序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇電風(fēng)扇的創(chuàng)意設(shè)計(jì)范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！

篇1

1.從實(shí)物到意象的演變

這是中外廣告創(chuàng)意設(shè)計(jì)都經(jīng)歷過的必然階段。改革開放初期，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)剛剛在中國(guó)萌芽，此時(shí)的國(guó)內(nèi)廣告基本上都在使用同一種視覺傳達(dá)的設(shè)計(jì)手法——實(shí)物呈現(xiàn)。即，將真實(shí)的產(chǎn)品通過不同角度進(jìn)行拍攝或給予特寫鏡頭放大，然后在旁邊配以文字說明，包括功能簡(jiǎn)介、特色優(yōu)勢(shì)等。稍講究一些的還會(huì)讓一個(gè)或若干演員在產(chǎn)品旁載歌載舞，念出或唱出包含產(chǎn)品品牌等內(nèi)容的宣傳詞。這其中較典型的例子就是“燕舞”收錄機(jī)的廣告，碩大的卡帶式收錄機(jī)旁一個(gè)帥小伙邊跳邊唱“燕舞，燕舞，一曲歌來一片情。”對(duì)彼時(shí)剛剛接觸到商業(yè)廣告的消費(fèi)者而言，這樣的廣告已經(jīng)足以吸引眼球，而在當(dāng)代被廣告浸多年的受眾眼中，這樣的廣告視覺傳達(dá)幾近搞笑，甚至談不上有創(chuàng)意設(shè)計(jì)的成份。相較于“燕舞”收錄機(jī)這類直接純粹的實(shí)物視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)，如今的廣告創(chuàng)意則早已走向了“意象”的一端。比如“陌陌”，廣告初始出現(xiàn)若干不同環(huán)境、不同年齡、不同著裝的人物形象，有都市白領(lǐng)行走在繁華街道，有大山深處練習(xí)太極的世外高人，也有騎著“死飛”戴著耳麥的年輕學(xué)生。隨著鏡頭的移動(dòng)，都市白領(lǐng)走進(jìn)大山和世外高人切磋太極技藝，年輕學(xué)生騎行在環(huán)山公路險(xiǎn)峻的坡道上……當(dāng)觀眾正看得不明所以時(shí)，廣告最后彈出一行字“陌陌，讓世界不再陌生”。

2.從功能到概念

初級(jí)廣告基本上都以羅列產(chǎn)品或商品的功能為創(chuàng)意設(shè)計(jì)原則，比如洗衣機(jī)的廣告中必定有裝滿水和衣物飛快旋轉(zhuǎn)的洗衣機(jī)滾筒的鏡頭，電風(fēng)扇的廣告中必然有一臺(tái)風(fēng)力強(qiáng)勁的電扇將演員的頭發(fā)吹得凌空飛舞等等。這類廣告設(shè)計(jì)脫離不了“強(qiáng)力推銷”的宗旨，廣告視覺傳達(dá)中暗含著“廠家生產(chǎn)什么，消費(fèi)者就接受什么”的潛臺(tái)詞。然而對(duì)功能的需求已經(jīng)達(dá)到飽和，當(dāng)代廣告受眾不再滿足于簡(jiǎn)單的功能羅列，換句話說，廣告已經(jīng)從賣方市場(chǎng)轉(zhuǎn)向了買方市場(chǎng)，“消費(fèi)者需要什么，廣告就設(shè)計(jì)什么”已經(jīng)成為當(dāng)代廣告創(chuàng)意設(shè)計(jì)視覺傳達(dá)的原則。比如就電飯煲的廣告設(shè)計(jì)來說，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)盛滿熱氣騰騰米飯的電飯煲產(chǎn)品原型，現(xiàn)代設(shè)計(jì)則會(huì)以正在大快朵頤吃飯的孩子的形象來說明電飯煲蒸出的米飯口感良好?，F(xiàn)代廣告創(chuàng)意的著眼點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐I(lǐng)消費(fèi)時(shí)尚潮流的概念性設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師正試圖將受眾的欲望、企圖引導(dǎo)至特定的產(chǎn)品或商品上，營(yíng)造出“購(gòu)買了此產(chǎn)品/商品，你就能獲得心中渴望享受的生活方式或時(shí)尚形象”等概念氛圍，從而促進(jìn)消費(fèi)的完成。

二、當(dāng)代廣告創(chuàng)意設(shè)計(jì)中視覺傳達(dá)關(guān)鍵點(diǎn)

1.情節(jié)

主要針對(duì)動(dòng)態(tài)的視頻廣告設(shè)計(jì)，當(dāng)代優(yōu)秀視頻廣告設(shè)計(jì)中應(yīng)有一定的故事情節(jié)，比如OPPOR7手機(jī)，廣告情節(jié)是男孩接到女朋友電話時(shí)說“手機(jī)沒電了，等我五分鐘”，電子鐘顯示五分鐘以后，男孩一邊夾著手機(jī)與女朋友通話一邊經(jīng)過了買玫瑰花、擠公交、趕到女朋友家等一系列過程，直到兩人見面時(shí)，手機(jī)仍然在通話中。廣告最后點(diǎn)出主題“充電五分鐘，通話兩小時(shí)”。對(duì)視頻廣告而言，由于其費(fèi)用高昂，且受眾一般不會(huì)對(duì)廣告有太多耐心，因此要求這類廣告的情節(jié)應(yīng)遵循短小精干、簡(jiǎn)單明確的原則。此外，當(dāng)代廣告設(shè)計(jì)的針對(duì)性越來越強(qiáng)，不同廣告已經(jīng)開始細(xì)分受眾，因此其視覺傳達(dá)還應(yīng)遵循個(gè)性適應(yīng)的原則。比如上面提到的OPPOR7手機(jī)廣告，由于產(chǎn)品針對(duì)的消費(fèi)者主要是年輕人群，故廣告選擇的兩位主角都是大學(xué)生外形的男孩女孩；而“勁酒雖好，也不要貪杯”的勁酒廣告宣傳的產(chǎn)品主要針對(duì)頻繁應(yīng)酬于酒桌上的商務(wù)人士，故廣告中出現(xiàn)的角色均為三十五歲左右的中青年人物。

2.畫面

主要針對(duì)靜態(tài)的平面廣告設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)既有沖擊力又有故事性，比如可口可樂曾推出過的“可口可樂在奧運(yùn)”平面廣告，設(shè)計(jì)師運(yùn)用了剪影繪畫的表現(xiàn)手法，在大紅色背景前繪出一個(gè)黑色的人形剪影，右手高舉一支黑色火炬，身體呈獻(xiàn)奔跑狀態(tài)。火炬開口處有一長(zhǎng)串彎曲變形的“白色飄帶”組成字母“Co”，畫面左下角則是白色花體字母“CocaCola”和白色的奧運(yùn)五環(huán)的圖案。廣告只有三種顏色黑白紅，且是最“正”的原色，沒有改變飽和度。因此，白色在大紅與黑色的對(duì)比下顯得發(fā)亮，故而異常醒目，具備“奪人眼球”的強(qiáng)大沖擊力，受眾能夠在第一時(shí)間被其吸引。同時(shí)，奔跑的人與奧運(yùn)五環(huán)標(biāo)志又給人以強(qiáng)烈暗示，即可口可樂鼓勵(lì)人們參與運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)中適宜飲用可口可樂等。

3.語言

無論是視頻還是平面廣告都會(huì)出現(xiàn)語言，不管是否發(fā)聲，語言對(duì)于廣告設(shè)計(jì)來說常常是“畫龍點(diǎn)晴”的重要元素，比如早年聯(lián)想廣告精典的“假如沒有聯(lián)想，世界將會(huì)怎樣”及金伯利的“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”等。語言在廣告創(chuàng)意設(shè)計(jì)視覺傳達(dá)中應(yīng)遵循簡(jiǎn)短和點(diǎn)題的原則，在有限的時(shí)間和篇幅中，受眾沒有太多耐心注意到過長(zhǎng)的廣告語，因此寥寥數(shù)語與一針見血式的廣告語言往往才能取得良好宣傳效果，比如近年來“態(tài)度決定品質(zhì)”的伊利牛奶和“透心涼、心飛揚(yáng)”的雪碧廣告等都是較為成功的廣告語言應(yīng)用典型。

三、廣告創(chuàng)意設(shè)計(jì)中視覺傳達(dá)策略

1.突出個(gè)性

也就是要盡量做到與眾不同，正如“第一個(gè)說姑娘的臉象蘋果的人是天才，第二個(gè)說的人就是蠢材”一樣，越是與其他設(shè)計(jì)差異大的創(chuàng)意越是能成就卓越的廣告視覺傳達(dá)效果。比如OPPO拍照手機(jī)的廣告，畫面上陸續(xù)出現(xiàn)若干橫排或豎排的手機(jī)，手機(jī)屏幕上都有一個(gè)努力向上看的人的臉，觀眾會(huì)不自覺地順著廣告中人物的視線看向手機(jī)的頂部，此時(shí)嵌著兩個(gè)攝像頭的小方塊開始緩慢旋轉(zhuǎn)，觀眾此時(shí)會(huì)恍然大悟，原來這款手機(jī)的攝像頭能夠360度轉(zhuǎn)動(dòng)，為拍照帶來方便。又如IWATCH的廣告中出現(xiàn)一幅波光粼粼的大海的畫面，海天交際處一艘小船慢慢從右向左行駛，畫面極其清晰，水紋細(xì)致而靜謐。就在觀眾猜測(cè)這是否是某部電影的片頭時(shí)，伴隨著畫外音“這是用手機(jī)拍攝的”出現(xiàn)的是蘋果的Logo以及單詞WATCH。觀眾這時(shí)才明白原來是廣告，但用手機(jī)拍攝出的畫面品質(zhì)堪比專業(yè)攝像機(jī)的作品卻又著實(shí)讓人大吃一驚，

