乐高推土机教学课件

乐高推土机教学课件第一章推土机简介与学习目标123了解推土机的基本结构和功能掌握乐高推土机的搭建步骤理解推土机的机械原理与动力传动推土机作为重型工程机械的代表，其结构包本课程将分解推土机的搭建过程为若干个关乐高推土机模型蕴含丰富的机械工程知识，含履带系统、驱动系统、操控系统和工作装键步骤，包括底盘搭建、履带安装、传动系包括杠杆原理、齿轮传动、轮轴结构等通置等关键部分通过学习乐高模型，学生将统组装、推土铲机构设计等学生将按照循过动手搭建和实验，学生将理解这些物理原了解这些部件如何协同工作，实现土方作业序渐进的方式，掌握从简单到复杂的搭建技理如何在实际机械中应用，培养科学思维和的功能课程将详细介绍每个部件的作用，巧，培养空间思维和精细操作能力每个步工程意识课程将着重分析动力如何从电机以及它们在整体机械中的地位与重要性骤都配有详细图解和演示，确保学习过程清传递到履带和推土铲，帮助学生形成系统化晰明了的机械认知推土机的现实应用推土机是工程建设领域不可或缺的重型机械设备，主要用于推动和铲除土壤、岩石和其他松散物料在现代建筑施工、道路修建、采矿作业和土地平整等工程中，关键机械部件推土机发挥着至关重要的作用推土铲主要应用场景位于推土机前部的大型金属板，通常呈弧形设计，能有效铲起和推动松散物料推土铲可通过液压系统控制上下移动，调整作业深度和角度•建筑工地土方作业，如场地平整、沟槽开挖•道路施工中的路基处理和材料推运履带系统•采矿行业的表层剥离和物料堆放由金属履带板连接而成的闭合环形结构，增大接地面积，降低地面压力，提高在松软地面的通过性能履带设计使推土机能在复杂地形中保持稳定作业•农林业中的土地开垦和整理•废弃物处理场的垃圾推积和覆盖机械效率与安全操作动力系统在实际应用中，推土机的操作效率与安全性息息相关专业操作人员需要接受严格培训，掌握机械性能极限、安全操作规程和紧急情况处理能力通过乐高模型学习，学生能够初步了解这些安全理念，培养工程安全意识乐高推土机模型展示乐高推土机模型精确模拟了真实推土机的结构和功能，是工程教育的理想工具通过这一模型，学生能够在安全环境中探索复杂机械的工作原理模型主要部件介绍底盘框架整体结构的支撑基础，由乐高梁件和连接件构成履带系统使用乐高履带链节模拟真实履带，提供稳定移动能力推土铲可调节高度的前置铲板，实现推土功能传动系统包含齿轮组、轴承和连接件，实现动力传递控制装置手动或电动控制元件，操作推土机各部分运动真实推土机与乐高模型对比乐高推土机虽然在尺寸和材质上与真实设备有显著差异，但在机械原理和结构设计上高度一致模型通过精巧的设计，成功还原了推土机的关键机械特性，使学习者能够透彻理解工程机械的基本原理在本课程中，我们将从这一模型出发，探索机械工程、物理学和设计思维的奥秘，培养学生的空间想象力和动手能力第二章乐高推土机零件认识履带组件与轮轴结构齿轮、轴承与动力传递部件电机与传感器简介履带组件由多个链节连接而成，每个链节都有精确的咬合设齿轮系统是推土机动力传递的核心，包括不同尺寸和齿数的齿对于电动版本的乐高推土机，电机是提供动力的核心部件，通计，确保在运动时不会脱落轮轴结构包括驱动轮、导向轮和轮，用于调整速度和扭矩轴承提供低摩擦的旋转支撑，确保常使用L马达或XL马达，根据模型大小和功能需求选择传感支撑轮，共同维持履带的张紧度和运动轨迹乐高技术系列的动力传递效率连接轴将各部分机械连接起来，形成完整的传器系统可能包括距离传感器、倾斜传感器或颜色传感器，用于履带部件具有出色的灵活性和耐用性，能够模拟真实推土机的动链这些部件的组合决定了推土机的动力性能和工作效率实现自动化控制和环境感知电池盒为整个系统提供能量，通行进方式常使用AA电池或专用可充电电池组在开始搭建之前，熟悉这些基本零件的名称、功能和特性至关重要建议学生将零件按类型分类整理，这不仅有助于高效搭建，也培养了组织能力和系统思维教师可以准备零件样板，让学生亲手触摸和操作，加深对各部件特性的理解乐高推土机关键零件详解齿轮传动原理履带驱动的机械优势齿轮传动是乐高推土机中最核心的机械原理之一，通过不同尺寸齿轮的组合，实现速度与扭矩的转换履带系统是推土机的标志性特征，相比轮式驱动具有显著优势•接地面积大，地面压力小，适合在松软地面工作1:33:1•抓地力强，能提供更大的牵引力•转向稳定，通过两侧履带差速实现原地转向减速比增速比•越障能力强，能够跨越较大障碍物小齿轮驱动大齿轮时，旋转速度降低但扭矩增大，大齿轮驱动小齿轮时，旋转速度提高但扭矩减小，乐高推土机模型通过精确设计的履带链节和驱动轮，成功模拟了这些机械特性，让学生直观理解履带系统适用于推土机需要大力矩的工作场景适用于推土机需要快速移动的场景的工作原理在乐高推土机设计中，通常使用多级齿轮减速，将电机的高速低扭矩输出转换为低速高扭矩，满足推土作业的力量需求齿轮的啮合角度和安装精度直接影响传动效率和使用寿命推土铲的升降机构推土铲的升降机构是推土机功能实现的关键部分，通常采用以下设计方案之一齿轮传动方案杠杆连杆方案绳索滑轮方案通过蜗轮蜗杆或齿轮组合，将旋转运动转换为推土铲的升降运动这利用杠杆原理，通过连杆机构放大力量，实现推土铲的控制这种方使用绳索和滑轮组合，实现推土铲的精确控制这种方案操作灵活，种方案结构紧凑，但需要精确的齿轮啮合案结构简单，力量传递直接，但占用空间较大但需要维持绳索的张力，稳定性较差在乐高推土机模