互联智能设计：基于mind+的无人机编程教学设计
课题名称 互联智能设计：基于mind+的无人机编程
科目 无人机编程课程 教学对象 初中七年级学生
课时 45分钟 授课教师
一、课程概述
知识与技能： 认识编程无人机RMTT和Tello edu硬件结构 认识图形化编程软件mind+ 了解如何将mind+与无人机连接，使其起飞 过程与方法目标： 通过模型展示法了解无人机的结构 讲解法让学生熟悉图形化编程界面 情感态度与价值观： 激发学生学习无人机硬件知识，学习如何无人机怎么进行编程控制，实现互联智能设计，培养学生乐于接受和探究新知识的精神
二、重点难点
重难点： 1、认识编程无人机Tello edu的硬件结构 2、熟悉编程软件mind+，使用mind+进行基础编程 3、让学生理解无人机走正方形的代码如何编写 4、学习如何将mind+与无人机连接，使其起飞
三、学习对象分析
初中七年级学生已经学习过使用过图形化编程软件，对硬件知识可能有过了解但是不熟悉，对无人机更是陌生。这节课的教学，要求学生对无人机硬件结构有一定了解，同时熟悉编程无人机Tello edu的结构，能用mind+进行初步编程。
四、教学过程
一、认识编程无人机Tello edu的硬件结构 PPT展示tello edu的基础功能和结构图，重点介绍视觉定位系统、桨叶保护罩和正反桨叶的区分，以及提一下扩展模块功能。 对无人机的旋转方向、四个桨叶和桨叶保护罩的安装进行初步讲解，旋转方向上M1和M3是一对逆时针旋转，M2和M4也是一对，顺时针旋转。桨叶也有两组，有正反桨之分，正桨表面光滑，装在M1和M3电机，反桨表面有突起的弧线，装在M2和M4电机。 二、认识编程软件 手机：TELLO\TELLO EDU（提一下二者功能侧重点） 计算机：Mind+（本课重点） 了解基于手机的无人机编程app，重点是认识计算机图形化编程mind+，认识mind+界面，引导学生联想scratch或编程猫，进行类比学习迁移。 Mind+的学习要求： 1.懂得如何进入mind+实时模式，并且调出RMTT模块 2.学习基础积木：起飞、降落、向前后左右飞行100厘米，强调这里的方向是以无人机摄像头作为参考的。 3.让学生自主搭建积木，让无人机在空中画出一个边长为100厘米的正方形。 4.讲解同学们搭建正方形积木时的错误例子，让同学们明白编写代码的注意事项 三、将mind+与无人机连接，此部分需要用到笔记本，这里与学生讲清楚无人机飞行需要空旷无风的位置，所需要的计算机要有连接WiFi的功能，如果用台式计算机，需要用到具有接收功能的无线网卡，才能使电脑与无人机相连，达到控制其飞行的目的。（此处作为拓展知识讲解。） 此处不方便广播，因此我录制了笔记本mind+连接无人机教程的微课视频，克服将连接无人机的过程无法广播的困难，学生感兴趣的也可以拷贝视频回家观看学习。 讲解完连接操作后，尽可能争取找到空旷无风的环境（比如走廊）进行无人机走正方形的展示，生动的演示才能激发学生学习的兴趣。 板书设计： 编程无人机RMTT Tello edu 图形化编程软件Mind+
五、教学反思
由于七年级学生第一次接触无人机，本节课将重点放在学习编程无人机的硬件知识和使用图形化编程软件mind+，其中要引导学生认识如何正确编写无人机走正方形的代码，为后面讲解挑战卡坐标做铺垫，同时无人机与电脑的连接是难点知识，这里特意录制微课视频共学生反复学习观看。希望能通过这样一节课程，吸引学生认真写代码，开心玩无人机的过程中对无人机和人工智能互联学习有自己的理解。(共32张PPT)
互联智能设计：基于mind+的
无人机编程
01
编程无人机
大疆无人机
RMTT和Tello edu
编程教育无人机
我们今天第一位主角：编程教育无人机
ROBOMASTER Tello Talent
简称RMTT
第二位主角：Tello edu（辅助教学）
编程无人机硬件结构（以Tello edu无人机为例）
编程无人机硬件结构（以Tello edu无人机为例）
视觉定位系统常与随机附赠的挑战卡搭配使用
编程无人机硬件结构（以Tello edu无人机为例）
桨叶保护罩安装方法
视频
编程无人机硬件结构（以Tello edu无人机为例）
