零起步玩轉Mind+創客教程——基于Arduino平臺 ( 簡體 字) |
| 作者：占正奎 占楊 | 類別：1. -> 電腦組織與體系結構 -> 單晶片 -> Arduino |
| 譯者： |
| 出版社：清華大學出版社 |  3dWoo書號： 53185
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NT售價： 300 元 |
| 出版日：7/1/2020 |
| 頁數：204 |
| 光碟數：0 |
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站長推薦：   |
| 印刷：全彩印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787302553410 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：2015年1月，李克強總理到深圳考察柴火創客空間，使“創客”一詞紅遍了大
江南北，因此這一年也被稱為中國的“創客”元年。經過近5年的推進和發展，中小
學創客教育已進入了爆發期，幾乎所有的學校都已經或即將在課堂教學中實施創客
教育。
現在，面對人工智能的飛速發展，中小學實施創客教育時，在教材、師資、教學
模式、實施策略等方面都存在一系列的困惑和難題。
困惑和難題不能成為我們畏縮的理由，而應是我們教育人勇于探索、緊跟時代發
展，為社會培養具有創新素養人才的動力。在沒有統一教材、模式的情況下，作為學
校和教師，都不能“等、靠、要”，這是責任，也是擔當。
筆者所在的湖北省荊門市海慧中學是一所初級中學，我校是湖北省“數字校園
示范校項目”學校，近年來，對全體學生開展的創客教育一直在持續推進，師資和創
客課程建設保證了學校課堂化的普惠式創客教育常態化開展。筆者作為學校綜合實踐
活動教研組負責人，經常和本組成員一起，針對創客教育在課堂上的實施，不斷探索
并取得了一些成績，學生信息素養和創新能力明顯提升，其中部分學生參加了國家、
省、市相關活動，在活動中表現突出。近兩年我校都有學生在全國中小學電腦制作活
動“創意智造”項目現場決賽中獲國家級獎項，特別是2019年，1人獲全國一等獎，
1人獲全國三等獎。學生參與這些活動，不僅開闊了自己的視野，也提升了學校知名
度。省、市創客教師實操培訓會多次在我校舉行，到我校交流考察的學校絡繹不絕，
普惠式創客教育儼然成了我校一張靚麗的名片。
通過幾年的實踐，筆者逐漸認識到使用“Arduino開源硬件”+“Mind+圖形化
編程軟件”來實施中小學普惠式創客教育是非常好的選擇。
由于筆者所在學校辦學經費緊張，無法采購價格較貴的創客教育套裝來實施面向全體學生的普惠式課堂化教學，所以我們的教學器材都是采用價廉物美的原版Arduino硬件。對于軟件，通過對比實踐，筆者認為由上海智位機器人科技股份有限公司（DFRobot）基于Scratch 3.0開發的Mind+軟件特別適合中小學創客教育課堂化教學。首先，Mind+軟件完美支持Arduino開發板，硬件的驅動能一次安裝完成；其次，Mind+軟件使用圖形化積木式編程，學生在使用時直接拖動語句塊就可以輕松編程；第三，免費的Mind+軟件能不斷地完善和升級新功能，它的1.6.0以后的版本能支持AI人像識別、語音識別等功能的編程和實驗。讀者可關注“蘑菇云創造”公眾號獲取更多創客信息。
書中的案例都來源于課堂教學實踐，不僅講解軟、硬件相關知識點，更多的是對學生創新理念的培養。筆者相信，課程中的任務驅動、探究拓展等教學模式可大幅提升學生的創新素養。每節課都是按45分鐘來設計，內容安排體現了從易到難，循序漸進，符合中小學生的接受能力。
本書針對零基礎的讀者，做到了軟、硬件相結合，注重培養學生的動手操作能力。書中的每一個案例都來源于日常生活，可激發學生動手、動腦的欲望。學生從模仿開始，動手實踐，知識的積累便在不知不覺中完成。有了知識和技能的積累，就能完成案例中的拓展內容，學生的創新能力自然會逐步提升。
希望讀到此書的創客教師，特別是學校沒有經費購買昂貴的成套創客教育器材的教師，在課堂上，能因陋就簡地應用免費的Mind+軟件和價廉物美的Arduino硬件，真正地實施普惠式創客教育。一份付出，一定會有一份收獲！
同時，希望讀到此書的中小學生，能充分發揮自己的想象力，在課外用Arduino硬件做出好看、好玩、好用的作品，并與同伴、老師、家人分享。假以時日，創新就可能幫你解決日常生活中的一些問題，也許下一個創客大咖就是你！
最后，要感謝清華大學出版社的大力支持。希望本書的出版發行，對中小學開展普惠式創客教育有所促進，這，也是我的夢想。
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內容簡介：本教程由二十四個課時的Mind+課程資源組成，通過二十四個學習案例，講解了如何用Mind+來對Arduino硬件進行編程，使學生學會通過Arduino傳感器來感知環境，通過控制燈光、電動機和其他裝置來反饋，影響環境，構建出創客作品。
本教程所使用的Arduino硬件全部是大眾化的常用元器件，沒有采用二次開發的套裝，因此價格低廉，適合于創客教育的大面積推廣應用。
本教程所用案例均來源于課堂教學實例，并按每節課45分鐘的常規課堂教學時間進行編排，課程非常適合作為中小學生學習Arduino的入門和提高課程，也適合中小學創客教師作為教學參考資 |
目錄：1.1 預備知識——Mind軟件 1