2.融入更多的游戲色彩

當(dāng)今社會(huì)多元化的結(jié)構(gòu)持續(xù)地影響著經(jīng)濟(jì)、生活等諸多方面，廣告創(chuàng)意必須適應(yīng)后現(xiàn)代主義時(shí)期更多游戲色彩的需要——更休閑的生活態(tài)度、更多的嬉戲元素。“游戲”是人類這一智慧物種的天性之一，是在人的基本生存條件得到滿足后的必然選擇，對(duì)個(gè)體的人來說，娛樂休閑、游戲?qū)徝朗瞧渖谢居笾弧ＯM(fèi)者對(duì)于“游戲”日益熱衷的現(xiàn)實(shí)與廣告創(chuàng)意視覺傳達(dá)中越來越濃厚的游戲色彩正處于相互交融、互為因果的狀態(tài)中。比如有一則餅干廣告，里面是四塊餅干坐在一輛敞篷車中愉快地大聲唱著“Doyouloveme,baby?”每唱完一句就會(huì)有一只手伸入畫面抓走一塊餅干，一直到最后只剩下“開車”的餅干還在獨(dú)自歌唱，當(dāng)它發(fā)現(xiàn)周圍的伙伴全都消失時(shí)露出滑稽的驚詫“表情”，原本高亢激昂的“Doyouloveme,baby?”變成了喃喃自語。整個(gè)廣告營(yíng)造出了詼諧輕松的氣氛，被擬人化的餅干造型生動(dòng)有趣，四塊餅干齊聲歌唱時(shí)興高采烈的表情又讓人忍俊不禁，尤其到末尾最后僅存的餅干一臉愕然瞪大了雙眼的樣子更使整個(gè)廣告充滿了喜劇色彩。

3.系列化

如同電視連續(xù)劇般制作具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)的系列廣告，尤其是首期效果相對(duì)良好的廣告。受眾見到似曾相識(shí)的廣告主角時(shí)會(huì)產(chǎn)生聯(lián)想，繼而發(fā)現(xiàn)廣告內(nèi)容有所變化而產(chǎn)生好奇，而好奇心是促使受眾耐心觀看完后續(xù)廣告內(nèi)容最有效的動(dòng)力。一個(gè)典型的例子就是M&M的廣告，最初一期的廣告內(nèi)容是幾個(gè)年輕人看電視時(shí)想吃M&M的巧克力豆，其中一個(gè)男孩端著碗打開冰箱門，卻發(fā)現(xiàn)里面一紅一黃兩粒巧克力豆各自手持一片面包瞄準(zhǔn)了自己，當(dāng)男孩說“快到碗里來”時(shí)，冰箱里飛出的面包片砸中了他的臉。廣告末尾躺在碗里的紅色巧克力豆抱怨說“就沒有大點(diǎn)的碗嗎？”結(jié)束。這則廣告后續(xù)的系列內(nèi)容變?yōu)樽谏嘲l(fā)上的男孩與紅黃兩粒巧克力打賭說敢不敢脫衣服，然后是男孩得意地說：“就知道你是巧克力。”（糖衣被吃掉）。露出褐色內(nèi)瓤的圓巧克力豆怒氣沖沖對(duì)長(zhǎng)巧克力豆發(fā)火：“看你干的好事，這下衣服也沒了。”采用系列化創(chuàng)意設(shè)計(jì)的廣告視覺傳達(dá)策略能夠讓受眾產(chǎn)生足夠的好奇與期待心理，這能在相當(dāng)大程度上強(qiáng)化廣告對(duì)受眾的“浸入”效果，使受眾對(duì)品牌的記憶相對(duì)長(zhǎng)久而深刻。

篇2

作為一名數(shù)學(xué)教師應(yīng)該是在課堂上把數(shù)學(xué)的學(xué)術(shù)形態(tài)轉(zhuǎn)化為學(xué)生容易接受的教育形態(tài)。課堂教學(xué)是一種師生雙邊參與的動(dòng)態(tài)變化的過程，每一個(gè)學(xué)生都是生動(dòng)、獨(dú)立的個(gè)體，是課堂上主動(dòng)求知、主動(dòng)探索的主體；而教師是這個(gè)變化過程的設(shè)計(jì)者、組織者、引導(dǎo)者和合作者，是為學(xué)生服務(wù)的。在教學(xué)過程中，真正做到“以學(xué)生為本”，提高課堂效率，精心的進(jìn)行合理、有效的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。關(guān)注學(xué)生的主動(dòng)參與，讓學(xué)生在觀察、操作、討論、質(zhì)疑、探究中，在情感的體驗(yàn)中學(xué)習(xí)知識(shí)。讓所有的學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地思考，并積極地參與數(shù)學(xué)活動(dòng)，進(jìn)行自主探索。

一、把數(shù)學(xué)和生活有機(jī)的結(jié)合起來

1 讓生活走進(jìn)數(shù)學(xué)課堂

引用學(xué)生熟悉的現(xiàn)實(shí)生活作為一堂課的開幕式，教會(huì)學(xué)生去觀察生活，領(lǐng)悟生活中的數(shù)學(xué)因素。如學(xué)習(xí)“圖形的旋轉(zhuǎn)”可以向?qū)W生展示生活中的鐘表、電風(fēng)扇葉片、大風(fēng)車、自行車車輪等，引起學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣，使數(shù)學(xué)“生活化”；學(xué)習(xí)這節(jié)課后，請(qǐng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的旋轉(zhuǎn)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)圖案，并為設(shè)計(jì)書寫說明，這又使得生活“數(shù)學(xué)化”了。

2 讓數(shù)學(xué)回歸生活

在現(xiàn)代社會(huì)里，“數(shù)學(xué)不僅能夠幫助我們?cè)诮?jīng)營(yíng)中獲利，而且，它能給予我們能力，包括直觀思維、邏輯推理、精確計(jì)算，以及結(jié)論的明確無誤”。例如“某商店出售相冊(cè)和筆記本，相冊(cè)每本24元，筆記本每本6元，為了促銷，商店實(shí)施如下兩種優(yōu)惠方式：（1）買一本相冊(cè)送一本筆記本；（2）按總價(jià)的90%付款。顧客可以任選其中一種，某顧客購(gòu)買了相冊(cè)6本，筆記本若干本（不少于6本）。若顧客買同樣多的筆記本，選哪種優(yōu)惠方式更省錢？為什么？”這樣足以說明數(shù)學(xué)并不是遠(yuǎn)離生活的抽象理論，而是生活中必不可少的知識(shí)――讓數(shù)學(xué)回歸生活，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，從學(xué)生認(rèn)知發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律出發(fā)，提出思考的途徑，隨著學(xué)生的思路層層遞進(jìn)，把數(shù)學(xué)條理化，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，活潑多變，向?qū)W生滲透數(shù)學(xué)來源于生活實(shí)踐，又可服務(wù)于生活。

二、敢于把課堂交給學(xué)生

教師的主導(dǎo)作用主要反映在教學(xué)的全過程，如精心設(shè)計(jì)導(dǎo)入，安排好教學(xué)的層次，精心挑選訓(xùn)練題進(jìn)行小結(jié)，注意氣氛反饋，重視教具的使用等。但在學(xué)的過程中，教師是客體。而學(xué)生是主體，教學(xué)中要敢于“放”，讓學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)口、動(dòng)手、積極地學(xué)。如課本讓學(xué)生看，概念讓學(xué)生抽象得出，思路讓學(xué)生講，疑難讓學(xué)生議，規(guī)律讓學(xué)生找，結(jié)論讓學(xué)生得，錯(cuò)誤讓學(xué)生析，小結(jié)讓學(xué)生做。要讓學(xué)生勇于發(fā)表自己的不同見解，敢于提出質(zhì)疑。決定學(xué)的結(jié)果如何，學(xué)生的作用是內(nèi)因，教師的作用是外因，只有學(xué)生充分發(fā)揮自己的聰明才智，進(jìn)行科學(xué)的思維和積極的創(chuàng)新，才能使知識(shí)內(nèi)化和升華為個(gè)人的質(zhì)。因此，教師要把學(xué)生作為真正的教育主體，以學(xué)生為出發(fā)點(diǎn)和歸宿，在課堂教學(xué)中，實(shí)行民主的教育和管理方式，營(yíng)造充滿民主的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生求異創(chuàng)新、敢于提問，允許有不同的答察。教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的一問一答模式。避免學(xué)生的思想處于“等待解答”狀態(tài)，達(dá)到“發(fā)現(xiàn)――創(chuàng)新”的目的。

三、把數(shù)學(xué)文化滲入到課堂教學(xué)

數(shù)學(xué)這門學(xué)問是完美而井然有序的理論體系，這一體系并非一開始就是那么完美無缺的，為了創(chuàng)建這個(gè)體系很多先哲進(jìn)行了大量的努力，在不斷探索的過程中歷經(jīng)了千辛萬苦，另一方面，在這個(gè)進(jìn)程中也感受到在很多發(fā)現(xiàn)和發(fā)明中的無窮樂趣，所以在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中，也追蹤一下相同的過程，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)文化，使我們一開始就能夠從內(nèi)心深處感受到數(shù)學(xué)是一門趣味性很深的學(xué)問。在數(shù)學(xué)課堂上無目標(biāo)地裝知識(shí)，不會(huì)產(chǎn)生學(xué)習(xí)的激情，而適當(dāng)?shù)貪B透一些數(shù)學(xué)文化，將使數(shù)學(xué)課堂不再像嚼沙子一樣枯燥無味。例如在學(xué)習(xí)完四邊形一章后，向?qū)W生介紹“蜜蜂營(yíng)造的蜂房”，介紹蜜蜂在數(shù)學(xué)與建筑學(xué)方面的貢獻(xiàn)，數(shù)學(xué)家證明了蜂房是一種最經(jīng)濟(jì)的的形狀，在其它條件相同的情況下，這種形狀的容積最大，所消耗的材料最少，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考許多尖端的科技都是從自然界中得到啟發(fā)，滲透從自然生活中提練數(shù)學(xué)知識(shí)的思想。

