使整个广告充满了喜剧色彩。

3.系列化

如同电视连续剧般制作具有内在关联的系列广告,尤其是首期效果相对良好的广告。受众见到似曾相识的广告主角时会产生联想,继而发现广告内容有所变化而产生好奇,而好奇心是促使受众耐心观看完后续广告内容最有效的动力。一个典型的例子就是M&M的广告,最初一期的广告内容是几个年轻人看电视时想吃M&M的巧克力豆,其中一个男孩端着碗打开冰箱门,却发现里面一红一黄两粒巧克力豆各自手持一片面包瞄准了自己,当男孩说“快到碗里来”时,冰箱里飞出的面包片砸中了他的脸。广告末尾躺在碗里的红色巧克力豆抱怨说“就没有大点的碗吗?”结束。这则广告后续的系列内容变为坐在沙发上的男孩与红黄两粒巧克力打赌说敢不敢脱衣服,然后是男孩得意地说:“就知道你是巧克力。”(糖衣被吃掉)。露出褐色内瓤的圆巧克力豆怒气冲冲对长巧克力豆发火:“看你干的好事,这下衣服也没了。”采用系列化创意设计的广告视觉传达策略能够让受众产生足够的好奇与期待心理,这能在相当大程度上强化广告对受众的“浸入”效果,使受众对品牌的记忆相对长久而深刻。

篇2

作为一名数学教师应该是在课堂上把数学的学术形态转化为学生容易接受的教育形态。课堂教学是一种师生双边参与的动态变化的过程,每一个学生都是生动、独立的个体,是课堂上主动求知、主动探索的主体;而教师是这个变化过程的设计者、组织者、引导者和合作者,是为学生服务的。在教学过程中,真正做到“以学生为本”,提高课堂效率,精心的进行合理、有效的课堂教学设计。关注学生的主动参与,让学生在观察、操作、讨论、质疑、探究中,在情感的体验中学习知识。让所有的学生学会数学地思考,并积极地参与数学活动,进行自主探索。

一、把数学和生活有机的结合起来

1 让生活走进数学课堂

引用学生熟悉的现实生活作为一堂课的开幕式,教会学生去观察生活,领悟生活中的数学因素。如学习“图形的旋转”可以向学生展示生活中的钟表、电风扇叶片、大风车、自行车车轮等,引起学生学习数学兴趣,使数学“生活化”;学习这节课后,请学生应用所学的旋转知识设计一个图案,并为设计书写说明,这又使得生活“数学化”了。

2 让数学回归生活

在现代社会里,“数学不仅能够帮助我们在经营中获利,而且,它能给予我们能力,包括直观思维、逻辑推理、精确计算,以及结论的明确无误”。例如“某商店出售相册和笔记本,相册每本24元,笔记本每本6元,为了促销,商店实施如下两种优惠方式:(1)买一本相册送一本笔记本;(2)按总价的90%付款。顾客可以任选其中一种,某顾客购买了相册6本,笔记本若干本(不少于6本)。若顾客买同样多的笔记本,选哪种优惠方式更省钱?为什么?”这样足以说明数学并不是远离生活的抽象理论,而是生活中必不可少的知识――让数学回归生活,以激发学生学习的兴趣。

在引导学生进行数学学习的过程中,从学生认知发生、发展的规律出发,提出思考的途径,随着学生的思路层层递进,把数学条理化,符合学生的认知规律,活泼多变,向学生渗透数学来源于生活实践,又可服务于生活。

二、敢于把课堂交给学生

教师的主导作用主要反映在教学的全过程,如精心设计导入,安排好教学的层次,精心挑选训练题进行小结,注意气氛反馈,重视教具的使用等。但在学的过程中,教师是客体。而学生是主体,教学中要敢于“放”,让学生动脑、动口、动手、积极地学。如课本让学生看,概念让学生抽象得出,思路让学生讲,疑难让学生议,规律让学生找,结论让学生得,错误让学生析,小结让学生做。要让学生勇于发表自己的不同见解,敢于提出质疑。决定学的结果如何,学生的作用是内因,教师的作用是外因,只有学生充分发挥自己的聪明才智,进行科学的思维和积极的创新,才能使知识内化和升华为个人的质。因此,教师要把学生作为真正的教育主体,以学生为出发点和归宿,在课堂教学中,实行民主的教育和管理方式,营造充满民主的学习氛围,鼓励学生求异创新、敢于提问,允许有不同的答察。教师应改变传统的一问一答模式。避免学生的思想处于“等待解答”状态,达到“发现――创新”的目的。

三、把数学文化渗入到课堂教学

数学这门学问是完美而井然有序的理论体系,这一体系并非一开始就是那么完美无缺的,为了创建这个体系很多先哲进行了大量的努力,在不断探索的过程中历经了千辛万苦,另一方面,在这个进程中也感受到在很多发现和发明中的无穷乐趣,所以在学习数学中,也追踪一下相同的过程,学习数学文化,使我们一开始就能够从内心深处感受到数学是一门趣味性很深的学问。在数学课堂上无目标地装知识,不会产生学习的激情,而适当地渗透一些数学文化,将使数学课堂不再像嚼沙子一样枯燥无味。例如在学习完四边形一章后,向学生介绍“蜜蜂营造的蜂房”,介绍蜜蜂在数学与建筑学方面的贡献,数学家证明了蜂房是一种最经济的的形状,在其它条件相同的情况下,这种形状的容积最大,所消耗的材料最少,引发学生学习数学的兴趣,引导学生思考许多尖端的科技都是从自然界中得到启发,渗透从自然生活中提练数学知识的思想。

四、采用灵活多变的课堂学习评价

在新课程理念的指导下,立足于全面启迪学生的隐性智力潜力与可持续发展的教学理念,通过积极主动的探索与思考,初步采用一种开放动态的数学学习评价新模式。相对于传统评价方法的单一性与组织形式的封闭性,在探索新的评价模式过程中,多尝试采用操作题、口试题、创意设计、课题报告等灵活多样:开放的评价手段与方法,减轻学生的压力,突显其学习和发展的过程,突显评价的激励作用,加强对学生能力和素质的评价,力争全面描述学生的发展状况。

1 操作性题

以简单的推理能力、直观操作能力、语言表达能力为评价重心,开发创设“操作性试题”。如设计试题:请利用两块完全相同的三角板(30°、60°、90°)能拼成哪几种图形,并说明理由。你能出更多的图形吗?