型中，这些机构通常被简化为适合儿童操作的形式，但保留了核心机械原理，帮助学生理解力的传递和转换过程乐高推土机零件特写了解乐高推土机的关键零件及其功能，是成功搭建和理解机械原理的基础以下是模型中最重要的部件及其作用齿轮组（齿轮箱）履带链节（履带板）乐高推土机的心脏，负责动力传递和速度转提供牵引力和稳定性的关键部件，由多个小链换通常包含不同尺寸的齿轮，形成减速系节连接而成乐高的履带设计巧妙融合了灵活统齿轮的啮合精度直接影响机械的运行效率性和强度，能在各种表面上稳定行进和噪音水平连接轴（传动轴）推土铲板（铲斗）连接不同机械部件的桥梁，负责传递旋转推土机的工作装置，用于推动和铲除物料在力乐高技术系列提供不同长度的连接轴，适乐高模型中通常由特制的塑料板件构成，能模应各种设计需求拟真实推土铲的功能电机（马达）为整个系统提供动力的核心部件，通常安装在模型中心位置，通过齿轮系统将动力传递到履带和工作装置在搭建过程中，正确识别这些零件并理解它们之间的配合关系，是掌握乐高推土机制作技巧的关键所在第三章搭建准备与工具乐高套装清单与零件分类搭建环境与安全注意事项在开始搭建之前，确保所有必要的零件都已准备就绪并分类整理，这将大大提高搭建效率和体验质量创造一个适合乐高搭建的环境，不仅能提高效率，也能确保安全•选择光线充足、平整宽敞的工作台面零件类别主要包含数量范围•保持环境整洁，避免零件散落导致遗失或踩踏结构件梁、框架、连接块150-200件•使用垫板或专用搭建板作为基础平台•准备适当的收纳容器存放未使用和拆卸的零件传动件齿轮、轴、连接器50-80件•对于年龄较小的学生，需成人监督指导，避免误吞小零件履带系统履带链节、驱动轮80-120件•使用电气部件时注意绝缘和正确连接，避免短路软件辅助介绍功能部件推土铲、操控装置20-30件对于教育版乐高套装，通常有配套的软件支持电气件电机、电池盒、线缆3-8件LEGO EducationSPIKE Prime软件提供图形化编程界面，控制电机和传感器建议使用小盒子或分隔盘对零件进行预分类，特别是对于小型零件如销钉、轴承等，这样可以避免搭建过程中找不到所需零件的情况发生LEGO DigitalDesigner虚拟搭建软件，可预览模型效果教学管理平台老师可以发布任务和跟踪学生进度这些软件工具可以帮助学生更好理解搭建步骤，并为电动推土机提供编程控制能力，建议在正式开始前熟悉这些工具的基本操作第四章推土机底盘搭建推土机底盘是整个模型的基础，它需要具备足够的强度和稳定性，以支撑上部结构并承受工作时的应力底盘搭建是整个项目中最关键的环节之一，需要特别关注细节和精确度传动轴安装框架结构搭建在框架上安装前后传动轴，这些轴将连接到履带的驱动轮上传动轴需要通过轴承支撑，确保旋转顺畅传动轴的位置决定了履带的张紧度，应当预留适当的调首先搭建底盘的主体框架，这是整个模型的骨架使用长梁和连接块构建一个坚固的矩形框架，注意保持结构的对称性和平整度主框架通常由至少4根长梁整空间通常前后传动轴之间的距离应与履带长度匹配，太松会导致履带脱落，太紧则增加系统阻力平行排列，通过垂直连接块固定这一阶段需要精确测量和调整，确保框架四角成直角，无扭曲变形履带安装与调试齿轮系统布置最后安装履带系统，包括驱动轮、导向轮和履带链节首先将驱动轮固定在传动轴上，然后安装导向轮，最后连接履带链节形成闭环安装完成后，手动转动驱在底盘内部安装齿轮系统，连接电机和传动轴齿轮系统通常采用减速设计，将电机的高速低扭矩输出转换为适合推土工作的低速高扭矩典型的齿轮布置可能动轮测试履带运动是否顺畅，必要时调整轮距或张紧度双履带应当平行且张力一致，以确保推土机直线行进时不偏向一侧包括2-3级减速，使用不同尺寸的齿轮组合确保齿轮啮合紧密但不过紧，转动时无明显阻力和异响底盘搭建完成后，应进行基本功能测试，确认履带能够在电机驱动下正常运转这一阶段的质量直接影响后续工作，因此要特别注重结构强度和运动平稳性底盘搭建关键步骤图解0102主框架组装轴承支架安装使用长梁（8-12孔）构建矩形框架，用垂直连接块固定四在框架两端安装轴承支架，用于支撑传动轴轴承位置必角确保结构方正，对角线长度相等这是整个模型的基须精确对齐，确保轴无偏心现象轴承应能自由转动但无础，需格外注意精度常见问题连接不牢固，受力后变明显间隙常见问题轴承安装不对中，导致轴转动不顺形解决方案在连接处增加加固件，使用销钉锁定关键畅解决方案使用对齐工具辅助安装，确保左右轴承中连接点心在同一水平线上0304传动轴与齿轮安装履带组装与安装将传动轴穿过轴承，安装齿轮系统通常包含一个驱动齿先安装驱动轮和导向轮，然后连接足够数量的履带链节轮和多个从动齿轮，构成减速机构齿轮间隙要适中，过标准模型通常每侧需要28-36个链节，视具体设计而定紧会增加摩擦，过松会导致齿轮跳齿常见问题齿轮咬履带张紧度应适中，能用手指微微下压1-2cm为宜常见合不良，运转有噪音解决方案微调齿轮位置，确保齿问题履带太松导致脱落，或太紧导致电机负担过重解轮啮合深度适中决方案通过调整导向轮位置微调履带张力05电机安装与连接将电机固定在框架上，与传动系统连接电机位置应靠近齿轮箱，减少传动损耗电线走向要整齐，避免干扰运动部件常见问题电机固定不牢，运行时松动解决方案使用加固块和橡胶垫增强电机固定稳定性在每个步骤完成后，建议进行简单的功能测试，及时发现并解决问题这种渐进式测试可以避免在最终阶段出现难以排