科技社团教学课件

科技社团教学课件第一章科技社团简介科技社团的意义社团目标活动多样性科技社团是学校课外活动的重要组成部分，•提高科学技术素养，培养创新思维旨在通过实践活动培养学生的科学素养、创•掌握基本电子知识与编程技能新能力和团队协作精神在这里，学生可以•学习团队协作，共同完成项目接触到前沿科技，发现科学的奇妙，培养解•激发对科技的兴趣，培养未来科技人才决问题的能力科技改变生活现代科技已深入我们生活的方方面面，从智能手机到人工智能，从物联网到智能家居，技术正以前所未有的速度改变着我们的生活方式智能手机集通讯、计算、娱乐于一体的随身电脑，改变了人们的社交与信息获取方式家用机器人从扫地机器人到智能语音助手，机器人技术正在走进千家万户智能家居通过物联网技术连接家中设备，实现远程控制与智能场景联动科技让梦想触手可及第二章基础电子知识入门电流、电压与电阻简单电路的组成电流（I）电荷流动的速率，单位是安培（A）•电源提供电能（电池、适配器等）•导体允许电流通过（铜线等）电压（V）电势能差，推动电流流动的压力，单位是伏特（V）•负载消耗电能的元件（灯泡、电机等）电阻（R）阻碍电流流动的特性，单位是欧姆（Ω）•开关控制电路的通断欧姆定律V=I×R电压等于电流与电阻的乘积，是电子学最基本的公式之一电路实验演示准备材料•电池（3V）•导线•LED灯•按钮开关•220Ω电阻连接电路按照图示连接电路电池正极→开关→LED正极→电阻→电池负极注意LED灯有正负极，长脚为正极，短脚为负极测试电路按下开关，LED灯应该亮起如果LED不亮，检查连接和LED极性电子元件认识电阻电容二极管晶体管限制电流大小的元件，色环表示阻储存电荷的元件，可以滤波、耦合单向导电的元件，包括整流二极半导体放大和开关元件，是现代电值常见于电路中的电流限制和分和储能常见于电源滤波和信号处管、LED等用于整流、指示和保子设备的基础用于信号放大和电压电路理电路护电路子开关认识电子世界的基石第三章传感器与智能检测传感器的种类传感器的工作原理•温度传感器检测环境温度变化传感器是将物理量转换为电信号的设备，通过测量环境中的各种参数，实现对周围世界的感知•光敏传感器感应光线强度以超声波传感器为例•声音传感器检测声音大小

1.发送超声波信号•超声波传感器测量距离

2.声波遇到障碍物反射回来•气体传感器检测特定气体浓度

3.接收器检测反射波•湿度传感器检测空气湿度

4.根据声波传播时间计算距离•加速度传感器检测运动和方位狼来了报警器设计思路报警输出信号处理蜂鸣器发出警报声音，LED指示灯闪烁，提示有人接近传感器检测Arduino或其他微控制器接收传感器数据，当检测到距离超声波传感器安装在门口，不断发射超声波并接收反射小于预设值（如50厘米）时触发警报波，测量前方是否有物体接近设计要点

1.稳固安装传感器，确保测量方向准确

2.合理设置警报触发距离，避免误报

3.优化代码，实现不同距离对应不同警报频率

4.考虑添加开关或按钮控制装置的启停传感器在生活中的应用汽车超声波雷达指纹门禁家居运动感应温湿度监测可穿戴心率感知世界的眼睛第四章机器人基础机器人定义机器人是能够感知环境、思考决策并执行动作的智能机械系统一个完整的机器人系统通常包括•机械结构支撑和运动系统•传感系统获取环境信息•控制系统处理信息并决策•执行系统完成预定任务•能源系统提供能量工业机器人服务机器人教育机器人用于工厂自动化生产，如焊接、装配、搬运用于家庭或公共场所服务，如扫地机器人、餐用于教学和科普，如乐高机器人、Arduino机等特点是精度高、重复性好、效率高厅服务机器人、医疗护理机器人等器人套件等，具有可编程、易学习的特点机器人制作流程设计阶段1明确机器人的功能需求，绘制结构草图，选择合适的电机、传感器和控制器考虑机器人的尺寸、重量、功能和成本等因素2组装阶段按照设计图纸组装机器人的机械结构，安装电机、传感器和控制板，连接电路需要注意零件的正确安装和线路的牢固连接编程阶段3为机器人编写控制程序，实现预定功能测试各个模块的工作状态，调试程序直到机器人能够稳定工作4测试优化进行多次测试，发现问题并优化设计和程序可能需要多次迭代才能达到理想效果机器人竞赛简介FLL乐高机器人VEX机器人大赛RoboCup机器人足球针对9-16岁学生，使用乐高Mindstorms套件，完成中学生和大学生参与的机器人设计比赛，强调工程设特定任务的挑战计过程编程控制机器人编程语言介绍基本控制代码示例Scratch图形化编程环境，通过拖拽积木式代码块进行编程，适合初学者入门RobotC基于C语言的机器人编程环境，适用于VEX、LEGO等多种机器人平台Arduino IDE开源电子原型平台的编程环境，使用C/C++语法，适合DIY机器人项目简单的巡线机器人Scratch程序逻辑

