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機器人結構與設計

本課程為機器人初探為內容,首先瞭解機器人之發展與概念,接著以機器人思維的角度,學習機器人結構、作動與感測,再以競賽任務為練習,參與競賽為目標。

新興科技
多元選修
跨領域
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與十二年國教核心素養之關連性

A 自主行動

A1 身心素質與自我精進
A2 系統思考與問題解決
A3 規劃執行與創新應變

B 溝通互動

B1 符號運用與溝通表達
B2 科技資訊與媒體素養
B3 藝術涵養與美感素養

C 社會參與

C1 道德實踐與公民意識
C2 人際關係與團隊合作
C3 多元文化與國際理解

課程理念與目標

蔡英文總統在受邀出席「2016年電腦科學教育週:一起玩程式」啟動活動表示:「大多數人印象中『寫程式』是只有電腦工程師才懂的專業,但隨著科技的進步,透過視覺化的塊狀模組即可完成程式設計,大幅降低寫程式的入門門檻。程式設計如同閱讀,能讓我們獲得更多知識,並培養國際思考以及解決問題的能
力,透過鍵盤與滑鼠自信地面對數位創新的世界。」由上可知,程式撰寫已由不易理解的文字式的模式,轉換成方塊結合的模式,因此這不再是理工科學生的專利,而是所以學生都應具備的知識;而且,台灣已有多所大學在人文、社會科學學院開設程式設計課程,因為邏輯訓練不是理工科學生必備的,每個人都應該具有的思維。
「機器人結構與設計」課程除具有程式設計之邏輯思維外,也著重機器人結構之機構設計。機構設計是學習自主運作機器人之學生,該具有的基礎能力,本
課程是兼有上述兩項特性之課程。其中,程式設計部份,除了在機器人課程上運用外,亦可訓練邏輯思維,並可接續大數據分析,物聯網設計…等課程,是一個發展性很高的課程內容。

課程與教學設計

本課程先介紹機器人概念,以及感測器、致動器,讓學生有基本的概後後,
主要教學策略為:
1. 分組教學:以2~3人為一組,合作完成老師給予之任務,培養學生團隊合作與人際溝通能力,同時發掘學生在機械結構或程式設計的專長。
2. 競賽任務:以指定任務與任務完成度來評量學生學習成果。激發學生榮譽心、責任感,組內合作,組外競爭。
3. 參與競賽:多元選修為每週一節的課程,若只是上課時間才進入學習,並不會產生太多的學習成果,因此鼓勵學生參與相關競賽,並利用課餘時間練習,讓學生能在比賽中增強信心,若獲得名次,就會加重學習力道,讓學生在學習歷程上有不同的體驗。
4. 自主學習:學生在參加競賽過程中,為取得佳績,會測試各種程式與機構,加強其系統思考能力,不單單是以程式或機構取勝,而是相輔相成。且在測試過程中,就完成了學生自主學習能力的培養。

學生學習表現與成果

本課程實施幾年來的成效如下:
● 2017-2018 FLL台灣選拔賽,研究品質獎第二名。
● 2018 WRO彰化縣校際盃,高中職組競賽第一、二、三名。
● 2018 WRO中區賽,高中職組競賽第五名。
● 2018 WRO全國賽,高中職組競賽第十名。
● 2018 WRO智能機器人聯盟總決賽,WeDo競賽組全國第一(進軍泰國世界賽)。
● 2018-2019 FLL台灣選拔賽,總成績亞軍(進軍澳大利亞亞太公開賽)、機器人表現獎第二名、機器人結構獎第二名。
● 2018-2019 FLL 澳大利亞亞太公開賽,機器人表現世界第一名。
● 2019 WRO彰化縣校際盃,高中職組競賽第三名。
● 2019 WRO全國賽,進階足球聯盟賽第一名(進軍匈牙利世界賽)。
● 2019-2020 FLL台灣選拔賽,機器人結構獎第一名、新興團隊獎。
● 2020 WRO彰化縣校際盃,高中職組競賽第一名、創意組第二名。
● 2020 WRO區賽,高中職組競賽佳作、創意組佳作。
● 2020-2021 FLL台灣選拔賽,First創意計畫獎。

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