• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    OBE理念下智慧教室監(jiān)控系統(tǒng)案例設(shè)計

    2024-06-20 14:01:04王玉香章曉忠
    科技資訊 2024年3期
    關(guān)鍵詞:智慧教室教學案例教育模式

    王玉香 章曉忠

    摘??要:將基于學習產(chǎn)出的教育模式(Outcome?Based?Education,OBE)引入單片機課程實踐教學之中,設(shè)計了智慧教室監(jiān)控系統(tǒng)的教學案例。系統(tǒng)可實現(xiàn)手動控燈和自動控燈、時鐘顯示、語音播報等功能。在實踐中,以目標成果為導(dǎo)向,分功能模塊,設(shè)計不同難度的學習目標,將虛擬仿真和實物搭建相結(jié)合,訓(xùn)練和培養(yǎng)學生基礎(chǔ)模塊知識、系統(tǒng)分析設(shè)計能力、專業(yè)素養(yǎng)和人文素養(yǎng),循序漸進,并將融入思政元素和培養(yǎng)能力貫穿案例教學全過程,為其他專業(yè)課程實踐教學提供參考。

    關(guān)鍵詞:教育模式?智慧教室?單片機?教學案例

    中圖分類號:TU855;TP368.1;TP273

    Case?Design?of?the?Intelligent?Classroom?Monitoring?System?Based?on?the?OBE?Concept

    WANG?Yuxiang??ZHANG?Xiaozhong

    (Bozhou?Vocational?and?Technical?College,?Bozhou,Anhui?Province,?236800?China)

    Abstract:This?paper?introduces?the?educational?model?based?on?outcome-based?education?(OBE)?into?the?practice?teaching?of?the?single-chip?microcomputer?course,?and?designs?the?teaching?case?of?the?intelligent?classroom?monitoring?system?which?can?realize?functions?such?as?the?manual?control?and?automatic?control?of?lights,?clock?display?and?voice?broadcast.?In?practice,?guided?by?the?target?outcome,?it?designs?learning?goals?with?different?difficulties?based?on?different?functional?modules?and?combines?virtual?simulation?and?physical?construction?to?train?and?cultivate?the?basic?module?knowledge,?system?analysis?and?design?ability,?professional?literacy?and?humanistic?literacy?of?students?gradually,?and?it?runs?the?integration?of?ideological?and?political?elements?and?ability?training?through?the?whole?process?of?case?teaching,?so?as?to?provide?reference?for?the?practical?teaching?of?other?professional?courses.

    Key?Words:Educational?pattern;?Smart?classroom;?Single-chip?microcomputer;Teaching?case

    黨的二十大報告提出:“教育、科技、人才是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐?!毙鹿た票尘跋?,高職院校如何肩負好人才培養(yǎng)的重任,如何培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面廣、思維活躍、善于創(chuàng)新,能利用交叉融合學科解決實際問題,可以直接對接行業(yè)需求的綜合素質(zhì)和人文素養(yǎng)俱佳的高素質(zhì)應(yīng)用型人才,一直是各高校研究的熱點【1】。

    OBE理念強調(diào)以最終教育成果為目標導(dǎo)向,以學生為中心,利用逆向思維,解決學生“學什么”“為什么學”“怎么學”“如何判斷學習效果”4個問題,并在問題解決過程中不斷改進和完善,進而達成教育目標。OBE是工程教育認證中最普遍、最核心的教育理念【2-4】?;诖?,將OBE理念引入《單片機原理及應(yīng)用》課程實踐教學之中,以智慧教室監(jiān)控系統(tǒng)綜合案例設(shè)計為例,開展實踐教學、課程思政教學探究,將知識、能力、素養(yǎng)(思政效果)作為教學目標,并融會貫通,實現(xiàn)學生心行合一,培養(yǎng)學生靈活獲取知識的能力、解決實際問題的能力、職業(yè)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的全面發(fā)展【5-6】。

