時間：2023-06-04 08:37:29
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1.從實物到意象的演變
這是中外廣告創意設計都經歷過的必然階段。改革開放初期，市場經濟剛剛在中國萌芽，此時的國內廣告基本上都在使用同一種視覺傳達的設計手法——實物呈現。即，將真實的產品通過不同角度進行拍攝或給予特寫鏡頭放大，然后在旁邊配以文字說明，包括功能簡介、特色優勢等。稍講究一些的還會讓一個或若干演員在產品旁載歌載舞，念出或唱出包含產品品牌等內容的宣傳詞。這其中較典型的例子就是“燕舞”收錄機的廣告，碩大的卡帶式收錄機旁一個帥小伙邊跳邊唱“燕舞，燕舞，一曲歌來一片情。”對彼時剛剛接觸到商業廣告的消費者而言，這樣的廣告已經足以吸引眼球，而在當代被廣告浸多年的受眾眼中，這樣的廣告視覺傳達幾近搞笑，甚至談不上有創意設計的成份。相較于“燕舞”收錄機這類直接純粹的實物視覺傳達設計，如今的廣告創意則早已走向了“意象”的一端。比如“陌陌”，廣告初始出現若干不同環境、不同年齡、不同著裝的人物形象，有都市白領行走在繁華街道，有大山深處練習太極的世外高人，也有騎著“死飛”戴著耳麥的年輕學生。隨著鏡頭的移動，都市白領走進大山和世外高人切磋太極技藝，年輕學生騎行在環山公路險峻的坡道上……當觀眾正看得不明所以時，廣告最后彈出一行字“陌陌，讓世界不再陌生”。
2.從功能到概念
初級廣告基本上都以羅列產品或商品的功能為創意設計原則，比如洗衣機的廣告中必定有裝滿水和衣物飛快旋轉的洗衣機滾筒的鏡頭，電風扇的廣告中必然有一臺風力強勁的電扇將演員的頭發吹得凌空飛舞等等。這類廣告設計脫離不了“強力推銷”的宗旨，廣告視覺傳達中暗含著“廠家生產什么，消費者就接受什么”的潛臺詞。然而對功能的需求已經達到飽和，當代廣告受眾不再滿足于簡單的功能羅列，換句話說，廣告已經從賣方市場轉向了買方市場，“消費者需要什么，廣告就設計什么”已經成為當代廣告創意設計視覺傳達的原則。比如就電飯煲的廣告設計來說，傳統設計會出現盛滿熱氣騰騰米飯的電飯煲產品原型，現代設計則會以正在大快朵頤吃飯的孩子的形象來說明電飯煲蒸出的米飯口感良好?，F代廣告創意的著眼點已經轉變為引領消費時尚潮流的概念性設計，設計師正試圖將受眾的欲望、企圖引導至特定的產品或商品上，營造出“購買了此產品/商品，你就能獲得心中渴望享受的生活方式或時尚形象”等概念氛圍，從而促進消費的完成。
二、當代廣告創意設計中視覺傳達關鍵點
1.情節
主要針對動態的視頻廣告設計，當代優秀視頻廣告設計中應有一定的故事情節，比如OPPOR7手機，廣告情節是男孩接到女朋友電話時說“手機沒電了，等我五分鐘”，電子鐘顯示五分鐘以后，男孩一邊夾著手機與女朋友通話一邊經過了買玫瑰花、擠公交、趕到女朋友家等一系列過程，直到兩人見面時，手機仍然在通話中。廣告最后點出主題“充電五分鐘，通話兩小時”。對視頻廣告而言，由于其費用高昂，且受眾一般不會對廣告有太多耐心，因此要求這類廣告的情節應遵循短小精干、簡單明確的原則。此外，當代廣告設計的針對性越來越強，不同廣告已經開始細分受眾，因此其視覺傳達還應遵循個性適應的原則。比如上面提到的OPPOR7手機廣告，由于產品針對的消費者主要是年輕人群，故廣告選擇的兩位主角都是大學生外形的男孩女孩；而“勁酒雖好，也不要貪杯”的勁酒廣告宣傳的產品主要針對頻繁應酬于酒桌上的商務人士，故廣告中出現的角色均為三十五歲左右的中青年人物。
2.畫面
主要針對靜態的平面廣告設計，應當既有沖擊力又有故事性，比如可口可樂曾推出過的“可口可樂在奧運”平面廣告，設計師運用了剪影繪畫的表現手法，在大紅色背景前繪出一個黑色的人形剪影，右手高舉一支黑色火炬，身體呈獻奔跑狀態。火炬開口處有一長串彎曲變形的“白色飄帶”組成字母“Co”，畫面左下角則是白色花體字母“CocaCola”和白色的奧運五環的圖案。廣告只有三種顏色黑白紅，且是最“正”的原色，沒有改變飽和度。因此，白色在大紅與黑色的對比下顯得發亮，故而異常醒目，具備“奪人眼球”的強大沖擊力，受眾能夠在第一時間被其吸引。同時，奔跑的人與奧運五環標志又給人以強烈暗示，即可口可樂鼓勵人們參與運動、運動中適宜飲用可口可樂等。
3.語言
無論是視頻還是平面廣告都會出現語言，不管是否發聲，語言對于廣告設計來說常常是“畫龍點晴”的重要元素，比如早年聯想廣告精典的“假如沒有聯想，世界將會怎樣”及金伯利的“鉆石恒久遠，一顆永流傳”等。語言在廣告創意設計視覺傳達中應遵循簡短和點題的原則，在有限的時間和篇幅中，受眾沒有太多耐心注意到過長的廣告語，因此寥寥數語與一針見血式的廣告語言往往才能取得良好宣傳效果，比如近年來“態度決定品質”的伊利牛奶和“透心涼、心飛揚”的雪碧廣告等都是較為成功的廣告語言應用典型。
三、廣告創意設計中視覺傳達策略
1.突出個性
也就是要盡量做到與眾不同，正如“第一個說姑娘的臉象蘋果的人是天才，第二個說的人就是蠢材”一樣，越是與其他設計差異大的創意越是能成就卓越的廣告視覺傳達效果。比如OPPO拍照手機的廣告，畫面上陸續出現若干橫排或豎排的手機，手機屏幕上都有一個努力向上看的人的臉，觀眾會不自覺地順著廣告中人物的視線看向手機的頂部，此時嵌著兩個攝像頭的小方塊開始緩慢旋轉，觀眾此時會恍然大悟，原來這款手機的攝像頭能夠360度轉動，為拍照帶來方便。又如IWATCH的廣告中出現一幅波光粼粼的大海的畫面，海天交際處一艘小船慢慢從右向左行駛，畫面極其清晰，水紋細致而靜謐。就在觀眾猜測這是否是某部電影的片頭時，伴隨著畫外音“這是用手機拍攝的”出現的是蘋果的Logo以及單詞WATCH。觀眾這時才明白原來是廣告，但用手機拍攝出的畫面品質堪比專業攝像機的作品卻又著實讓人大吃一驚，
2.融入更多的游戲色彩