1.读取左右传感器数值

2.如果左传感器检测到黑线，向右转

3.如果右传感器检测到黑线，向左转

4.如果两个传感器都未检测到黑线，直行

5.如果两个传感器都检测到黑线，停止动手创造未来第五章计算机辅助设计（）CAD的基本概念CAD计算机辅助设计（Computer-Aided Design，CAD）是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作的技术在科技社团中，我们主要学习3D建模，用于设计可以3D打印的模型软件介绍CADTinkerCAD基于浏览器的免费3D设计工具，界面简单，适合初学者入门CAD软件使用基本步骤Fusion

3601.创建基本几何形状专业级3D CAD/CAM工具，学生可免费使用，功能强大

2.调整尺寸和位置

3.组合或切割形状Blender

4.添加细节和特征

5.导出为可打印文件开源3D创作套件，适用于建模、动画、渲染等多种用途实操活动CAD设计简单钥匙扣使用TinkerCAD设计个性化钥匙扣，包含自己的姓名或喜欢的图案学习基本形状操作和文字工具设计手机支架创建一个简单的手机支架，需要考虑结构强度和实用性学习尺寸测量和功能设计设计机器人零件为社团机器人项目设计定制零件，如支架、连接件等学习精确建模和装配设计打印过程3D切片处理材料准备打印过程后处理使用切片软件将3D模选择合适的打印材打印机按层逐步堆积打印完成后进行打型转换为打印机可识料，如PLA、ABS等塑材料，构建3D模型磨、上色等处理工作别的指令料丝第六章编程入门编程的基本概念图形化编程工具算法解决问题的步骤和方法变量存储数据的容器条件语句根据条件执行不同操作循环重复执行特定代码块函数执行特定任务的代码段编程不仅是一种技能，更是一种思维方式，它教会我们如何将复杂问题分解为可解决的小问题图形化编程工具的优势•无需记忆复杂语法，降低入门门槛•积木式拼接，直观了解程序结构•即时反馈，容易调试和修改•丰富的多媒体支持，制作有趣项目•培养编程思维，为文本编程打基础编程小游戏设计设计游戏规则确定游戏类型（如迷宫、射击、平台跳跃等）设计游戏规则、角色和交互方式绘制游戏场景和角色草图编程实现在Scratch中创建角色和背景编程控制角色移动和交互添加计分系统和游戏结束条件测试与改进测试游戏功能，发现并修复问题邀请同学体验并收集反馈根据反馈优化游戏体验通过编程小游戏设计，学生不仅能学习基本的编程概念，还能发挥创意，创造自己的作品这个过程培养了逻辑思维、创造力和解决问题的能力，同时体验到编程的乐趣和成就感第七章科技创新与项目实践选题与构思规划与设计观察生活，发现问题明确目标与功能需求头脑风暴，集思广益划分任务，分配职责评估可行性，确定方向设计原型，准备材料展示与优化制作与开发准备项目演示硬件组装与调试撰写技术文档软件编程与测试收集反馈持续改进解决过程中的问题团队合作技巧项目管理方法•明确分工，发挥每人所长•制定详细的时间表和里程碑•定期沟通，同步项目进度•使用任务管理工具追踪进度•尊重不同意见，共同解决问题•定期检查，及时调整计划•善用工具，高效协作•记录过程，总结经验教训经典科技项目案例分享智能避障小车自动浇水系统环境监测站基于Arduino的智能小车，配备超声波传感器，可自监测土壤湿度，当湿度低于设定值时自动启动水泵浇集成温湿度、光照、气压、空气质量等多种传感器，主避开障碍物，还可通过蓝牙遥控水，适用于家庭植物养护通过网络上传数据，实时监测环境变化技术要点电机驱动、超声波测距、蓝牙通信技术要点土壤湿度传感器、水泵控制、定时器设置技术要点多传感器集成、数据采集、网络通信项目实施要点创新点挖掘