2 创意设计题

篇3

相信从事开源硬件行业的人,没几个不认识李大维。今年40岁的他是台湾人,曾经参与过著名导演史蒂芬·斯皮尔伯格的互动式多媒体项目、迪士尼虚拟世界项目,也为美国“脸谱”等名企设计社交应用。

他从事软件行业20多年,并一直致力于开源软件运动。即一款软件的源代码对外开放,公众可据此做修改,甚至新软件。按照他的解释,所谓“开源”,即开放资源和分享。简言之,就是发明人和制造者通过免费授权的方式公开其发明原理和产品制作方法。开源的好处在于不需要从头再做一个东西,可以在别人的基础上修改完善,然后再开源,另一个人再修改再完善再开源。这样就形成一个螺旋式上升的创新模式和知识传播模式。

3年前,从美国来到上海的他,开始对开源硬件产生兴趣。由头说来也有趣,原本他打算做个物联网项目,却苦于找不到合适的硬件,便索性自己着手制作。不过和对着电脑屏幕编程序不同,玩硬件需要足够大的地方来摆放各种材料和工具。由于李大维天天在家里捣鼓,买来的东西越堆越多,家里被搞得乱七八糟,终于引来太太的不满。于是他希望找一个专用的空间。

这时,李大维通过聚会认识了从美国回国的伍思力和谢旻琳夫妇,并聊起了自己的想法。尽管这对夫妻学的是软件工程,但却对机器人情有独钟,蜜月期都是在研究“机器人潜水艇”的项目里度过。巧的是,他们在美国加州工作时参观过当地的“创客空间”,很喜欢这种“兴趣相投的人在一起做喜欢的事”的平台。于是三人一拍即合,2011年3月25日,“新车间”在上海永嘉路与陕西南路交界处的一座小楼里正式成立。

像李大维和伍思力这种喜欢自己开发、制作一些非手工艺品小玩意的人,被西方媒体称为“创客”。它来源于英文单词“hacker”,指不以赢利为目标,努力把各种创意转变为现实的人;“创客空间”则是为创客提供实现创意和交流的社区平台,集合了创意、实验和交友等功能。

“‘创客’文化起源很早,在自家车库里和朋友组装出第一台苹果电脑的史蒂夫·乔布斯就是早期的创客典型。创客喜欢自己动手,把东西拆开研究构造,并加以改造赋予新的功能。”李大维讲这话时,他身后的一台微波炉大小的3D打印机正在工作,细细的喷嘴好像蚕吐丝,米白色的螺旋形圆柱体一点点成型,按照芯片里的程序设定,3D打印机将打印出一只塑料模型。“这是一年多前我们‘新车间’的一个会员自己动手做出来的。一台高端的3D打印机要几十万元才能买到,金属之类的打印材料成本要1万元一公斤;而这种低端型号的3D打印机只要6000多元,材料费也不过每公斤100元。”这台打印机的创造者,早就连人带专利被“挖”到了开源硬件公司。而在“新车间”170平方米的L型空间里,还有更多类似的创客正在孕育并实践梦想。

新车间的屋顶中央有个大大的电风扇,转动的时候会吱吱作响,电风扇的正下方是两张拼在一起的工作台,需要对着电脑工作或者召开员工会议的时候,会员们才会坐在桌边。大部分的时候,他们都是站着、走动着,有时会在焊接器、工作台、电脑之间跑来跑去,简直可以用上蹿下跳来形容。乱哄哄的气氛里,时而还有鼻音很重的模拟机器人的声音“The machine room open”——这是一名来自荷兰的会员设计并安装的门禁系统,需要打开手机摄像头,扫描二维码,输入密码,才能打开一个摆放工具的小房间。无论从视觉、听觉,甚至是嗅觉上都能感受到这里分明就是在邀请你加入——“做一点好玩的东西吧!”

来到新车间,很容易让人联想到美剧《生活大爆炸》里的场景,到处都是机械零件、芯片、电线还有各种奇奇怪怪的工具,在那里玩乐的人们像拙劣的造物主,不停地做出一些模样奇怪、用处各异的奇物来,创意设计可谓五花八门。而正是“新车间”这样一块吸铁石,把这群爱发明、爱动手的玩家汇聚到一起,创造无限可能。

快乐折腾,创想无边界

这是一个开放式的社区,大部分来玩的人都是非电子专业人士,比如很多人来自动漫制作、医学、广告设计等领域,但不乏硕士博士。他们聪明、热情、富有创造力,喜欢DIY,秉承着自由、共享、无边界的互联网精神。

为了照顾到创客们和组织者的时间,“新车间”的开放时间只有周末两天和周三的晚上,也只收材料费和必要的场地费用,以便达到收支平衡。但创客空间并不是一个用来营利的地方,而更类似一个成人的游乐场。按照美国“创客教父”Mitch Altman(他已经来新车间讲过2次课了)的说法:让成千上万的人分享自己的爱好,憧憬自己的目标,本身就是件最酷的事情了。