當今社會多元化的結構持續地影響著經濟、生活等諸多方面，廣告創意必須適應后現代主義時期更多游戲色彩的需要——更休閑的生活態度、更多的嬉戲元素。“游戲”是人類這一智慧物種的天性之一，是在人的基本生存條件得到滿足后的必然選擇，對個體的人來說，娛樂休閑、游戲審美是其生命中基本欲求之一。消費者對于“游戲”日益熱衷的現實與廣告創意視覺傳達中越來越濃厚的游戲色彩正處于相互交融、互為因果的狀態中。比如有一則餅干廣告，里面是四塊餅干坐在一輛敞篷車中愉快地大聲唱著“Doyouloveme,baby?”每唱完一句就會有一只手伸入畫面抓走一塊餅干，一直到最后只剩下“開車”的餅干還在獨自歌唱，當它發現周圍的伙伴全都消失時露出滑稽的驚詫“表情”，原本高亢激昂的“Doyouloveme,baby?”變成了喃喃自語。整個廣告營造出了詼諧輕松的氣氛，被擬人化的餅干造型生動有趣，四塊餅干齊聲歌唱時興高采烈的表情又讓人忍俊不禁，尤其到末尾最后僅存的餅干一臉愕然瞪大了雙眼的樣子更使整個廣告充滿了喜劇色彩。
3.系列化
如同電視連續劇般制作具有內在關聯的系列廣告，尤其是首期效果相對良好的廣告。受眾見到似曾相識的廣告主角時會產生聯想，繼而發現廣告內容有所變化而產生好奇，而好奇心是促使受眾耐心觀看完后續廣告內容最有效的動力。一個典型的例子就是M&M的廣告，最初一期的廣告內容是幾個年輕人看電視時想吃M&M的巧克力豆，其中一個男孩端著碗打開冰箱門，卻發現里面一紅一黃兩粒巧克力豆各自手持一片面包瞄準了自己，當男孩說“快到碗里來”時，冰箱里飛出的面包片砸中了他的臉。廣告末尾躺在碗里的紅色巧克力豆抱怨說“就沒有大點的碗嗎？”結束。這則廣告后續的系列內容變為坐在沙發上的男孩與紅黃兩粒巧克力打賭說敢不敢脫衣服，然后是男孩得意地說：“就知道你是巧克力。”（糖衣被吃掉）。露出褐色內瓤的圓巧克力豆怒氣沖沖對長巧克力豆發火：“看你干的好事，這下衣服也沒了。”采用系列化創意設計的廣告視覺傳達策略能夠讓受眾產生足夠的好奇與期待心理，這能在相當大程度上強化廣告對受眾的“浸入”效果，使受眾對品牌的記憶相對長久而深刻。
作為一名數學教師應該是在課堂上把數學的學術形態轉化為學生容易接受的教育形態。課堂教學是一種師生雙邊參與的動態變化的過程，每一個學生都是生動、獨立的個體，是課堂上主動求知、主動探索的主體；而教師是這個變化過程的設計者、組織者、引導者和合作者，是為學生服務的。在教學過程中，真正做到“以學生為本”，提高課堂效率，精心的進行合理、有效的課堂教學設計。關注學生的主動參與，讓學生在觀察、操作、討論、質疑、探究中，在情感的體驗中學習知識。讓所有的學生學會數學地思考，并積極地參與數學活動，進行自主探索。
一、把數學和生活有機的結合起來
1 讓生活走進數學課堂
引用學生熟悉的現實生活作為一堂課的開幕式，教會學生去觀察生活，領悟生活中的數學因素。如學習“圖形的旋轉”可以向學生展示生活中的鐘表、電風扇葉片、大風車、自行車車輪等，引起學生學習數學興趣，使數學“生活化”；學習這節課后，請學生應用所學的旋轉知識設計一個圖案，并為設計書寫說明，這又使得生活“數學化”了。
2 讓數學回歸生活
在現代社會里，“數學不僅能夠幫助我們在經營中獲利，而且，它能給予我們能力，包括直觀思維、邏輯推理、精確計算，以及結論的明確無誤”。例如“某商店出售相冊和筆記本，相冊每本24元，筆記本每本6元，為了促銷，商店實施如下兩種優惠方式：（1）買一本相冊送一本筆記本；（2）按總價的90%付款。顧客可以任選其中一種，某顧客購買了相冊6本，筆記本若干本（不少于6本）。若顧客買同樣多的筆記本，選哪種優惠方式更省錢？為什么？”這樣足以說明數學并不是遠離生活的抽象理論，而是生活中必不可少的知識――讓數學回歸生活，以激發學生學習的興趣。
在引導學生進行數學學習的過程中，從學生認知發生、發展的規律出發，提出思考的途徑，隨著學生的思路層層遞進，把數學條理化，符合學生的認知規律，活潑多變，向學生滲透數學來源于生活實踐，又可服務于生活。
二、敢于把課堂交給學生
教師的主導作用主要反映在教學的全過程，如精心設計導入，安排好教學的層次，精心挑選訓練題進行小結，注意氣氛反饋，重視教具的使用等。但在學的過程中，教師是客體。而學生是主體，教學中要敢于“放”，讓學生動腦、動口、動手、積極地學。如課本讓學生看，概念讓學生抽象得出，思路讓學生講，疑難讓學生議，規律讓學生找，結論讓學生得，錯誤讓學生析，小結讓學生做。要讓學生勇于發表自己的不同見解，敢于提出質疑。決定學的結果如何，學生的作用是內因，教師的作用是外因，只有學生充分發揮自己的聰明才智，進行科學的思維和積極的創新，才能使知識內化和升華為個人的質。因此，教師要把學生作為真正的教育主體，以學生為出發點和歸宿，在課堂教學中，實行民主的教育和管理方式，營造充滿民主的學習氛圍，鼓勵學生求異創新、敢于提問，允許有不同的答察。教師應改變傳統的一問一答模式。避免學生的思想處于“等待解答”狀態，達到“發現――創新”的目的。
三、把數學文化滲入到課堂教學
數學這門學問是完美而井然有序的理論體系，這一體系并非一開始就是那么完美無缺的，為了創建這個體系很多先哲進行了大量的努力，在不斷探索的過程中歷經了千辛萬苦，另一方面，在這個進程中也感受到在很多發現和發明中的無窮樂趣，所以在學習數學中，也追蹤一下相同的過程，學習數學文化，使我們一開始就能夠從內心深處感受到數學是一門趣味性很深的學問。在數學課堂上無目標地裝知識，不會產生學習的激情，而適當地滲透一些數學文化，將使數學課堂不再像嚼沙子一樣枯燥無味。例如在學習完四邊形一章后，向學生介紹“蜜蜂營造的蜂房”，介紹蜜蜂在數學與建筑學方面的貢獻，數學家證明了蜂房是一種最經濟的的形狀，在其它條件相同的情況下，這種形狀的容積最大，所消耗的材料最少，引發學生學習數學的興趣，引導學生思考許多尖端的科技都是從自然界中得到啟發，滲透從自然生活中提練數學知識的思想。
四、采用靈活多變的課堂學習評價