查的复杂问题第五章推土铲机构搭建升降机构设计原理齿轮与连杆配合推土铲的升降机构是推土机功能实现的核心部分，它需要解决以下几个关键问题在推土铲机构中，齿轮和连杆的配合是实现精确控制的关键齿轮系统通常负责提供动力和初步的运动转换，而连杆系统则完成最终的推土铲定位和力量传递•如何将旋转运动转换为垂直升降运动•如何提供足够的力量支撑和移动推土铲良好的齿轮连杆配合应考虑以下因素•如何实现精确的高度控制•齿轮减速比设计影响推土铲升降速度和力量在乐高推土机模型中，常用的升降机构设计包括•连杆长度和安装位置决定推土铲运动范围和轨迹•支点设计影响杠杆效应和整体稳定性蜗轮蜗杆机构•连接方式确保运动过程中不松动或变形推土铲的安装与调试利用蜗轮蜗杆的高减速比特性，将旋转运动转换为线性运动这种设计结构紧凑，自锁性好（停止驱动后不会下滑），但效率较低，升降速度慢推土铲是整个模型的工作端，其安装位置和角度直接影响工作效果安装时需注意连杆曲柄机构•推土铲应保持水平，与地面接触均匀通过旋转曲柄带动连杆，实现推土铲的上下运动这种设计结构简单，力量传递直接，但行程受连杆长度限制，运动轨迹呈弧形而非直线•升降机构应能将推土铲抬升至适当高度•连接点需足够牢固，承受推土时的前向力•推土铲角度最好能小范围调节，适应不同工作环境齿条齿轮机构调试过程中，应反复测试升降机构的灵活性和承重能力，确保在满载状态下仍能正常工作使用齿轮与齿条配合，直接将旋转运动转换为直线运动这种设计升降行程大，运动平稳，但需要较多零件支撑齿条，确保运动稳定推土铲机构运动示意图机械杠杆原理应用推土铲升降机构是杠杆原理的典型应用在乐高推土机模型中，我们可以观察到三种基本杠杆形式的综合运用1第一类杠杆支点位于力点和重点之间在推土铲机构中，通常表现为中心支撑轴作为支点，一端连接控制机构（力点），另一端连接推土铲（重点）这种配置提供了良好的力量平衡，能够在较小驱动力的情况下控制较重的推土铲2第二类杠杆重点位于支点和力点之间推土机工作时，推土铲本身可视为第二类杠杆，支点在铲板与地面接触处，重点是被推动的土壤，力点在铲板连接机身的位置这种配置提供了显著的力学优势，使推土机能够推动远大于自身重量的物体3第三类杠杆力点位于支点和重点之间在某些设计中，升降控制系统采用这种配置，通过在靠近支点的位置施加较大力量，换取推土铲端更大的运动范围这种设计牺牲了力量优势，但获得了更大的操控灵活性运动范围与受力分析推土铲机构的设计需要平衡多种因素•垂直升降范围通常为地面至5-7cm高度，满足越障和运输需求•倾角调整部分高级模型允许±15°的推土铲倾角调整•承重能力优化设计的机构应能承受推土铲自重的3-5倍载荷•操控精度机构应有足够的减速比，确保操作时的精确控制在实际测试中，可以通过推土铲承载不同重量的小物体，观察升降机构的表现，验证其设计合理性第六章动力系统安装与调试电机安装位置与连接电池盒与开关设置电机是推土机的动力核心，其安装位置直接影响整个模型的性能和平衡性在设计时需考虑以下因素电池盒为整个系统提供能量，其设置需注意•重心平衡电机通常较重，应安装在靠近模型中心的位置，避免重心偏移•安装位置应便于更换电池，且不影响模型平衡•传动效率电机应尽量靠近主传动系统，减少中间传动环节和能量损失•固定方式需牢固固定，防止运行时松动•散热空间电机工作时会产生热量，安装位置应留有足够空间散热•接线布置电线应整齐固定，避免缠绕运动部件•防护措施电机应有基本防护，避免接触灰尘或受到碰撞•开关可达性控制开关应设在容易操作的位置电机连接通常采用以下方式之一电池选择方面，可使用以下几种方案•直接连接电机轴直接与传动系统连接，结构简单但可能需要减速•标准AA电池最常见选择，便于更换•齿轮连接通过齿轮组实现连接，可提供初步减速和方向调整•充电电池组环保经济，但需专用充电器•皮带/链条连接适用于电机与传动系统距离较远的情况•乐高专用电池盒与系统兼容性最佳开关设计应简单直观，最基本配置包括正向、停止和反向三个状态，对于高级模型，可能还包括速度控制和独立控制多个功能的开关组传动系统测试与调整动力系统安装完成后，需进行全面测试和调整，确保性能最优空载测试负载测试耐久测试不连接负载，测试电机和传动系统是否能顺畅运转观察旋转是否均匀，有无异常噪音或振动此阶段连接履带和工作装置，测试系统在负载下的表现观察电机是否有足够力量驱动整个系统，运行是否平让系统持续运行5-10分钟，测试在较长时间工作下的可靠性观察电机温度是否过高，传动系统是否维重点检查零件安装是否到位，齿轮啮合是否良好稳此阶段重点检查动力传递是否充分，系统效率是否满足要求持稳定性能此阶段重点检查系统的耐久性和热稳定性测试中发现的问题应及时调整，常见调整包括重新定位零件以减少摩擦、更换更大或更小的齿轮调整速度和扭矩、加固松动连接点等完善的动力系统是推土机模型成功的关键所在动力传动系统示意图齿轮比与速度关系乐高推土机的动力传动系统是一个精心设计的机械网络，它将电机的高速旋转转换为推土机所需的强大扭矩理解齿轮比与速度的关系，是掌握这一系统的关键1:11:38:24等速传动减速传动实例齿轮比驱动齿轮与从动齿轮齿数相等，输出轴与输入轴速度驱动齿轮小于从动齿轮，输出轴速度降低但扭矩增一级减速使用8齿驱动24齿齿轮，速度降为原来的相同，仅改变旋转方向在推土机中很少单独使用，大推土机通常使用多级减速，累积获得较大减速1/3，扭矩提高3倍