    1??OBE理念下系統(tǒng)設(shè)計目標的確定

    以“智慧教室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計”為設(shè)計目標,學生根據(jù)設(shè)計目標,在前期基礎(chǔ)知識學習和基礎(chǔ)模塊應(yīng)用練習的基礎(chǔ)上,結(jié)合資料查閱,完成系統(tǒng)方案的論證、元件模塊選型、系統(tǒng)仿真、硬件搭建、系統(tǒng)調(diào)試、報告撰寫和考核匯報【7-8】。在各環(huán)節(jié)開展過程中,教師結(jié)合過程化考核情況,調(diào)整教學。同時,在此過程中,教師將學生的團結(jié)協(xié)作、節(jié)能環(huán)保等素養(yǎng)和理念,創(chuàng)新能力和解決實際問題能力,單片機知識掌握和系統(tǒng)設(shè)計能力作為案例實施的目標成果。

    為便于學生主動參與,本案例項目設(shè)計背景選取學校教室這個學生熟悉的場合。目前的普通教室是通過開關(guān)手工控燈的,經(jīng)常出現(xiàn)教室無人,燈還亮著的情況。設(shè)計引導(dǎo)學生基于“節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、科技服務(wù)于生活”的理念,針對教室這一場所,提出智慧教室監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計目標。這個設(shè)計的基本要求是具備自動/手動控燈、當前教室人數(shù)檢測、時鐘顯示、語音播報等功能,學生也可以在此基礎(chǔ)上進行功能擴展。

    結(jié)合目標成果,按照設(shè)計目標,分功能模塊將學習目標劃分成不同等級,并據(jù)此評價學生學習效果,監(jiān)控最終成果的達成情況。

    2??OBE理念下系統(tǒng)硬件設(shè)計

    系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,功能模塊包括手動控燈的模塊、可實現(xiàn)自動控燈的模塊、時鐘顯示模塊、語音播報模塊以及擴展功能模塊等。

    根據(jù)系統(tǒng)基本要求,引導(dǎo)學生在前期知識學習和練習的基礎(chǔ)上,結(jié)合資料查閱,通過討論,確定可行方案,并依據(jù)可行方案,完成模塊選型、程序編寫、仿真調(diào)試、硬件搭建和軟硬聯(lián)調(diào)。根據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)方式和效果不同,將學習目標劃分為3個等級,并據(jù)此評價學生。

    等級1。采用內(nèi)部時鐘實現(xiàn)數(shù)碼管時鐘顯示,且時間可調(diào),在人數(shù)檢測的基礎(chǔ)上實現(xiàn)按人數(shù)按區(qū)自動控燈、手動控燈、語音播報。本部分訓(xùn)練與考核學生基礎(chǔ)的輸入和輸出設(shè)備的能力,即獨立按鍵和對數(shù)碼管的靈活使用;以及語音模塊、檢測模塊的簡單應(yīng)用和系統(tǒng)的綜合設(shè)計能力。

    等級2。采用內(nèi)部時鐘實現(xiàn)1602液晶或者12864液晶時鐘顯示,且時間可調(diào),在人數(shù)檢測的基礎(chǔ)上實現(xiàn)按人數(shù)按區(qū)自動控燈、手動控燈、語音播報。本部分訓(xùn)練和考核學生獨立按鍵和對液晶顯示模塊的靈活使用,以及復(fù)雜系統(tǒng)的綜合設(shè)計能力。

    等級3。實現(xiàn)液晶時鐘顯示,且時間可調(diào),在人數(shù)檢測的基礎(chǔ)上實現(xiàn)按人數(shù)按區(qū)自動控燈、依據(jù)時間自動控燈,且開燈時區(qū)可調(diào)、依據(jù)光照度控燈、手動按區(qū)控燈、語音播報以及其他擴展功能。本部分訓(xùn)練和考核學生復(fù)雜的系統(tǒng)綜合設(shè)計能力和獨立思考解決問題的能力。

