本书通过对创新设计理论基础的阐述，重点介绍了基于LEGO的创新设计、程序控制及实践训练。内容包括：创新设计与系统方案设计、LEGO部件设计与创建基础、LEGO常用机构与创新设计、乐高CAD软件、ROBOLAB基础编程、ROBOLAB高级应用、VisualBasic开发基础、N03语言开发与控制、创新实践训练等。 考虑到不同的读者和使用对象，在本书编写时除注意内容安排的系统性和完整性外，还注意突出层次性和实用性，旨在通过对一些基础问题的介绍，引领大家在实践创新中有更大的收获。 本书可作为机械、电气、自动化等工程类本、专科用于创新教育，也可用于机械类专业机械运动方案设计或机电一体化系统课程设计，或者作为文科类学生培养创新意识、了解工程基础知识使用。

创新、应用和知识复合型人才一直是社会人才需求的重点，也是各类高校人才培养的主要目标与关注点，不同学校在人才培养过程中，各有侧重，各有兼顾，但很难兼而有之。这类人才大多必是具备深厚的多学科理论基础知识、很强的实践能力和自我意识体现；但深奥的多学科理论知识让很多学生望而却步，枯燥的教学、科研实验使学生兴趣并不高，这些都可能导致人才培养目标与现实培养的学生在知识与能力的掌握方面都有一定的差距，特别是理论与实践的脱节。之所以是高素质人才，是因为将知识融人个人并转化为能力且得以尽情发挥。笔者多年在高校从事理论研究和教学实践过程中，一直致力于寻找能充分结合理论并将理论灵活运用于实践、能充分调动和发挥学生创新意识的教育手段和载体，希望将其应用于教学改革。2001年，终于发现了乐高教育系列并通过多年实践教学，充分体会到理论知识与实践应用的零距离关系，深刻意识到多学科知识的相关性和紧密性，现实工作又何尝只是某一专业知识的生搬硬套或应用。 创新贵在实践。在实践中创新，在创新中学习，从而构筑新的知识框架和达到知识积累的目的，是实现素质教育和培养创新型人才的根本。创新的不确定性决定了知识结构的复杂性，而知识的多样性又造就了创新型人才的培养，而创新又通过实践来体现。编者就是基于创新、应用和知识复合型人才为培养理念，融合素质能力教育与基础知识教育，将“做中学”的学习理念和“拿来用”的知识构建理论贯穿于教学，将解决类似实际问题搬人课堂，让学生熟悉知识型社会学习和工作之间的关系，尽早建立终身学习的理念。 本书基于创新教育载体——LEGO(乐高)教育部件，首次系统地将创新理论、技法与创新实践进行有机结合。通过创新实践训练，不仅有助于深刻理解和结合创新理论与技法，同时能够将创新意识很好地通过载体来实现。通过多年实践，本书对基于乐高教育的知识结构和应用进行了系统提炼，汇总了基于创新实践训练所做的一些具体工作，希望此书能给使用者带来一些帮助。本书最大特点，一是希望使用者通过对本书的学习和实践训练，超脱一定意义上的专业界限，丰富知识结构；二是通过对机器人结构创建，提高创新意识和创新设计能力；三是通过对机器人的控制，提高计算机编程能力；四是通过项目训练，提高团队合作能力。 全书知识结构体系全面而完整，内容涉及创新基础理论、创新意识培养、创新基础素质训练、创新设计和创新实践能力锻炼、创新实例等多个方面。针对不同的读者对象，全书在内容上大致可分为基本篇、提高篇和精通篇三个层次。建议机械、电气、自动化等工程类本、专科专业在用于创新教育的教学时数为48学时，教学与实验时间比为1：2；本书也可用于机械类专业机械运动方案设计或机电一体化系统课程设计；也可作为文科类学生培养创新意识、了解工程基础知识使用。目前，乐高机器人系列教育产品已经在世界各地的高等院校中得到了广泛应用，如美国麻省理工学院、卡梅隆大学、英国拉夫堡大学、德国汉堡大学、挪威科技大学、新加坡南洋理工大学、香港理工大学、清华大学、上海交通大学、大连理工大学等，不久的将来，随着教学改革的深入和创新教育的推广，预计在我国将有更多的高等院校使用。 各章的编写分工如下：第一、七章由上海水产大学王永鼎编写，第二章由浙江海洋学院顾平灿编写，第三、十章由浙江海洋学院章海编写，第四、八章由浙江海洋学院刘全良编写，第五章由上海西觅亚科技有限公司郑家胜编写，第六章由深圳西觅亚科技有限公司施华平编写，第九章由中国计量学院赵子恺编写。全书由刘全良设计并负责统稿。 全书由上海交通大学王石刚教授主审，并提出了许多宝贵意见，在此表示感谢。 由于该内容教材在国内是第一次编写，限于水平，错误和不妥之处在所难免，敬请学界同仁和广大读者批评指正。

序
前言
第一章 创新设计与系统方案设计
第二章 创新设计的载——LEGO教育部件
第三章 LEGO部件设计与创建基础
第四章 LEGO常用机构与创新设计
第五章 乐高CAD软件
第六章 ROBOLAB基础编程
第七章 ROBOLAB高级应用
第八章 Visual Basic开发基础
第九章 高级语言开发与控制
第十章 创新实践训练
参考文献