在新課程理念的指導下，立足于全面啟迪學生的隱性智力潛力與可持續發展的教學理念，通過積極主動的探索與思考，初步采用一種開放動態的數學學習評價新模式。相對于傳統評價方法的單一性與組織形式的封閉性，在探索新的評價模式過程中，多嘗試采用操作題、口試題、創意設計、課題報告等靈活多樣：開放的評價手段與方法，減輕學生的壓力，突顯其學習和發展的過程，突顯評價的激勵作用，加強對學生能力和素質的評價，力爭全面描述學生的發展狀況。
1 操作性題
以簡單的推理能力、直觀操作能力、語言表達能力為評價重心，開發創設“操作性試題”。如設計試題：請利用兩塊完全相同的三角板（30°、60°、90°）能拼成哪幾種圖形，并說明理由。你能出更多的圖形嗎？
2 創意設計題
相信從事開源硬件行業的人，沒幾個不認識李大維。今年40歲的他是臺灣人，曾經參與過著名導演史蒂芬·斯皮爾伯格的互動式多媒體項目、迪士尼虛擬世界項目，也為美國“臉譜”等名企設計社交應用。
他從事軟件行業20多年，并一直致力于開源軟件運動。即一款軟件的源代碼對外開放，公眾可據此做修改，甚至新軟件。按照他的解釋，所謂“開源”，即開放資源和分享。簡言之，就是發明人和制造者通過免費授權的方式公開其發明原理和產品制作方法。開源的好處在于不需要從頭再做一個東西，可以在別人的基礎上修改完善，然后再開源，另一個人再修改再完善再開源。這樣就形成一個螺旋式上升的創新模式和知識傳播模式。
3年前，從美國來到上海的他，開始對開源硬件產生興趣。由頭說來也有趣，原本他打算做個物聯網項目，卻苦于找不到合適的硬件，便索性自己著手制作。不過和對著電腦屏幕編程序不同，玩硬件需要足夠大的地方來擺放各種材料和工具。由于李大維天天在家里搗鼓，買來的東西越堆越多，家里被搞得亂七八糟，終于引來太太的不滿。于是他希望找一個專用的空間。
這時，李大維通過聚會認識了從美國回國的伍思力和謝旻琳夫婦，并聊起了自己的想法。盡管這對夫妻學的是軟件工程，但卻對機器人情有獨鐘，蜜月期都是在研究“機器人潛水艇”的項目里度過。巧的是，他們在美國加州工作時參觀過當地的“創客空間”，很喜歡這種“興趣相投的人在一起做喜歡的事”的平臺。于是三人一拍即合，2011年3月25日，“新車間”在上海永嘉路與陜西南路交界處的一座小樓里正式成立。
像李大維和伍思力這種喜歡自己開發、制作一些非手工藝品小玩意的人，被西方媒體稱為“創客”。它來源于英文單詞“hacker”，指不以贏利為目標，努力把各種創意轉變為現實的人；“創客空間”則是為創客提供實現創意和交流的社區平臺，集合了創意、實驗和交友等功能。
“‘創客’文化起源很早，在自家車庫里和朋友組裝出第一臺蘋果電腦的史蒂夫·喬布斯就是早期的創客典型。創客喜歡自己動手，把東西拆開研究構造，并加以改造賦予新的功能。”李大維講這話時，他身后的一臺微波爐大小的3D打印機正在工作，細細的噴嘴好像蠶吐絲，米白色的螺旋形圓柱體一點點成型，按照芯片里的程序設定，3D打印機將打印出一只塑料模型。“這是一年多前我們‘新車間’的一個會員自己動手做出來的。一臺高端的3D打印機要幾十萬元才能買到，金屬之類的打印材料成本要1萬元一公斤；而這種低端型號的3D打印機只要6000多元，材料費也不過每公斤100元?！边@臺打印機的創造者，早就連人帶專利被“挖”到了開源硬件公司。而在“新車間”170平方米的L型空間里，還有更多類似的創客正在孕育并實踐夢想。
新車間的屋頂中央有個大大的電風扇，轉動的時候會吱吱作響，電風扇的正下方是兩張拼在一起的工作臺，需要對著電腦工作或者召開員工會議的時候，會員們才會坐在桌邊。大部分的時候，他們都是站著、走動著，有時會在焊接器、工作臺、電腦之間跑來跑去，簡直可以用上躥下跳來形容。亂哄哄的氣氛里，時而還有鼻音很重的模擬機器人的聲音“The machine room open”——這是一名來自荷蘭的會員設計并安裝的門禁系統，需要打開手機攝像頭，掃描二維碼，輸入密碼，才能打開一個擺放工具的小房間。無論從視覺、聽覺，甚至是嗅覺上都能感受到這里分明就是在邀請你加入——“做一點好玩的東西吧！”
來到新車間，很容易讓人聯想到美劇《生活大爆炸》里的場景，到處都是機械零件、芯片、電線還有各種奇奇怪怪的工具，在那里玩樂的人們像拙劣的造物主，不停地做出一些模樣奇怪、用處各異的奇物來，創意設計可謂五花八門。而正是“新車間”這樣一塊吸鐵石，把這群愛發明、愛動手的玩家匯聚到一起，創造無限可能。
快樂折騰，創想無邊界
這是一個開放式的社區，大部分來玩的人都是非電子專業人士，比如很多人來自動漫制作、醫學、廣告設計等領域，但不乏碩士博士。他們聰明、熱情、富有創造力，喜歡DIY，秉承著自由、共享、無邊界的互聯網精神。
為了照顧到創客們和組織者的時間，“新車間”的開放時間只有周末兩天和周三的晚上，也只收材料費和必要的場地費用，以便達到收支平衡。但創客空間并不是一個用來營利的地方，而更類似一個成人的游樂場。按照美國“創客教父”Mitch Altman（他已經來新車間講過2次課了）的說法：讓成千上萬的人分享自己的愛好，憧憬自己的目標，本身就是件最酷的事情了。
“剛開始的時候，外籍人士大概占了7成。現在，國內的創客們也越來越多，而且有意思的是，在上海，女生要比男生的興趣更大些。”一年后的2012年3月25日，李大維的合作伙伴謝旻琳為新車間籌備了一次生日派對，活躍的會員舉著手工鋸、電鉆等這些新車間里常用的工具，對著生日蛋糕磨刀霍霍，擺出各種姿勢合影留念。不過這個歡樂的一周年派對剛剛結束，新車間的房東就告知他們：“你們不能住了，因為這里要拆遷了?！?/p>
現在的新車間位于以孵化創意而著稱的上海長樂路上，5層小樓的一層店鋪出租給銀行，沿著右手邊的鐵門進去，一棵直聳著的松樹差不多與小樓同高，樹下站著一個兩米多高的人偶，呆呆的表情好似夢游娃娃。
新車間與Transit（社會企業孵化器）等三家公司共用二層，三至五層是知名的創意廣告公司W+K。這里有電梯，新車間的會員們可以方便地把自己的各種工具和裝備統統搬來。如果沿著步行梯上樓，向上一望，眼前便是W+K為耐克設計的巨型的劉翔跨欄雕像。