1.从简单项目开始，循序渐进•改进现有项目的功能或性能

2.充分利用开源资源和现有案例•将不同技术领域的知识结合

3.遇到问题善于查找资料和请教•针对实际生活问题提出解决方案

4.注重项目文档的编写和分享项目展示与评比作品展示形式实物展示搭建展台，现场演示项目功能海报介绍制作项目海报，展示设计理念和技术要点演讲答辩团队成员进行项目讲解和问题解答视频展示制作项目介绍视频，展示开发过程和成果123创新性技术难度完成度评估项目的创意是否新颖独特，是否有原创性的解决方案考察项目的技术复杂度，所用技术的先进性和挑战性项目功能是否完整实现，运行是否稳定可靠45实用价值团队协作项目是否解决实际问题，具有实用意义和推广价值团队分工是否合理，成员是否充分参与和协作创新点亮未来第八章科技伦理与安全科技伦理思考科技社会责任随着科技的快速发展，我们需要思考科技应用中的伦理问题作为未来的科技创新者，应当•人工智能决策的公平性与透明度•思考技术应用的长远影响•个人隐私保护与数据安全•优先考虑用户的福祉和安全•自动化对就业的影响•关注技术对弱势群体的影响•科技资源分配的公平性•促进科技的包容性发展•环境可持续发展与科技进步的平衡•将可持续发展理念融入创新过程实验室安全基本原则电气安全工具使用安全使用绝缘工具，避免带电操作，正确连接电路，防止短路正确使用工具，保持工作台整洁，锋利工具使用后归位化学品安全数据安全谨慎处理焊接材料，避免吸入有害气体，做好通风措施科技社团活动规范安全操作守则

1.实验前仔细阅读操作指南，明确安全注意事项

2.穿着合适，不穿宽松衣物，长发应束起

3.佩戴必要的防护装备（护目镜、手套等）

4.不在实验室内饮食或做与实验无关的事

5.发现异常情况立即报告指导教师

6.实验结束后，清理工作台并归还工具材料团队协作规范

1.尊重每位成员的意见和贡献

2.按时参加团队活动，有事提前请假

3.积极承担责任，按时完成分配的任务

4.乐于分享知识和经验，互相学习

5.遇到困难主动寻求帮助，共同解决

6.公平分享成果，尊重每个人的贡献知识产权保护尊重他人知识产权保护自己的创新成果•使用开源代码时遵守许可协议•记录创新过程和关键步骤•引用他人作品时注明出处•适当时为作品申请知识产权保护•不擅自使用未授权的软件和资源•慎重分享尚未保护的创新成果未来科技展望人工智能物联网量子计算AI技术正快速发展，从语言模型到计算机视觉，从自动驾驶到医物联网将万物连接，从智能家居到智慧城市，从工业监控到环境量子计算利用量子力学原理，有望解决传统计算机难以处理的复疗诊断，人工智能正重塑各行各业未来AI将更加普及，与人类监测未来将有更多传感器和智能设备加入网络，实现更全面的杂问题在密码学、材料科学、药物开发等领域具有巨大潜力形成协作关系信息感知和智能控制前沿科技关注渠道科技媒体平台开放学习资源科技竞赛与活动•科学松鼠会•中国大学MOOC•全国青少年科技创新大赛•果壳网•学堂在线•英特尔科学与工程大奖赛•科学人•Coursera、edX•中国机器人大赛•MIT科技评论•B站科技教育频道•中小学信息技术创新大赛关注前沿科技发展，不仅能拓宽视野，还能启发创新思维，为未来科技学习和职业发展做好准备鼓励同学们保持好奇心，持续学习最新科技动态社团活动规划与参与方式常规活动安排如何加入与参与每周例会分享学习进度，解决技术问题提交申请技能培训定期开展专题技术培训1项目工作坊集中时间进行项目开发填写入社申请表，简述个人兴趣和期望参观交流参观科技企业、实验室等竞赛准备组队参加各类科技竞赛参加面试2成果展示学期末举办成果展示活动简单交流了解基础知识和学习意愿基础培训3参加社团组织的入门培训课程项目实践4加入项目小组，参与实际项目开发社团欢迎所有对科技创新感兴趣的同学加入，无论是否有相关基础我们相信通过系统学习和实践，每位同学都能在科技领域找到自己的兴趣点和发展方向社团提供多样化的活动和项目，满足不同层次同学的需求，也鼓励高年级同学担任导师角色，帮助新成员成长互动环节科技小测验电子基础1一个电路中，电阻为5欧姆，电流为2安培，电压是多少伏特？提示应用欧姆定律V=I×R编程逻辑以下循环会执行多少次？2for inti=0;i10;i+=2{打印Hello;}机器人原理3机器人要避开障碍物，应该使用哪种传感器？A.温度传感器B.超声波传感器C.湿度传感器3D建模4在3D打印前，需要使用什么软件将3D模型转换为打印机指令？提示这种软件通常称为切片软件趣味挑战赛纸桥承重赛鸡蛋降落器编程闯关用一张A4纸和胶带制作桥梁，测试最大承重能设计装置保护鸡蛋从高处落下不破碎在限定时间内完成简单的编程任务力互动测验不仅能巩固所学知识，还能激发学习兴趣和团队合作精神科技社团将定期举办类似活动，鼓励同学们在轻松愉快的氛围中学习和应用科技知识结束语科技改变世界，创新成就未来科技社团为同学们提供了探索科学、培养创新能力的平台在这里，我们不仅学习知识和技能，更重要的是培养科学思维和创新精神希望每位同学都能通过社团活动，发现科技的魅力，挖掘自身潜能，成为未来科技发展的推动者和创新者无论你选择哪个领域深耕，科学思维和创新能力都将成为你最宝贵的财富期待与你一起，在科技的海洋中探索，在创新的道路上前行！。