这是乐高推土机中常见的齿轮组通常作为传动链中的一环比，提供足够的推力合，平衡了速度和力量需求在典型的乐高推土机设计中，从电机到履带驱动通常经过2-3级减速，总减速比可达1:9至1:27，将电机的每分钟数百转的高速旋转转换为强大的低速输出电机驱动效果展示电机通过精心设计的传动系统，能够驱动推土机执行多种功能12履带驱动推土铲控制电机动力通过主传动系统传递到履带驱动轮，使推土机前进或后退典型设通过副传动系统，电机动力传递到推土铲升降机构，控制铲板高度这一系计中，一个电机通过差速器同时驱动两侧履带，或使用两个独立电机分别控统通常采用更大的减速比，提供足够的举升力量，同时保持精确的高度控制左右履带，实现转向功能制3附加功能高级模型可能配备第三个电机，用于控制推土铲的倾斜角度或后部钩爪等附加功能这些功能通过独立的传动系统操控，增强模型的多功能性和真实感理解并掌握这些传动原理，不仅有助于成功搭建乐高推土机，还能启发学生进行创新设计，开发具有独特功能的改进版本第七章推土机控制与操作手动控制方式介绍编程控制方法乐高推土机模型通常支持多种控制方式，从基础的手动操作到高级的编程控制最基本的手动控制包括对于教育版套装或具有编程能力的乐高推土机，可以使用以下编程方法实现自动化控制图形化编程使用乐高SPIKE Prime或MINDSTORMS系统的图形化编程界面，通过拖拽积木形式的代码块创建程序这种编程方式直观易学，适合初学者，能够实现机械控制器基于时间或传感器输入的自动控制逻辑使用乐高技术系列的控制杆和传动机构，直接操控推土机的运动和功能这种控制方式结构简单，无需电池，但功能相对有限，通常只能实现前进、后退和简单的推土铲升降文本编程使用Python或其他支持的编程语言，编写更复杂和灵活的控制程序这种方式适合高级用户，能够实现精确的动作控制和复杂的决策逻辑，如根据距离传感器自动避障或执行预设工作模式简易遥控器组合控制使用乐高Power Functions或Powered Up系统的遥控器，通过红外或蓝牙信号控制推土机这种方式操作直观，反应迅速，是中级模型的常见选择遥控器通常有2-4个通道，可以独立控制行进和工作装置结合手动遥控和预编程功能，创建半自动推土机例如，可以预编程特定的工作序列（如自动平整土地），但保留手动控制移动方向的能力，实现人机协作的控制方式应用程序控制使用智能手机或平板电脑上的专用应用程序，通过蓝牙连接控制推土机这种方式界面友好，功能丰富，可以实现精确控制和复杂动作组合支持这一功能的系统包括LEGO PoweredUp和SPIKE Prime操作演示掌握正确的操作方法是充分发挥推土机功能的关键典型的操作包括基本行进启动准备使用方向控制使推土机前进或后退，注意控制速度和方向对于有转向功能的模型，学习如何通过控制左右履带速度差实现转向，掌握不同转弯半径的控制技确保电池充足，连接正确将推土机放置在平坦表面，推土铲抬起至适当高度检查所有机械部件是否工作正常，无卡滞现象巧精细操作推土作业学习如何结合推土铲高度调整和行进速度控制，实现精准的推土作业掌握在不同工作条件下（如不同材质、不同坡度）的最佳操作参数将推土铲降至适当高度，接触地面但不过度下压控制推土机缓慢前进，推动前方物体注意观察推土量，避免过载导致履带打滑或电机过热推土机操作流程图掌握正确的推土机操作流程，不仅能提高工作效率，还能延长模型使用寿命以下是标准操作程序启动阶段铲斗升降•检查电池电量，确保充足•推土过程中根据需要调整铲高•检查所有机械部件，确保无卡滞•负载过重时提高铲斗减轻负担•将推土铲抬至最高位置•完成推土后抬升铲斗至最高位置•缓慢开启电源，观察反应•后退时确保铲斗已完全抬起1234推土作业停止程序•将推土机移动至工作区域前方•将推土机停在平坦区域•缓慢降低推土铲至合适高度•抬起推土铲至最高位置•以稳定速度前进，开始推土•关闭所有控制开关•保持直线前进，避免剧烈转向•如长时间不用，取出电池安全操作提示即使是乐高模型，安全操作也是不可忽视的重要环节负载控制表面选择避免推动过重物体，超过模型承载能力可能导致零件损坏或电机过热一般而言，标准乐高推土机模型适合推动质量不超过模型自身重量的物选择适合的操作表面，过于粗糙的表面可能损坏履带，过于光滑的表面则可能导致打滑理想的操作表面是平整的桌面或地板，避免地毯等可能体缠绕履带的表面速度管理定期检查控制适当的操作速度，过快的速度可能导致控制不精确或零件受力不均尤其在推土过程中，应保持稳定的低速前进，确保力量传递均匀操作过程中定期检查零件状态，特别是传动系统和连接点如发现松动或异常噪音，应立即停止操作并进行调整定期维护可大大延长模型使用寿命第八章机械原理深入解析乐高推土机模型蕴含丰富的机械工程原理，通过理解这些基础知识，学生不仅能更好地掌握模型搭建技巧，还能培养工程思维和创新能力杠杆原理齿轮传动杠杆是最基本的简单机械之一，在推土机中广泛应用于推土铲的升降机构通过合理设计支点、力点和齿轮系统是动力传递和转换的核心机构通过不同尺寸齿轮的组合，可以改变旋转速度、方向和扭矩重点的位置，可以实现力的放大或距离的放大例如，在推土铲控制中，小的输入力通过杠杆放大，产在推土机中，齿轮系统将电机的高速低扭矩输出转换为适合推土工作的低速高扭矩，体现了机械工程中生足够举升推土铲的力量的速度-力量转换原理摩擦与效率轮轴原理机械系统中不可避免存在摩擦，它既是必要的（如履带与地