四、采用靈活多變的課堂學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

在新課程理念的指導(dǎo)下，立足于全面啟迪學(xué)生的隱性智力潛力與可持續(xù)發(fā)展的教學(xué)理念，通過積極主動(dòng)的探索與思考，初步采用一種開放動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)新模式。相對(duì)于傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法的單一性與組織形式的封閉性，在探索新的評(píng)價(jià)模式過程中，多嘗試采用操作題、口試題、創(chuàng)意設(shè)計(jì)、課題報(bào)告等靈活多樣：開放的評(píng)價(jià)手段與方法，減輕學(xué)生的壓力，突顯其學(xué)習(xí)和發(fā)展的過程，突顯評(píng)價(jià)的激勵(lì)作用，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生能力和素質(zhì)的評(píng)價(jià)，力爭(zhēng)全面描述學(xué)生的發(fā)展?fàn)顩r。

1 操作性題

以簡(jiǎn)單的推理能力、直觀操作能力、語言表達(dá)能力為評(píng)價(jià)重心，開發(fā)創(chuàng)設(shè)“操作性試題”。如設(shè)計(jì)試題：請(qǐng)利用兩塊完全相同的三角板（30°、60°、90°）能拼成哪幾種圖形，并說明理由。你能出更多的圖形嗎？

2 創(chuàng)意設(shè)計(jì)題

篇3

相信從事開源硬件行業(yè)的人，沒幾個(gè)不認(rèn)識(shí)李大維。今年40歲的他是臺(tái)灣人，曾經(jīng)參與過著名導(dǎo)演史蒂芬·斯皮爾伯格的互動(dòng)式多媒體項(xiàng)目、迪士尼虛擬世界項(xiàng)目，也為美國(guó)“臉譜”等名企設(shè)計(jì)社交應(yīng)用。

他從事軟件行業(yè)20多年，并一直致力于開源軟件運(yùn)動(dòng)。即一款軟件的源代碼對(duì)外開放，公眾可據(jù)此做修改，甚至新軟件。按照他的解釋，所謂“開源”，即開放資源和分享。簡(jiǎn)言之，就是發(fā)明人和制造者通過免費(fèi)授權(quán)的方式公開其發(fā)明原理和產(chǎn)品制作方法。開源的好處在于不需要從頭再做一個(gè)東西，可以在別人的基礎(chǔ)上修改完善，然后再開源，另一個(gè)人再修改再完善再開源。這樣就形成一個(gè)螺旋式上升的創(chuàng)新模式和知識(shí)傳播模式。

3年前，從美國(guó)來到上海的他，開始對(duì)開源硬件產(chǎn)生興趣。由頭說來也有趣，原本他打算做個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，卻苦于找不到合適的硬件，便索性自己著手制作。不過和對(duì)著電腦屏幕編程序不同，玩硬件需要足夠大的地方來擺放各種材料和工具。由于李大維天天在家里搗鼓，買來的東西越堆越多，家里被搞得亂七八糟，終于引來太太的不滿。于是他希望找一個(gè)專用的空間。

這時(shí)，李大維通過聚會(huì)認(rèn)識(shí)了從美國(guó)回國(guó)的伍思力和謝旻琳夫婦，并聊起了自己的想法。盡管這對(duì)夫妻學(xué)的是軟件工程，但卻對(duì)機(jī)器人情有獨(dú)鐘，蜜月期都是在研究“機(jī)器人潛水艇”的項(xiàng)目里度過。巧的是，他們?cè)诿绹?guó)加州工作時(shí)參觀過當(dāng)?shù)氐摹皠?chuàng)客空間”，很喜歡這種“興趣相投的人在一起做喜歡的事”的平臺(tái)。于是三人一拍即合，2011年3月25日，“新車間”在上海永嘉路與陜西南路交界處的一座小樓里正式成立。

像李大維和伍思力這種喜歡自己開發(fā)、制作一些非手工藝品小玩意的人，被西方媒體稱為“創(chuàng)客”。它來源于英文單詞“hacker”，指不以贏利為目標(biāo)，努力把各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的人；“創(chuàng)客空間”則是為創(chuàng)客提供實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意和交流的社區(qū)平臺(tái)，集合了創(chuàng)意、實(shí)驗(yàn)和交友等功能。

“‘創(chuàng)客’文化起源很早，在自家車庫(kù)里和朋友組裝出第一臺(tái)蘋果電腦的史蒂夫·喬布斯就是早期的創(chuàng)客典型。創(chuàng)客喜歡自己動(dòng)手，把東西拆開研究構(gòu)造，并加以改造賦予新的功能。”李大維講這話時(shí)，他身后的一臺(tái)微波爐大小的3D打印機(jī)正在工作，細(xì)細(xì)的噴嘴好像蠶吐絲，米白色的螺旋形圓柱體一點(diǎn)點(diǎn)成型，按照芯片里的程序設(shè)定，3D打印機(jī)將打印出一只塑料模型?！斑@是一年多前我們‘新車間’的一個(gè)會(huì)員自己動(dòng)手做出來的。一臺(tái)高端的3D打印機(jī)要幾十萬元才能買到，金屬之類的打印材料成本要1萬元一公斤；而這種低端型號(hào)的3D打印機(jī)只要6000多元，材料費(fèi)也不過每公斤100元。”這臺(tái)打印機(jī)的創(chuàng)造者，早就連人帶專利被“挖”到了開源硬件公司。而在“新車間”170平方米的L型空間里，還有更多類似的創(chuàng)客正在孕育并實(shí)踐夢(mèng)想。

新車間的屋頂中央有個(gè)大大的電風(fēng)扇，轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候會(huì)吱吱作響，電風(fēng)扇的正下方是兩張拼在一起的工作臺(tái)，需要對(duì)著電腦工作或者召開員工會(huì)議的時(shí)候，會(huì)員們才會(huì)坐在桌邊。大部分的時(shí)候，他們都是站著、走動(dòng)著，有時(shí)會(huì)在焊接器、工作臺(tái)、電腦之間跑來跑去，簡(jiǎn)直可以用上躥下跳來形容。亂哄哄的氣氛里，時(shí)而還有鼻音很重的模擬機(jī)器人的聲音“The machine room open”——這是一名來自荷蘭的會(huì)員設(shè)計(jì)并安裝的門禁系統(tǒng)，需要打開手機(jī)攝像頭，掃描二維碼，輸入密碼，才能打開一個(gè)擺放工具的小房間。無論從視覺、聽覺，甚至是嗅覺上都能感受到這里分明就是在邀請(qǐng)你加入——“做一點(diǎn)好玩的東西吧！”

來到新車間，很容易讓人聯(lián)想到美劇《生活大爆炸》里的場(chǎng)景，到處都是機(jī)械零件、芯片、電線還有各種奇奇怪怪的工具，在那里玩樂的人們像拙劣的造物主，不停地做出一些模樣奇怪、用處各異的奇物來，創(chuàng)意設(shè)計(jì)可謂五花八門。而正是“新車間”這樣一塊吸鐵石，把這群愛發(fā)明、愛動(dòng)手的玩家匯聚到一起，創(chuàng)造無限可能。

快樂折騰，創(chuàng)想無邊界

這是一個(gè)開放式的社區(qū)，大部分來玩的人都是非電子專業(yè)人士，比如很多人來自動(dòng)漫制作、醫(yī)學(xué)、廣告設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，但不乏碩士博士。他們聰明、熱情、富有創(chuàng)造力，喜歡DIY，秉承著自由、共享、無邊界的互聯(lián)網(wǎng)精神。

為了照顧到創(chuàng)客們和組織者的時(shí)間，“新車間”的開放時(shí)間只有周末兩天和周三的晚上，也只收材料費(fèi)和必要的場(chǎng)地費(fèi)用，以便達(dá)到收支平衡。但創(chuàng)客空間并不是一個(gè)用來營(yíng)利的地方，而更類似一個(gè)成人的游樂場(chǎng)。按照美國(guó)“創(chuàng)客教父”Mitch Altman（他已經(jīng)來新車間講過2次課了）的說法：讓成千上萬的人分享自己的愛好，憧憬自己的目標(biāo)，本身就是件最酷的事情了。

“剛開始的時(shí)候，外籍人士大概占了7成?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)的創(chuàng)客們也越來越多，而且有意思的是，在上海，女生要比男生的興趣更大些?！币荒旰蟮?012年3月25日，李大維的合作伙伴謝旻琳為新車間籌備了一次生日派對(duì)，活躍的會(huì)員舉著手工鋸、電鉆等這些新車間里常用的工具，對(duì)著生日蛋糕磨刀霍霍，擺出各種姿勢(shì)合影留念。不過這個(gè)歡樂的一周年派對(duì)剛剛結(jié)束，新車間的房東就告知他們：“你們不能住了，因?yàn)檫@里要拆遷了?！?/p>

現(xiàn)在的新車間位于以孵化創(chuàng)意而著稱的上海長(zhǎng)樂路上，5層小樓的一層店鋪出租給銀行，沿著右手邊的鐵門進(jìn)去，一棵直聳著的松樹差不多與小樓同高，樹下站著一個(gè)兩米多高的人偶，呆呆的表情好似夢(mèng)游娃娃。

