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機械設計原理STEAM主題課程

項目背景

在現代生產和日常生活中，機器已成為代替或減輕人類勞動、提高勞動生產率的主要手段。機器的主體部分是由若干機構組成，機構是我們研究機器的核心。機械設計原理的學習可幫助學生提高運用理論解決實際問題的能力，培養機械方案設計能力和應用編程解決工程實際問題能力。
在本項目中，學生可借助機械設計原理套件與人工智能與編程教學系統，了解凸輪機構、雙搖桿機構、曲柄搖桿機構等常見機構的原理及特點，搭建相應模型并通過編程實現智能控制。

課程性質

這是一門以項目式教學開展的跨學科課程，以基于建構主義理論的 5E 教學模式作為指導，結合了中小學信息技術課程標準與編程教學特色。

課程目標

1.知識與技能
?  了解機械機構的類型及其在現實生活中的應用。
?  掌握機械機構的結構特點，設計并制作相應模型。
?  學習圖形化編程或 C++代碼編程的基礎知識，使模型完成實際任務。
?  掌握機械模型算法的設計、編寫及調試。

2.過程與方法
?  通過對機械模型的搭建和編程，逐步發展編程思維和工程思維能力。
?  在模型實現功能的過程中，經歷從不同的角度尋求分析問題和解決問題的方法。
?  通過觀察、查閱相關資料等活動，培養對信息的有效性、客觀性做出判斷的意識，發展分析概括能力。

3.情感態度與價值觀
?  了解機械設計在日常生活和生產中的應用，初步認識科學和技術的社會功能。
?  具備探究和創新的初步意識，敢于依據客觀事實提出和堅持自己的見解，能聽取不同的意見。
?  樂于嘗試運用多種材料、多種思路、多樣方法完成創意搭建，體會創新樂趣。