注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业教育课；课程性质是指必修/限选/任选。

一、课程地位与课程目标

（一）课程地位

《Arduino趣味机器人设计与制作》是面向全校工科专业学生开设的基础性公共实践选修课程，其目的是通过学习Arduino，使学生对电子设计和制作产生兴趣，了解并初步掌握Arduino单片机及其开发环境的基本编程技能与使用方法，通过循序渐进的理论学习和实验，逐步使学生学会独立自主的开发Arduino趣味机器人产品及其他相关的电子产品。使学生在实践中建立单片机学习的信心，为后续学习更高阶的单片机课程奠定初步基础。

（二）课程目标

1. 了解Arduino单片机和机器人的发展历程，了解机器人技术的国内外研究现状。

2. 掌握Arduino单片机的软件开发、硬件调试和控制算法设计方法。

3. 熟练掌握机器人本体的安装和调试方法，熟练运用电路知识分析排除在调试过程中产生的故障，培养学生工程实践能力及创新能力。

4. 思政目标：引导学生树立科技创新意识与家国情怀，培养学生创新意识与合作精神，帮助他们树立正确的价值观、世界观和人生观，为其未来成为具有责任感的科技创新者奠定基础。

二、课程目标达成的途径与方法

三、课程主要内容与基本要求

第一章 绪论

1.1 Arduino概述

1.2大学生电子设计竞赛简介

基本要求：了解Arduino平台的基本概念和应用领域，理解Arduino在电子设计竞赛的重要性和应用方法，培养学生对电子技术的兴趣和创新思维，将个人的技术发展与国家的科技进步紧密结合，树立服务国家、报效社会的志向，为后续深入学习打下坚实基础。

第二章 Arduino硬件基础

2.1认识不同型号的Arduino

2.2 Arduino外围硬件电路

2.3 从Arduino NANO开始

基本要求：掌握Arduino NANO的特性及其在小型项目中的应用，学习如何连接和使用各种外围设备，包括传感器和执行器。通过实例演示，理解Arduino NANO在实际应用中的优势和局限性，明确技术实现的可行性，这种实事求是的探索过程帮助学生形成理性、客观的技术判断，避免盲目乐观或过度期待。为设计和制作小型机器人打下基础。

第三章 Arduino编程方法

3.1 Arduino IDE安装和使用

3.2 Arduino编程语言及程序结构

3.3 Arduino IO的简单使用和上机实验方法

基本要求：掌握Arduino集成开发环境（IDE）的安装和基本操作，熟悉编程语言的语法和程序结构，能够编写简单的输入输出程序。通过上机实验，学习如何控制Arduino的数字和模拟IO口，实现基本的交互功能。Arduino项目强调通过不断试错来实现功能，鼓励学生在面对问题时保持冷静和耐心，培养学生求真务实的科学态度。

第四章 Arduino基础实验原理和实现方法

4.1 与计算机交流——串口的使用

4.2 IO高级应用

4.3 使用和编写类库

基本要求：熟练掌握类库的概念及其在Arduino编程中的作用，学习如何使用现有

类库以及如何根据需要编写自定义类库。通过实例演示，掌握类库在简化串口通信的编程

并能提高代码的复用性。自定义类库的能力鼓励学生根据自己的需求创造性地设计工具、

封装功能，培养他们的创新思维和个性化发展。

第五章 Arduino趣味机器人项目实训

5.1 Arduino蓝牙串口通信机器人实训

5.2 Arduino巡线机器人实训

5.3 Arduino走迷宫机器人实训

基本要求：掌握使用Arduino控制蓝牙模块进行无线通信的原理和方法。通过实训，学生将学会如何利用蓝牙模块与智能设备进行数据交换，实现远程控制机器人。同时，学生将学习如何编写程序来处理蓝牙通信中可能出现的错误和异常情况，确保通信的稳定性和可靠性。实训中，学生将通过实际操作，加深对蓝牙通信协议的理解，并能够合作完成一个基于Arduino的机器人项目，团队合作能够培养学生的集体主义精神，强化沟通、协作与责任感，符合中国社会主义核心价值观中“团结、互助”的精神要求。通过分工协作，学生能更好地体会到集体智慧和团队合作对成功的重要性

四、课程学时安排

五、实践环节及基本要求

注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。

六、考核方式及成绩评定

七、推荐教材与主要参考书

（一）推荐教材：Arduino程序设计基础，陈吕洲，北京航空航天大学出版社，2015年3月，第二版

（二）主要参考书：

1.爱上Arduino，Massimo Banzi著，于欣龙、郭浩赟译， 人民邮电出版社，2016年3月，第三版