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蓝桥杯大赛少儿创意编程EV3组赛前集训课程包-v180901.pdf

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蓝桥杯大赛青少年创意编程EV3组 培训/集训课程包 版本-180901 蓝桥杯大赛组委会
版本:180901 课程包简介 本课程包(以下简称《EV3组培训/集训课程》)是专门为蓝桥杯大赛青少年创意编程 EV3组开发的,供培训/集训使用。中小学及培训机构可以使用本课程包组织日常培训课程 或竞赛准备课程。 本课程包分为三个难度部分:  难度一(六次课程),EV3基本知识与技能,及实战练习;  难度二(六次课程),EV3进阶知识与技能,及实战练习;  难度三(六次课程),EV3综合提高与训练。 在蓝桥杯青少年组的竞赛中,那些个人能力出众、逻辑思维清晰、编程创意丰富的同 学小朋友更容易脱颖而出。所以,集训的要点是综合能力及逻辑思维训练。 此培训/集训课程包与日常EV3课程并不相同,它们互为补充,可平行授课。 课时安排 本系列课程安排30课时授课时间,可针对EV3水平初级/中级/高级的学员授课。样例安 排如下:  初级学员: 难度一:18课时(详细讲解);难度二:12课时(选择讲解);难度三:0课时 (不讲授)。  中级学员: 难度一:6课时(快速复习);难度二:18课时(详细讲解);难度三:6课时 (选择讲解)。  高级学员: 难度一:0课时(不讲授);难度二:12课时(选择讲解);难度三:18课时(详 细讲解)。 建议售价 30课时集训课程建议售价5560元。 参考资料 附件一:蓝桥杯大赛青少年组介绍 附件二:蓝桥杯大赛青少年组赛事通知摘要(第十届) 附件三:蓝桥杯大赛青少年创意编程EV3组真题(第八届) 版本升级 本资料下一版本将于2019年3月1日发布。届时,请各位授课教师向大赛组委会索取最 新版本。 介 简 程 课 训 集 训 培 组 3 V E / 程 课 训 集 / 训 培 组 3 V E 程 编 意 创 年 少 青 赛 大 杯 桥 蓝
版本:180901 授课方案 《EV3组培训/集训课程》按难度从低到高包括难度一、难度二、难度三共三个系列, 基本涵盖了除竞赛大纲不要求的蓝牙和菊链外的所有EV3基础编程知识和技能。 《EV3组培训/集训课程 难度一》系列课程的目的是带领学生复习EV3编程的基础知识 和相关环境的基本使用,包括:电脑和EV3主机基本操作、马达基础、传感器基础、基本编 程结构、屏幕、状态灯、声音和按钮等,并就相关知识点和技能进行编程练习。参加本系 列课程练习的学生应该已具备EV3的使用和编程经验。 对于不同能力基础的学生,授课进度应灵活掌握。例如,对于EV3初级学员,难度一课 程的授课时间应为每次课程3课时左右。 每次课程中的练习程序,应要求学生集中保存在以课程编号为名称的项目中,以方便 教师检查程序完成情况及便于学生课后复习。例如:课程“916011”中的程序“001”,应 保存在“916011”项目的“001”程序中。 注意事项 教师可以酌情调整授课进度与授课方式,课程以复习和练习为主,复习中查漏补缺, 练习中灵活运用。 组委会不建议以集训代替日常课程。本课程包可用于日常培训,但偏重逻辑思维训 练,趣味性不是很强,应该先进行日常课程讲授后,再学习本课程包,不然集训课程易流 于形式。同时,过多的知识讲授也会模糊集训课程的真正目标。 / 一 度 难 程 课 训 集 训 培 组 3 V E 0 1 0 6 1 9 程 课 训 集 / 训 培 组 3 V E 程 编 意 创 年 少 青 赛 大 杯 桥 蓝
复习:EV3基本使用,马达、触碰传感器基本使用,基本编程结构使用 练习:初级习题,五题 版本:180901 授课方案 课 程 要 点 复习EV3的电脑编程环境和EV3主机的基本使用,复习马达和触碰传感器的使用,复习 基本编程结构,并进行课内编程练习。 教师带领学生复习 1.电脑端编程环境的使用并实际操作(如果学生带自己比赛时用的电脑更好):  基础:电脑开关机、进入及退出EV3电脑端编程环境、EV3项目及程序的层级概念、新 建项目和程序、项目按指定目录和名称保存(项目另存为)、程序重命名(鼠标在程 序名称处双击)、存盘、找到并打开已保存的项目、下载到EV3主机并执行程序、中英 文输入法切换。  