第21课 设计物联网应用
一、教材分析
本课教学内容分为两部分。第一部分在物联网小镇概述的基础上，重点以智慧校园中学生的入（放）学等场景切入，并借助“讨论坊”，建立体验—问题—技术三者之间的关系，进而使学生进一步理解物联网中信息感知、信息传输和智能应用的体系架构，为后续的实践项目进行铺垫。第二部分是物联网（实践）项目的方案设计或实验模型搭建。学生从生活中寻找合适的场景，围绕问题—技术—体验进行物联网项目的方案设计或模型搭建。
二、学情分析
通过前面的学习，学生虽然不一定真正体验过智能入（放）学环节，但是已经具有感知技术的知识储备，具有基于刷卡的校园消费、公交乘坐或高速不停车收费等场景的生活经验，因此，学生能够认同该智能化应用。
学生缺乏对项目案例进行系统分析的积累和经验，因此，如何构建项目案例模型需要具体的方法指导。
三、教学目标与要求
- 知识与技能
了解物联网小镇的概况。
通过智慧校园学生入（放）学案例，发现智能应用背后的问题、技术与创新三者之间的关系。
- 过程与方法
通过经验回顾与案例学习，尝试基于项目的智能化方案设计。
- 情感态度与价值观
在同伴间分享自己对项目的解理和见解。
通过学习和实践，进一步感悟物联网技术给生活带来的变革。
- 行为与创新
在项目落实的过程中，发现问题、设计创新，形成基于个体的思考与想法。
四、教学重点与难点
- 重点：基于学生入（放）学案例的智能化方案剖析。
- 难点：基于项目的智能化方案设计。
五、教学方法与手段
本课采用讲授讨论、小组合作等教学方法。
六、课时安排
安排1课时。
七、教学准备
与项目案例视频等教学资料、教学课件等。
八、教学过程
（一）情境导入
观看“探营无锡鸿山物联网小镇”视频。
提问：物联网在生活中的常见应用有哪些？
引出课题：智慧农业、智能家居、远程就医、无人驾驶、智慧旅游等物联网技术的运用给生活带来了便捷，使生活变得越来越舒适。随着科技的日新月异，物联网技术也在不断地创新发展，今天我们一起来设计物联网，畅想未来新生活。（揭示课题）
【设计意图】当今社会，物联网在生活中的应用越来越广泛，通过观看视频回顾总结之前学过的物联网技术，为后续学习做准备。
（二）项目活动2：体验智慧校园
- 案例再现，分析物联网的体系架构。
观看视频材料：智慧学校学生入学和放学场景的动画视频资料。
在纸上记录视频中所用到的物联网技术，并进行交流汇报。
提问：（1）智慧校园入学系统与传统的入校方式有什么区别？
（2）视频中运用到了哪些物联网技术？
明确：将学生姓名、班级等信息录入到校园卡中，在进入校园的时候校园门禁系统会感知、读取校园卡内信息，并发送学生到校短信到家长手机来传输信息，学校管理者通过信息管理平台，了解管理信息，实现智能运用，自动化的信息管理让家长和学校都能即时了解到学生的入（放）学信息。从中我们可以看出物联网通过信息感知、信息传输、智能应用三个层面来构建完成的。
【设计意图】通过智慧校园学生入学案例，让学生用语言描述入学过程，教师在此基础上提炼物联网技术关键词，建立信息感知、信息传输、智能应用三个层面的物联网体系架构。
- 发现问题、改造创新。
提问：这种电子标签类的门禁卡存在哪些问题？有什么解决的方法？
学生小组讨论。
问题预设：我看到新闻里，有个家长不小心把校园卡弄丢了，被坏人捡到，冒充家长去幼儿园接孩子。
提问：感知信息的对象是哪个：校园卡还是学生本人？除了用电子标签外，还有哪些感知信息方式可以感知人的存在但无法识别真正是谁？
学生回答预设：红外探测、超声波传感等。
提问：校园卡随身携带容易丢失，能否用人身上独有的标记进行信息感知？
学生回答：人脸、指纹、语音识别等。
小结：我们可以通过人脸识别来感知信息，这样即使校园卡丢失了也不会害怕被别人盗用。除了改进信息感知方式外，我们还可以通过改进信息传输方式来创新设计物联网。
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