課程簡介：簡介

科技領域為108新課綱所新增之領域課程，強調科學、科技、工程、數學及設計等學 科知識的整合運用，藉由強化學科間知識的連結性，來協助學生理解科學與工程的關連。 因此透過科技領域的設立，將科技與工程之內涵納入科技領域之課程規劃，藉以強化學生 的動手實作及跨學科，如科學、科技、工程、數學等知識整合運用的能力，應是此次十二 年國民基本教育課程綱要研修的重要亮點。

    課綱：「機器人專題」著重應用運算思維與設計思考的知能以進行專題製作，課程的學習內容包含機器人發展、機器人程式控制與實作、進階機電整合設計與實作等內涵。其課程目標如下：       
          培養以程式設計自動化進行資料存取與運算之能力。
          培養程式設計與機電整合實作能力。
          發展整合運算思維與設計思考之能力。

    機器人是一實用導向型的產業，除了有外在硬體的機構裝置、驅動裝置外，更需要有大腦般的控制裝置，而程式設計更是賦予機器人的思考與決策能力，著重應用運算思維與設計思考的知能以進行機器人專題製作，課程的學習內容包含機器人發展、機器人程式控制與實作、進階機電整合設計與實作等內涵。

    本課程主要精神是將科技生活化，非是「學以致用」而是強調「用以致學」以課程的發展連結到相關學科的相關知識(如數學、物理、機械、力學、電學等)，從「做」中學、從「錯」中學，勇於嘗試科學之運用與控制、以及與他人合作學習，打破「科學之知難行易」與「創意之知易行難」之困境。  

課程內容：

透過主題式的內容，利用Lego Mindstorms EV3作為學習平台(每人一套)為基礎發展，師生之間討論與分享機器人帶來學習與創意啟發，而初階課程使用C語言的因素，除了運算效能高、程式小、更具有低階(硬體)的控制能力，更是資訊、電子、電機相關領域必備的電腦程式語言之一。

      初階課程設計除符合課程綱要要求，並分以下階段進行：

  第一階段：透過C語言程式學習核心控制器的操作與使用，如LCD與聲音訊息的處理。

  第二階段：讀取EV3周邊的感應裝置訊號處理，如讀取顏色、亮度、觸碰、距離、陀螺儀的角度與加速度等的機器人外部訊息判讀等。

  第三階段：動力裝置的控制，使用馬達將電能轉換為機械能控制，從馬達的轉速、轉向、停止等控制，進而帶入機構設計的概念，透過不動的動力傳動方式對應出不同形式運動的機器人設計。

  第四階段：透過不同機器人應用的主題課程，如循跡搬運：從光感應器對於黑線白線的判斷行走，導入數學斜率的比例P控制，再針對過彎問題導入數學積分I控制，在循跡穩定度問題上導入數學微分D控制概念，並因為提升整體效率導入「控制系統」的負回授概念，並比較P、PI、PD、PID控制的差異，並透過分析與比較等歸納出不同控制方式的差異，是「用以致學」的概念，從優化提升機器人的動作的角度出發。

  第五階段：綜和所有的EV3周邊裝置，設計出相關應用主題活動如自動跟車系統、避障自走車、遙控搬運、無人搬運、全向移動自走車、相撲機器人等，並鼓勵同學參加各項機器人相關經賽活動。

第六階段：進階課程部分：以應用機器人進行主題分組、探討各類機器人如何發會團隊創意運用在校園與生活中。

以應用型機器人專題為主軸，如Martix、Tetrix金屬機器人系統、Zenbo junior、Robomaster(S1、EP、EP core、TT)、ROS系統、自製影像辨識自走車等，認識不同用途且完成整合的系統並透過機器人影像辨識完成機器人並結合相關主題課程並引導參加相關競賽活動。

相關課程資訊：

本課程為普通科 科技領域 加深加廣 進階領域課程

建構學習協作平台：https://sites.google.com/cpshs.hcc.edu.tw/110robot/，需登入學校網域帳號。

時間：每週一 高二普科多元選修時段
地點：資訊科 微處理機工場

相關競賽活動：

1.相關機器人競賽活動、機器人創意闖關活動、自主機器人相撲競賽、尋跡競速競賽、尋積避障自走車競賽、機器人搬運競賽。

2.技能競賽：青年組 機器人職種競賽(青年組：15歲以上22歲以下)。

地點：資訊科 微處理機工場