同学们仔细观察四个桨叶长得一模一样吗？他们有什么特点？
编程无人机硬件结构（以Tello edu无人机为例）
反桨
正桨
无人机上有两对桨叶，即正桨和反桨，正桨表面光滑，它安装在M1和M3电机，反桨有突起的弧线，安装在M2和M4电机
RMTT硬件结构（扩展模块）
扩展模块组成和功能：
8×8 红蓝双色LED 点阵屏。
内置ESP32 开源硬件，可供编程
红外测距。
可发射双频WiFi与计算机连接，实时传输程序指令。
拓展接口。
02
编程软件
手机：TELLO\TELLO EDU
计算机：Mind+
基于手机的无人机编程APP
基于计算机的图形化编程软件——Mind+
界面介绍：
指
令
区
脚本区
舞台区
角色区
菜单栏
Mind+
基于计算机的图形化编程软件——Mind+
舞台区介绍：
开始运行
停止运行
人物位置
舞台大小
舞台背景：有四个基本功能
基于计算机的图形化编程软件——Mind+
如何用Mind+进行无人机编程？
本节课将暂用实时模式入门，讲解积木功能
Mind+中无人机编程有两种模式：实时模式和上传模式，两个模式侧重点不同。
基于计算机的图形化编程软件——Mind+
Mind+中无人机编程基础积木使用讲解
起飞和降落积木
是每个无人机编程中必须的积木
提示：编程猫中，要当开始被点击才可以执行积木，在Mind+中也一样，有 积木，要放在最开头，再进行编写代码。
起飞积木使用后，无人机飞离地面，到达一定高度
基于计算机的图形化编程软件——Mind+
Mind+中无人机编程基础积木使用讲解
无人机前后左右飞行可用
向（）飞（）厘米积木
此处无人机的前后左右方向是以无人机摄像头为参考，向前是往摄像头方向飞，向后是摄像头后方飞，左右以此类推。
基于计算机的图形化编程软件——Mind+
考考你：
请使用Mind+编程，让RMTT无人机在空中飞出一个边长为100厘米的正方形？
给2分钟完成
基于计算机的图形化编程软件——Mind+
提问：
使用Mind+编程，让RMTT无人机在空中飞出一个边长为100厘米的正方形，那以下哪组代码可以实现？
提示：大家可以拿起无人机，将摄像头朝向前方，跟着积木比划看看结果
基于计算机的图形化编程软件——Mind+
考考你：
请使用Mind+编程，让RMTT无人机在空中飞出一个边长为100厘米的正方形？
03
无人机，起飞！
Mind+与无人机的连接过程，展示无人机飞出正方形
无人机，起飞！
思考一下：无人机飞行需要什么样的环境？
空旷，无风，光线合适（不会过亮或过暗）
那无人机和电脑用什么方式连接？
数据线？蓝牙？
都不是，无人机通电开机后，可以发射WiFi信号，供有无线网卡的电脑进行连接，连接成功后，电脑通过WiFi将程序指令发送给无人机，无人机接收指令进行飞行。
无人机，起飞！
有同学可能会问，能不能用台式电脑连接？
因为无人机要飞行的话，必须将电脑连接上无人机发射出来的WiFi信号，但是我们的台式电脑没有无线网卡，且机房位置窄，障碍物多，为了保障安全，无人机需要到空旷无风的环境才可以飞行。因此老师才用便于携带的笔记本。
如果想用台式电脑连接无人机也可以，需要借助有接收功能的无线网卡，将无线网卡插在电脑的USB端口后，安装对应的驱动，就可以实现台式电脑连接WiFi啦！。
无人机，起飞！
请大家学习无人机连接电脑和Mind+的视频
无人机，起飞！
打开笔记本的无线网络，搜索无人机发射的WiFi信号（WiFi名称是TELLO-型号），连接。
无人机，起飞！
开始飞行：在电脑上用mind+实时模式将代码编写好后，再将无人机装上电池，轻按电源键，无人机指示灯亮起，等待5秒
遵循先写代码再装电池原则
无人机，起飞！
连接上tello无人机发射的WiFi后，回到mind+，点击功能模块的感叹号！
点击感叹号后，mind+自动搜索无人机型号，搜索结束时会发现列表有无人机型号，点击连接。
最后显示连接成功，原先感叹号也编程绿色√即完成，再点击小绿旗，无人机就可以起飞啦！
无人机，起飞！
争取找到空旷无风，光线适合的地方演示无人机飞行
课后习题
思考题：
画正方形容易，那如何用RMTT无人机在空中画出圆呢？
请同学们查阅相关资料。下节课揭晓答案。
感谢聆听！
