第3章开源硬件创意设计3.3选择硬件方案 教案(表格式)-高中教学同步《信息技术人工-开源硬件项目设计》(人教-中图版2019)

《信息技术-开源硬件项目设计》教案 课 题 第3章开源硬件创意设计3.3选择硬件方案 课 型 班课 课 时 1 授课班级 高一1班 学习目标 3.3.1 核心板选择 教学目标：使学生能够理解并评估核心板在开源硬件项目中的重要性，包括运算性能、功耗、价格、内置资源、配套扩展板功能、学习成本和社区资源等关键因素。 能力培养：培养学生分析和比较不同核心板的能力，使其能够在多个选项中做出符合项目需求的最佳选择。 知识应用：通过实例讲解和案例分析，让学生学会如何根据项目具体需求（如运算能力、功耗限制、成本预算等）选择合适的核心板。 3.3.2 周边模块选择 教学目标：指导学生如何根据已选定的核心板和项目功能需求，挑选合适的周边模块。 能力培养：提升学生对周边模块技术指标和参数的理解能力，以及如何根据接口占用情况避免资源冲突的实际解决问题能力。 知识应用：教授学生识别并选择适合特定应用场景（如测距范围、交互对象等）的传感器和执行机构，同时注意模块之间的兼容性和整合性。 学习重难点 教学重点 核心板选择的关键因素： 强调在选择核心板时需要考虑的多个因素，如运算性能、功耗、价格、内置资源、扩展板功能、学习成本和社区资源。 让学生了解各因素对项目成功的影响，并学会如何权衡这些因素以找到最佳的核心板选择。 周边模块选择的标准与技术指标： 介绍如何选择与核心板相匹配的周边模块，包括根据项目需求明确技术指标和参数。 讲解接口占用问题，以及如何有效利用核心板的资源，同时避免资源冲突和功能重复。 实际应用示例与案例分析： 通过具体的例子（如数字乐器和手机控制电源通断装置）来展示如何将理论应用到实际的硬件选型中。 分析实例中的具体选择，理解决策过程中的思考逻辑。 教学难点 多因素综合考量： 学生可能难以在多个互相制约的因素（如性能、功耗、价格）之间做出平衡选择，需要通过反复实践来掌握。 需要引导学生了解如何根据项目的具体需求来优先排序这些因素。 技术指标和参数的理解与应用： 对于初学者来说，理解并正确应用技术指标和参数可能是挑战性的，特别是在涉及到具体接口和模块兼容性的情况下。 教学中需要详细解释这些技术参数的影响，并通过实例加深理解。 资源的有效利用与冲突避免： 学生需要掌握如何在核心板资源有限的情况下进行有效的模块选择和资源配置。 接口占用和模块之间的资源共享问题可能导致资源配置上的冲突，需要学生具备解决实际问题的能力。 教学方法 案例分析法： 通过具体的实际案例（如数字乐器和手机控制电源通断装置）来讲解如何根据项目需求选择合适的核心板和周边模块。 利用案例分析，帮助学生理解理论知识在实际项目中的应用，增强学习的实践性和针对性。 讲授与讨论相结合： 在讲授基本的选择原则和考虑因素后，鼓励学生积极参与到讨论中，分享他们的想法和策略。 通过讨论，促进学生之间的互动，激发他们的思考，加深对硬件选择复杂性的理解。 实操演练： 在理论学习的基础上，安排学生进行实际操作，如模拟项目开发过程中的核心板和周边模块选择。 通过实践操作，让学生亲自体验选择不同硬件的过程，提升其实际应用能力。 多媒体教学： 使用图表、流程图和示意图等多媒体材料来辅助教学，帮助学生更直观地理解硬件选择的标准和流程。 多媒体的使用可以增加课堂的趣味性和信息的传达效率。 小组合作学习： 安排学生分组进行项目设计，每个小组负责选择一个核心板和相应的周边模块。 通过小组合作，学生可以在团队中扮演不同的角色，学习协作并从同伴那里获得反馈。 反馈与评估： 在课程的最后阶段，组织学生展示他们的选择结果，进行评价和反馈。 通过反馈环节，教师可以了解学生的学习情况，同时学生也能从中得到成长和改进的建议。 课 ... ...