每個星期三晚上是新車間的分享會，對外免費開放，會有新車間的創客把自己最近做的東西拿過來展示、分享，也有各國各地的創客到上海做客時，帶著自己的作品過來，這時往往會熱鬧得跟過年似的。
大家聚在一起，聆聽創客大牛的前沿想法，觀摩DIY高手的現場制作等等。新車間里每個人都有專長的一手，不同的擅長讓大家在一起互相學習、取長補短，創意和新點子在碰撞中完善，同時這里也是新手們的最佳課堂。
創客的群體中有各種各樣不同的人，有的純粹是興趣?！皝磉@里不需要你有專業背景或技術基礎，一張白紙我們最歡迎。只要你有創意、有心學習，并且自己動手摸索，哪怕用最挫的方式把東西做出來，就走出了第一步，然后吸引別人加入一起完善?！崩畲缶S說，來新車間，就要讓人家感受到你設計的熱情。90后美女小楷給他留下了很深的印象，她是音樂學院學鋼琴的。第一次來新車間玩，盡管一直對電子方面的東西有興趣，但隔行如隔山，女孩一直不得其門而入。雖然在技術上屬于零基礎，但她頭腦中有一個很棒的想法：讓樹跟人一樣能表達情緒，做一個“有情緒的唱歌樹”。多童話的想法啊，這的確是一個屬于玩音樂女生的浪漫創意！女孩希望新車間的人幫她把這個植物項目做成現實。
新車間?？陀夹g男Paul就是因為喜歡小楷的創意，也加入到了創作的隊伍里，成為了堅實的技術后盾。在2個月的屢敗屢戰之后，一棵有情緒的樹終于誕生了。從表面上看，它跟一般的辦公室盆栽沒什么差別。沒人跟它玩的時候，它不會發光，聲音是一條簡單的正弦波，但當你的手一放到它的葉子上，樹底下的燈光就會亮起來，但是很普通無聊的綠色，當你跟它時間玩得越久，它的情緒就越高，還會開始跟你說越多它的秘密，比如樹的感情史什么的，燈光會更豐富，音樂層次也會更豐富更愉快。但是，你若跟它玩太久，它又會不開心，會生氣發紅光，合著刺耳的音樂喊著“你走開！”“你弄疼我了！”
“我覺得比較酷的是，這棵樹很丑很普通……但是就會時不時說話來嚇你，哈哈哈！”
她的這件作品，因為有“用音樂來詮釋樹的感情”的絕妙創意，除受邀參加了好幾次互動藝術展出并大出風頭外，最后女孩還去了美國最好的互動藝術專業進修。
去年4月份，李大維他們在北京舉辦過一次創客嘉年華的“創想48小時”活動。40名服裝設計師、動畫師、產品經理、程序員、博士生隨機分成了5個創客團隊，他們必須在48小時內討論出一個想法并實現它。“48小時后，我們發現做出來的很多東西比國外的更好?！被顒咏M織者王盛林說。
好玩的是，一開始，這些不同領域的專家們吵得不可開交，不過隨著時間的流逝，他們逐漸達成了妥協，最后做出了7個作品。其中一個小組做出了機器控制的一排打擊錘，通過敲擊盛著不同高度水的玻璃杯，能夠奏出貝多芬的《歡樂頌》，這里的組員有搞音樂的；還有的小組則做出了不同顏色的彩條，把它們貼在衣服上能夠演奏出一段音樂，還能夠通過手機App編曲，這里有搞服裝設計的；還有的做了一只腳丫子，當有人去撓它的時候，腳丫子（其實是個機器人）遙控的大屏幕上，有人就會哈哈大笑……
“我們希望把藝術、設計、制造融合在一起?！蓖跏⒘肿约阂彩且粋€狂熱的創客，曾經設計了一種“多點觸摸桌”，這張用亞克力、投影儀、攝像頭做成的桌子既是飯桌、茶幾、寫字臺，又是會議桌和吧臺，還是一個可以供多人同時使用的觸控桌面電腦，可以完成和任何實際物體同數字物體的交互。之前他曾經帶著自己的作品參加過北京設計周，今年他還將與演講者TED、做記憶材料的Elaine一起做個項目，準備參加米蘭和倫敦的設計周。
當創意變成產品，你想不發財都難
創客們喜歡稱自己為“谷歌博士”，他們腦子里經常迸發出一些新奇的想法；他們又是互聯網一代，有著很強的學習和動手能力；一旦找到了解決辦法，他們就會毫不猶豫地把腦子里的想法做成現實的產品。
24歲的女孩Angie是一位廣告設計師，她到“新車間”的目的，是實驗一些自己在工作中實現不了的創意。盡管女孩對互動裝置和編程技術一竅不通。然而，她在李大維的幫助下，卻發明了一個“怪物垃圾桶”，通過紅外線感應原理，她把垃圾桶改造成了一只“寵物”，垃圾就是它的食物，每次把垃圾扔進去，它就會用各種聲音來回應?！拔业膭撘馐前牙爱敵梢粋€小怪獸，讓它可以模仿一些寵物的聲音，而你每天要做的事情就是把垃圾丟給它。有垃圾扔進去，它就會發出開心的聲音，垃圾桶滿了它會發出打嗝的聲音，很久沒有扔進垃圾，它也會表示期待?！?/p>
沒想到，這件有趣的創意產品，很快就引起蘇州一家企業的濃厚興趣，對方愿意投資2000萬元與Angie合作。估計產品在今年國慶節前后就可上市，顯然，憑這個小小的發明她就可以輕而易舉地成為白富美。
盡管李大維說“新車間”并沒有盈利目標，也沒有掙錢壓力，大部分“創客”完全可以將其作為興趣，但他也指出，當“創客”的創意能成為一種商業模式、創造更大價值的時候，創業就順理成章了。
事實上，在新車間的創客中，已經有一些人出去創業。有一個團隊專門做小機器人，他們曾參加過國際低成本機器人大賽，獲得了僅次于哈佛大學的亞軍好成績。最有趣的是會員Ricky 發明的“家庭看護機器人”。它可以實現遠程監控、安全警示等作用，萬一家中出現險情，還能拍攝記錄，及時傳送實況畫面并發出警報。目前，這臺機器人售價四五千元，銷售情況非常好。
李大維近來對城市農耕很感興趣。在新車間的窩里，他和另外一個伙伴Roger所主導的“都市農耕、魚菜共生項目”正處在整理階段。只見兩個一米五寬的天藍色鍛鐵架子并排放著，上面滿滿當當擺著經過改造的塑料盒子，大的能盛水一兩立方米。幾乎每一個塑料盒子上都連著細細的電線和一塊20厘米×10厘米見方的電路板，板子的樣子類似電腦主板，有的盒子還連接有小屏幕顯示溫度、濕度和時間，還有的盒子連接著定時器。
這些盒子上方往往還有紅色或藍色的燈，有些盒子通過塑料管子彼此相連，隔一段時間，就傳來嘩嘩的水聲，那是水泵抽水的聲音。“這些燈是24小時開的，因為在大樓里植物成長的光線不足，因此需要人工補光。而植物葉子反射出來的綠色，其實說明它們根本不需要光譜中所有的光線，只需要紅色和藍色就夠了。”他興奮地細數此刻家中用這一理念種植的植物，從小黃瓜、生菜、韭菜到羅勒，并強調正在試圖找一個二十到三十平方米的空間來擴大這一場農耕運動。