面的摩擦提供牵引力），也是需要减少的轮轴是将旋转运动转化为线性运动的基础机构在推土机的履带系统中，驱动轴带动履带转动，将旋转（如传动系统中的摩擦降低效率）优秀的机械设计需要在这两方面取得平衡，合理利用摩擦并最小化能转化为推土机的直线行进轮轴系统的设计影响着运动的平稳性和效率，是机械设计中的重要考量因不必要的能量损失素机械优势与效率提升机械优势是指机械系统输出力与输入力之比，它反映了机械系统放大力量的能力在推土机设计中，通过以下方式提高机械优势和效率多级传动通过串联多个齿轮组，累积获得更大的速度转换或力量放大力学基础知识应用优化支点位置合理设计杠杆系统中的支点位置，最大化力的放大效果推土机模型设计和操作中涉及多种力学原理减少摩擦损失使用轴承支撑旋转部件，减少不必要的摩擦提高结构刚性增强关键部位的结构强度，减少形变导致的能量损失静力平衡确保推土机在静止状态下不会因重心偏移而倾斜动力学计算加速度、速度和位移关系，优化运动控制材料力学分析零件受力情况，确保结构安全流体力学真实推土机中液压系统的原理（在高级教学中可涉及）杠杆原理示意图杠杆原理是机械工程中最基础也是最重要的原理之一，在推土机的多个系统中都有应用理解杠杆原理对于掌握推土铲的升降机构设计至关重要杠杆的基本概念杠杆系统包含三个关键点支点（Fulcrum）杠杆的转动中心，是整个系统的枢纽力点（Effort）施加输入力的位置，在推土机中通常连接控制机构重点（Load）产生输出力的位置，在推土机中通常连接推土铲推土铲升降杠杆分析在乐高推土机的推土铲升降系统中，通常采用多级杠杆组合设计主控杠杆1连接控制机构和传动连杆，通常为第一类杠杆（支点在力点和重点之间）这一级杠杆通常设计为力臂短于重臂，实现力的放大，使小的控制力能够产生足够移动推土铲的力量中间传动连杆2连接主控杠杆和推土铲升降臂，起到力的传递和方向调整作用这一级连杆系统的设计决定了推土铲的运动轨迹和范围，是整个机构的关键部分推土铲升降臂3直接连接推土铲，将力传递到工作端这一级杠杆通常设计为重臂短于力臂，实现更大的运动范围，使推土铲能够有足够的升降高度机械优势计算示例杠杆的机械优势可以通过力臂与重臂的比值计算在典型的乐高推土机设计中，如果控制杆（力点到支点）距离为3单位，而支点到传动连杆（重点）距离为1单位，则该级杠杆的机械优势为3:1，意味着1牛顿的输入力可以产生3牛顿的输出力通过多级杠杆系统的串联，最终可以实现较大的力放大，使推土铲能够轻松抬起自身重量及额外负载齿轮传动原理图齿轮传动系统是推土机动力传递的核心，通过不同齿轮的组合，实现速度与扭矩的精确转换掌握齿轮传动原理，是理解推土机动力系统的关键基本齿轮关系齿轮传动遵循以下基本规律其中N₁和N₂分别是驱动齿轮和从动齿轮的转速T₁和T₂分别是驱动齿轮和从动齿轮的齿数这一规律表明，齿轮传动中速度与齿数成反比例如，当8齿驱动齿轮带动24齿从动齿轮时，从动齿轮的转速为驱动齿轮的1/3不同齿轮组合效果对比1:11:33:1等速传动减速增扭增速减扭当两个齿轮齿数相等时，它们以相同速度反向旋转这小齿轮驱动大齿轮时，输出轴速度降低但扭矩增大这大齿轮驱动小齿轮时，输出轴速度增加但扭矩减小这种配置在推土机中用于改变旋转方向或延长传动距离，是推土机中最常见的配置，用于将电机的高速低扭输出种配置在推土机中较少使用，可能应用于需要快速响应不改变速度和扭矩转换为适合推土工作的低速高扭输出但力量要求不高的辅助功能速度与扭矩的转换关系在理想情况下（忽略摩擦损失），齿轮传动中的功率守恒原则意味着例如，如果一级传动使速度降为原来的1/3，则扭矩将增加为原来的3倍这就是为什么推土机使用多级减速传动，以获得足够的推力在实际的乐高推土机设计中，常见的多级减速组合如下第一级8齿驱动24齿，减速比1:3第二级12齿驱动36齿，减速比1:3总减速比1:9（两级减速比相乘）这种配置将电机每分钟数百转的输出转换为稳定的低速大扭矩，满足推土作业的需求第九章实验与测试推土机负载测试方法不同地形模拟实验测试乐高推土机的性能是理解机械原理和评估设计质量的重要环节负载测试可以采用以下方法推土机的性能在不同地形条件下可能有显著差异通过模拟不同地形进行测试，可以全面评估推土机的适应性平坦硬质表面如桌面或木地板，测试基准性能柔软表面如地毯或海绵垫，模拟松软土地颗粒物质如沙子或小塑料珠，模拟颗粒土壤渐进负载法倾斜表面创建不同角度的斜坡，测试爬坡能力从轻到重逐步增加推土负载，记录推土机能够稳定推动的最大重量这种方法能够精确确定推土机的极限承载能力，避免一次性大负载可能对模型造成的损障碍物区域设置小障碍物，测试越障能力害在每种地形条件下，记录推土机的行进速度、推土能力和电池消耗情况，全面评估性能表现定距计时法设定固定距离（如1米），测量推土机在不同负载下完成这段距离所需的时间这种方法可以评估负载对推土机速度的影响，反映动力系统的效率和适应性电池消耗测试在相同负载条件下，测量推土机完成特定任务后电池电量的消耗情况这种方法可以评估能源利用效率，对比不同设计方案的电能消耗差异速度与推力测量精确测量推土机的速度和推力需要一些简单的工具和方法实验数据记录表样例系统记录和分析实验数据是科学研究的重要环节以下是推土机性能测试的标准数据记录表格式，可用于记录和比较不同实验条件下的测试结果负载测试数据表负载重量g推土距离cm完成时间s平均速度cm/s观察结果0（空载）