1.2 引導實踐——讓Mind+精靈動起來 5
1.3 深度探究——設計“小貓自由行”動畫 7
1.4 課后練習 10
2.1 預備知識——Mind+舞臺的大小和坐標規則 11
2.2 引導實踐——用鍵盤控制貓咪的運動 12
2.3 深度探究——設計貓咪走迷宮游戲 14
2.4 課后練習 17
3.1 預備知識——用Mind+的繪圖功能繪制角色 18
3.2 引導實踐——設計打地鼠游戲 20
3.3 深度探究——給打地鼠游戲添加限時和記分功能 23
3.4 課后練習 25
4.1 預備知識——Arduino介紹 26
4.2 引導實踐——在Mind+中運行第一個Arduino軟硬件結合程序 28
4.3 深度探究——脫機運行Arduino與用Mind+學習文本代碼編程 34
4.4 課后練習 35
5.1 預備知識——器材講解 36
5.2 引導實踐——設計閃爍的LED 38
5.3 深度探究——用LED模擬交通信號燈 41
5.4 課后練習 43
6.1 預備知識——Arduino按鈕開關介紹 44
6.2 引導實踐——用按鈕控制LED 44
6.3 深度探究——設計延時LED 47
6.4 課后練習 48
7.1 預備知識——數字電路的基本知識 50
7.2 引導實踐——設計會“呼吸”的LED 51
7.3 深度探究——調整會“呼吸”LED亮度變化的快慢 54
7.4 課后練習 55
8.1 預備知識——傳感器與電位器 56
8.2 引導實踐——設計能無級調節亮度的LED 57
8.3 深度探究——用電位器無級調節LED亮度 60
8.4 課后練習 61
9.1 預備知識——了解虛實交互 62
9.2 引導實踐——設計能用電位器調節舞臺上房間亮度的虛實交互系統 63
9.3 深度探究——用舞臺上的按鈕調節LED的亮度 67
9.4 課后練習 70
10.1 預備知識——光敏傳感器與Mind+串口監視器 71
10.2 引導實踐——設計光控LED 73
10.3 深度探究——用光敏傳感器和LED制作光線強弱報警裝置 76
10.4 課后練習 77
11.1 預備知識——聲音傳感器與超聲波傳感器 78
11.2 引導實踐——文物保護裝置與聲光控樓道燈 79
11.3 課后練習 84
12.1 預備知識——認識IICLCD1602液晶顯示屏 85
12.2 引導實踐——在顯示屏上顯示文字 86
12.3 深度探究——用IICLCD1602液晶顯示屏顯示變量 90
12.4 課后練習 93
13.1 預備知識——認識電動機 95
13.2 引導實踐——用L298N電機驅動器使130型電動機風扇轉起來 96
13.3 深度探究——通過調整參數來改變風扇的轉動方式 98
13.4 課后練習 99
14.1 預備知識——家用調擋風扇 100
14.2 引導實踐——用3個按鈕開關做調擋風扇 101
14.3 深度探究——用1個按鈕開關做調擋風扇 103
14.4 課后練習 105
15.1 預備知識——認識LM35DZ溫度傳感器 106
15.2 引導實踐——設計溫控風扇 106
15.3 深度探究——設計隨氣溫高低自動調整轉速的風扇 109
15.4 課后練習 110
16.1 預備知識——認識舵機 111
16.2 引導實踐——用按鈕開關使舵機轉動到設定的角度 112
16.3 深度探究——用按鈕開關控制舵機在0°∼180°循環轉動 114
16.4 課后練習 116
17.1 預備知識——搖頭無級調速風扇創意設計思路 117
17.2 引導實踐——設計用電位器無級調節轉速的風扇 118
17.3 深度探究——設計搖頭無級調速風扇 120
17.4 課后練習 121
18.1 預備知識——認識小車 122
18.2 引導實踐——組裝小車 124
18.3 深度探究——小車能前后左右自由行走 126
18.4 課后練習 127
19.1 預備知識——紅外遙控器套件和杜邦線 128
19.2 引導實踐——獲取紅外遙控器發射的編碼 129
19.3 深度探究——用遙控器控制小車的運動 131
19.4 課后練習 134
20.1 預備知識——超聲波傳感器在生活中的應用 135
20.2 引導實踐——用超聲波傳感器做避障小車 136
20.3 深度探究——用舵機和超聲波傳感器做掃描避障小車 138
20.4 課后練習 141
21.1 預備知識——認識灰度傳感器 142
21.2 引導實踐——檢測灰度傳感器 143
21.3 深度探究——用灰度傳感器做巡線小車 144
21.4 課后練習 147
22.1 預備知識——認識物聯網模塊及接口 148
22.2 引導實踐——用手機控制LED的亮和滅 150
22.3 深度探究——通過物聯網實現手機遠程監控溫度和控制報警LED 155
22.4 課后練習 158
23.1 預備知識——了解人臉識別 159
23.2 引導實踐——人臉識別，判斷是不是小娜 160
23.3 深度探究——人臉識別，判斷是不是外人 166
23.4 課后練習 167
24.1 預備知識——創客作品的設計過程 168
24.2 引導實踐——設計校車人數控制系統 169
24.3 課后練習 172
25.1 預備知識——創客制作器材介紹 173
25.2 引導實踐——制作校車模型 176
25.3 課后練習 180
26.1 預備知識——創客競賽活動介紹 181
26.2 教學實踐——參賽介紹 182
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