第一阶段：初识 SPIKE
硬件认知 · 图形化编程入门 · 第一次让乐高动起来
01
走进 SPIKE 世界
什么是 SPIKE Prime？主控 Hub 上每个按钮是干什么的？零件怎么分类整理？第一次打开 SPIKE App，完成软件连接和基础操作。
作品：成功连接并点亮 Hub
02
我的第一个程序
认识 SPIKE 编程界面——积木块拖拽、程序区、代码区。编写第一个程序：让大电机转动 3 秒钟后停止。理解程序的"顺序执行"概念。
作品：电机正转 3 秒
03
前进与转弯
用两个大电机组成驱动底盘。通过调整两个电机的速度和方向，实现前进、后退、左转、右转、原地旋转等基本动作。
作品：可控移动底盘
04
循环的力量
为什么要写重复的代码？学习"重复执行 N 次"和"一直重复执行"积木，让机器人反复做同一个动作。理解循环在编程中的核心地位。
作品：自动往返小车
05
声音与灯光秀
SPIKE Hub 自带 5×5 LED 点阵和扬声器！学习控制矩阵灯显示图案、播放内置音效，配合循环做出一段灯光+音效表演。
作品：Hub 灯光音乐秀
06
等待与计时
机器人需要"耐心等待"。学习不同类型的等待积木——等待时间、等待电机到位。用计时器精确控制多个动作之间的间隔。
作品：交通信号灯模型
07
变量初体验
变量是什么？就像一个可以装数字的盒子！创建第一个变量，用它来记录循环次数、存储速度值，让程序变得"有记忆"。
作品：计步器 + 倒计时器
P1
🏆 阶段项目：巡线小车
综合前 7 节所学知识——搭建一个两轮驱动的底盘，用颜色传感器识别黑线，让小车沿着画好的线路自动行驶。这是机器人竞赛中最经典的入门项目。
结课展示：每人演示巡线效果 + 讲解原理
第二阶段：感知世界
传感器 · 数据读取 · 让机器人 "长眼睛"
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距离传感器的眼睛
机器人怎么知道前面有多远？学习距离传感器的工作原理——发出超声波、接收回波、计算时间差。在屏幕上实时显示检测到的距离值。
作品：电子尺 + 距离报警
10
颜色识别魔法
颜色传感器不只是认黑白！它能分辨红、黄、蓝、绿等多种颜色，还能测量物体表面反光的强弱。学习两种工作模式的切换和应用。
作品：自动分拣机雏形
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力传感器：摸得到的信号
用力按压会产生什么信号？力传感器能检测按压力度的大小。学习设置不同的力触发阈值，做一个人体感应开关。
作品：按键力度测试仪
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If-Else：机器人的大脑
如果……就……否则……——这就是计算机最核心的思维模式。结合传感器数据做判断：距离小于 10cm → 停下；大于 10cm → 继续。
作品：防碰撞自动避障车
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陀螺仪与平衡
SPIKE Hub 内置了六轴惯性测量单元（IMU）！它可以检测倾斜角度、加速度和方向变化。利用这个"内耳"，做一个倾倒报警装置。
作品：不倒翁报警器
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多传感器融合
同时使用两个或更多传感器时怎么办？学习多条件嵌套判断：先检查距离 → 再检查颜色 → 最后决定动作。理解传感器优先级和冲突处理。
作品：迷宫探索者
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数据记录与分析
把传感器采集的数据记录下来！用列表存储多次测量结果，分析数据的最大值、最小值、平均值。培养科学实验的数据意识。
作品：环境数据采集报告
P2