1008.

511.8运行平稳，直线行进

1001009.

210.9轻微减速，无明显负担

25010011.

88.5速度明显降低，但运行稳定

50010018.

45.4速度显著降低，电机声音增大

7508524.

63.5难以完成全程，履带偶有打滑

10004220.

52.0履带严重打滑，无法继续推进地形适应性测试表地形类型最大推力g最大速度cm/s电池续航min性能评级硬质平面

75011.845优秀地毯表面

5008.232良好沙粒表面

3505.625一般10°斜坡

4006.328良好20°斜坡

2003.218较差使用这些数据表记录实验结果后，可以进一步绘制性能曲线图，如负载-速度曲线、地形-推力曲线等，直观展示推土机在不同条件下的性能变化趋势这些数据分析有助于发现设计中的优点和不足，为后续改进提供科学依据鼓励学生在实验过程中严格控制变量，确保数据的可靠性和可比性同时，培养学生观察细节的能力，记录实验中的异常现象和意外发现，这些往往是创新改进的重要线索第十章问题诊断与改进常见故障排查结构加固与优化建议即使是精心设计的乐高推土机也可能遇到各种问题快速准确地诊断和解决这些问题是工程学习的重要部分提高推土机性能和可靠性的关键在于结构优化，以下是几个重点改进领域框架加固在受力点增加交叉支撑或双层结构，提高整体刚性动力系统问题关键连接点强化使用销钉或轴承代替简单连接，减少松动和磨损症状电机不转动或转动无力减少摩擦在所有旋转部件处使用轴承，保证运动顺畅1可能原因电池电量不足、接线松动、电机损坏、齿轮卡滞重量分布优化调整电池和电机位置，使重心居中并略偏低解决方案检查更换电池、重新连接电线、清理齿轮系统、必要时更换电机防护设计为电气部件和精密机构增加保护罩，防止灰尘和碰撞齿轮与动力系统调整技巧履带系统问题动力系统是推土机性能的核心，以下调整可显著提升效率症状履带脱落、打滑或运行不顺畅2齿轮啮合深度调整齿轮间距，确保啮合足够但不过紧可能原因履带张力不当、驱动轮松动、履带链节损坏减速比优化根据实际需求调整齿轮组合，平衡速度和扭矩解决方案调整履带张力、固定驱动轮、更换损坏链节电机冷却确保电机周围有足够空间散热，避免过热电池选择使用高质量充电电池，提供稳定持久的电力推土铲问题动力分配对于多电机设计，合理分配各电机负责的功能症状推土铲无法升降或升降不稳定3可能原因连杆松动、齿轮啮合不良、电机控制失效解决方案重新固定连杆、调整齿轮位置、检查电机连接故障排除流程图问题识别原因分析详细观察并记录故障现象，包括何时出现、在什么条件下出现、伴随的声音或异常行为等准确的问题描述是诊断的第一步基于观察结果，列出可能的原因采用排除法，从最简单的可能性开始排查，如检查电池、连接、可见的机械问题等，再逐步深入复杂因素解决方案预防措施针对确定的原因，实施修复措施可能包括零件更换、结构调整或设计改进修复后进行测试，验证问题是否解决分析故障根本原因，采取措施防止类似问题再次发生这可能涉及设计改进、使用方法调整或维护计划更新改进案例分享通过分析和改进，乐高推土机模型可以获得显著的性能提升以下是几个真实的学生改进案例，展示了问题解决和创新思维的过程案例一履带系统优化12初始问题改进方案标准推土机模型在柔软地面上经常出现履带打滑现象，推土能力有限特别是在地毯表学生通过增加履带宽度和改变履带花纹设计，显著提升了抓地能力具体做法是将原有面工作时，履带无法提供足够牵引力，导致推土效率低下单排履带改为双排平行设计，并在履带外侧增加小突起，增加与地面的摩擦同时优化了张紧轮位置，确保履带在各种条件下都保持适当张力3成效评估改进后的推土机在柔软地面上的推土能力提升了约40%，履带打滑现象基本消除尤其在地毯和沙质表面，性能提升最为明显唯一的缺点是履带系统重量增加，对电机造成额外负担，但通过动力系统调整成功解决了这一问题案例二动力系统效率提升12初始问题改进方案原始模型使用单电机设计，通过复杂传动同时驱动履带和控制推土铲这导致功能之间学生采用双电机设计，一个专门负责履带驱动，另一个控制推土铲升降同时优化了齿相互干扰，当推土铲升降时履带速度会下降，影响操作精确性轮系统，减少传动环节，降低能量损失特别创新的是设计了一个简单的电机功率分配系统，可以根据负载情况自动调整电力分配3成效评估改进后的推土机实现了履带驱动和推土铲控制的完全独立，操作精确度大幅提高电池续航时间延长了约25%，同时最大推力增加了约30%这一设计获得了校内工程设计比赛的一等奖，被评委称赞具有专业工程思维失败案例与经验教训并非所有改进尝试都取得成功一个团队尝试使用超大推土铲增加工作效率，但忽视了力学平衡，导致前部过重，履带无法提供足够牵引力这一失败教会学生们在改进设计时必须全面考虑系统平衡，而不仅关注单一性能参数第十一章拓展学习与创新设计推土机智能控制方案结合传感器实现自动化将乐高推土机升级为智能设备，不仅能提升其功能性，还能引导学生探索编程和自动化领域乐高教育系列提供多种传感器，结合这些传感器可以显著增强推土机的智能化水平自动行进控制利用距离传感器实现自动避障功能，使推土机能够在复杂环境中自主导航基本算法包括检测前方障碍物，当距离小于安全阈值时自动转向或后退进阶功超声波传感器能可包括路径规划和区域覆盖算法，使推土机能够系统性地清理整个区域测量前方障碍物距离，实现避障导航可编程设定安全距离，当检测到障碍物时自动改变路线推土铲智能控制使用角度传感器或触摸传感器监控推土铲位置和受力情况，实现自动调整功能例如，当检测到推土阻力过大时，系统可自动提升推土铲以减轻负载；完成颜色传感器推土任务后，自动抬升推土铲准备返程这种智能控制大大提高了工作效率和安全性识别地面颜色或标记，实现线路跟踪或区域识别例如，可以设定推土机沿黑线行进，或者只在特定颜色区域内工作远程监控系统通过蓝牙或Wi-Fi模块，将推土机连接到移动设备或计算机，实现远程操控和数据监测操作者可以通过图形界面实时监控推土机状态，包括电池电量、电机负载、推土进度等关键参数，并根据需要调整工作模式陀螺仪传感器精确测量转向角度和倾斜度，提高导航精度特别适用于需要精确转向或在斜坡上工作的场景力传感器监测推土铲受力情况，智能调整推进策略当检测到过大阻力时，