山东大学“方寸智控”实践调研团:从赛场到课堂,让智能车经验成为可教可学的课程
智能车项目里藏着大量工程知识:主控板、传感器、电机、程序逻辑和参数调试。但这些知识往往停留在具体项目和具体人手里——会做的人做得很快,想学的人却不知道从哪里入手。2026年暑期,山东大学“方寸智控”实践调研团以“青春科创报国”为实践主题,把社团与竞赛中积累的智能车经验重新梳理、分层设计,形成了一套十课时的智能小车课程体系,让“做过”的经验变成“可教可学”的内容。
从“会做”到“能教”:把分散的经验收进一条主线
原有智能车培训涉及基础程序、灯光显示、传感器应用和循迹小车等内容,每一项单独看都成立,但直接按任务名称罗列,学习者容易把它理解成一堆互不相关的操作。
这套课程以“输入—判断—输出”作为贯穿十课时的主线:传感器负责获取信息,程序按规则处理信息,电机、灯光和蜂鸣器负责执行动作。第1课用自动门、感应灯和扫地机器人说明机器如何接收信息、按规则判断并执行动作;此后每一课都回到这条主线——灯光是输出,巡线是“输入—判断—输出”的完整链条,避障和追光则是同一套逻辑在不同传感器上的展开。一条主线贯穿十课时,功能之间就不再是并列的十个知识点,而是同一件事的十种做法。
让每个功能都有位置:用智能车搭起课程骨架
课程的载体为Robot V5(SKU:MBT0046),以 micro:bit 为主控平台、使用 MakeCode 图形化编程环境。对初学者而言,从一个相对完整的机器人平台进入编程,比直接面对通用电子元件更容易建立整体认识。
课程把功能按对象归类:车灯、RGB 氛围灯和蜂鸣器属于输出控制;前进、转向和摇摆属于运动控制;巡线、避障和追光属于感知与判断任务;灰度值、ADC 数据和阈值属于数据调试。十个课时由此形成清晰的递进——前两课建立控制概念与编程准备,第三、四课解决“程序怎么控制执行部件”,第五至第九课依次引入单项传感器任务和数据调试,第十课把巡线与避障组合成综合任务。
把“调试”写进课程:教的不只是功能,还有怎么看数据
如果课程止步于“让小车跑出某个现象”,学习者带走的只是一段能复制的程序。这套课程在功能任务之外,专门留出两课处理数据与调试。
第8课讨论“传感器到底看到了什么”:从数字量和模拟量的区别切入,引入灰度值和 ADC 数据,用白底与黑线的数值差异说明判断依据从哪里来,并把黑线深浅、纸张反光、环境光和传感器安装高度等因素摆到台面上。第10课则把速度、转向时间和任务切换列入综合调试内容。
两课共同形成了一套调试顺序:先描述现象,再读取或比较相关数据,随后判断可能原因,最后调整参数或条件。写出程序只是开始,传感器读数和参数选择同样影响控制过程——这是课程希望传递的工程意识。
从课程设计到教学资源:让成果能继续被使用
目前,团队已完成十课时课程框架设计、配套逐字稿撰写和部分课次课件制作,课程内容覆盖智能控制基础、MakeCode 编程准备、灯光声音输出、运动控制、追光、避障、巡线、灰度值与 ADC 数据以及综合任务。这套课程目前定位为课程设计成果,可作为后续社团培训、科技教育活动和支教课程的基础材料。下一阶段,团队计划围绕设备条件、课堂时长、课程组织方式等继续完善配套内容。对工科学生而言,把专业知识讲清楚,本身就是一次再学习。从赛场上的“把车跑稳”,到课程里的“把道理讲明白”,中间隔着的正是这次实践要补上的那段路。