    根據(jù)設(shè)計內(nèi)容和現(xiàn)有條件,選擇STC12C5A60S2單片機。人數(shù)檢測采用兩個漫反射光電開關(guān)E18-D80NK,有人通過時輸出低電平,也就是邏輯為“0”,沒人通過時輸出高電平,即邏輯為“1”,感應(yīng)距離為3~80?cm,通過尾部旋鈕可調(diào)節(jié)。為了統(tǒng)計當前教室人數(shù),這里采用2個光電開關(guān),并排安裝在門框墻的內(nèi)外側(cè),選取距離地面1.4?m的位置,調(diào)節(jié)感應(yīng)距離和安裝間距,使對面墻壁等障礙物不影響人數(shù)檢測,兩個光電開關(guān)之間也互不影響。兩個光電開關(guān)設(shè)為門外為A、門內(nèi)為B,則A輸出先由“1”變“0”,接著B輸出由“1”變“0”,則教室人數(shù)加1;若先B由“1”變“0”,再A由“1”變“0”,則教室人數(shù)減1,其他情況忽略不計。單片機根據(jù)以上信號變換情況,統(tǒng)計當前教室人數(shù)。選擇SYN6288語音合成模塊,采用串行工作方式???責舴绞竭x擇可通過按鍵實現(xiàn),也可通過液晶屏實現(xiàn)按鍵切屏和模式選擇,其中,通過獨立按鍵實現(xiàn)控制是基本功能要求,而通過液晶屏實現(xiàn)的按鍵切屏和模式選擇作為擴展功能。

    3??OBE理念下系統(tǒng)軟件設(shè)計

    學習目標的等級1和等級2中,開機后,顯示模塊顯示小時、分鐘、秒,通過設(shè)置鍵可以將時間設(shè)置為當前時間;開機時播報開機提示語,例如:“節(jié)能環(huán)保、人人有責”等宣傳語或者人文關(guān)懷語。默認為自動控燈模式,控制依據(jù)是教室人數(shù)。通過按鍵可以實現(xiàn)手動控燈模式的切換,在手動控燈模式下,手控模式指示燈被點亮。學習目標的等級3中,增加按時間和按光照度自動控燈,且開燈時區(qū)可調(diào)功能。

    其中,K1是時間設(shè)置按鍵,第一次按下時,進入時間設(shè)置模式,而第二次按下時,退出時間設(shè)置模式;K2為調(diào)節(jié)小時的按鍵,每按一次,小時數(shù)加1;K3為調(diào)節(jié)分鐘的按鍵,每按一次,分鐘數(shù)加1;K4為手動控燈模式切換按鍵,第一次按下,則進入手動控燈模式,且手控模式指示燈亮,而第二次按下,則退出手動控燈模式,且模式指示燈滅;K5為手動控燈鍵,默認初始狀態(tài)室內(nèi)燈全關(guān)閉,設(shè)教室可容納60人,劃分為4個區(qū)域,第一次按下,1區(qū)燈亮,第二次按下,1~2區(qū)燈亮,第三次按下,1~3區(qū)燈亮,第四次按下,1~4區(qū)燈亮。在自動模式下,教室當前人數(shù)M小于或者等于10個時,1區(qū)燈亮;人數(shù)在10~20(含20)個時,1~2區(qū)燈亮;人數(shù)在20~30(含30)個時,1~3區(qū)燈亮;人數(shù)大于30個時,燈全亮。

    學習目標的等級3中的自動控燈模式,除滿足相應(yīng)人數(shù),還需結(jié)合是否在開燈時間內(nèi)和光照度是否充足這2個條件作為亮燈或者滅燈的依據(jù)。

    編寫好的程序通過Proteus進行仿真調(diào)試,完成后,再結(jié)合實驗開發(fā)板或者自己搭建的硬件平臺,完成實物的搭建和綜合調(diào)試。其中,學習目標的等級1的仿真效果圖如圖3所示,焊接的實物圖如圖4所示。

    4?學習效果評價

    根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計目標,結(jié)合不同學習目標等級,分功能模塊,按照完成情況對學生的系統(tǒng)學習進行評價。學生以團隊方式完成,并各自匯報在系統(tǒng)目標實現(xiàn)過程中具體負責的任務(wù)。最終成績包括設(shè)計過程中團隊合作情況和學生體現(xiàn)的職業(yè)素養(yǎng)、人文素養(yǎng)、最終作品完成效果、匯報情況和報告撰寫情況等。在系統(tǒng)設(shè)計過程中,教師會隨堂觀察指導(dǎo)和解答,并根據(jù)學生的完成情況,動態(tài)地調(diào)整教學的內(nèi)容和進度。學習目標各階段關(guān)鍵考察點及效果評價如表1所示。