可自动减速或改变推土方式创意改装与竞赛准备鼓励学生基于基础推土机模型进行创意改装，开发具有特色功能的新版本多功能工作装置地形适应系统协作作业模式设计可更换的前端工具，使推土机变身为多功能工程车辆例如，可设计推土铲、抓斗、钻头等不同工作改进履带和底盘设计，增强推土机在复杂地形中的适应能力可考虑设计可调节的履带张紧系统，或者开设计能够与其他乐高机器人协同工作的通信和对接机制例如，推土机可以与搬运机器人形成作业链，一头，通过快速连接机构实现工具切换这种设计大大增强了模型的游戏性和教育价值，让学生理解模块化发独立悬挂的履带段，提高在不平整地面的稳定性一些高级设计甚至加入了自动平衡系统，使推土机能个负责集中物料，另一个负责运输，实现自动化作业流程这类设计特别适合团队协作项目和机器人竞设计的优势够在倾斜面上保持水平工作赛乐高机器人竞赛中的推土机应用乐高推土机在各类教育竞赛中有着广泛应用，这些竞赛不仅检验学生的动手能力，还培养团队协作和创新思维了解竞赛规则和策略，有助于学生设计更具竞争力的推土机模型竞赛规则简介常见的推土机相关竞赛包括以下几类物料清理赛在规定时间内，将散布在场地上的物体（如小球或积木）推入指定区域计分通常基于成功清理的物体数量和完成时间这类竞赛测试推土机的机动性和推土效率，要求设计宽大的推土铲和灵活的控制系统障碍越野赛推土机需要在含有各种障碍（如坡道、沟渠、松软地面）的场地上完成特定任务评分标准包括完成时间和任务准确性这类竞赛重点考验推土机的地形适应能力和稳定性，需要优化履带系统和底盘设计自动化任务赛推土机需要在无人操控的情况下，通过预先编程完成特定任务序列评分基于任务完成度和程序效率这类竞赛强调编程能力和传感器应用，需要设计智能控制系统和可靠的机械结构推力挑战赛测试推土机的最大推力，如推动重物或与对手推力对抗评分直接基于推力表现这类竞赛考验动力系统设计和重量分配，需要优化齿轮比和提高电机效率设计策略与实战技巧根据不同竞赛类型，以下设计策略可以提高获胜几率理解规则优化设计仔细分析竞赛规则，明确评分标准，针对性设计例如，如果竞赛重视速度，可牺牲部分推力换取更高速度结构可靠性优先竞赛环境下，模型会承受较大压力，优先确保结构牢固，避免关键时刻出现零件松动或脱落预留调整空间设计时考虑现场调整的可能性，如可调节的齿轮比、可更换的推土铲等，以适应不同场地条件注重细节优化小改进可能带来显著优势，如降低重心提高稳定性、优化电线布置减少干扰、增加保护装置防止意外损坏参加竞赛不仅是检验学习成果的机会，更是激发创新思维和团队协作的平台鼓励学生勇于尝试独特设计，从失败中学习，不断改进第十二章课程总结与学习反馈复习关键知识点机械原理掌握工程设计思维问题解决能力通过乐高推土机的搭建和实验，学生应已理解多种基础机械原理推土机项目培养了系统性的工程设计思维在搭建和调试过程中，学生培养了系统性解决问题的能力•杠杆原理及其在推土铲控制中的应用•需求分析明确设计目标和功能要求•问题识别准确定位故障或不足之处•齿轮传动系统中的速度与扭矩转换关系•方案设计提出可行的技术方案•原因分析探究问题背后的机械原理•履带系统的牵引原理和地形适应性•原型制作按步骤实现设计方案•方案生成提出多种可能的解决方案•结构力学基础和受力分析方法•测试评估通过实验验证设计成效•评估选择权衡各方案的优缺点这些原理不仅适用于推土机，也是理解各类机械设备的基础知识•优化改进基于测试结果不断完善•实施验证落实方案并验证效果这一设计流程反映了真实工程项目的开发模式，为学生未来学习和工作奠定基础这些技能对学生面对各类挑战都有普遍适用性学习成果展示鼓励学生以各种形式展示他们的学习成果，这不仅是对知识掌握的检验，也是培养表达和分享能力的机会学习效果评估实体模型展示完成的推土机模型及其功能演示全面评估学生的学习效果，可从以下维度考量设计文档包含设计理念、结构图解和技术说明问题解决记录记录搭建过程中遇到的问题及解决方案5创新改进方案基于基础模型的创意设计和功能拓展知识掌握视频演示录制推土机工作过程和功能展示对机械原理和工程概念的理解深度组织学生间的互相评价和讨论，促进经验交流和共同进步考虑设立最佳设计、最具创意、最佳性能等奖项，鼓励不同方向的卓越表现4动手能力模型搭建的完成度和精确性5创新思维提出独特解决方案的能力4团队协作在小组活动中的参与度和贡献5表达能力展示和解释设计的清晰度课程资源与支持乐高教育官方资源推荐视频与在线学习资源乐高教育提供丰富的教学资源，支持推土机及相关工程模型的教学活动除官方资源外，以下在线资源也提供了宝贵的学习材料视频教程教学指南与课程计划•乐高技术系列官方Youtube频道•乐高教育SPIKE Prime课程指南•《乐高工程挑战》教学视频系列•乐高技术系列教师资源包•推土机工作原理科普视频1•分级教学活动设计与评估标准在线社区•跨学科整合教学建议•乐高创意社区（ideas.lego.com）•乐高技术爱好者论坛这些资源提供系统化的教学框架，帮助教师设计符合教育目标的课程活动•教师经验分享平台移动应用数字资源与软件工具•乐高积木搭建指导App•LEGO DigitalDesigner（虚拟搭建软件）•工程力学模拟软件•LEGO EducationSPIKE应用程序•乐高编程学习应用2•乐高教育云端资源库本地支持与服务•编程教学资源与范例获取更直接的支持和服务这些数字工具扩展了实体积木的教学可能性，特别适合远程教学和高级编程学习乐高教育授权经销商提供产品咨询、配件补充和技术支持教师培训工作坊定期举办的教师专业发展活动补充教材与拓展资源乐高俱乐部与竞赛参与本地乐高活动，拓展学习社区•工程原理图解手册校际交流项目与其他学校共享经验和资源•推土机发展史与工程案例3•学生活动工作表•评估与反馈表格这些补充材料将乐高模型与现实工程知识连接，丰富学习内容和深度资源获取方式0102注册乐高教育账号下载数字资源包访问乐高教育官网（education.lego.com），注册教师账号注册过程需要提供教育机构信息，完成后可获得专业教育资源访问权限登录账号后，导航至资源中心，按教育阶段和主题筛选资源推土机相关资源可在工程与物理分类下找到资源包通常包含PDF文档、搭建指南和教学计划0304联系本地经销商参与