新車間與Transit（社會(huì)企業(yè)孵化器）等三家公司共用二層，三至五層是知名的創(chuàng)意廣告公司W(wǎng)+K。這里有電梯，新車間的會(huì)員們可以方便地把自己的各種工具和裝備統(tǒng)統(tǒng)搬來。如果沿著步行梯上樓，向上一望，眼前便是W+K為耐克設(shè)計(jì)的巨型的劉翔跨欄雕像。

每個(gè)星期三晚上是新車間的分享會(huì)，對(duì)外免費(fèi)開放，會(huì)有新車間的創(chuàng)客把自己最近做的東西拿過來展示、分享，也有各國(guó)各地的創(chuàng)客到上海做客時(shí)，帶著自己的作品過來，這時(shí)往往會(huì)熱鬧得跟過年似的。

大家聚在一起，聆聽創(chuàng)客大牛的前沿想法，觀摩DIY高手的現(xiàn)場(chǎng)制作等等。新車間里每個(gè)人都有專長(zhǎng)的一手，不同的擅長(zhǎng)讓大家在一起互相學(xué)習(xí)、取長(zhǎng)補(bǔ)短，創(chuàng)意和新點(diǎn)子在碰撞中完善，同時(shí)這里也是新手們的最佳課堂。

創(chuàng)客的群體中有各種各樣不同的人，有的純粹是興趣?！皝磉@里不需要你有專業(yè)背景或技術(shù)基礎(chǔ)，一張白紙我們最歡迎。只要你有創(chuàng)意、有心學(xué)習(xí)，并且自己動(dòng)手摸索，哪怕用最挫的方式把東西做出來，就走出了第一步，然后吸引別人加入一起完善。”李大維說，來新車間，就要讓人家感受到你設(shè)計(jì)的熱情。90后美女小楷給他留下了很深的印象，她是音樂學(xué)院學(xué)鋼琴的。第一次來新車間玩，盡管一直對(duì)電子方面的東西有興趣，但隔行如隔山，女孩一直不得其門而入。雖然在技術(shù)上屬于零基礎(chǔ)，但她頭腦中有一個(gè)很棒的想法：讓樹跟人一樣能表達(dá)情緒，做一個(gè)“有情緒的唱歌樹”。多童話的想法啊，這的確是一個(gè)屬于玩音樂女生的浪漫創(chuàng)意！女孩希望新車間的人幫她把這個(gè)植物項(xiàng)目做成現(xiàn)實(shí)。

新車間?？陀?guó)技術(shù)男Paul就是因?yàn)橄矚g小楷的創(chuàng)意，也加入到了創(chuàng)作的隊(duì)伍里，成為了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)后盾。在2個(gè)月的屢敗屢戰(zhàn)之后，一棵有情緒的樹終于誕生了。從表面上看，它跟一般的辦公室盆栽沒什么差別。沒人跟它玩的時(shí)候，它不會(huì)發(fā)光，聲音是一條簡(jiǎn)單的正弦波，但當(dāng)你的手一放到它的葉子上，樹底下的燈光就會(huì)亮起來，但是很普通無聊的綠色，當(dāng)你跟它時(shí)間玩得越久，它的情緒就越高，還會(huì)開始跟你說越多它的秘密，比如樹的感情史什么的，燈光會(huì)更豐富，音樂層次也會(huì)更豐富更愉快。但是，你若跟它玩太久，它又會(huì)不開心，會(huì)生氣發(fā)紅光，合著刺耳的音樂喊著“你走開！”“你弄疼我了！”

“我覺得比較酷的是，這棵樹很丑很普通……但是就會(huì)時(shí)不時(shí)說話來嚇你，哈哈哈！”

她的這件作品，因?yàn)橛小坝靡魳穪碓忈寴涞母星椤钡慕^妙創(chuàng)意，除受邀參加了好幾次互動(dòng)藝術(shù)展出并大出風(fēng)頭外，最后女孩還去了美國(guó)最好的互動(dòng)藝術(shù)專業(yè)進(jìn)修。

去年4月份，李大維他們?cè)诒本┡e辦過一次創(chuàng)客嘉年華的“創(chuàng)想48小時(shí)”活動(dòng)。40名服裝設(shè)計(jì)師、動(dòng)畫師、產(chǎn)品經(jīng)理、程序員、博士生隨機(jī)分成了5個(gè)創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)，他們必須在48小時(shí)內(nèi)討論出一個(gè)想法并實(shí)現(xiàn)它?！?8小時(shí)后，我們發(fā)現(xiàn)做出來的很多東西比國(guó)外的更好。”活動(dòng)組織者王盛林說。

好玩的是，一開始，這些不同領(lǐng)域的專家們吵得不可開交，不過隨著時(shí)間的流逝，他們逐漸達(dá)成了妥協(xié)，最后做出了7個(gè)作品。其中一個(gè)小組做出了機(jī)器控制的一排打擊錘，通過敲擊盛著不同高度水的玻璃杯，能夠奏出貝多芬的《歡樂頌》，這里的組員有搞音樂的；還有的小組則做出了不同顏色的彩條，把它們貼在衣服上能夠演奏出一段音樂，還能夠通過手機(jī)App編曲，這里有搞服裝設(shè)計(jì)的；還有的做了一只腳丫子，當(dāng)有人去撓它的時(shí)候，腳丫子（其實(shí)是個(gè)機(jī)器人）遙控的大屏幕上，有人就會(huì)哈哈大笑……

“我們希望把藝術(shù)、設(shè)計(jì)、制造融合在一起?！蓖跏⒘肿约阂彩且粋€(gè)狂熱的創(chuàng)客，曾經(jīng)設(shè)計(jì)了一種“多點(diǎn)觸摸桌”，這張用亞克力、投影儀、攝像頭做成的桌子既是飯桌、茶幾、寫字臺(tái)，又是會(huì)議桌和吧臺(tái)，還是一個(gè)可以供多人同時(shí)使用的觸控桌面電腦，可以完成和任何實(shí)際物體同數(shù)字物體的交互。之前他曾經(jīng)帶著自己的作品參加過北京設(shè)計(jì)周，今年他還將與演講者TED、做記憶材料的Elaine一起做個(gè)項(xiàng)目，準(zhǔn)備參加米蘭和倫敦的設(shè)計(jì)周。

當(dāng)創(chuàng)意變成產(chǎn)品，你想不發(fā)財(cái)都難

創(chuàng)客們喜歡稱自己為“谷歌博士”，他們腦子里經(jīng)常迸發(fā)出一些新奇的想法；他們又是互聯(lián)網(wǎng)一代，有著很強(qiáng)的學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力；一旦找到了解決辦法，他們就會(huì)毫不猶豫地把腦子里的想法做成現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)品。

24歲的女孩Angie是一位廣告設(shè)計(jì)師，她到“新車間”的目的，是實(shí)驗(yàn)一些自己在工作中實(shí)現(xiàn)不了的創(chuàng)意。盡管女孩對(duì)互動(dòng)裝置和編程技術(shù)一竅不通。然而，她在李大維的幫助下，卻發(fā)明了一個(gè)“怪物垃圾桶”，通過紅外線感應(yīng)原理，她把垃圾桶改造成了一只“寵物”，垃圾就是它的食物，每次把垃圾扔進(jìn)去，它就會(huì)用各種聲音來回應(yīng)?！拔业膭?chuàng)意是把垃圾桶當(dāng)成一個(gè)小怪獸，讓它可以模仿一些寵物的聲音，而你每天要做的事情就是把垃圾丟給它。有垃圾扔進(jìn)去，它就會(huì)發(fā)出開心的聲音，垃圾桶滿了它會(huì)發(fā)出打嗝的聲音，很久沒有扔進(jìn)垃圾，它也會(huì)表示期待?！?/p>

沒想到，這件有趣的創(chuàng)意產(chǎn)品，很快就引起蘇州一家企業(yè)的濃厚興趣，對(duì)方愿意投資2000萬元與Angie合作。估計(jì)產(chǎn)品在今年國(guó)慶節(jié)前后就可上市，顯然，憑這個(gè)小小的發(fā)明她就可以輕而易舉地成為白富美。

盡管李大維說“新車間”并沒有盈利目標(biāo)，也沒有掙錢壓力，大部分“創(chuàng)客”完全可以將其作為興趣，但他也指出，當(dāng)“創(chuàng)客”的創(chuàng)意能成為一種商業(yè)模式、創(chuàng)造更大價(jià)值的時(shí)候，創(chuàng)業(yè)就順理成章了。

事實(shí)上，在新車間的創(chuàng)客中，已經(jīng)有一些人出去創(chuàng)業(yè)。有一個(gè)團(tuán)隊(duì)專門做小機(jī)器人，他們?cè)鴧⒓舆^國(guó)際低成本機(jī)器人大賽，獲得了僅次于哈佛大學(xué)的亞軍好成績(jī)。最有趣的是會(huì)員Ricky 發(fā)明的“家庭看護(hù)機(jī)器人”。它可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、安全警示等作用，萬一家中出現(xiàn)險(xiǎn)情，還能拍攝記錄，及時(shí)傳送實(shí)況畫面并發(fā)出警報(bào)。目前，這臺(tái)機(jī)器人售價(jià)四五千元，銷售情況非常好。