摘要：近年來，人們已經認識到機器人對于培養和提高學生的創造力有很重要的作用，但是學校在開展機器人教學時往往局限于重復性實驗、機械性模仿的學習活動，不利于學生創新能力的培養?；谝陨犀F狀， 本課題另辟蹊徑以手勢控制LED 為例，用Arduino 機器人的傳感器技術與LED 模塊制的組合應用制作了手勢控制LED，旨在培養和提高學生的創新能力。
關鍵詞 ：Arduino+ 手勢識別 數字防跌落傳感器
說到機器人，大家都知道機器人包括三個部分：輸入裝置、輸出裝置和控制系統，其中LED 是最常見的輸出裝置。然而， 有關LED 為主題的教學， 往往局限于聲控LED、光控LED、模擬交通燈、流水燈等，趣味性不足、創意性不夠，不能很好地激發學生的探究欲望和創新意識。本課題另辟蹊徑，以手勢控制LED 為例，培養學生利用Arduino 設計LED 智能燈的能力。
一、選題背景
隨著科技的發展，人與計算機的交互活動越來越成為人們日常生活的一個重要組成部分，特別是視覺計算機的發展，使計算機能“看懂”用戶的動作。其中手勢識別是實現新一代人機交互不可缺少的一項關鍵技術，也是一項復雜的技術，包括運動建模、運動分析、模式識別等機器學習技術。那么，如何讓學生通過機器人課程的學習了解這些新技術并破除他們對高科技(手勢識別)的神秘感呢？ 為此， 本節課以手勢控制LED 為例，通過親身嘗試，讓學生初步感受手勢識別技術的“神奇”功能和基本的工作過程；學生不僅能夠自己動手搭建硬件編寫程序實現手勢控制LED 的創意， 還能激發出各種各樣的想法，如從手勢控制的角度提出手勢控制PPT、手勢控制電風扇等，從一盞LED的角度提出聲控LED、光控LED 等，從多盞LED 的角度還可以提出模擬交通燈、霹靂燈等想法。因此，手勢的識別是本節課的教學重點和難點。
二、方案設計
在計算機科學中，手勢識別是通過數學算法來識別人類手勢的一個議題。手勢方向有多種，如手勢從左到右、從右到左、從上到下、從下到上等。目前人們采用不同的方法來識別手勢的方向，如模板匹配技術、神經網絡技術、統計分析技術、傳感器技術等，這些技術往往要經過復雜和高難度的算法和判斷才能識別出手勢的方向，在教學中不易實現。
考慮現實可行性， 我們決定利用機器人及其傳感器技術來簡單模擬手勢識別的基本過程。例如，一種簡單的識別思路就是通過兩個傳感器檢測到手勢的時間順序來判斷手勢方向?；谝陨纤悸罚P者首先對教材和學生情況進行了分析，然后確定了本次課的教學目標，最后設計了手勢控制LED 的方案。
(一)教材與學生情況分析
本節課是自編教材《Arduino創意機器人》中第一章“智能LED”的第七節課。本節課主要涉及LED模塊和數字防跌落傳感器兩種器件， 并通過數字防跌落傳感器制作出手勢控制LED，最后從不同的角度如手勢、LED、傳感器等，拋磚引玉，引導學生有更多的創意。在前面幾節課中，教材安排了閃爍LED、按鈕控制LED、呼吸燈、光控燈等內容，這些內容均為本節課的學習奠定了基礎。
本節課的教學對象是初一學生。通過前面幾節課的學習，學生已經熟練掌握了Arduino 機器人的輸入輸出，掌握了傳感器的一般使用方法，熟悉了ArduBlock 的基本模塊。另外，通過之前的積累，學生對Arduino機器人已經產生了濃厚的興趣，在動手操作與編程能力方面都有了顯著的提升， 對Arduino 機器人的創意設計也有了更多的個人想法。
（二）教學目標
15.知識與技能：掌握數字防跌落傳感器的使用；掌握利用傳感器技術識別手勢。2.5過程與方法：在教師指導下，通過模仿制作出手勢控制LED， 理解創作Arduino機器人的一般過程與方法。
3.5情感、態度與價值觀：通過用Arduino機器人設計并制作手勢控制LED， 激發學生對Arduino機器人課程學習的興趣、提高創新能力。
（三）可選方案的設計與選擇
基于以上對教材和學情的分析以及確定的教學目標，筆者初步設計了四種手勢控制LED 的方案（如表1）。
綜合四種方案的不同特點，本節課最終采用方案一作為教學內容，主要原因如下：
第一，從硬件搭建的角度來看。方案一只涉及一個LED，而其他的方案有的涉及多個LED，有的還涉及舵機。本節課的目的主要是激發學生學習的興趣和提高學生的創造力，所以呈現給學生的內容應該是比較簡單而又不乏魅力。
第二，從程序編寫的角度來看。方案一涉及的編寫程序的知識是比較簡單的選擇結構和且運算，其他三種方案還涉及變量、循環等程序知識。
第三， 從學生的角度來看。說到機器人，沒有學生不喜歡它，但是作為初學者，既要面對繁瑣的“語法”、復雜的“代碼”，還要折騰冷冰冰的器材，以及理解手勢識別的過程原理，難度過高，容易使學生望而生畏。因此，本節課的內容不僅要新穎，能夠吸引學生的眼球，還要降低知識的難度，便于學生理解與接受。顯然方案一符合我們的教學需求。事實上，學生在掌握了方案一的方法和原理之后，要理解和實現其他三種方案就會比較輕松。
三、硬件組成與搭建手勢控制LED 需要用到的硬件器材有Romeo 控制器、數字防跌落傳感器、LED、USB 數據線以及3P 線。
（一）Romeo 控制器
本節課使用的控制器是DFRobot 出品的Arduino0Romeo0V1.2，如圖1 所示。該控制器采用的是最基礎且應用最廣泛的UNO 板卡。它繼承了Arduino(328 控制器所有的特性而且集成了電機驅動、鍵盤、IO 擴展板、無線數據串行通訊等接口。它不僅可以兼容幾乎所有Arduino 系列的傳感器和擴展板，而且可以直接驅動12 個舵機。除此之外，它還提供了更多人性化設計， 采用了3P 彩色排針，能夠對應傳感器連接線，防止插錯。其中紅色對應電源，黑色對應GND，藍色對應模擬口，綠色對應數字口。
