前言

越来越多的迹象预示人工智能将是下一次工业革命的核心驱动力，成为人类进步新的推动引擎。2017年7月8日，国务院关于印发《新一代人工智能发展规划的通知》，把智能机器人作为大力培育发展人工智能新兴产业的重点之一，要求实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。

目前，我们的基础教育阶段的信息技术教材中虽有一部分机器人的课程，也可以归类到人工智能领域。但总体上看数量偏少，趣味性不强，具有公司壁垒、价格昂贵、软件迁移性差等特点都限制了它们的普及和实施。一些发达地区的学校已有一些社团开展人工智能方面的教学实践，每年也有各级各类的机器人竞赛举行，但总体上看因缺乏系统的教材师资、受设备等条件的制约，目前尚未在中小学全面开设专门的人工智能课程。

在基础教育阶段面向全体学生有效实施人工智能教育是目前亟待解决的问题，机器学习、数据挖掘、人工神经网络等领域显然过于高大上，智能机器人的开发与应用涉及感测技术、通信技术、智能技术和控制技术，学生喜闻乐见，是渗透人工智能教育的最佳载体。笔者基于多年的信息技术、科技教育经验编写了本书，其中课程的设计注意层次性、趣味性、整合性、平民化及易迁移，本书共有20个智能机器人课程项目，以每个项目平均2课时，每学期20课时计算，可以覆盖一个学年的学习时间。配套器材每套仅千余元，以三人小组一套配备，每校投入万余元即可在年级段面向全体学生开设智能机器人创新课程，在赋予机器人智能的实验过程中享受创造带来的乐趣。另外，考虑到学生已有Scratch编程基础，为便于学生迁移，采用mBlock软件，此软件的核心还是Scratch 2.0，学生也容易上手。

本书分3部分，第1部分是入门篇，需要正确安装巡迹传感器、超声波传感器及红外线接收装置等，编制指挥机器人完成避障、追光、手势及红外线遥控等动作。第2部分是进阶篇，有更多传感器的加入，程序更具智能化，部分机器人的“表演”会让人目瞪口呆，个性化的创意让许多配件无处寻觅，需要3D建模打印。第3部分是整合应用篇，除了Aurgia主板及传感器外，其余诸如外壳、机械传动配件等均需要学生运用已学的3D建模打印本领，设计、建模、打印。本书项目众多且层次分明，师生可以在这个“课程超市”中选择感兴趣的，适合自己水平的案例进行制作。本书是基于Arduino开源平台，图形化编程的案例资源网络上日趋丰富，学生有时可以借助相关网络案例资源对自己的机器人设计进行功能的拓展和完善，融入自己的创意进行二次开发。

基于Arduino的智能机器人课程的教学目标是让学生了解信息技术发展的前沿，激发其对人工智能技术未来的追求，使其具备面向未来的核心素养。许多项目预设的问题都需要学生运用跨学科的知识来解决，因此本书也可以作为学校进行STEM教育的选修用书。本书中让人目瞪口呆的智能化机器人具备足够的吸引力，会让学生沉浸其中，引导深度学习及高阶思维的发生。当然教师也要在其手足无措时适时地给出教学支架引导其探索“人工智能”的旅程。

本书所附光盘中含有各项目的mBlcok程序，高清调试演示视频等，适用年级为小学六年级或初中低年级，部分难度较大的项目可以作为学校的STEM社团或机器人社团的活动内容。

光盘根目录与课程设置一致，每节课下有MAX模型、3D打印STL文件、mBlcok程序、演示视频等子目录。MAX模型是编者根据案例设计需求构建的，可供借鉴参考。配套的mBlcok程序均通过实际调试，如有错漏还望批评指正（邮箱：zyc_70@163.com；zhouyingchun@sina.com或50108461@qq.com）！

周迎春

2017年10月