李大維近來對(duì)城市農(nóng)耕很感興趣。在新車間的窩里，他和另外一個(gè)伙伴Roger所主導(dǎo)的“都市農(nóng)耕、魚菜共生項(xiàng)目”正處在整理階段。只見兩個(gè)一米五寬的天藍(lán)色鍛鐵架子并排放著，上面滿滿當(dāng)當(dāng)擺著經(jīng)過改造的塑料盒子，大的能盛水一兩立方米。幾乎每一個(gè)塑料盒子上都連著細(xì)細(xì)的電線和一塊20厘米×10厘米見方的電路板，板子的樣子類似電腦主板，有的盒子還連接有小屏幕顯示溫度、濕度和時(shí)間，還有的盒子連接著定時(shí)器。

這些盒子上方往往還有紅色或藍(lán)色的燈，有些盒子通過塑料管子彼此相連，隔一段時(shí)間，就傳來嘩嘩的水聲，那是水泵抽水的聲音?！斑@些燈是24小時(shí)開的，因?yàn)樵诖髽抢镏参锍砷L(zhǎng)的光線不足，因此需要人工補(bǔ)光。而植物葉子反射出來的綠色，其實(shí)說明它們根本不需要光譜中所有的光線，只需要紅色和藍(lán)色就夠了?！彼d奮地細(xì)數(shù)此刻家中用這一理念種植的植物，從小黃瓜、生菜、韭菜到羅勒，并強(qiáng)調(diào)正在試圖找一個(gè)二十到三十平方米的空間來擴(kuò)大這一場(chǎng)農(nóng)耕運(yùn)動(dòng)。

篇4

摘要：近年來，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到機(jī)器人對(duì)于培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)造力有很重要的作用，但是學(xué)校在開展機(jī)器人教學(xué)時(shí)往往局限于重復(fù)性實(shí)驗(yàn)、機(jī)械性模仿的學(xué)習(xí)活動(dòng)，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?；谝陨犀F(xiàn)狀， 本課題另辟蹊徑以手勢(shì)控制LED 為例，用Arduino 機(jī)器人的傳感器技術(shù)與LED 模塊制的組合應(yīng)用制作了手勢(shì)控制LED，旨在培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞 ：Arduino+ 手勢(shì)識(shí)別 數(shù)字防跌落傳感器

說到機(jī)器人，大家都知道機(jī)器人包括三個(gè)部分：輸入裝置、輸出裝置和控制系統(tǒng)，其中LED 是最常見的輸出裝置。然而， 有關(guān)LED 為主題的教學(xué)， 往往局限于聲控LED、光控LED、模擬交通燈、流水燈等，趣味性不足、創(chuàng)意性不夠，不能很好地激發(fā)學(xué)生的探究欲望和創(chuàng)新意識(shí)。本課題另辟蹊徑，以手勢(shì)控制LED 為例，培養(yǎng)學(xué)生利用Arduino 設(shè)計(jì)LED 智能燈的能力。

一、選題背景

隨著科技的發(fā)展，人與計(jì)算機(jī)的交互活動(dòng)越來越成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊粋€(gè)重要組成部分，特別是視覺計(jì)算機(jī)的發(fā)展，使計(jì)算機(jī)能“看懂”用戶的動(dòng)作。其中手勢(shì)識(shí)別是實(shí)現(xiàn)新一代人機(jī)交互不可缺少的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，也是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，包括運(yùn)動(dòng)建模、運(yùn)動(dòng)分析、模式識(shí)別等機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。那么，如何讓學(xué)生通過機(jī)器人課程的學(xué)習(xí)了解這些新技術(shù)并破除他們對(duì)高科技(手勢(shì)識(shí)別)的神秘感呢？ 為此， 本節(jié)課以手勢(shì)控制LED 為例，通過親身嘗試，讓學(xué)生初步感受手勢(shì)識(shí)別技術(shù)的“神奇”功能和基本的工作過程；學(xué)生不僅能夠自己動(dòng)手搭建硬件編寫程序?qū)崿F(xiàn)手勢(shì)控制LED 的創(chuàng)意， 還能激發(fā)出各種各樣的想法，如從手勢(shì)控制的角度提出手勢(shì)控制PPT、手勢(shì)控制電風(fēng)扇等，從一盞LED的角度提出聲控LED、光控LED 等，從多盞LED 的角度還可以提出模擬交通燈、霹靂燈等想法。因此，手勢(shì)的識(shí)別是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

二、方案設(shè)計(jì)

在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，手勢(shì)識(shí)別是通過數(shù)學(xué)算法來識(shí)別人類手勢(shì)的一個(gè)議題。手勢(shì)方向有多種，如手勢(shì)從左到右、從右到左、從上到下、從下到上等。目前人們采用不同的方法來識(shí)別手勢(shì)的方向，如模板匹配技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)、傳感器技術(shù)等，這些技術(shù)往往要經(jīng)過復(fù)雜和高難度的算法和判斷才能識(shí)別出手勢(shì)的方向，在教學(xué)中不易實(shí)現(xiàn)。

考慮現(xiàn)實(shí)可行性， 我們決定利用機(jī)器人及其傳感器技術(shù)來簡(jiǎn)單模擬手勢(shì)識(shí)別的基本過程。例如，一種簡(jiǎn)單的識(shí)別思路就是通過兩個(gè)傳感器檢測(cè)到手勢(shì)的時(shí)間順序來判斷手勢(shì)方向?；谝陨纤悸罚P者首先對(duì)教材和學(xué)生情況進(jìn)行了分析，然后確定了本次課的教學(xué)目標(biāo)，最后設(shè)計(jì)了手勢(shì)控制LED 的方案。

(一)教材與學(xué)生情況分析

本節(jié)課是自編教材《Arduino創(chuàng)意機(jī)器人》中第一章“智能LED”的第七節(jié)課。本節(jié)課主要涉及LED模塊和數(shù)字防跌落傳感器兩種器件， 并通過數(shù)字防跌落傳感器制作出手勢(shì)控制LED，最后從不同的角度如手勢(shì)、LED、傳感器等，拋磚引玉，引導(dǎo)學(xué)生有更多的創(chuàng)意。在前面幾節(jié)課中，教材安排了閃爍LED、按鈕控制LED、呼吸燈、光控?zé)舻葍?nèi)容，這些內(nèi)容均為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象是初一學(xué)生。通過前面幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)熟練掌握了Arduino 機(jī)器人的輸入輸出，掌握了傳感器的一般使用方法，熟悉了ArduBlock 的基本模塊。另外，通過之前的積累，學(xué)生對(duì)Arduino機(jī)器人已經(jīng)產(chǎn)生了濃厚的興趣，在動(dòng)手操作與編程能力方面都有了顯著的提升， 對(duì)Arduino 機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì)也有了更多的個(gè)人想法。

（二）教學(xué)目標(biāo)

15.知識(shí)與技能：掌握數(shù)字防跌落傳感器的使用；掌握利用傳感器技術(shù)識(shí)別手勢(shì)。2.5過程與方法：在教師指導(dǎo)下，通過模仿制作出手勢(shì)控制LED， 理解創(chuàng)作Arduino機(jī)器人的一般過程與方法。

3.5情感、態(tài)度與價(jià)值觀：通過用Arduino機(jī)器人設(shè)計(jì)并制作手勢(shì)控制LED， 激發(fā)學(xué)生對(duì)Arduino機(jī)器人課程學(xué)習(xí)的興趣、提高創(chuàng)新能力。

（三）可選方案的設(shè)計(jì)與選擇

基于以上對(duì)教材和學(xué)情的分析以及確定的教學(xué)目標(biāo)，筆者初步設(shè)計(jì)了四種手勢(shì)控制LED 的方案（如表1）。

綜合四種方案的不同特點(diǎn)，本節(jié)課最終采用方案一作為教學(xué)內(nèi)容，主要原因如下：

第一，從硬件搭建的角度來看。方案一只涉及一個(gè)LED，而其他的方案有的涉及多個(gè)LED，有的還涉及舵機(jī)。本節(jié)課的目的主要是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和提高學(xué)生的創(chuàng)造力，所以呈現(xiàn)給學(xué)生的內(nèi)容應(yīng)該是比較簡(jiǎn)單而又不乏魅力。

第二，從程序編寫的角度來看。方案一涉及的編寫程序的知識(shí)是比較簡(jiǎn)單的選擇結(jié)構(gòu)和且運(yùn)算，其他三種方案還涉及變量、循環(huán)等程序知識(shí)。

第三， 從學(xué)生的角度來看。說到機(jī)器人，沒有學(xué)生不喜歡它，但是作為初學(xué)者，既要面對(duì)繁瑣的“語法”、復(fù)雜的“代碼”，還要折騰冷冰冰的器材，以及理解手勢(shì)識(shí)別的過程原理，難度過高，容易使學(xué)生望而生畏。因此，本節(jié)課的內(nèi)容不僅要新穎，能夠吸引學(xué)生的眼球，還要降低知識(shí)的難度，便于學(xué)生理解與接受。顯然方案一符合我們的教學(xué)需求。事實(shí)上，學(xué)生在掌握了方案一的方法和原理之后，要理解和實(shí)現(xiàn)其他三種方案就會(huì)比較輕松。

三、硬件組成與搭建手勢(shì)控制LED 需要用到的硬件器材有Romeo 控制器、數(shù)字防跌落傳感器、LED、USB 數(shù)據(jù)線以及3P 線。