（二）LED 發光模塊
本課采用的LED 發光模塊是DFrobot最為暢銷的入門級LED 產品。該模塊輸出的是高低電平，既可以通過數字口控制LED的亮滅，也可以通過支持PWM 的數字引腳控制LED 的亮度。除此之外，該模塊還具有80°~110°的發光角度，不管從哪個角度都能感受到它耀眼的光芒。
(三)數字防跌落傳感器
本課采用的手勢識別傳感器是DFRobot的數字防跌落傳感器， 該傳感器采用了夏普公司的距離傳感器，是一種光電開關傳感器，輸出的是數字信號，此外，傳感器的有效檢測距離為102cm。該傳感器具有受可見光干擾小、易于裝配、使用方便、可用于小車避障和防跌落等特點。這里要注意的是該傳感器檢測到手或者其他障礙物時輸出低電平， 即0（有效距離102cm 之內）， 而沒有檢測到手或者其他障礙物時輸出高電平，即1。
（四）硬件搭建
1．將兩個數字防跌落傳感器固定在支架上面，即支架左邊一個傳感器，右邊一個傳感器（使用支架的目的是便于學生區分左、右兩個傳感器以及檢測手勢方向）。
2．將LED 模塊、兩個數字防跌落傳感器接到擴展板的數字口上面，同時記錄連接到擴展板的數字針腳號， 如LED 模塊接到數字針腳3，左、右兩個數字防跌落傳感器接到數字針腳8、9 上面，如圖2 所示。
3. 通過USB 數據線將Romeo 控制器和電腦連接起來， 正確選擇板卡型號UNO 和端口號。
四、程序編寫
硬件搭建好之后， 接下來就需要編寫程序了。本課采用的編程環境是圖形化編程軟件ArduBlock 。ArduBlock 是一款為Arduino 設計的圖形化編程軟件，是Arduino 官方編程環境的第三方軟件，目前必須依附于Arduino 2 IDE 軟件運行，使用圖形化積木搭建的方式編程， 可視化和交互性強，編程門檻低，即使沒有編程經驗的人也可以嘗試給Arduino 控制器編寫程序。
在編寫程序時， 筆者提供了兩種思路：其一， 如果左邊傳感器先檢測到手，一段時間之后（如200 毫秒），右邊傳感器會檢測到手，而左邊傳感器檢測不到手，這說明手勢方向是從左到右點亮LED；如果右邊傳感器先檢測到手，一段時間之后（如200 毫秒）， 左邊傳感器會檢測到手而右邊傳感器檢測不到手，這說明手勢方向是從右到左熄滅LED，參考程序如圖3 所示。
其二， 如果左邊傳感器先檢測到手，然后在一段時間內（如600 毫秒內）不斷地判斷右邊傳感器是否檢測到手， 如果這段時間內右邊傳感器檢測到手， 而左邊傳感器沒有檢測到手， 說明手勢方向是從左到右；如果右邊傳感器先檢測到手，然后在一段時間內（如600 毫秒內）不斷地判斷左邊傳感器是否檢測到手， 如果這段時間內左邊傳感器檢測到手， 而右邊傳感器沒有檢測到手，說明手勢方向是從右到左，參考程序如圖4 所示。
基于以上兩種思路，在教學中，筆者選擇了思路一，主要是因為這一節課是培養學生的創造能力， 消除學生對高科技的神秘感，所以通過兩個傳感器檢測到手勢的時間順序來理解手勢識別的過程原理是本節課的一個重點， 學生在理解原理的基礎上，很容易就可以利用已有知識通過思路一編寫程序實現手勢控制LED 的效果。學生在實現效果的同時，可以引導學生運用不同的編程思想如思路二實現相同甚至更優的效果。
五、拓展應用
人類學習具有“聚類”特點，不管是新知識的獲取還是原有知識的同化， 都習慣以“類”為依據進行加工、存儲和提取。教學設計應以某種聚類方式將相關學習內容連成組塊，從而在局部上聚類知識內容，在宏觀上形成課程內容的集合， 逐步呈現給學習者，從而達到較好的教學效果。根據已有研究，大致有三種聚類方式：以相似的功能、相似的技術思想、相似的目標聚類。
通過這一節課的學習，學生能夠掌握通過手勢來控制LED 亮滅的相關核心內容。我們可以從聚類的三種方式來讓學生發揮自己的想象，制作一些有創意的作品。例如，以相似的功能（實現LED 的自動開啟和關閉）來聚類設計LED 項目，可以分別采用光控、聲控、遙控等單一傳感器或不同傳感器組合來實現；以相似的技術思想（手勢控制）為例，來聚類設計手勢控制的項目，可以通過手勢來控制電風扇、電視等，除此之外還可以將機器人的各種元器件及解決問題所需的相關學科知識逐一卷入機器人的學習中。
六、教學實踐
（一）視頻展示，引入新課
在上課之前， 先給學生播放一段《酷斃燈》的視頻，同時給學生拋出一個問題：視頻中的燈與我們平常的燈有什么不同？ 讓學生帶著問題觀看視頻,吸引學生的注意力，激發學生學習以及探究原理的興趣。視頻播完之后，請兩位學生回答之前的問題。如果學生回答正確（手勢、傳感器），可以繼續向學生提問：“如果是傳感器，是什么傳感器？ 該傳感器有什么功能？ 你知道的傳感器中哪些有類似的功能？ ”“如果是手勢，手勢是如何識別出來的？ 手勢有哪些情況？ ”等等。如若學生回答不出來，可以給學生一些提示，如“平常的燈是通過什么來控制的？ 視頻中的燈有沒有用到按鈕？”等。在引出“手勢”之后，出示活動主題“創意LED———手勢控制LED”。
（二）拋出疑問，分析問題
在這一環節， 先給學生介紹當前手勢識別的一些原理和技術， 然后引導學生小組討論：利用我們之前接觸過的傳感器（光線傳感器、按鈕等）能否識別手勢？如果能識別，是哪種類型的傳感器？ 需要幾個？ 如果不能，那需要用到哪種功能的傳感器？ 基于以上討論，引出具有檢測障礙物功能的數字防跌落傳感器，該傳感器只能檢測障礙物的有無，并不能檢測出障礙物的方向；與按鈕一樣，輸出的是高低電平信號， 如果檢測到障礙物則輸出低電平，相反則輸出高電平。學生在對數字防跌落傳感器有了一定的認識之后， 繼續向學生拋出問題： 一個這樣的傳感器能識別出手勢方向嗎？小組討論完之后，得出：至少需要兩個這樣的傳感器才能識別出手勢方向。然后，向學生介紹利用兩個傳感器識別出手勢的思路，即利用兩個傳感器檢測到手勢的時間先后來識別手勢。為了便于學生觀察和理解，將兩個傳感器分別貼在黑板上，然后手勢從左到右，再從右到左（如圖5），反復幾次后，與學生共同討論，得出：手勢從左到右的時候，左邊的傳感器會先檢測到手，一段時間之后，右邊的傳感器會檢測到手；而手勢從右到左的時候，右邊的傳感器會先檢測到手，一段時間之后，左邊的傳感器會檢測到手。其中計算一段時間的長短， 引導學生用物理學中的t=s/v 來理解，s代表的是兩個傳感器之間的距離，v 代表的是手勢的速度。