教师社区通过乐高教育官网的查找经销商功能，定位最近的授权经销商他们能提供套装购买建议、配件补充和面对面培训服务加入乐高教师在线社区，与其他教育工作者交流经验，分享资源，获取最新教学创意和解决方案乐高推土机模型实物照片以下是学生们在课堂上搭建和操作乐高推土机的实际场景这些照片展示了不同阶段的搭建过程、完成的模型，以及学生们积极参与的学习氛围学习成果展示这些照片记录了学生们通过动手实践获得的成就感和学习体验从零散的乐高零件到功能完整的工程模型，每个步骤都凝聚着学生们的创意思考和解决问题的能力在搭建过程中，学生们不仅学习了机械原理和工程设计，还培养了耐心、专注和团队协作精神特别值得注意的是，学生们设计的推土机展现了多样性和创造力有些模型注重实用功能，追求最大推力和稳定性；有些则强调外观设计，模拟真实工程车辆的细节；还有些融入了创新元素，如可更换工具或智能控制系统这种多样性正是乐高教育的魅力所在-在共同的学习目标下，每个学生都能发挥独特的创造力展示和分享这些成果，不仅是对学生努力的肯定，也是激发更多创意和探索精神的方式通过相互学习和借鉴，学生们能够不断改进自己的设计，挑战更高的工程目标课堂互动环节课堂互动是巩固知识、激发创造力和培养协作能力的重要环节以下活动设计旨在提升学生参与度，加深对推土机原理的理解问答与讨论小组合作搭建挑战通过有针对性的问题和开放式讨论，促进深度思考和知识内化设计一系列挑战任务，促进团队协作和问题解决能力的培养基础概念问答速度挑战•推土机的主要部件有哪些？每个部件的功能是什么？在限定时间内（如30分钟）完成推土机的基础搭建评判标准包括完成度、功能性和团队协作这一挑战要求团队高效分工，同时保证质量建议4-5人一•齿轮减速系统如何影响推土机的力量和速度？组，指定不同角色如设计师、零件管理员、质检员等•为什么推土机使用履带而不是轮子？这带来哪些优势？•推土铲的升降机构应用了哪些简单机械原理？性能优化挑战思考性讨论在基础推土机模型上进行改进，提升特定性能指标，如最大推力、爬坡能力或电池续航时间各团队需要提出改进方案，实施并测试效果，最后向全班展示和解释他们的创新设计这一挑战鼓励创造性思维和实验精神•如果要设计一台在沙地上效率最高的推土机，应该考虑哪些因素？•推土机设计中，如何平衡速度、力量和能源效率三者之间的关系？场景任务挑战•未来的推土机可能会有哪些创新功能？自动化和人工智能将如何应用？•乐高推土机模型与真实推土机有哪些相似点和不同点？为什么？设计模拟现实工作场景的任务，如清理特定区域的小物体、沿着特定路线推动载荷或在限定时间内完成复合任务团队需要分析任务需求，调整推土机设计，制定操作策略，展示任务执行过程这一挑战培养综合问题解决能力反思与分享•在搭建过程中，你遇到了哪些挑战？如何解决的？创意设计竞赛•你的设计中最自豪的部分是什么？为什么？鼓励团队基于推土机基础知识，设计全新的工程车辆或工作装置可以是多功能组合车辆、特殊环境适应车辆或创新工作机构评判标准包括创意独特性、•如果可以重新设计，你会做出哪些改变？技术可行性和演示效果这一挑战释放学生的想象力和创造潜能•从这个项目中，你学到了哪些可以应用到其他领域的知识或技能？互动评估与反馈同伴评估教师点评学习反思组织学生以小组为单位，相互评估其他团队的作品提供结构化的评估表格，包含技术实现、创新程教师针对每个团队的作品提供专业点评，重点关注工程原理应用的正确性、设计思路的合理性以及引导学生完成个人或小组的学习反思日志，记录项目全过程中的收获、挑战和成长反思问题可包度、团队协作等维度这种评估方式不仅提供多角度反馈，也帮助学生培养批判性思维和表达能力团队合作的有效性点评应平衡肯定成就和指出不足，为学生提供清晰的改进方向同时，教师可括你学到了哪些新知识？、团队合作中的经验教训是什么？、这些技能如何应用到其他学科鼓励学生提出建设性意见，发现其他团队设计中的亮点和可改进之处以分享相关的工程案例或科学知识，拓展学生的视野或日常生活中？等这种元认知活动有助于学生内化知识，提升学习意识结束语动手实践，激发创造力乐高推土机不仅是一个有趣的玩具模型，更是连接理论与实践的桥梁，是培养未来工程师和设计师的有力工具通过本课程的学习，学生们获得的远不止是搭建一台推土机的技能，而是一系列宝贵的能力和素养工程思维科学探索从零件认识到完整搭建，从问题诊断到性能优化，学生们经历了完整的工程设计流乐高推土机是物理学原理的生动展示通过亲手搭建和实验，学生们不仅理解了力程这种系统性思考问题的方式，是工程领域的核心能力，也是解决复杂问题的通学、机械传动等抽象概念，更体验了科学探究的过程提出问题、设计实验、收集用方法推土机模型中的每个齿轮、每个连接点都承载着工程智慧，引导学生理解数据、分析结论这种基于实践的科学学习方式，激发了对自然规律的好奇心和探如何创造的奥秘索欲未来视野创造力培养通过乐高推土机，学生们窥见了工程技术的广阔世界当他们思考如何将传感标准的搭建指南只是起点，真正的学习在于创新和改进当学生们尝试优化推器整合到模型中，如何实现自动化控制，他们已经在探索未来技术的可能性土铲设计、提高履带效率或添加新功能时，他们正在训练创造性思维能力这这种前瞻性思考培养了学生的战略眼光和创新意识，为他们参与塑造未来奠定种能力不受特定领域限制，而是面向未来的核心竞争力，能够应用于艺术创了基础作、科学研究、商业创新等各个方面韧性与耐心协作精神推土机的搭建并非一帆风顺，故障排除和性能优化更需要反复尝试在这个过程复杂的工程项目离不开团队协作在小组活动中，学生们学会了分工合作、有效沟中，学生们培养了面对挫折的韧性和解决问题的耐心他们学会了视失败为学习机通、相互支持他们体验了现代工作环境中最重要的软技能如何整合不同专长，会，学会了坚持不懈地追求目标这种积极面对挑战的态度，是成功的重要基石如何处理分歧，如何共同创造超越个人能力的成果这些协作经验将在未来学习和工作中持续发挥价值当我们看到学生们自豪地展示他们的作品，解释他们的设计理念，分享他们的发现时，我们见证的不仅是一台台小小的乐高推土机，更是一颗颗工程师和科学家的种子正在萌芽无论他们未来选择什么道路，这次动手实践的经历都将成为宝贵的财富，引导他们成为有创造力、解决问题能力和团队协作精神的人才。