（一）Romeo 控制器

本節(jié)課使用的控制器是DFRobot 出品的Arduino0Romeo0V1.2，如圖1 所示。該控制器采用的是最基礎(chǔ)且應(yīng)用最廣泛的UNO 板卡。它繼承了Arduino(328 控制器所有的特性而且集成了電機(jī)驅(qū)動(dòng)、鍵盤、IO 擴(kuò)展板、無線數(shù)據(jù)串行通訊等接口。它不僅可以兼容幾乎所有Arduino 系列的傳感器和擴(kuò)展板，而且可以直接驅(qū)動(dòng)12 個(gè)舵機(jī)。除此之外，它還提供了更多人性化設(shè)計(jì)， 采用了3P 彩色排針，能夠?qū)?yīng)傳感器連接線，防止插錯(cuò)。其中紅色對(duì)應(yīng)電源，黑色對(duì)應(yīng)GND，藍(lán)色對(duì)應(yīng)模擬口，綠色對(duì)應(yīng)數(shù)字口。

（二）LED 發(fā)光模塊

本課采用的LED 發(fā)光模塊是DFrobot最為暢銷的入門級(jí)LED 產(chǎn)品。該模塊輸出的是高低電平，既可以通過數(shù)字口控制LED的亮滅，也可以通過支持PWM 的數(shù)字引腳控制LED 的亮度。除此之外，該模塊還具有80°~110°的發(fā)光角度，不管從哪個(gè)角度都能感受到它耀眼的光芒。

(三)數(shù)字防跌落傳感器

本課采用的手勢(shì)識(shí)別傳感器是DFRobot的數(shù)字防跌落傳感器， 該傳感器采用了夏普公司的距離傳感器，是一種光電開關(guān)傳感器，輸出的是數(shù)字信號(hào)，此外，傳感器的有效檢測(cè)距離為102cm。該傳感器具有受可見光干擾小、易于裝配、使用方便、可用于小車避障和防跌落等特點(diǎn)。這里要注意的是該傳感器檢測(cè)到手或者其他障礙物時(shí)輸出低電平， 即0（有效距離102cm 之內(nèi)）， 而沒有檢測(cè)到手或者其他障礙物時(shí)輸出高電平，即1。

（四）硬件搭建

1．將兩個(gè)數(shù)字防跌落傳感器固定在支架上面，即支架左邊一個(gè)傳感器，右邊一個(gè)傳感器（使用支架的目的是便于學(xué)生區(qū)分左、右兩個(gè)傳感器以及檢測(cè)手勢(shì)方向）。

2．將LED 模塊、兩個(gè)數(shù)字防跌落傳感器接到擴(kuò)展板的數(shù)字口上面，同時(shí)記錄連接到擴(kuò)展板的數(shù)字針腳號(hào)， 如LED 模塊接到數(shù)字針腳3，左、右兩個(gè)數(shù)字防跌落傳感器接到數(shù)字針腳8、9 上面，如圖2 所示。

3. 通過USB 數(shù)據(jù)線將Romeo 控制器和電腦連接起來， 正確選擇板卡型號(hào)UNO 和端口號(hào)。

四、程序編寫

硬件搭建好之后， 接下來就需要編寫程序了。本課采用的編程環(huán)境是圖形化編程軟件ArduBlock 。ArduBlock 是一款為Arduino 設(shè)計(jì)的圖形化編程軟件，是Arduino 官方編程環(huán)境的第三方軟件，目前必須依附于Arduino 2 IDE 軟件運(yùn)行，使用圖形化積木搭建的方式編程， 可視化和交互性強(qiáng)，編程門檻低，即使沒有編程經(jīng)驗(yàn)的人也可以嘗試給Arduino 控制器編寫程序。

在編寫程序時(shí)， 筆者提供了兩種思路：其一， 如果左邊傳感器先檢測(cè)到手，一段時(shí)間之后（如200 毫秒），右邊傳感器會(huì)檢測(cè)到手，而左邊傳感器檢測(cè)不到手，這說明手勢(shì)方向是從左到右點(diǎn)亮LED；如果右邊傳感器先檢測(cè)到手，一段時(shí)間之后（如200 毫秒）， 左邊傳感器會(huì)檢測(cè)到手而右邊傳感器檢測(cè)不到手，這說明手勢(shì)方向是從右到左熄滅LED，參考程序如圖3 所示。

其二， 如果左邊傳感器先檢測(cè)到手，然后在一段時(shí)間內(nèi)（如600 毫秒內(nèi)）不斷地判斷右邊傳感器是否檢測(cè)到手， 如果這段時(shí)間內(nèi)右邊傳感器檢測(cè)到手， 而左邊傳感器沒有檢測(cè)到手， 說明手勢(shì)方向是從左到右；如果右邊傳感器先檢測(cè)到手，然后在一段時(shí)間內(nèi)（如600 毫秒內(nèi)）不斷地判斷左邊傳感器是否檢測(cè)到手， 如果這段時(shí)間內(nèi)左邊傳感器檢測(cè)到手， 而右邊傳感器沒有檢測(cè)到手，說明手勢(shì)方向是從右到左，參考程序如圖4 所示。

基于以上兩種思路，在教學(xué)中，筆者選擇了思路一，主要是因?yàn)檫@一節(jié)課是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力， 消除學(xué)生對(duì)高科技的神秘感，所以通過兩個(gè)傳感器檢測(cè)到手勢(shì)的時(shí)間順序來理解手勢(shì)識(shí)別的過程原理是本節(jié)課的一個(gè)重點(diǎn)， 學(xué)生在理解原理的基礎(chǔ)上，很容易就可以利用已有知識(shí)通過思路一編寫程序?qū)崿F(xiàn)手勢(shì)控制LED 的效果。學(xué)生在實(shí)現(xiàn)效果的同時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用不同的編程思想如思路二實(shí)現(xiàn)相同甚至更優(yōu)的效果。

五、拓展應(yīng)用

人類學(xué)習(xí)具有“聚類”特點(diǎn)，不管是新知識(shí)的獲取還是原有知識(shí)的同化， 都習(xí)慣以“類”為依據(jù)進(jìn)行加工、存儲(chǔ)和提取。教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)以某種聚類方式將相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容連成組塊，從而在局部上聚類知識(shí)內(nèi)容，在宏觀上形成課程內(nèi)容的集合， 逐步呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者，從而達(dá)到較好的教學(xué)效果。根據(jù)已有研究，大致有三種聚類方式：以相似的功能、相似的技術(shù)思想、相似的目標(biāo)聚類。

通過這一節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握通過手勢(shì)來控制LED 亮滅的相關(guān)核心內(nèi)容。我們可以從聚類的三種方式來讓學(xué)生發(fā)揮自己的想象，制作一些有創(chuàng)意的作品。例如，以相似的功能（實(shí)現(xiàn)LED 的自動(dòng)開啟和關(guān)閉）來聚類設(shè)計(jì)LED 項(xiàng)目，可以分別采用光控、聲控、遙控等單一傳感器或不同傳感器組合來實(shí)現(xiàn)；以相似的技術(shù)思想（手勢(shì)控制）為例，來聚類設(shè)計(jì)手勢(shì)控制的項(xiàng)目，可以通過手勢(shì)來控制電風(fēng)扇、電視等，除此之外還可以將機(jī)器人的各種元器件及解決問題所需的相關(guān)學(xué)科知識(shí)逐一卷入機(jī)器人的學(xué)習(xí)中。

六、教學(xué)實(shí)踐

（一）視頻展示，引入新課

在上課之前， 先給學(xué)生播放一段《酷斃燈》的視頻，同時(shí)給學(xué)生拋出一個(gè)問題：視頻中的燈與我們平常的燈有什么不同？ 讓學(xué)生帶著問題觀看視頻,吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)以及探究原理的興趣。視頻播完之后，請(qǐng)兩位學(xué)生回答之前的問題。如果學(xué)生回答正確（手勢(shì)、傳感器），可以繼續(xù)向?qū)W生提問：“如果是傳感器，是什么傳感器？ 該傳感器有什么功能？ 你知道的傳感器中哪些有類似的功能？ ”“如果是手勢(shì)，手勢(shì)是如何識(shí)別出來的？ 手勢(shì)有哪些情況？ ”等等。如若學(xué)生回答不出來，可以給學(xué)生一些提示，如“平常的燈是通過什么來控制的？ 視頻中的燈有沒有用到按鈕？”等。在引出“手勢(shì)”之后，出示活動(dòng)主題“創(chuàng)意LED———手勢(shì)控制LED”。

（二）拋出疑問，分析問題

在這一環(huán)節(jié)， 先給學(xué)生介紹當(dāng)前手勢(shì)識(shí)別的一些原理和技術(shù)， 然后引導(dǎo)學(xué)生小組討論：利用我們之前接觸過的傳感器（光線傳感器、按鈕等）能否識(shí)別手勢(shì)？如果能識(shí)別，是哪種類型的傳感器？ 需要幾個(gè)？ 如果不能，那需要用到哪種功能的傳感器？ 基于以上討論，引出具有檢測(cè)障礙物功能的數(shù)字防跌落傳感器，該傳感器只能檢測(cè)障礙物的有無，并不能檢測(cè)出障礙物的方向；與按鈕一樣，輸出的是高低電平信號(hào)， 如果檢測(cè)到障礙物則輸出低電平，相反則輸出高電平。學(xué)生在對(duì)數(shù)字防跌落傳感器有了一定的認(rèn)識(shí)之后， 繼續(xù)向?qū)W生拋出問題： 一個(gè)這樣的傳感器能識(shí)別出手勢(shì)方向嗎？小組討論完之后，得出：至少需要兩個(gè)這樣的傳感器才能識(shí)別出手勢(shì)方向。然后，向?qū)W生介紹利用兩個(gè)傳感器識(shí)別出手勢(shì)的思路，即利用兩個(gè)傳感器檢測(cè)到手勢(shì)的時(shí)間先后來識(shí)別手勢(shì)。為了便于學(xué)生觀察和理解，將兩個(gè)傳感器分別貼在黑板上，然后手勢(shì)從左到右，再?gòu)挠业阶螅ㄈ鐖D5），反復(fù)幾次后，與學(xué)生共同討論，得出：手勢(shì)從左到右的時(shí)候，左邊的傳感器會(huì)先檢測(cè)到手，一段時(shí)間之后，右邊的傳感器會(huì)檢測(cè)到手；而手勢(shì)從右到左的時(shí)候，右邊的傳感器會(huì)先檢測(cè)到手，一段時(shí)間之后，左邊的傳感器會(huì)檢測(cè)到手。其中計(jì)算一段時(shí)間的長(zhǎng)短， 引導(dǎo)學(xué)生用物理學(xué)中的t=s/v 來理解，s代表的是兩個(gè)傳感器之間的距離，v 代表的是手勢(shì)的速度。