“刚开始的时候,外籍人士大概占了7成。现在,国内的创客们也越来越多,而且有意思的是,在上海,女生要比男生的兴趣更大些。”一年后的2012年3月25日,李大维的合作伙伴谢旻琳为新车间筹备了一次生日派对,活跃的会员举着手工锯、电钻等这些新车间里常用的工具,对着生日蛋糕磨刀霍霍,摆出各种姿势合影留念。不过这个欢乐的一周年派对刚刚结束,新车间的房东就告知他们:“你们不能住了,因为这里要拆迁了。”

现在的新车间位于以孵化创意而著称的上海长乐路上,5层小楼的一层店铺出租给银行,沿着右手边的铁门进去,一棵直耸着的松树差不多与小楼同高,树下站着一个两米多高的人偶,呆呆的表情好似梦游娃娃。

新车间与Transit(社会企业孵化器)等三家公司共用二层,三至五层是知名的创意广告公司W+K。这里有电梯,新车间的会员们可以方便地把自己的各种工具和装备统统搬来。如果沿着步行梯上楼,向上一望,眼前便是W+K为耐克设计的巨型的刘翔跨栏雕像。

每个星期三晚上是新车间的分享会,对外免费开放,会有新车间的创客把自己最近做的东西拿过来展示、分享,也有各国各地的创客到上海做客时,带着自己的作品过来,这时往往会热闹得跟过年似的。

大家聚在一起,聆听创客大牛的前沿想法,观摩DIY高手的现场制作等等。新车间里每个人都有专长的一手,不同的擅长让大家在一起互相学习、取长补短,创意和新点子在碰撞中完善,同时这里也是新手们的最佳课堂。

创客的群体中有各种各样不同的人,有的纯粹是兴趣。“来这里不需要你有专业背景或技术基础,一张白纸我们最欢迎。只要你有创意、有心学习,并且自己动手摸索,哪怕用最挫的方式把东西做出来,就走出了第一步,然后吸引别人加入一起完善。”李大维说,来新车间,就要让人家感受到你设计的热情。90后美女小楷给他留下了很深的印象,她是音乐学院学钢琴的。第一次来新车间玩,尽管一直对电子方面的东西有兴趣,但隔行如隔山,女孩一直不得其门而入。虽然在技术上属于零基础,但她头脑中有一个很棒的想法:让树跟人一样能表达情绪,做一个“有情绪的唱歌树”。多童话的想法啊,这的确是一个属于玩音乐女生的浪漫创意!女孩希望新车间的人帮她把这个植物项目做成现实。

新车间常客英国技术男Paul就是因为喜欢小楷的创意,也加入到了创作的队伍里,成为了坚实的技术后盾。在2个月的屡败屡战之后,一棵有情绪的树终于诞生了。从表面上看,它跟一般的办公室盆栽没什么差别。没人跟它玩的时候,它不会发光,声音是一条简单的正弦波,但当你的手一放到它的叶子上,树底下的灯光就会亮起来,但是很普通无聊的绿色,当你跟它时间玩得越久,它的情绪就越高,还会开始跟你说越多它的秘密,比如树的感情史什么的,灯光会更丰富,音乐层次也会更丰富更愉快。但是,你若跟它玩太久,它又会不开心,会生气发红光,合着刺耳的音乐喊着“你走开!”“你弄疼我了!”

“我觉得比较酷的是,这棵树很丑很普通……但是就会时不时说话来吓你,哈哈哈!”

她的这件作品,因为有“用音乐来诠释树的感情”的绝妙创意,除受邀参加了好几次互动艺术展出并大出风头外,最后女孩还去了美国最好的互动艺术专业进修。

去年4月份,李大维他们在北京举办过一次创客嘉年华的“创想48小时”活动。40名服装设计师、动画师、产品经理、程序员、博士生随机分成了5个创客团队,他们必须在48小时内讨论出一个想法并实现它。“48小时后,我们发现做出来的很多东西比国外的更好。”活动组织者王盛林说。

好玩的是,一开始,这些不同领域的专家们吵得不可开交,不过随着时间的流逝,他们逐渐达成了妥协,最后做出了7个作品。其中一个小组做出了机器控制的一排打击锤,通过敲击盛着不同高度水的玻璃杯,能够奏出贝多芬的《欢乐颂》,这里的组员有搞音乐的;还有的小组则做出了不同颜色的彩条,把它们贴在衣服上能够演奏出一段音乐,还能够通过手机App编曲,这里有搞服装设计的;还有的做了一只脚丫子,当有人去挠它的时候,脚丫子(其实是个机器人)遥控的大屏幕上,有人就会哈哈大笑……

“我们希望把艺术、设计、制造融合在一起。”王盛林自己也是一个狂热的创客,曾经设计了一种“多点触摸桌”,这张用亚克力、投影仪、摄像头做成的桌子既是饭桌、茶几、写字台,又是会议桌和吧台,还是一个可以供多人同时使用的触控桌面电脑,可以完成和任何实际物体同数字物体的交互。之前他曾经带着自己的作品参加过北京设计周,今年他还将与演讲者TED、做记忆材料的Elaine一起做个项目,准备参加米兰和伦敦的设计周。

当创意变成产品,你想不发财都难

创客们喜欢称自己为“谷歌博士”,他们脑子里经常迸发出一些新奇的想法;他们又是互联网一代,有着很强的学习和动手能力;一旦找到了解决办法,他们就会毫不犹豫地把脑子里的想法做成现实的产品。