提高(对于基础一般的学生,可在后续集训课程中逐渐复习):选择模块+拷贝模块+ 粘贴模块(键盘快捷键方式和菜单选项方式)、类似PortView的功能、EV3主机改名 (电脑上操作)、管理EV3主机中的文件、Undo+Redo、及时存盘的训练、程序显示比 例的缩放、项目配置界面的功能(程序删除、变量管理等等)。 2.EV3主机基本功能使用及实际操作:开机和关机、与电脑间用数据线连接、将程序下载到 EV3主机、找到已下载的项目和程序并运行(不建议使用第一个菜单栏)、中断程序运行、 PortView基本使用、Motor Control基本使用、音量调节(比赛时会提要求)、蓝牙开关 (比赛时要求关闭蓝牙)、主机改名(主机上操作)。 3.日常维护:笔记本电脑充电、EV3主机充电(只有绿灯亮为充满)。 4.马达的各种模式的概念和实际运行:开启、关闭、秒数、圈数、度数、正转反转、制动 与不制动;单马达模块、移动转向模块和移动槽模块的基本使用。 5.触碰传感器:传感器的三种状态、在等待模块和切换模块中的使用方法。 6.基本程序结构(基础使用):等待模块、循环模块、切换模块。 综合练习  程序001:马达功率为10持续转动,按下触碰传感器后,马达停止转动,程序结束。  程序002:马达功率为10持续转动,按下触碰传感器后,马达停止转动,再次按下触碰 传感器后,马达功率为10转动3秒钟,程序结束。  程序003:程序开始时马达不转动,按下触碰传感器后,马达功率为10持续转动,再次 按下触碰传感器后,马达停止转动,程序结束。  程序004:程序持续运行,开始时马达不转动,按下触碰传感器后,马达功率为10持续 转动,再次按下触碰传感器后,马达停止转动,如此往复。(提示:加入循环模块)  程序005:程序持续运行,在按下触碰传感器时,马达以50功率持续转动,在松开触碰 传感器时,马达停止转动。(提示:加入循环和切换模块) 教师做课程总结 程 课 训 集 / 训 培 组 3 V E 程 编 意 创 年 少 青 赛 大 杯 桥 蓝 课 一 第 一 度 难 1 1 0 6 1 9
复习:颜色传感器、超声波传感器、切换模块(多值)、屏幕显示模块(基础) 练习:初级习题,十题 版本:180901 授课方案 课 程 要 点 复习颜色传感器和超声波传感器的基础使用,复习切换模块的多值模式使用,复习屏 幕显示模块的文本模式。 教师带领学生复习 1.颜色传感器:复习颜色传感器三种模式,结合PortView体会三种模式的应用效果。  程序001:程序持续运行,在颜色传感器测量的反射光强度大于50时,大马达转动,小 于等于50时,大马达停止转动。  程序002:等待颜色传感器识别到白色后,A口马达以50功率转动3圈,程序结束。 2.切换模块(多值模式)使用:切换模块的多值切换用法,注意如何添加分支、默认值的 作用和用法(默认值是为了保证不论在何种情况下,总有一个切换分支可以运行)。 3.屏幕显示模块基础:显示文本。显示文本的两种模式,重点复习网格模式(在多行显示 时,可以不用计算像素),X和Y参数的含义(对应列和行),复习如何在屏幕上同时显示 多个内容(清除屏幕参数)。  程序003:屏幕左上角显示文字:“One”,保持3秒钟,在同样位置显示文字: “Two”,保持3秒钟,在同样位置显示文字:“Three”,保持3秒钟,程序结束。  程序004:以“文本”-“网格”模式,同时在屏幕(0,0)处显示“One”,(0,2)处显示 “Two”,(0,4)处显示“Three”,保持3秒钟,程序结束。(提示:清除屏幕参数的 正确设置)  程序005:程序持续运行,在2口颜色传感器识别出6种指定颜色时,屏幕上显示出该颜 色的英文名称(白:White,黑:Black,蓝:Blue,绿:Green,黄:Yellow,红: Red),其他情况下屏幕上显示“Waiting”。(提示:用切换模块-多值模式实现) 4.连线:用于在模块间进行内容传递。  程序006:程序持续运行,将颜色传感器的反射光强度数值实时显示在EV3主机屏幕大 致中间位置。(提示:让学员尝试如何把内容显示在屏幕的大致中间位置) 5.超声波传感器:结合PortView复习超声波传感器的作用和使用方法。  程序007:程序开始时A口马达持续转动,等待超声波传感器测量数值小于30厘米时,A 口马达停止转动,程序结束。  程序008:程序持续运行,在超声波传感器测量数值小于30厘米时,A口马达不转动, 在超声波传感器测量数值大于30厘米时,A口马达持续转动。  程序009:程序持续运行,在屏幕左上角实时显示超声波传感器测量数值。(提示:利 用连线) 综合练习  程序010:程序持续运行,以2口颜色传感器的反射光强度数值控制马达的转动功率 (即数值为30时,转动功率也为30),并将该数值实时显示在EV3主机屏幕左上角。 教师做课程总结 程 课 训 集 / 训 培 组 3 V E 程 编 意 创 年 少 青 赛 大 杯 桥 蓝 课 二 第 一 度 难 2 1 0 6 1 9