手勢(shì)控制LED 的思路清晰之后， 引導(dǎo)學(xué)生將上述自然語言轉(zhuǎn)化為流程圖，以手勢(shì)從左到右流程圖為例，如圖6 所示。手勢(shì)從右到左的流程圖請(qǐng)一位學(xué)生到講臺(tái)上來畫。

經(jīng)過上面的分析之后，學(xué)生可以將手勢(shì)識(shí)別這個(gè)抽象的問題轉(zhuǎn)化為易于理解和實(shí)現(xiàn)的步驟。

（三）搭建硬件，程序編寫

向?qū)W生提出任務(wù)： 手勢(shì)從左到右點(diǎn)亮LED；手勢(shì)從右到左熄滅LED。

演示傳感器、LED 與控制器的連接以及手勢(shì)從左到右點(diǎn)亮LED 的程序。然后讓學(xué)生自己搭建硬件， 編寫程序完成基礎(chǔ)任務(wù)。學(xué)生在下載程序觀察現(xiàn)象時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)到手時(shí)，LED 有閃爍現(xiàn)象， 此時(shí)應(yīng)留給學(xué)生自主探究的空間和時(shí)間，讓學(xué)生自由討論，發(fā)散他們的思維，提出不同的解決方案。如果學(xué)生未能解決問題， 引導(dǎo)學(xué)生回顧手勢(shì)識(shí)別的過程并分析得出：以手勢(shì)從左到右為例，當(dāng)手勢(shì)從左到右時(shí)，右邊的傳感器能檢測(cè)到手，而左邊傳感器并不能檢測(cè)到手， 這兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足才能說明我們的手勢(shì)方向是從左到右。讓學(xué)生在原有程序的基礎(chǔ)上， 修改程序，觀察現(xiàn)象。完成任務(wù)的同學(xué)，嘗試實(shí)現(xiàn)手勢(shì)控制呼吸燈。

（四）拓展提升，課堂總結(jié)

在本節(jié)課結(jié)束時(shí)， 筆者給學(xué)生提供了一個(gè)創(chuàng)意記錄表， 讓學(xué)生將自己的創(chuàng)意記錄下來，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生利用已有知識(shí)或上網(wǎng)查閱資料等多種途徑嘗試實(shí)現(xiàn)自己的想法。最后通過演示手勢(shì)控制PPT 的過程對(duì)本節(jié)課進(jìn)行總結(jié)：Arduino 機(jī)器人可以制作很多作品。Arduino 機(jī)器人課程不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人的知識(shí)和技術(shù)，更重要的是讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，制作各種有創(chuàng)意的作品。

本節(jié)課主要是讓學(xué)生制作一些有創(chuàng)意的機(jī)器人作品，消除學(xué)生對(duì)機(jī)器人的片面認(rèn)識(shí)。從學(xué)生掌握的情況來看， 幾乎所有的學(xué)生都已經(jīng)理解了手勢(shì)控制LED， 即手勢(shì)從左到右點(diǎn)亮LED，手勢(shì)從右到左熄滅LED。

* 本文系教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年基金項(xiàng)目“義務(wù)教育STEM 校本課程的開發(fā)與應(yīng)用研究”（項(xiàng)目編號(hào)：13YJC880121）；國(guó)家社科基金教育學(xué)青年項(xiàng)目“多平臺(tái)、跨學(xué)科、聚類化、重創(chuàng)造的中小學(xué)機(jī)器人教育研究”（項(xiàng)目編號(hào)：CCA130133）；國(guó)家社科基金教育學(xué)重點(diǎn)課題“信息化促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享研究”（項(xiàng)目編號(hào)：ACA120005） 等多項(xiàng)課程的綜合研究成果之一。

參考文獻(xiàn)

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［2］ 何小磊. 基于深度信息和彩色圖像的手勢(shì)識(shí)別［D］.華中科技大學(xué),2012

［3］鐘柏昌,李藝.信息技術(shù)課程內(nèi)容組織的三層架構(gòu)[J].電化教育研究,2012+（5）

［4］謝作如.S4A 和互動(dòng)媒體技術(shù)［M］.北京:清華大學(xué)出版社,2014

征稿啟事

2014 年是我國(guó)普通高中通用技術(shù)課程實(shí)施的第十年， 為了回顧十年來我國(guó)課程改革實(shí)驗(yàn)省區(qū)開設(shè)普通高中通用技術(shù)課程的基本情況， 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)， 尋找問題，為今后的發(fā)展做好鋪墊，確定方向，我編輯部擬從2014 年開始以“我的通用技術(shù)教育之路”為主題開展征稿活動(dòng)，誠(chéng)邀一線教師、教研員、教材編寫者、教育研究者以及關(guān)注這方面教育的社會(huì)各界人士的積極參與。

一、征稿范圍

來稿應(yīng)以參與通用技術(shù)教育實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的反思與總結(jié)為主， 介紹各地通用技術(shù)課程開設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)和科研成果，展示優(yōu)秀的教學(xué)成果和教學(xué)案例等。

可以圍繞以下內(nèi)容自擬題目進(jìn)行論述：通用技術(shù)課程實(shí)施的目標(biāo)是否達(dá)成；通用技術(shù)課程的理論建構(gòu)和實(shí)施意義； 通用技術(shù)課程開設(shè)的政策保障； 各地通用技術(shù)課程實(shí)施的情況； 通用技術(shù)課程開設(shè)與落實(shí)情況； 通用技術(shù)教學(xué)實(shí)踐情況、通用技術(shù)教師專業(yè)發(fā)展情況以及學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)提升情況； 通用技術(shù)教材的追求與實(shí)施建議； 通用技術(shù)課程的價(jià)值與社會(huì)影響力。

篇5

如何在教給孩子應(yīng)試能力的同時(shí)，也教給孩子更重要的社會(huì)生存能力，是中國(guó)教育目前必須解決的一個(gè)主要問題。那么什么才是孩子最需要的生存能力呢？愛因斯坦認(rèn)為：“想象力比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動(dòng)著進(jìn)步，而且是知識(shí)進(jìn)化的源泉?！毕胂罅倘恢匾绻挥邢胂罅Χ粍?dòng)手實(shí)踐，那么我們永遠(yuǎn)也不會(huì)有今天的汽車和飛機(jī)。所以除了想象力，我們還需要?jiǎng)?chuàng)造力。

愛迪生對(duì)創(chuàng)造力有一個(gè)精辟的詮釋：“天才就是99%的汗水再加上1%的靈感，而那1%的靈感恰恰是最重要的?！被仡櫸覀儺?dāng)今的教育，孩子們雖然付出了99%的努力甚至更多，整天沉浸在題海之中，但卻扼殺了更重要的探索精神和解決問題的能力。所以創(chuàng)造力不但需要有艱辛的血汗付出，更重要的是要有靈感相伴。

有了想象力和創(chuàng)造力就夠了嗎？“地溝油”、“三鹿奶粉”以及最近的“復(fù)旦博士生投毒案”都是想象力和創(chuàng)造力的產(chǎn)物，生存教育中還必須關(guān)注重要的人文和道德教育，如發(fā)明家、藝術(shù)家等成長(zhǎng)的故事，了解人類發(fā)展和藝術(shù)美學(xué)等知識(shí)，培養(yǎng)崇高的人文情懷。

在日益全球化的今天，特別是對(duì)于快速發(fā)展的中國(guó)來說，面對(duì)撲面而來的工作挑戰(zhàn)和職業(yè)困惑，我們數(shù)百年來沿襲不變的應(yīng)試教育和秧田式的課堂教學(xué)模式正面臨巨大的危機(jī)，一種能夠個(gè)性化、差異化培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新教育未來教室已經(jīng)成為我國(guó)發(fā)展的迫切需要：以面向全體學(xué)生、全面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力為目的，注重開發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和自我發(fā)展能力為手段。我們的學(xué)生需要多維能力來解決未來工作中遇到的各種復(fù)雜問題。

彰顯創(chuàng)新教育的未來教室

比特實(shí)驗(yàn)室把先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)科技與國(guó)際工程教育改革的最新成果CDIO[3]（Conceive構(gòu)思，Design設(shè)計(jì),Implement實(shí)現(xiàn)，Operate運(yùn)營(yíng)）工程教育模式完美地結(jié)合在一起，并結(jié)合青少年的特點(diǎn)，開發(fā)了適合不同年齡孩子的物聯(lián)網(wǎng)傳感電子交互體驗(yàn)式訓(xùn)練課程體系。比特實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)是把生活與課堂、科學(xué)和藝術(shù)緊密融合，彌補(bǔ)了中國(guó)應(yīng)試教育中存在的缺陷和不足，不僅鍛煉學(xué)生的語、數(shù)、外能力，而且鍛煉學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)造以及團(tuán)隊(duì)合作能力，打造了一間基于物聯(lián)網(wǎng)科技的未來教室。

