（参考教案）第13课机器人灭火——迷宫灭火.doc

（参考教案）第13课 机器人灭火迷宫灭火龙泉中学罗秋 一、教学目标。1、知识目标：、了解结构化程序设计。 、了解主程序和子程序的概念。、知道在QBASIC中子程序的格式和如何在主程序中调用子程序。 2、能力目标： 、 机器人迷宫灭火的策略分析。、学会编写迷宫灭火程序流程图。 、掌握迷宫灭火机器人的搭建。 3、情感目标： 、培养学生的观察能力、动手能力、创造能力，养成良好的思维习惯。 、通过对光学、计算机科学、机械原理以及美学等的综合运用，提高学生的综合运用。 、通过竞赛机制，提高学生的竞争和合作意识，锻炼学生比赛时的灵活性。 二、教学重点、难点 重点：迷宫灭火机器人的搭建。 难点： 、结构化程序设计； 、QBASIC的程序算法中主程序和子程序的概念； 、编写迷宫机器人灭火程序。 三、教学方法 以学生直接实践体验为主，辅以教师演示、启发、引导。 四、教学准备 纳英特机器人套装、电脑、网络教室，机器人调试场地或模拟平台环境。 五、教学过程 1、引入：前课学习的灭火机器人有一个明显的问题，就是需要人为告诉它在哪个房间里有火源。如果机器人从起始位置，并不知道那间房间有火源，它该怎样去完成灭火任务呢？显然，我们可以将第8课机器人走迷宫与第12课的灭火程序结合起来。机器人从H位置出发，如果发现火焰，起动灭火程序，灭火；没有发现火焰，走迷宫，寻找火焰。2、新课：迷宫灭火机器人的制作1）迷宫灭火的流程图程序流程图可详可略，简略的流程图，模块化结构明显，思路清晰；而详细的流程图，将模块结构细化，便于编写程序。下面我们分别给出迷宫灭火模块化流程图和分解细化后的流程图： 模块化程序流程图 根据模块分解流程图图 13-1 迷宫灭火程序图2）迷宫灭火机器人的搭建根据图13-1的流程图，想一想，我们该怎样搭建一台灭火机器人？从流程图看，机器人走迷宫采用的是左手定则，为使机器人能判断前方和左边有无障碍物，我们分别在前方和左侧各安装一个红外传感器，安装端口号分别为第9、11号数字传感器端口；为使机器“看到”火焰，并确认自己已进入警戒线，我们还得给机器人安装一个灰度传感器和一个火焰传感器，其端口号分别为2、3模拟传感器端口。图 13-2是根据要求搭建的迷宫灭火机器人。图 13-2 迷宫灭火机器人迷宫灭火机器人结构简单，为防止机器转弯时卡死，我们将前方红外传感器探测方向稍向右偏了一点点。迷宫机器人灭火程序根据灭火机器人程序流程图和机器人传感器的搭建端口，编写的迷宫机器人灭火程序如图 13-3所示。特别注意程序中传感器的端口号必须与实际机器人传感器连接端口号一致。图 13-3 迷宫机器人灭火程序程序中地面警戒线（白线）的灰度值以及蜡烛的火焰值需要现场实际测定。知识窗：结构化程序设计从图13-1的模块化程序流程图和图13-3的程序我们可以看出，迷宫机器人灭火程序，实际上是由“灭火”与“走迷宫”两个独立程序组合页成的。像这样将程序分成若干个模块，每一个模块完成一个或几个功能，这样的程序设计叫“结构化程序设计”，又叫模块化程序设计。1主程序和子程序在QBASIC中，一个程序可以是一个主模块，也可以是由一个主模块和若干个子模块构成。我们常常把可以多次调用、能够完成特定操作功能的程序段编写成独立的程序模块，称为子程序，而程序的主模块叫做主程序。主程序可以多次调用子程序。这种做法能使程序结构清晰，具有良好的可读性和易维护性。2QBASIC程序的模块化结构解决一个复杂问题，往往需要编写一个比较大的程序，这时我们常把一个总任务划分成一个个子任务，每个子任务由功能相对独立的一段子程序完成，而主程序则整体控制和调用子程序，以完成总任务，这就是QBASIC程序的模式化结构思想：（1） 一个QBASIC程序可以由一个主程序组成，也可由主程序和若干子程序构成；（2） 每一个主程序或子程序为一个单独的程序模块，分别进行设计，在运行时QBASIC会把这些模块组织起来，成为一个整体；（3） 从主程序调用子程序有两种形式：“ CALL 子程序名”或“子程序名”。程序执行时，如遇到CALL语句，调用CALL语句指定的子程序，顺序执行该子程序中的语句，执行完成后，再接着执行主程序CALL语句的后继语句，直到程序结束。（4） 调用的子程序，必须是定义了的子程序。子程序总是以SUB语句开头，以 END SUB 结束，其格式为：SUB 子程序名 子程序体ENDSUB现在再用主程序调用子程序的方法编写迷宫机器人灭火程序：图 13-4主程序调用子程序图13-4的主程序结构清晰、逻辑强，语句精练；两个子程序功能明确：子程序miehuo只完成灭火任务；而子程序zoumigong则专完成走迷宫。3、声控启动灭火机器人作为子程序的应用，下面我们把迷宫机器人改成声控启动。任务描述：要求机器人停止在H，当“听”到出发的指令，立即启动开始走迷宫寻找火源，一旦找到火源，马上启动灭火程序灭火。程序如下：图 13-5 声控迷宫机器人程序4、思考与练习1 请画出图13