手勢控制LED 的思路清晰之后， 引導學生將上述自然語言轉化為流程圖，以手勢從左到右流程圖為例，如圖6 所示。手勢從右到左的流程圖請一位學生到講臺上來畫。
經過上面的分析之后，學生可以將手勢識別這個抽象的問題轉化為易于理解和實現的步驟。
（三）搭建硬件，程序編寫
向學生提出任務： 手勢從左到右點亮LED；手勢從右到左熄滅LED。
演示傳感器、LED 與控制器的連接以及手勢從左到右點亮LED 的程序。然后讓學生自己搭建硬件， 編寫程序完成基礎任務。學生在下載程序觀察現象時，會發現兩個傳感器同時檢測到手時，LED 有閃爍現象， 此時應留給學生自主探究的空間和時間，讓學生自由討論，發散他們的思維，提出不同的解決方案。如果學生未能解決問題， 引導學生回顧手勢識別的過程并分析得出：以手勢從左到右為例，當手勢從左到右時，右邊的傳感器能檢測到手，而左邊傳感器并不能檢測到手， 這兩個條件必須同時滿足才能說明我們的手勢方向是從左到右。讓學生在原有程序的基礎上， 修改程序，觀察現象。完成任務的同學，嘗試實現手勢控制呼吸燈。
（四）拓展提升，課堂總結
在本節課結束時， 筆者給學生提供了一個創意記錄表， 讓學生將自己的創意記錄下來，同時鼓勵學生利用已有知識或上網查閱資料等多種途徑嘗試實現自己的想法。最后通過演示手勢控制PPT 的過程對本節課進行總結：Arduino 機器人可以制作很多作品。Arduino 機器人課程不僅讓學生學習機器人的知識和技術，更重要的是讓學生運用所學的知識，制作各種有創意的作品。
本節課主要是讓學生制作一些有創意的機器人作品，消除學生對機器人的片面認識。從學生掌握的情況來看， 幾乎所有的學生都已經理解了手勢控制LED， 即手勢從左到右點亮LED，手勢從右到左熄滅LED。
* 本文系教育部人文社會科學研究青年基金項目“義務教育STEM 校本課程的開發與應用研究”（項目編號：13YJC880121）；國家社科基金教育學青年項目“多平臺、跨學科、聚類化、重創造的中小學機器人教育研究”（項目編號：CCA130133）；國家社科基金教育學重點課題“信息化促進優質教育資源共享研究”（項目編號：ACA120005） 等多項課程的綜合研究成果之一。
參考文獻
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［3］鐘柏昌,李藝.信息技術課程內容組織的三層架構[J].電化教育研究,2012+（5）
［4］謝作如.S4A 和互動媒體技術［M］.北京:清華大學出版社,2014
征稿啟事
2014 年是我國普通高中通用技術課程實施的第十年， 為了回顧十年來我國課程改革實驗省區開設普通高中通用技術課程的基本情況， 總結經驗， 尋找問題，為今后的發展做好鋪墊，確定方向，我編輯部擬從2014 年開始以“我的通用技術教育之路”為主題開展征稿活動，誠邀一線教師、教研員、教材編寫者、教育研究者以及關注這方面教育的社會各界人士的積極參與。
一、征稿范圍
來稿應以參與通用技術教育實際工作經驗的反思與總結為主， 介紹各地通用技術課程開設的成功經驗和科研成果，展示優秀的教學成果和教學案例等。
可以圍繞以下內容自擬題目進行論述：通用技術課程實施的目標是否達成；通用技術課程的理論建構和實施意義； 通用技術課程開設的政策保障； 各地通用技術課程實施的情況； 通用技術課程開設與落實情況； 通用技術教學實踐情況、通用技術教師專業發展情況以及學生技術素養提升情況； 通用技術教材的追求與實施建議； 通用技術課程的價值與社會影響力。
如何在教給孩子應試能力的同時，也教給孩子更重要的社會生存能力，是中國教育目前必須解決的一個主要問題。那么什么才是孩子最需要的生存能力呢？愛因斯坦認為：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，而且是知識進化的源泉?！毕胂罅倘恢匾?，但如果只有想象力而不動手實踐，那么我們永遠也不會有今天的汽車和飛機。所以除了想象力，我們還需要創造力。
愛迪生對創造力有一個精辟的詮釋：“天才就是99%的汗水再加上1%的靈感，而那1%的靈感恰恰是最重要的?！被仡櫸覀儺斀竦慕逃?，孩子們雖然付出了99%的努力甚至更多，整天沉浸在題海之中，但卻扼殺了更重要的探索精神和解決問題的能力。所以創造力不但需要有艱辛的血汗付出，更重要的是要有靈感相伴。
有了想象力和創造力就夠了嗎？“地溝油”、“三鹿奶粉”以及最近的“復旦博士生投毒案”都是想象力和創造力的產物，生存教育中還必須關注重要的人文和道德教育，如發明家、藝術家等成長的故事，了解人類發展和藝術美學等知識，培養崇高的人文情懷。
在日益全球化的今天，特別是對于快速發展的中國來說，面對撲面而來的工作挑戰和職業困惑，我們數百年來沿襲不變的應試教育和秧田式的課堂教學模式正面臨巨大的危機，一種能夠個性化、差異化培養學生的創新教育未來教室已經成為我國發展的迫切需要：以面向全體學生、全面提高學生的創新能力為目的，注重開發學生的潛能，培養學生的自主學習能力和自我發展能力為手段。我們的學生需要多維能力來解決未來工作中遇到的各種復雜問題。
彰顯創新教育的未來教室
比特實驗室把先進的物聯網科技與國際工程教育改革的最新成果CDIO[3]（Conceive構思，Design設計,Implement實現，Operate運營）工程教育模式完美地結合在一起，并結合青少年的特點，開發了適合不同年齡孩子的物聯網傳感電子交互體驗式訓練課程體系。比特實驗室的特點是把生活與課堂、科學和藝術緊密融合，彌補了中國應試教育中存在的缺陷和不足，不僅鍛煉學生的語、數、外能力，而且鍛煉學生的動手創造以及團隊合作能力，打造了一間基于物聯網科技的未來教室。
