2-3 无人驾驶小车项目实现 项目设计教案 清华大学版信息科技六年级下册.pdf

第三课《无人驾驶小车项目实现——项目设计》教案

教学时间2024.xx.xx教学班六年

无人驾驶小车项目实现——项目设

课程名称课时1课时

计

一、知识与技能

1.了解无人驾驶汽车的的项目思路。

2.掌握无人驾驶汽车的输入、计算和输出过程。

3.完成无人驾驶汽车的的硬件拼搭和软件编程。

教学目标

二、过程与方法

1.通过小组合作的方式，让学生掌握无人驾驶汽车的项目。

三、情感态度与价值观

1.通过本节课学习，增强学习信息科技知识的趣味和自信心。

重点1．完成无人驾驶汽车项目。

难点1.优化无人驾驶汽车的程序编写。

教具WPS软件、教学视频。

教学方法教学展示、小组讨论、兴趣驱动。

教师学生

一、导入（5分钟）

（互动提问）同学们，请思考一下如果你们要制作一辆无学生思考并回

人驾驶小车，你们会怎么去规划制作呢？你们设计的小车有答问题

什么特别之处吗？

教学过程

二、知识讲解（20—30分钟）

（一）项目思路

为了完成该项目，可以模拟真实场景，让无人驾驶小车小组合作探究

在没有人为干涉的情况下，能够控制前后左右的行驶方向，

项目思路如图所示。

（二）项目准备

为了制作无人驾驶小车，需要准备项目使用的硬件、软

件装备以及结构搭建材料等。

1.硬件准备

AIoT板作为主控，可以控制无人小车各环节的运作；AI

摄像头内有强大的AI芯片，可以让训练好的识别路标模型在

其上面运作完成识别任务；各类传感器和执行器丰富无人小

车的功能，如马达可以让小车行驶，红外传感器可以实现小

车的避障功能等，无人驾驶小车硬件及连接如图所示。

（课堂活动）同学们，你们的无人驾驶小车上还能增加

哪些功能，实现这些功能主要要用到哪些硬件？请你们将清

单列在下表中。

名称功能功能

AIoT板主控板控制各个部分的运作

2.软件及素材准备

选择合适的编程软件完成无人驾驶小车的编程项目部

分，如采用mPython编程软件，既可对AIoT板、传感器等

一系列硬件进行编程，还支持人工智能相关模型的训练。为

了训练出可以识别路标的模型，以实现小车识别路标功能，

需要收集多种路标的相关图片素材进行训练和学习。

3.外形结构搭建材料准备

根据所选取的硬件，结合自己对无人驾驶小车的设想，

选择搭建无人车外形结构合适的材料，如可以直接准备金属

结构件搭建外形，也可以准备可加工的材料，如木板等，结

合数字化工具给无人驾驶小车设计并制作一个外形结构。

（三）项目实施

无人驾驶小车的项目实施过程可以分成两大部分：路标

识别模型训练与路标识别自动驾驶。

1.路标识别模型训练

（1）程序设计。打开mPython编程软件，加载AI摄像

头的模块指令，编写前进、左转、右转、停止的四个路标模

型训练的指令，程序设计如图所示。

（2）手动采集训练模型的图像。

①按下AI摄像头左侧的A按键，按顺序依次拍摄要分

类物体的图片，告诉机器要分成哪几类。

②按下AI摄像头右侧的B按键，拍摄要识别的几类物

体图片，各类物体总数达到前面设定的“训练集数量”时，

摄像头自动进入训练学习。

完成模型训练后，我们就得到了一个可以进行路标分类

的模型，并将它保存起来，另外根