24岁的女孩Angie是一位广告设计师,她到“新车间”的目的,是实验一些自己在工作中实现不了的创意。尽管女孩对互动装置和编程技术一窍不通。然而,她在李大维的帮助下,却发明了一个“怪物垃圾桶”,通过红外线感应原理,她把垃圾桶改造成了一只“宠物”,垃圾就是它的食物,每次把垃圾扔进去,它就会用各种声音来回应。“我的创意是把垃圾桶当成一个小怪兽,让它可以模仿一些宠物的声音,而你每天要做的事情就是把垃圾丢给它。有垃圾扔进去,它就会发出开心的声音,垃圾桶满了它会发出打嗝的声音,很久没有扔进垃圾,它也会表示期待。”

没想到,这件有趣的创意产品,很快就引起苏州一家企业的浓厚兴趣,对方愿意投资2000万元与Angie合作。估计产品在今年国庆节前后就可上市,显然,凭这个小小的发明她就可以轻而易举地成为白富美。

尽管李大维说“新车间”并没有盈利目标,也没有挣钱压力,大部分“创客”完全可以将其作为兴趣,但他也指出,当“创客”的创意能成为一种商业模式、创造更大价值的时候,创业就顺理成章了。

事实上,在新车间的创客中,已经有一些人出去创业。有一个团队专门做小机器人,他们曾参加过国际低成本机器人大赛,获得了仅次于哈佛大学的亚军好成绩。最有趣的是会员Ricky 发明的“家庭看护机器人”。它可以实现远程监控、安全警示等作用,万一家中出现险情,还能拍摄记录,及时传送实况画面并发出警报。目前,这台机器人售价四五千元,销售情况非常好。

李大维近来对城市农耕很感兴趣。在新车间的窝里,他和另外一个伙伴Roger所主导的“都市农耕、鱼菜共生项目”正处在整理阶段。只见两个一米五宽的天蓝色锻铁架子并排放着,上面满满当当摆着经过改造的塑料盒子,大的能盛水一两立方米。几乎每一个塑料盒子上都连着细细的电线和一块20厘米×10厘米见方的电路板,板子的样子类似电脑主板,有的盒子还连接有小屏幕显示温度、湿度和时间,还有的盒子连接着定时器。

这些盒子上方往往还有红色或蓝色的灯,有些盒子通过塑料管子彼此相连,隔一段时间,就传来哗哗的水声,那是水泵抽水的声音。“这些灯是24小时开的,因为在大楼里植物成长的光线不足,因此需要人工补光。而植物叶子反射出来的绿色,其实说明它们根本不需要光谱中所有的光线,只需要红色和蓝色就够了。”他兴奋地细数此刻家中用这一理念种植的植物,从小黄瓜、生菜、韭菜到罗勒,并强调正在试图找一个二十到三十平方米的空间来扩大这一场农耕运动。

篇4

摘要:近年来,人们已经认识到机器人对于培养和提高学生的创造力有很重要的作用,但是学校在开展机器人教学时往往局限于重复性实验、机械性模仿的学习活动,不利于学生创新能力的培养。基于以上现状, 本课题另辟蹊径以手势控制LED 为例,用Arduino 机器人的传感器技术与LED 模块制的组合应用制作了手势控制LED,旨在培养和提高学生的创新能力。

关键词 :Arduino+ 手势识别 数字防跌落传感器

说到机器人,大家都知道机器人包括三个部分:输入装置、输出装置和控制系统,其中LED 是最常见的输出装置。然而, 有关LED 为主题的教学, 往往局限于声控LED、光控LED、模拟交通灯、流水灯等,趣味性不足、创意性不够,不能很好地激发学生的探究欲望和创新意识。本课题另辟蹊径,以手势控制LED 为例,培养学生利用Arduino 设计LED 智能灯的能力。

一、选题背景

随着科技的发展,人与计算机的交互活动越来越成为人们日常生活的一个重要组成部分,特别是视觉计算机的发展,使计算机能“看懂”用户的动作。其中手势识别是实现新一代人机交互不可缺少的一项关键技术,也是一项复杂的技术,包括运动建模、运动分析、模式识别等机器学习技术。那么,如何让学生通过机器人课程的学习了解这些新技术并破除他们对高科技(手势识别)的神秘感呢? 为此, 本节课以手势控制LED 为例,通过亲身尝试,让学生初步感受手势识别技术的“神奇”功能和基本的工作过程;学生不仅能够自己动手搭建硬件编写程序实现手势控制LED 的创意, 还能激发出各种各样的想法,如从手势控制的角度提出手势控制PPT、手势控制电风扇等,从一盏LED的角度提出声控LED、光控LED 等,从多盏LED 的角度还可以提出模拟交通灯、霹雳灯等想法。因此,手势的识别是本节课的教学重点和难点。

二、方案设计

在计算机科学中,手势识别是通过数学算法来识别人类手势的一个议题。手势方向有多种,如手势从左到右、从右到左、从上到下、从下到上等。目前人们采用不同的方法来识别手势的方向,如模板匹配技术、神经网络技术、统计分析技术、传感器技术等,这些技术往往要经过复杂和高难度的算法和判断才能识别出手势的方向,在教学中不易实现。

考虑现实可行性, 我们决定利用机器人及其传感器技术来简单模拟手势识别的基本过程。例如,一种简单的识别思路就是通过两个传感器检测到手势的时间顺序来判断手势方向。基于以上思路,笔者首先对教材和学生情况进行了分析,然后确定了本次课的教学目标,最后设计了手势控制LED 的方案。