比特實驗室為在“應試教育”的苦海中奮力掙扎的孩子們提供了一個“生存教育”的綠色小島，“不讓一個孩子掉隊”是比特實驗室的教育目標。比特實驗室，不僅讓孩子們學到比知識更重要的3個“愛”（愛因斯坦的想象力，愛迪生的創造力和貫穿生活的愛心），而且教會孩子21世紀最重要的7項生存能力（創造發明能力、團隊合作和領導能力、創新思維和解決問題能力、運用物聯網最新科技能力、快速獲取知識和信息能力、跨文化和地域的理解能力、自主學習和職業規劃能力）。從比特實驗室走出來的孩子將是一個個富有自信、激情和夢想，熱愛生命和創造的未來有用之才。
傳統的應試教學方法，教師與學生完全在高度緊張的學習氛圍中，一切以分數為最高標準。在課堂上，學生只為考試而學習，從而造就了學生脫離實際的無效習慣和能力，以致阻礙了他們今后的自主學習能力及工作能力的培養。
比特實驗課程的教學方法和內容，融入了最前沿的翻轉課堂、大數據和物聯網科技的特征。教師與學生是在相互交流和學習的氛圍中，以產品設計與項目合作的形式開展教學的。學生在課堂上圍繞自己感興趣的項目和產品設計開展團隊合作與相互交流學習，而不再是簡單被動地接收知識；教師的作用是協助學生完成項目，在不同的項目小組中做好協調與組織工作，發現學生和解放學生，而不再是教授學生知識和幫助學生應付考試。
比特實驗室的建設
比特實驗室的建設包含科技和素質兩個教學層面：在科技教育層面上推進的是目前世界上最前沿的以傳感器和智能化控制為主的物聯網技術，而且最能體現從技術到實用的轉換。例如，生活中處處可以用到的“拍手點亮的燈”、“會說話的溫度計”和“長眼睛的電風扇”等。另外，比特實驗室還提供體現物聯網實際應用的“手機控制智慧農業”和“智慧家居”等實驗系統。例如，“手機控制智慧農業”系統可以讓普通農民通過手機檢測蔬菜暖棚的溫度、濕度、光照度和二氧化碳濃度等，從而實現自動施肥和澆灌，不僅可以降低勞動力成本， 還可大大節約寶貴的水資源，提高農作物的產量和質量。這樣一個完整的“智慧農業”物聯網系統，可以讓學生在比特實驗室一節課的時間內采用DIY模塊自己動手搭建完成，激發學生的創新意識和科學探索的熱情。
比特實驗室在素質教育層面上推進的是針對目前中國的應試教育中所欠缺的部分，突出培養學生的創新意識和對科學知識的探索精神，激發學生自主學習的興趣和積極性，從而提高學生成為創新人才的全面素質。比特實驗室采用了個性化的快樂互動教學模式，營造了一個透明和彩色的創新思維空間（如圖1），從教室的課桌到傳感器電子作品的造型，采用了透明和彩色的積木式模塊，提倡每個人都是與眾不同的，分數的評估不是和其他人相比，而是和過去的自己比較，這是激發自己前進的真正動力。
課程從一個感人的科學家故事或生活哲理故事開始，從學生聚精會神地聽故事到大膽地動手做實驗。讓學生在實驗的互動過程中，提高動手能力和創新能力，學會如何面對失敗和承受挫折，如何幫助失敗的同學，如何發現自己的能力和提高自己的學習自信心；在團隊的協作中鍛煉領導和團隊合作能力。通過學生對自制作品的快樂體驗和創新思維訓練，不但提高了學生的動手和想象能力，而且通過對作品的表述和演講提高了學生的語言表達和藝術審美能力。
每個孩子都是天生的發明家，比特實驗室把物聯網傳感器的應用和3D創意藝術設計巧妙地結合在一起。為了激發學生的創新精神，比特實驗室內所有的設計都是由小的積木塊（“Bit”位）組成。椅子和桌子是由透明的可拼裝亞克力面板和矩形框架組成，學生可自行組裝和修理；透明的桌面可以讓學生在不影響動手實驗活動的情況下，透過桌面看到教科書，或儲存在平板電腦內的課程設計指導和項目要求，或上網搜索顯示的重要信息，無形中把實驗活動的面積增加了一倍。
電子傳感器積木模塊包括了生活中常用的四大領域：節能環保（如聲控燈和溫度報警器）、家居安防（如手機監控家內是否有人）、運動健康（如超聲波測身高、運動計步器等）和娛樂游戲（如平板電腦控制的小車、地磁感應收音機等）。例如，聲控、光控、紅外、超聲波、溫濕度、加速度和氣體傳感器等（如圖2），學生可以根據自己產品設計的需求將這些傳感器和相關的控制器模塊通過插拔式導線連接起來，快速構成一個完整實用的傳感電子系統。這樣不但可以激發學生設計電子系統的興趣，而且增強了學生的動手和創意設計能力。
創新課堂教學流程
比特實驗室的教學流程主要包括四個部分：了解發明家和人類科技發展的歷史；做一個嚴謹的工程師；做一個富有創意的藝術家；做一個充滿激情的演說家?；顒影凑湛鬃拥摹叭诵斜赜形規煛钡捻椖亢献髂Ｊ介_展，每隊由3～4名學生組成，男女搭配。在每個創意項目中，團隊成員一起工作，解決沖突的思路以達成共識的設計。不同的人才，不同的創意，不同的才智，整個團隊成員在創新中，不停地融合再融合，成為一個團結協作的優秀團隊。
（1）了解發明家的故事：激發學生的求知欲、好奇心和探索進取精神，如愛迪生實驗上千次成功發明電燈等感人故事。
（2）做個嚴謹的工程師：鍛煉學生的動手、觀察、思考和解決問題的能力。學生要學會如何有效地使用各種傳感器模塊來解決現實生活中的問題。
（3）做一個富有創意的藝術家：鍛煉學生的想象力、創造力和團隊合作以及溝通能力，激發藝術靈感和勇于創新的精神。學生利用多彩的3D造型模塊，搭建出時空穿梭機和陽光環保車等。
（4）做個充滿激情的演說家：鍛煉學生的語言表達、審美演講能力，成為樂觀進取和勇于挑戰的高素質人才。學生就自己團隊完成的作品上臺演講，有的同學描述：“我永遠也忘不了第一次上臺演講的羞怯，第二次的漸變，第三次的落落大方。”
學生完成小組設計的作品后，每一個團隊都會寫上對作品的描述和對其特點、功能、實用性的介紹，以及市場化、成本和利潤的期望。這樣的活動使學生增強了自信心，提高了在其他人面前演講的技巧。