比特實(shí)驗(yàn)室為在“應(yīng)試教育”的苦海中奮力掙扎的孩子們提供了一個(gè)“生存教育”的綠色小島，“不讓一個(gè)孩子掉隊(duì)”是比特實(shí)驗(yàn)室的教育目標(biāo)。比特實(shí)驗(yàn)室，不僅讓孩子們學(xué)到比知識(shí)更重要的3個(gè)“愛”（愛因斯坦的想象力，愛迪生的創(chuàng)造力和貫穿生活的愛心），而且教會(huì)孩子21世紀(jì)最重要的7項(xiàng)生存能力（創(chuàng)造發(fā)明能力、團(tuán)隊(duì)合作和領(lǐng)導(dǎo)能力、創(chuàng)新思維和解決問題能力、運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)最新科技能力、快速獲取知識(shí)和信息能力、跨文化和地域的理解能力、自主學(xué)習(xí)和職業(yè)規(guī)劃能力）。從比特實(shí)驗(yàn)室走出來的孩子將是一個(gè)個(gè)富有自信、激情和夢(mèng)想，熱愛生命和創(chuàng)造的未來有用之才。

傳統(tǒng)的應(yīng)試教學(xué)方法，教師與學(xué)生完全在高度緊張的學(xué)習(xí)氛圍中，一切以分?jǐn)?shù)為最高標(biāo)準(zhǔn)。在課堂上，學(xué)生只為考試而學(xué)習(xí)，從而造就了學(xué)生脫離實(shí)際的無效習(xí)慣和能力，以致阻礙了他們今后的自主學(xué)習(xí)能力及工作能力的培養(yǎng)。

比特實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方法和內(nèi)容，融入了最前沿的翻轉(zhuǎn)課堂、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)科技的特征。教師與學(xué)生是在相互交流和學(xué)習(xí)的氛圍中，以產(chǎn)品設(shè)計(jì)與項(xiàng)目合作的形式開展教學(xué)的。學(xué)生在課堂上圍繞自己感興趣的項(xiàng)目和產(chǎn)品設(shè)計(jì)開展團(tuán)隊(duì)合作與相互交流學(xué)習(xí)，而不再是簡(jiǎn)單被動(dòng)地接收知識(shí)；教師的作用是協(xié)助學(xué)生完成項(xiàng)目，在不同的項(xiàng)目小組中做好協(xié)調(diào)與組織工作，發(fā)現(xiàn)學(xué)生和解放學(xué)生，而不再是教授學(xué)生知識(shí)和幫助學(xué)生應(yīng)付考試。

比特實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

比特實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)包含科技和素質(zhì)兩個(gè)教學(xué)層面：在科技教育層面上推進(jìn)的是目前世界上最前沿的以傳感器和智能化控制為主的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而且最能體現(xiàn)從技術(shù)到實(shí)用的轉(zhuǎn)換。例如，生活中處處可以用到的“拍手點(diǎn)亮的燈”、“會(huì)說話的溫度計(jì)”和“長(zhǎng)眼睛的電風(fēng)扇”等。另外，比特實(shí)驗(yàn)室還提供體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用的“手機(jī)控制智慧農(nóng)業(yè)”和“智慧家居”等實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。例如，“手機(jī)控制智慧農(nóng)業(yè)”系統(tǒng)可以讓普通農(nóng)民通過手機(jī)檢測(cè)蔬菜暖棚的溫度、濕度、光照度和二氧化碳濃度等，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)施肥和澆灌，不僅可以降低勞動(dòng)力成本， 還可大大節(jié)約寶貴的水資源，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。這樣一個(gè)完整的“智慧農(nóng)業(yè)”物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可以讓學(xué)生在比特實(shí)驗(yàn)室一節(jié)課的時(shí)間內(nèi)采用DIY模塊自己動(dòng)手搭建完成，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)探索的熱情。

比特實(shí)驗(yàn)室在素質(zhì)教育層面上推進(jìn)的是針對(duì)目前中國(guó)的應(yīng)試教育中所欠缺的部分，突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和對(duì)科學(xué)知識(shí)的探索精神，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和積極性，從而提高學(xué)生成為創(chuàng)新人才的全面素質(zhì)。比特實(shí)驗(yàn)室采用了個(gè)性化的快樂互動(dòng)教學(xué)模式，營(yíng)造了一個(gè)透明和彩色的創(chuàng)新思維空間（如圖1），從教室的課桌到傳感器電子作品的造型，采用了透明和彩色的積木式模塊，提倡每個(gè)人都是與眾不同的，分?jǐn)?shù)的評(píng)估不是和其他人相比，而是和過去的自己比較，這是激發(fā)自己前進(jìn)的真正動(dòng)力。

課程從一個(gè)感人的科學(xué)家故事或生活哲理故事開始，從學(xué)生聚精會(huì)神地聽故事到大膽地動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的互動(dòng)過程中，提高動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，學(xué)會(huì)如何面對(duì)失敗和承受挫折，如何幫助失敗的同學(xué)，如何發(fā)現(xiàn)自己的能力和提高自己的學(xué)習(xí)自信心；在團(tuán)隊(duì)的協(xié)作中鍛煉領(lǐng)導(dǎo)和團(tuán)隊(duì)合作能力。通過學(xué)生對(duì)自制作品的快樂體驗(yàn)和創(chuàng)新思維訓(xùn)練，不但提高了學(xué)生的動(dòng)手和想象能力，而且通過對(duì)作品的表述和演講提高了學(xué)生的語言表達(dá)和藝術(shù)審美能力。

每個(gè)孩子都是天生的發(fā)明家，比特實(shí)驗(yàn)室把物聯(lián)網(wǎng)傳感器的應(yīng)用和3D創(chuàng)意藝術(shù)設(shè)計(jì)巧妙地結(jié)合在一起。為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，比特實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有的設(shè)計(jì)都是由小的積木塊（“Bit”位）組成。椅子和桌子是由透明的可拼裝亞克力面板和矩形框架組成，學(xué)生可自行組裝和修理；透明的桌面可以讓學(xué)生在不影響動(dòng)手實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的情況下，透過桌面看到教科書，或儲(chǔ)存在平板電腦內(nèi)的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)和項(xiàng)目要求，或上網(wǎng)搜索顯示的重要信息，無形中把實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的面積增加了一倍。

電子傳感器積木模塊包括了生活中常用的四大領(lǐng)域：節(jié)能環(huán)保（如聲控?zé)艉蜏囟葓?bào)警器）、家居安防（如手機(jī)監(jiān)控家內(nèi)是否有人）、運(yùn)動(dòng)健康（如超聲波測(cè)身高、運(yùn)動(dòng)計(jì)步器等）和娛樂游戲（如平板電腦控制的小車、地磁感應(yīng)收音機(jī)等）。例如，聲控、光控、紅外、超聲波、溫濕度、加速度和氣體傳感器等（如圖2），學(xué)生可以根據(jù)自己產(chǎn)品設(shè)計(jì)的需求將這些傳感器和相關(guān)的控制器模塊通過插拔式導(dǎo)線連接起來，快速構(gòu)成一個(gè)完整實(shí)用的傳感電子系統(tǒng)。這樣不但可以激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的興趣，而且增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)意設(shè)計(jì)能力。

創(chuàng)新課堂教學(xué)流程

比特實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)流程主要包括四個(gè)部分：了解發(fā)明家和人類科技發(fā)展的歷史；做一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ處煟蛔鲆粋€(gè)富有創(chuàng)意的藝術(shù)家；做一個(gè)充滿激情的演說家?；顒?dòng)按照孔子的“三人行必有我?guī)煛钡捻?xiàng)目合作模式開展，每隊(duì)由3～4名學(xué)生組成，男女搭配。在每個(gè)創(chuàng)意項(xiàng)目中，團(tuán)隊(duì)成員一起工作，解決沖突的思路以達(dá)成共識(shí)的設(shè)計(jì)。不同的人才，不同的創(chuàng)意，不同的才智，整個(gè)團(tuán)隊(duì)成員在創(chuàng)新中，不停地融合再融合，成為一個(gè)團(tuán)結(jié)協(xié)作的優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)。

（1）了解發(fā)明家的故事：激發(fā)學(xué)生的求知欲、好奇心和探索進(jìn)取精神，如愛迪生實(shí)驗(yàn)上千次成功發(fā)明電燈等感人故事。

（2）做個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ處煟哄憻拰W(xué)生的動(dòng)手、觀察、思考和解決問題的能力。學(xué)生要學(xué)會(huì)如何有效地使用各種傳感器模塊來解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。

（3）做一個(gè)富有創(chuàng)意的藝術(shù)家：鍛煉學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力和團(tuán)隊(duì)合作以及溝通能力，激發(fā)藝術(shù)靈感和勇于創(chuàng)新的精神。學(xué)生利用多彩的3D造型模塊，搭建出時(shí)空穿梭機(jī)和陽光環(huán)保車等。

（4）做個(gè)充滿激情的演說家：鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)、審美演講能力，成為樂觀進(jìn)取和勇于挑戰(zhàn)的高素質(zhì)人才。學(xué)生就自己團(tuán)隊(duì)完成的作品上臺(tái)演講，有的同學(xué)描述：“我永遠(yuǎn)也忘不了第一次上臺(tái)演講的羞怯，第二次的漸變，第三次的落落大方?！?/p>

學(xué)生完成小組設(shè)計(jì)的作品后，每一個(gè)團(tuán)隊(duì)都會(huì)寫上對(duì)作品的描述和對(duì)其特點(diǎn)、功能、實(shí)用性的介紹，以及市場(chǎng)化、成本和利潤(rùn)的期望。這樣的活動(dòng)使學(xué)生增強(qiáng)了自信心，提高了在其他人面前演講的技巧。