    5?結(jié)語

    基于OBE理念,以智慧教室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計為例,開展教學案例設(shè)計,采用虛擬仿真和實物平臺相結(jié)合的訓(xùn)練方式。通過確定系統(tǒng)設(shè)計目標、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)建、元件和模塊選型、系統(tǒng)軟件設(shè)計、系統(tǒng)仿真、系統(tǒng)實物搭建和調(diào)試、報告撰寫和匯報、效果評價等環(huán)節(jié)和步驟,通過設(shè)計的3個學習目標等級,循序漸進從基礎(chǔ)知識的理解和應(yīng)用訓(xùn)練考察到系統(tǒng)綜合設(shè)計能力的訓(xùn)練考察,再到復(fù)雜系統(tǒng)的綜合設(shè)計能力訓(xùn)練考察和創(chuàng)新能力、解決實際問題能力的訓(xùn)練考察,學生最終完成此項目后,將獲得預(yù)期的學習效果。

    參考文獻

    [1]?梁曄,徐剛.新工科背景下基于OBE理念的課程目標設(shè)計與實施:以蘭州城市學院信號與系統(tǒng)課程為例[J].甘肅高師學報,2023,28(2):84-88.

    [2] 韓明,李燕,孟軍英.基于OBE的計算機網(wǎng)絡(luò)課程混合式教學改革研究[J].石家莊學院學報,2023,25(3):126-130.

    [3] 王永立,樊淑華,楊同文,等.基于OBE教育理念的《免疫學》教學方法探討[J/OL].中國免疫學雜志:1-9[2023-07-24].http://kns.cnki.net/kcms/detail/22.1126.R.20230721.1658.006.html.

    [4] 史慧,方潤平,戴軍,等.基于OBE理念的醫(yī)學免疫學課程思政教學設(shè)計[J/OL].中國免疫學雜志:1-6[2023-07-24].http://kns.cnki.net/kcms/detail/22.1126.R.20230721.1807.018.html.

    [5] 王春武,歐松森,李嘉琪,等.基于OBE單片機混合式教學的校園門禁系統(tǒng)設(shè)計[J].高師理科學刊,2023,43(4):87-91.

    [6] 陽熠,謝國雄,葛浩.OBE教育理念下單片機實驗教學案例設(shè)計:以萬年歷時鐘為例[J].文山學院學報,2023,36(2):74-78.

    [7] 王玉香,張喜紅,劉玉梅.用于沉浸式教學的智慧教室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].喀什大學學報,2022,43(6):108-112.

    [8] 王玉香,張喜紅,楊清志.基于熱釋電紅外傳感器的教學案例設(shè)計[J].上饒師范學院學報,2017,37(6):45-49,58.

    猜你喜歡
    智慧教室教學案例教育模式
    借用“智慧教室”打造數(shù)學互動課堂
    淺談未來教室
    “智慧教室”平臺數(shù)字化教學資源課堂教學應(yīng)用策略研究
    小學數(shù)學課堂導(dǎo)入技巧及案例分析
    考試周刊(2016年88期)2016-11-24 13:49:44
    反轉(zhuǎn)課堂模式與數(shù)學教學案例
    促進初中化學定量觀建構(gòu)的教學案例
    基于MOOC的大學英語翻轉(zhuǎn)課堂教學模式研究
    科技資訊(2016年19期)2016-11-15 10:15:10
    淺論古代斯巴達的教育模式
    文教資料(2016年20期)2016-11-07 12:07:52
    西部高校信息學科的成人高等教育模式研究
    科技視界(2016年18期)2016-11-03 21:45:48
    中職音樂欣賞教學中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
    呼伦贝尔市| 福清市| 环江| 山阳县| 连平县| 武定县| 正宁县| 南皮县| 峨山| 吴旗县| 霍山县| 巴林右旗| 花莲市| 南川市| 响水县| 和田市| 汝南县| 武夷山市| 高邮市| 岫岩| 耿马| 富裕县| 黄骅市| 和林格尔县| 祁门县| 定襄县| 韩城市| 咸丰县| 新邵县| 潜江市| 即墨市| 曲周县| 皋兰县| 通城县| 纳雍县| 深州市| 沛县| 日喀则市| 平湖市| 富源县| 民勤县|