(一)教材与学生情况分析

本节课是自编教材《Arduino创意机器人》中第一章“智能LED”的第七节课。本节课主要涉及LED模块和数字防跌落传感器两种器件, 并通过数字防跌落传感器制作出手势控制LED,最后从不同的角度如手势、LED、传感器等,抛砖引玉,引导学生有更多的创意。在前面几节课中,教材安排了闪烁LED、按钮控制LED、呼吸灯、光控灯等内容,这些内容均为本节课的学习奠定了基础。

本节课的教学对象是初一学生。通过前面几节课的学习,学生已经熟练掌握了Arduino 机器人的输入输出,掌握了传感器的一般使用方法,熟悉了ArduBlock 的基本模块。另外,通过之前的积累,学生对Arduino机器人已经产生了浓厚的兴趣,在动手操作与编程能力方面都有了显著的提升, 对Arduino 机器人的创意设计也有了更多的个人想法。

(二)教学目标

15.知识与技能:掌握数字防跌落传感器的使用;掌握利用传感器技术识别手势。2.5过程与方法:在教师指导下,通过模仿制作出手势控制LED, 理解创作Arduino机器人的一般过程与方法。

3.5情感、态度与价值观:通过用Arduino机器人设计并制作手势控制LED, 激发学生对Arduino机器人课程学习的兴趣、提高创新能力。

(三)可选方案的设计与选择

基于以上对教材和学情的分析以及确定的教学目标,笔者初步设计了四种手势控制LED 的方案(如表1)。

综合四种方案的不同特点,本节课最终采用方案一作为教学内容,主要原因如下:

第一,从硬件搭建的角度来看。方案一只涉及一个LED,而其他的方案有的涉及多个LED,有的还涉及舵机。本节课的目的主要是激发学生学习的兴趣和提高学生的创造力,所以呈现给学生的内容应该是比较简单而又不乏魅力。

第二,从程序编写的角度来看。方案一涉及的编写程序的知识是比较简单的选择结构和且运算,其他三种方案还涉及变量、循环等程序知识。

第三, 从学生的角度来看。说到机器人,没有学生不喜欢它,但是作为初学者,既要面对繁琐的“语法”、复杂的“代码”,还要折腾冷冰冰的器材,以及理解手势识别的过程原理,难度过高,容易使学生望而生畏。因此,本节课的内容不仅要新颖,能够吸引学生的眼球,还要降低知识的难度,便于学生理解与接受。显然方案一符合我们的教学需求。事实上,学生在掌握了方案一的方法和原理之后,要理解和实现其他三种方案就会比较轻松。

三、硬件组成与搭建手势控制LED 需要用到的硬件器材有Romeo 控制器、数字防跌落传感器、LED、USB 数据线以及3P 线。

(一)Romeo 控制器

本节课使用的控制器是DFRobot 出品的Arduino0Romeo0V1.2,如图1 所示。该控制器采用的是最基础且应用最广泛的UNO 板卡。它继承了Arduino(328 控制器所有的特性而且集成了电机驱动、键盘、IO 扩展板、无线数据串行通讯等接口。它不仅可以兼容几乎所有Arduino 系列的传感器和扩展板,而且可以直接驱动12 个舵机。除此之外,它还提供了更多人性化设计, 采用了3P 彩色排针,能够对应传感器连接线,防止插错。其中红色对应电源,黑色对应GND,蓝色对应模拟口,绿色对应数字口。

(二)LED 发光模块

本课采用的LED 发光模块是DFrobot最为畅销的入门级LED 产品。该模块输出的是高低电平,既可以通过数字口控制LED的亮灭,也可以通过支持PWM 的数字引脚控制LED 的亮度。除此之外,该模块还具有80°~110°的发光角度,不管从哪个角度都能感受到它耀眼的光芒。

(三)数字防跌落传感器

本课采用的手势识别传感器是DFRobot的数字防跌落传感器, 该传感器采用了夏普公司的距离传感器,是一种光电开关传感器,输出的是数字信号,此外,传感器的有效检测距离为102cm。该传感器具有受可见光干扰小、易于装配、使用方便、可用于小车避障和防跌落等特点。这里要注意的是该传感器检测到手或者其他障碍物时输出低电平, 即0(有效距离102cm 之内), 而没有检测到手或者其他障碍物时输出高电平,即1。

(四)硬件搭建

1.将两个数字防跌落传感器固定在支架上面,即支架左边一个传感器,右边一个传感器(使用支架的目的是便于学生区分左、右两个传感器以及检测手势方向)。

2.将LED 模块、两个数字防跌落传感器接到扩展板的数字口上面,同时记录连接到扩展板的数字针脚号, 如LED 模块接到数字针脚3,左、右两个数字防跌落传感器接到数字针脚8、9 上面,如图2 所示。

3. 通过USB 数据线将Romeo 控制器和电脑连接起来, 正确选择板卡型号UNO 和端口号。

四、程序编写

硬件搭建好之后, 接下来就需要编写程序了。本课采用的编程环境是图形化编程软件ArduBlock 。ArduBlock 是一款为Arduino 设计的图形化编程软件,是Arduino 官方编程环境的第三方软件,目前必须依附于Arduino 2 IDE 软件运行,使用图形化积木搭建的方式编程, 可视化和交互性强,编程门槛低,即使没有编程经验的人也可以尝试给Arduino 控制器编写程序。

在编写程序时, 笔者提供了两种思路:其一, 如果左边传感器先检测到手,一段时间之后(如200 毫秒),右边传感器会检测到手,而左边传感器检测不到手,这说明手势方向是从左到右点亮LED;如果右边传感器先检测到手,一段时间之后(如200 毫秒), 左边传感器会检测到手而右边传感器检测不到手,这说明手势方向是从右到左熄灭LED,参考程序如图3 所示。