复习:陀螺仪传感器、声音模块、状态灯模块 练习:初级习题,十题 课 程 要 点 版本:180901 授课方案 复习陀螺仪传感器、声音模块和状态灯模块的使用。 教师带领学生复习 1.陀螺仪传感器:结合PortView复习陀螺仪传感器的作用和使用方法。注意:1.注意陀螺 仪测量的是哪个平面中旋转的角度;2.如何避免陀螺仪漂移(陀螺仪传感器连线插入过程 中注意保持传感器在静止状态)。  程序001:程序持续运行,在屏幕左上角实时显示陀螺仪传感器的当前数值。(提示: 利用连线)  程序002:程序开始时马达持续转动,在陀螺仪传感器测量的数值>90时,马达停止转 动,程序结束。 2.声音模块使用:复习声音文件模式、音符模式、频率模式以及播放类型(只播放一遍且 等待完成、播放一遍且立刻向后运行、循环播放),如何自编辑声音,音符与简谱对应关 系。  程序003:播放数字类“0”~“9”的声音文件,播放模式为1(播放一遍且立刻向后运 行),间隔为1秒,之后程序结束。  程序004:利用音符与简谱的对应表(请教师自制),按照已自行准备的简谱编写程 序,播放音乐,注意:播放的速度(每一拍的延时时间)、连音、休止符的处理。 3.状态灯模块使用:复习闪烁和非闪烁模式,红、黄、绿颜色的设置,开启和关闭模式。  程序005:状态灯绿色闪烁3秒钟,红色闪烁3秒钟,关闭状态灯2秒钟,黄色常亮3秒 钟,程序结束。  程序006:模拟真实的红绿灯亮灯方式和过程,注意如何模拟信号灯的长亮和闪烁的状 态,和信号灯颜色之间的切换过程。 综合练习  程序007:等待按下1口触碰传感器后,状态灯开始以红色闪烁,播放“系统”声音文 件“General alert”三次,等待再次按下1口触碰传感器后,播放“系统”声音文件 “Power down”一次,清除屏幕,关闭状态灯,等待8秒钟后程序结束。  程序008:以陀螺传感器测量的角度数值控制播放声音的频率或者音量。(提示:控制 频率时需要用数学模块乘一个系数,例如:80,需要教师示范数学模块的使用)  程序009:程序开始时马达持续转动,在陀螺仪传感器测量数值>90时,马达停止转 动,屏幕显示“OK”,保持3秒钟后,程序结束。  程序010:程序持续运行,在陀螺仪传感器测量数值<90时,马达持续转动,屏幕无显 示,在>90度时,马达停止转动,屏幕显示“OK”。 教师做课程总结 程 课 训 集 / 训 培 组 3 V E 程 编 意 创 年 少 青 赛 大 杯 桥 蓝 课 三 第 一 度 难 3 1 0 6 1 9
复习:马达角度传感器的使用,复习循环模块和切换模块的高级使用 练习:初级习题,八题 版本:180901 授课方案 课 程 要 点 复习马达角度传感器的使用,复习循环模块和切换模块的高级使用。 教师带领学生复习 1.马达角度传感器:复习马达角度传感器,结合PortView体会马达角度传感器的作用。  程序001:程序持续运行,在EV3主机屏幕左上角实时显示A口马达当前转动的角度数 值。 2.循环模块高级使用:复习循环结束条件的设置:时间、次数、逻辑、传感器。注意:当 循环结束条件为真时,循环退出。复习循环计数器和循环中断模块的作用和用法。  程序002:不用变量实现EV3主机屏幕左上角显示0~99的数字,显示间隔为0.2秒。(提 示:利用循环计数器和循环结束条件)  程序003:程序持续运行,在EV3主机屏幕左上角实时显示A口马达当前转动的角度数 值,只有当1口触碰传感器按下后,程序结束。(提示:将循环结束条件设置为判断触 碰传感器是否为“按下”状态)  程序004:将程序003以切换模块与循环中断模块结合的方式实现。 3.切换模块高级使用:切换模块的嵌套用法。  程序005:将两个触碰传感器分别连接到1口和4口,将1个马达连接到A口。程序持续运 行。