中小学教育资源及组卷应用平台 跨学科主题活动《校园安防系统设计》教学设计 课题 校园安防系统设计 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 八年级 核心素养目标 信息意识：能够认识到校园安防系统的安全价值，理解其对校园安全、管理效率的提升，同时关注设备运维与数据规范的必要性。计算思维：能够理解校园安防系统的硬件联动逻辑，分析传感器、执行器的协作流程，把握安防系统的预警运行原理。数字化学习与创新：能够借助表格、流程图等形式设计安防功能，创新规划硬件选择与物联网主题，实践方案的设计与成果呈现。信息社会责任：能够让学生了解校园安防系统的应用场景，感知其校园区域的设备实例，覆盖校门、实验室、楼道等不同区域的安防形式。 教学重点 综合运用物联网感知、通信、控制技术，完成校园安防系统的需求分析与功能设计。 教学难点 准确分析校园不同区域的安防需求，制定科学可行的功能实现路径。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 校园安防系统设计学习目标1.通过调研分析，综合运用物联网感知、通信、控制技术，设计校园安防系统2.通过设计校园安防系统，感受使用物联网技术解决问题的优势。新知导入欢欢：博士爷爷，物联网技术还可以运用在校园哪些场景中，以保障大家的安全呢 博士爷爷：欢欢，校园的各类学习和生活场景都存在安全防护的需求。让我们借助物联网技术，来设计一个校园安防系统吧!（观看视频） 观看视频明确目标，讨论物联网校园安防应用场景。 激发探究兴趣，让学生感知物联网安防价值。 讲授新课 新知讲解：一、项目需求分析校园安防系统涉及学校的各个方面，目的是保护学校、师生的生命财产安全。例如:校园视频监控系统能帮助老师和工作人员随时了解学校各个区域的异常情况;校园门禁系统能帮助老师和家长随时掌握学生的出人校信息。 1、现状调研请通过实地观察、交流访谈、查阅资料等方式，分析校园安防系统应布局在哪些区域，分别具有哪些功能。（观看表格）2、现状调研根据调研情况，小组讨论交流，目前的校园安防系统是否有待改进之处 校园安防系统是否覆盖到了学校的各个区域 根据讨论交流的内容，整理形成校园安防系统的改进建议，并填写下表。（观看表格） 二、项目功能设计1、功能分析 在功能设计阶段，需要分析解决问题的可行路径，并综合考虑材料设备、实施难度等进行恰当选择。例如，道人流量监测系统有以下可行路径: ①安装监测摄像头，利用计算机视觉技术进行人流量监控和分析。②在楼道人口或出口处安装人员计数器，通过计算进出人员数量来监测人流量。③通过计算楼道人口或出口的热量变化，从而推算出人流量。路径①借助人工智能技术可进行人流量的精确分析，还可以进一步分析人员行为;路径②可统计简单数据，如人员总数、峰值等，成本较低;路径③推算人流量的准确性可能受到诸如温度变化等环境因素的影响。 请根据你们小组提出的校园安防系统的改进建议，选择2项进行功能设计，交流讨论，评估每项功能设计的可行性，并确定最终采用的功能实现方式，填入下图中。（观看图片）评估项目或功能设计的可行性可以从以下几个方面考虑:①技术可行性。评估项目所需的技术是否可行、可靠，综合考虑技术效果、技术难度、设备要求、自身知识储备等因系。②经济可行性。评估项目所需成本、预期收益等。③时间可行性。评估项目是否能在预期时间内完成。④法律可行性。评估项目是否符合相关的法律法规、是否涉及知识产权侵权、是否侵犯他人隐私等。2、硬件选择在智能消防系统的设计搭建中，我们了解了一些基础的传感器、执行器的使用方法。校园安防系统则涉及了校园生活的各个领域，需借助种类更加丰富的传感器、执行器来实现系统的各项功能，下面是一些可用传感器示 ... ...
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