其二, 如果左边传感器先检测到手,然后在一段时间内(如600 毫秒内)不断地判断右边传感器是否检测到手, 如果这段时间内右边传感器检测到手, 而左边传感器没有检测到手, 说明手势方向是从左到右;如果右边传感器先检测到手,然后在一段时间内(如600 毫秒内)不断地判断左边传感器是否检测到手, 如果这段时间内左边传感器检测到手, 而右边传感器没有检测到手,说明手势方向是从右到左,参考程序如图4 所示。

基于以上两种思路,在教学中,笔者选择了思路一,主要是因为这一节课是培养学生的创造能力, 消除学生对高科技的神秘感,所以通过两个传感器检测到手势的时间顺序来理解手势识别的过程原理是本节课的一个重点, 学生在理解原理的基础上,很容易就可以利用已有知识通过思路一编写程序实现手势控制LED 的效果。学生在实现效果的同时,可以引导学生运用不同的编程思想如思路二实现相同甚至更优的效果。

五、拓展应用

人类学习具有“聚类”特点,不管是新知识的获取还是原有知识的同化, 都习惯以“类”为依据进行加工、存储和提取。教学设计应以某种聚类方式将相关学习内容连成组块,从而在局部上聚类知识内容,在宏观上形成课程内容的集合, 逐步呈现给学习者,从而达到较好的教学效果。根据已有研究,大致有三种聚类方式:以相似的功能、相似的技术思想、相似的目标聚类。

通过这一节课的学习,学生能够掌握通过手势来控制LED 亮灭的相关核心内容。我们可以从聚类的三种方式来让学生发挥自己的想象,制作一些有创意的作品。例如,以相似的功能(实现LED 的自动开启和关闭)来聚类设计LED 项目,可以分别采用光控、声控、遥控等单一传感器或不同传感器组合来实现;以相似的技术思想(手势控制)为例,来聚类设计手势控制的项目,可以通过手势来控制电风扇、电视等,除此之外还可以将机器人的各种元器件及解决问题所需的相关学科知识逐一卷入机器人的学习中。

六、教学实践

(一)视频展示,引入新课

在上课之前, 先给学生播放一段《酷毙灯》的视频,同时给学生抛出一个问题:视频中的灯与我们平常的灯有什么不同? 让学生带着问题观看视频,吸引学生的注意力,激发学生学习以及探究原理的兴趣。视频播完之后,请两位学生回答之前的问题。如果学生回答正确(手势、传感器),可以继续向学生提问:“如果是传感器,是什么传感器? 该传感器有什么功能? 你知道的传感器中哪些有类似的功能? ”“如果是手势,手势是如何识别出来的? 手势有哪些情况? ”等等。如若学生回答不出来,可以给学生一些提示,如“平常的灯是通过什么来控制的? 视频中的灯有没有用到按钮?”等。在引出“手势”之后,出示活动主题“创意LED———手势控制LED”。

(二)抛出疑问,分析问题

在这一环节, 先给学生介绍当前手势识别的一些原理和技术, 然后引导学生小组讨论:利用我们之前接触过的传感器(光线传感器、按钮等)能否识别手势?如果能识别,是哪种类型的传感器? 需要几个? 如果不能,那需要用到哪种功能的传感器? 基于以上讨论,引出具有检测障碍物功能的数字防跌落传感器,该传感器只能检测障碍物的有无,并不能检测出障碍物的方向;与按钮一样,输出的是高低电平信号, 如果检测到障碍物则输出低电平,相反则输出高电平。学生在对数字防跌落传感器有了一定的认识之后, 继续向学生抛出问题: 一个这样的传感器能识别出手势方向吗?小组讨论完之后,得出:至少需要两个这样的传感器才能识别出手势方向。然后,向学生介绍利用两个传感器识别出手势的思路,即利用两个传感器检测到手势的时间先后来识别手势。为了便于学生观察和理解,将两个传感器分别贴在黑板上,然后手势从左到右,再从右到左(如图5),反复几次后,与学生共同讨论,得出:手势从左到右的时候,左边的传感器会先检测到手,一段时间之后,右边的传感器会检测到手;而手势从右到左的时候,右边的传感器会先检测到手,一段时间之后,左边的传感器会检测到手。其中计算一段时间的长短, 引导学生用物理学中的t=s/v 来理解,s代表的是两个传感器之间的距离,v 代表的是手势的速度。

手势控制LED 的思路清晰之后, 引导学生将上述自然语言转化为流程图,以手势从左到右流程图为例,如图6 所示。手势从右到左的流程图请一位学生到讲台上来画。

经过上面的分析之后,学生可以将手势识别这个抽象的问题转化为易于理解和实现的步骤。

(三)搭建硬件,程序编写

向学生提出任务: 手势从左到右点亮LED;手势从右到左熄灭LED。

演示传感器、LED 与控制器的连接以及手势从左到右点亮LED 的程序。然后让学生自己搭建硬件, 编写程序完成基础任务。学生在下载程序观察现象时,会发现两个传感器同时检测到手时,LED 有闪烁现象, 此时应留给学生自主探究的空间和时间,让学生自由讨论,发散他们的思维,提出不同的解决方案。如果学生未能解决问题, 引导学生回顾手势识别的过程并分析得出:以手势从左到右为例,当手势从左到右时,右边的传感器能检测到手,而左边传感器并不能检测到手, 这两个条件必须同时满足才能说明我们的手势方向是从左到右。让学生在原有程序的基础上, 修改程序,观察现象。完成任务的同学,尝试实现手势控制呼吸灯。