🏆 阶段项目：智能停车库
模拟真实停车库场景：车辆驶入 → 距离传感器检测车位占用情况 → 颜色传感器识别车型分类 → 自动放行或引导至空位。完整呈现工业自动化系统的运作逻辑。
结课展示：功能演示 + 系统流程讲解
第三阶段：机械大师
齿轮传动 · 结构设计 · 复杂运动机构
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齿轮传动入门
齿轮是机械世界的"翻译官"——它能把快变慢、把慢变快、把力量放大。学习不同大小齿轮的组合方式，理解传动比的计算。
作品：多档变速器
18
连杆机构：直线运动变曲线
汽车雨刷为什么来回摆动？发动机活塞怎么把圆周运动变成直线？学习曲柄摇杆机构和四连杆机构的设计与应用。
作品：摇摆机构 + 步行腿
19
抓取机构设计
机械臂的"手"是怎么设计的？学习平行夹爪的结构原理，用蜗轮蜗杆实现自锁（断电后不会松开），做一个能抓取物体的机械手。
作品：电动夹爪机械手
20
升降与伸缩机构
消防云梯怎么升上去？叉车货叉怎么伸出来？学习三种常见的升降机构——剪刀式、丝杠式、齿条式，每种都有独特的应用场景。
作品：可升降平台
21
转向机制揭秘
汽车转弯时四个车轮的角度一样吗？其实不一样！学习阿克曼转向几何原理，搭建一套真正的转向悬挂系统。
作品：前轮转向底盘车
22
发射与投掷机构
投石车、篮球发射器、乒乓球发球机——它们的本质都是"储存能量→瞬间释放"。学习扭力弹簧和弹性势能在机械中的应用。
作品：可调角度发射器
23
中电机精巧应用
大电机负责跑，中电机负责"精细活"。学习中型角电机的角度控制能力——精准转到指定角度、保持位置，适合做雷达扫描、摇头等动作。
作品：自动跟踪雷达站
P3
🏆 阶段项目：全自动分拣机器人
综合运用所有机械知识——传送带输送 → 颜色传感器识别 → 分拣拨片将不同颜色物体推入对应区域。这是一台完整的微型工业流水线。
结课展示：实物分拣演示 + 设计图纸分享
第四阶段：机器人总动员
综合项目 · 竞赛模拟 · 创新设计 · 结课展示
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FLL 竞赛规则解读
了解全球最具影响力的青少年机器人赛事——FLL。解读年度主题任务卡，分析得分规则和时间限制，为接下来的模拟竞赛做准备。
产出：任务分解表 + 策略方案
26
任务机器人设计
面对一个具体竞赛任务，如何设计解决方案？学习从任务需求出发，拆解子目标、选择合适的机械结构、规划传感器布局。
产出：设计方案书 + 结构图
27
Python 文字编程入门
SPIKE 不只是积木拖拽！它支持 MicroPython 文字编程。从图形化过渡到代码，用 Python 控制电机和传感器，为更高阶的编程打好基础。
作品：用 Python 写一个巡线程序
28
遥控与无线通信
用手机或另一个 Hub 远程控制你的机器人！学习蓝牙配对和通信原理，制作一个可以用手机屏幕操控的全功能遥控机器人。
作品：手机遥控多功能机器人
29
自由项目立项
从零开始设计自己的终极机器人项目。确定做什么 → 功能拆解 → 技术选型 → 物料规划 → 时间计划。老师一对一指导创意可行性。
产出：完整项目方案书 + 物料清单
30
自由项目制作（上）
按照自己的方案开始动手。机械结构搭建 → 传感器安装调试 → 核心程序编写。老师巡回指导，帮助攻克技术难点。
完成主体结构和核心功能
31
自由项目制作（下）
完善项目的所有功能和外观细节。进行整体联调测试，排除 bug。同时准备结课展示演讲稿和演示流程。
项目完工 + 展示 PPT / 演讲稿
P4
🎓 结课展示大会
每位学员 5 分钟项目展示 + 技术讲解 + 现场问答。邀请家长观摩。优秀项目可获得"云帆科创小工程师"认证证书，表现突出者推荐参加 FLL / WRO 等官方赛事。
连堂展示（180 分钟）+ 家长开放日