只按下1口触碰传感器时,A口马达以30功率持续转动,只按下4口触碰传感器时, A口马达以-30功率持续转动,在其他情况下时,A口马达不转动。  程序006:将两个触碰传感器分别连接到1口和4口,将1个马达连接到A口。程序持续运 行。两个触碰传感器均未按下时屏幕上没有显示内容,1口触碰传感器按下时屏幕左上 角显示“1”,4口触碰传感器按下时屏幕左上角显示“2”,两个触碰传感器都按下时 屏幕左上角显示“3”。 综合练习  程序007:程序持续运行。将A口马达角度传感器的读出数值实时显示在屏幕左上角, 并利用该数值控制D口马达转动的功率;在1口触碰传感器按下后,程序结束。  程序008:在程序开始的5秒钟内,随意A口转动马达,并在EV3主机屏幕左上角实时显 示马达所转动的角度,在5秒钟时,播放提示音符“C4”0.5秒钟,等待1秒钟后,A口 马达反向转动到程序起始时的原始位置,程序结束。(提示:如果有的学生想用数学 运算方式实现,请教师用数学模块按照学生的想法帮助实现;马达在反向转动前需要 先运行一个单马达运动模块,设置为A口马达停止并制动,之后再让马达反向转动) 教师做课程总结 程 课 训 集 / 训 培 组 3 V E 程 编 意 创 年 少 青 赛 大 杯 桥 蓝 课 四 第 一 度 难 4 1 0 6 1 9
复习:EV3主机按钮使用,区分等待与读出模式 练习:初级习题,七题 课 程 要 点 版本:180901 授课方案 复习EV3主机按钮的使用,复习等待模式和读出模式,进行综合练习。 教师带领学生复习 1.EV3主机按钮:编程时利用主机按钮的按下状态,控制程序的进程。  程序001:程序持续运行。在EV3主机屏幕左上角实时显示当前按下的主机按钮(可以 用“UP”、“DOWN”、“LEFT”、“RIGHT”、“CENTER”表示,如果没有键按下则屏 幕上不应有内容显示)。  程序002:程序持续运行。在EV3主机屏幕上实时显示当前按下的主机按钮,要求:如 果有多个按钮按下,则所有按下的按钮都应显示。(提示:1.可以在屏幕内的相对应 位置(上下左右中)分别显示相应的按钮状态,按下则显示相应英文,没有按下则不 显示;2.应该使用多个切换模块串行的程序结构,每个切换模块只对某一特定按钮是 否按下进行处理,而不能使用只用一个切换模块测量所有按钮状态的程序结构。) 2.等待模式与读出模式:复习等待模式与读出模式的区别和分别在什么情况下使用。  讲解:等待模式(阻塞)通常用于只关注当前正在等待的事件而不关注其它事件的情 况,例如:“小车遇黑线停止”;读出模式(不阻塞)通常用于需要随时根据发生的 不同事件来动态进行调整或做出不同反应的情况,例如:“小车巡线”和“根据反射 光强度控制马达功率”。  程序003:小车遇黑线停止;可以用“程序开始时A口马达持续转动,等待2口颜色传感 器识别到黑色后,A口马达停止转动,程序结束”来代替。  程序004:再次实现“课程916012”中的“程序010”,实现用颜色传感器反射光强度 控制马达功率的效果。 综合练习  程序005:程序持续运行,模拟EV3主机的“Motor Control”功能,即用EV3主机的上 下左右按钮实现对A口马达及D口马达的正向和反向转动控制。  程序006:在程序005的基础上,实现完整的“Motor Control”功能,即添加用中间按 钮用于控制“A、D”马达与控制“B、C”马达的切换功能。(提示:用两个循环分别 控制AD和BC马达转动,并将这两个循环的结束条件设为中间按钮按下,在这两个循环 外再套一个循环。)  程序007:模拟PortView功能,在EV3屏幕上显示当前马达和传感器的数值。(提示: 第1步:在屏幕第一行以字号0实时显示A口马达的当前角度;第二步:增加在屏幕第二 行以字号0实时显示1口触碰传感器当前按下的状态(0为松开,1为按下);第三步: 增加在屏幕第三行以字号0实时显示2口超声波传感器当前的距离数值;第四步:增加 在屏幕第四行以字号0实时显示3口颜色传感器的反射光强度;第五步:为所有显示的 数值前增加显示端口信息,例如马达增加显示“A:”,触碰传感器增加显示“1:”。) 教师做课程总结 程 课 训 集 / 训 培 组 3 V E 程 编 意 创 年 少 青 赛 大 杯 桥 蓝 课 五 第 一 度 难 5 1 0 6 1 9
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