(四)拓展提升,课堂总结

在本节课结束时, 笔者给学生提供了一个创意记录表, 让学生将自己的创意记录下来,同时鼓励学生利用已有知识或上网查阅资料等多种途径尝试实现自己的想法。最后通过演示手势控制PPT 的过程对本节课进行总结:Arduino 机器人可以制作很多作品。Arduino 机器人课程不仅让学生学习机器人的知识和技术,更重要的是让学生运用所学的知识,制作各种有创意的作品。

本节课主要是让学生制作一些有创意的机器人作品,消除学生对机器人的片面认识。从学生掌握的情况来看, 几乎所有的学生都已经理解了手势控制LED, 即手势从左到右点亮LED,手势从右到左熄灭LED。

* 本文系教育部人文社会科学研究青年基金项目“义务教育STEM 校本课程的开发与应用研究”(项目编号:13YJC880121);国家社科基金教育学青年项目“多平台、跨学科、聚类化、重创造的中小学机器人教育研究”(项目编号:CCA130133);国家社科基金教育学重点课题“信息化促进优质教育资源共享研究”(项目编号:ACA120005) 等多项课程的综合研究成果之一。

参考文献

[1] 赵亚飞. 基于视觉的手势识别技术研究[D].浙江大学,2011

[2] 何小磊. 基于深度信息和彩色图像的手势识别[D].华中科技大学,2012

[3]钟柏昌,李艺.信息技术课程内容组织的三层架构[J].电化教育研究,2012+(5)

[4]谢作如.S4A 和互动媒体技术[M].北京:清华大学出版社,2014

征稿启事

2014 年是我国普通高中通用技术课程实施的第十年, 为了回顾十年来我国课程改革实验省区开设普通高中通用技术课程的基本情况, 总结经验, 寻找问题,为今后的发展做好铺垫,确定方向,我编辑部拟从2014 年开始以“我的通用技术教育之路”为主题开展征稿活动,诚邀一线教师、教研员、教材编写者、教育研究者以及关注这方面教育的社会各界人士的积极参与。

一、征稿范围

来稿应以参与通用技术教育实际工作经验的反思与总结为主, 介绍各地通用技术课程开设的成功经验和科研成果,展示优秀的教学成果和教学案例等。

可以围绕以下内容自拟题目进行论述:通用技术课程实施的目标是否达成;通用技术课程的理论建构和实施意义; 通用技术课程开设的政策保障; 各地通用技术课程实施的情况; 通用技术课程开设与落实情况; 通用技术教学实践情况、通用技术教师专业发展情况以及学生技术素养提升情况; 通用技术教材的追求与实施建议; 通用技术课程的价值与社会影响力。

篇5

如何在教给孩子应试能力的同时,也教给孩子更重要的社会生存能力,是中国教育目前必须解决的一个主要问题。那么什么才是孩子最需要的生存能力呢?爱因斯坦认为:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,而且是知识进化的源泉。”想象力固然重要,但如果只有想象力而不动手实践,那么我们永远也不会有今天的汽车和飞机。所以除了想象力,我们还需要创造力。

爱迪生对创造力有一个精辟的诠释:“天才就是99%的汗水再加上1%的灵感,而那1%的灵感恰恰是最重要的。”回顾我们当今的教育,孩子们虽然付出了99%的努力甚至更多,整天沉浸在题海之中,但却扼杀了更重要的探索精神和解决问题的能力。所以创造力不但需要有艰辛的血汗付出,更重要的是要有灵感相伴。

有了想象力和创造力就够了吗?“地沟油”、“三鹿奶粉”以及最近的“复旦博士生投毒案”都是想象力和创造力的产物,生存教育中还必须关注重要的人文和道德教育,如发明家、艺术家等成长的故事,了解人类发展和艺术美学等知识,培养崇高的人文情怀。

在日益全球化的今天,特别是对于快速发展的中国来说,面对扑面而来的工作挑战和职业困惑,我们数百年来沿袭不变的应试教育和秧田式的课堂教学模式正面临巨大的危机,一种能够个性化、差异化培养学生的创新教育未来教室已经成为我国发展的迫切需要:以面向全体学生、全面提高学生的创新能力为目的,注重开发学生的潜能,培养学生的自主学习能力和自我发展能力为手段。我们的学生需要多维能力来解决未来工作中遇到的各种复杂问题。

彰显创新教育的未来教室

比特实验室把先进的物联网科技与国际工程教育改革的最新成果CDIO[3](Conceive构思,Design设计,Implement实现,Operate运营)工程教育模式完美地结合在一起,并结合青少年的特点,开发了适合不同年龄孩子的物联网传感电子交互体验式训练课程体系。比特实验室的特点是把生活与课堂、科学和艺术紧密融合,弥补了中国应试教育中存在的缺陷和不足,不仅锻炼学生的语、数、外能力,而且锻炼学生的动手创造以及团队合作能力,打造了一间基于物联网科技的未来教室。

比特实验室为在“应试教育”的苦海中奋力挣扎的孩子们提供了一个“生存教育”的绿色小岛,“不让一个孩子掉队”是比特实验室的教育目标。比特实验室,不仅让孩子们学到比知识更重要的3个“爱”(爱因斯坦的想象力,爱迪生的创造力和贯穿生活的爱心),而且教会孩子21世纪最重要的7项生存能力(创造发明能力、团队合作和领导能力、创新思维和解决问题能力、运用物联网最新科技能力、快速获取知识和信息能力、跨文化和地域的理解能力、自主学习和职业规划能力)。从比特实验室走出来的孩子将是一个个富有自信、激情和梦想,热爱生命和创造的未来有用之才。

传统的应试教学方法,教师与学生完全在高度紧张的学习氛围中,一切以分数为最高标准。在课堂上,学生只为考试而学习,从而造就了学生脱离实际的无效习惯和能力,以致阻碍了他们今后的自主学习能力及工作能力的培养。

比特实验课程的教学方法和内容,融入了最前沿的翻转课堂、大数据和物联网科技的特征。教师与学生是在相互交流和学习的氛围中,以产品设计与项目合作的形式开展教学的。学生在课堂上围绕自己感兴趣的项目和产品设计开展团队合作与相互交流学习,而不再是简单被动地接收知识;教师的作用是协助学生完成项目,在不同的项目小组中做好协调与组织工作,发现学生和解放学生,而不再是教授学生知识和帮助学生应付考试。

比特实验室的建设

比特实验室的建设包含科技和素质两个教学层面:在科技教育层面上推进的是目前世界上最前沿的以传感器和智能化控制为主的物联网技术,而且最能体现从技术到实用的转换。例如,生活中处处可以用到的“拍手点亮的灯”、“会说话的温度计”和“长眼睛的电风扇”等。另外,比特实验室还提供体现物联网实际应用的“手机控制智慧农业”和“智慧家居”等实验系统。例如,“手机控制智慧农业”系统可以让普通农民通过手机检测蔬菜暖棚的温度、湿度、光照度和二氧化碳浓度等,从而实现自动施肥和浇灌,不仅可以降低劳动力成本, 还可大大节约宝贵的水资源,提高农作物的产量和质量。这样一个完整的“智慧农业”物联网系统,可以让学生在比特实验室一节课的时间内采用DIY模块自己动手搭建完成,激发学生的创新意识和科学探索的热情。

比特实验室在素质教育层面上推进的是针对目前中国的应试教育中所欠缺的部分,突出培养学生的创新意识和对科学知识的探索精神,激发学生自主学习的兴趣和积极性,从而提高学生成为创新人才的全面素质。比特实验室采用了个性化的快乐互动教学模式,营造了一个透明和彩色的创新思维空间(如图1),从教室的课桌到传感器电子作品的造型,采用了透明和彩色的积木式模块,提倡每个人都是与众不同的,分数的评估不是和其他人相比,而是和过去的自己比较,这是激发自己前进的真正动力。

课程从一个感人的科学家故事或生活哲理故事开始,从学生聚精会神地听故事到大胆地动手做实验。让学生在实验的互动过程中,提高动手能力和创新能力,学会如何面对失败和承受挫折,如何帮助失败的同学,如何发现自己的能力和提高自己的学习自信心;在团队的协作中锻炼领导和团队合作能力。通过学生对自制作品的快乐体验和创新思维训练,不但提高了学生的动手和想象能力,而且通过对作品的表述和演讲提高了学生的语言表达和艺术审美能力。

每个孩子都是天生的发明家,比特实验室把物联网传感器的应用和3D创意艺术设计巧妙地结合在一起。为了激发学生的创新精神,比特实验室内所有的设计都是由小的积木块(“Bit”位)组成。椅子和桌子是由透明的可拼装亚克力面板和矩形框架组成,学生可自行组装和修理;透明的桌面可以让学生在不影响动手实验活动的情况下,透过桌面看到教科书,或储存在平板电脑内的课程设计指导和项目要求,或上网搜索显示的重要信息,无形中把实验活动的面积增加了一倍。

电子传感器积木模块包括了生活中常用的四大领域:节能环保(如声控灯和温度报警器)、家居安防(如手机监控家内是否有人)、运动健康(如超声波测身高、运动计步器等)和娱乐游戏(如平板电脑控制的小车、地磁感应收音机等)。例如,声控、光控、红外、超声波、温湿度、加速度和气体传感器等(如图2),学生可以根据自己产品设计的需求将这些传感器和相关的控制器模块通过插拔式导线连接起来,快速构成一个完整实用的传感电子系统。这样不但可以激发学生设计电子系统的兴趣,而且增强了学生的动手和创意设计能力。

创新课堂教学流程

比特实验室的教学流程主要包括四个部分:了解发明家和人类科技发展的历史;做一个严谨的工程师;做一个富有创意的艺术家;做一个充满激情的演说家。活动按照孔子的“三人行必有我师”的项目合作模式开展,每队由3~4名学生组成,男女搭配。在每个创意项目中,团队成员一起工作,解决冲突的思路以达成共识的设计。不同的人才,不同的创意,不同的才智,整个团队成员在创新中,不停地融合再融合,成为一个团结协作的优秀团队。

(1)了解发明家的故事:激发学生的求知欲、好奇心和探索进取精神,如爱迪生实验上千次成功发明电灯等感人故事。

(2)做个严谨的工程师:锻炼学生的动手、观察、思考和解决问题的能力。学生要学会如何有效地使用各种传感器模块来解决现实生活中的问题。

(3)做一个富有创意的艺术家:锻炼学生的想象力、创造力和团队合作以及沟通能力,激发艺术灵感和勇于创新的精神。学生利用多彩的3D造型模块,搭建出时空穿梭机和阳光环保车等。

(4)做个充满激情的演说家:锻炼学生的语言表达、审美演讲能力,成为乐观进取和勇于挑战的高素质人才。学生就自己团队完成的作品上台演讲,有的同学描述:“我永远也忘不了第一次上台演讲的羞怯,第二次的渐变,第三次的落落大方。”

学生完成小组设计的作品后,每一个团队都会写上对作品的描述和对其特点、功能、实用性的介绍,以及市场化、成本和利润的期望。这样的活动使学生增强了自信心,提高了在其他人面前演讲的技巧。