资源简介

第15课 《智能物联系统的调式与完善》教学设计
【教学目标】
1.通过物联系统调式，让学生学习归纳解决问题的途径和措施，改进并完善物联系统。
2.感受人工智能技术对社会发展带来的影响。
重点：通过物联系统调试，掌握解决问题的方法和策略。
难点：根据实际遇到的问题，找到合适的解决问题的措施。
【核心素养指向】
通过本课学习，学生能够观察、分析和了解物联系统的运行方式。根据学习任务进行物联系统调式，掌握并归纳解决实际问题方法和策略，感受智能物联网给社会发展带来的影响。（信息意识、计算思维）
【学情分析】
八年级学生通过前面几课的学习，对智能物联系统已经有了一定了解。通过之前对“智能校园数字气象站系统”的设计与搭建，以及系统的开发，对于其基本运作已经熟悉，但对于其背后的原理可能不太了解，碰到实际问题的解决会比较困难。同时学生对新鲜事物比较感兴趣，比较愿意主动探索并挖掘技术背后的原理。
【教学环境及资源准备】
校园数字气象站模型、计算机教室、投影、PPT。
【教学活动设计】
教学环节 教学过程 设计意图
一、情景导入 教师提问：通过我们前面几周的努力，我们学校的智能校园数字气象站已经建设完毕，但是好不好用呢？让我们拭目以待。 我们的数字气象站好不好用在于我们监测的数据准不准确，那么我们的数字气象站监测的气象信息有哪些呢？请同学们思考。 学生回答：温度、湿度、风向、风速等等。 前后连贯，直入主题。 从真实问题出发，引发学生思考。
二、系统调试 教师：很好。接下来我们就来验证下我们设计的这个数字气象站系统给我们的数据是否正确，我们这个系统能否正常使用。在验证之前首先要对系统进行全面的调试，以确保系统达到预定的性能指标。 系统调试是智能物联系统设计的关键步骤，一般从硬件调试和软件调试两方面去实施。 调试流程： 一、硬件调试：1、检查电源和电缆：检查电源和电缆连接的稳定性，是否存在断路等情况。2、确认硬件连接。确认硬件连接方式的准确性。3、调试硬件性能，验证硬件部件是否正常工作。 二、软件调试：1、确定程序中可疑错误的参数内容和代码位置。2、修改错误。 系统调试好后，接下来我们就分组完成以下任务。 任务1：全班分4组，每组安排一部分同学去获取系统所给数据，另一部分同学去获取专用仪器所检测的数据，均填入表格，然后全组讨论完成系统调试记录表的全部内容。最后组间交流与分享在运行和调试过程中碰到的问题及解决办法。 学生完成任务，教师巡视并给予帮助。 教师：根据同学们的调试结果来看，系统所给数据与仪器检测数据基本一致，但也有误差较大的，比如风向，偏差比较大，同学们给出的建议是检查风向仪的位置摆放，注意风向传感器在安装时的朝向是必须朝正北。 通过讲授告知学生一般调试流程。 通过小组的分工合作一起完成任务，培养学生的协作能力。 教师归纳总结
三、系统完善 教师：我们的校园数字气象站系统已经全面调试好，接下来请同学们根据自己的使用体验来说说我们这个系统还有哪些地方需要改进或者完善的呢？同学们可以从以下几个方面进行思考：1改进系统功能。2优化系统性能。3完善系统安全。4提升系统稳定性。 学生：我们在收集数据的时候，会时不时的出现数据丢失的现象。 教师：那同学们有什么好的建议或改进措施吗？ 学生：我们可以更换性能更强的无线路由器。 学生：我们可以增加温湿度监测点。 教师：很好，这样我们就可以让系统更加稳定的收集数据了。除了以上我们还可以做哪些改进呢？ 教师：我们还可以增加系统功能，提高用户的体验和满意度，加强数据的安全和隐私保护，防止数据泄露和攻击等等。接下来请同学们完成以下任务。 任务2：请同学们根据自己的想法，有针对性的提出建议，完成智能物联系统成果完善纪录表。 引导学生思考和讨论，再进行归纳。 通过任务来培养学生分析、解决问题的能力
三、人工智能应用 教师：将物联系统与人工智能相互结合，利用大量数据和高效的算法，生成解决某一问题的人工智能模型，提升物联系统的智能化程度，为用户提供更好的体验与服务。P82图15-1所示的就是利用人工智能来预测降水的一个例子，它能有效的帮助预报员判断未来灾害性天气范围。请同学们阅读书本82页的日积月累，了解下中国首个人工智能大规模短临降水预测模型。 教师：了解完后，请同学们思考下，人工智能还有哪些应用场景？ 学生：智能家居、智能交通、智能医疗、智能农业...... 教师：很好。那人工智能给社会带来了哪些影响呢？同学们可以通过网上查找相关信息。 学生：智能家居是我们能够利用手机等远程操控家中的电器开关。 学生：智能交通可以根据道路交通状况及时让驾驶人作出出行调整，缓解交通压力。 学生：...... 教师：同学们都很不错。由于科技的快速发展，物联网正在改变我们的生活方式和工作方式。它涵盖了家居、交通、医疗、工业、农业等各个领域，为我们提供了更智能、更高效和更便捷的方式来监测、控制和管理各种物体和环境。 感受物联网给人们的学习、生活和工作方式带来的改变。 体会物联网对社会发展的重要意义。
四、总结 通过今天这节课，同学们学到了什么？ 学生畅谈收获。 以学生的视角总结本课。
【板书设计】
智能物联系统的调式与完善
一、系统调试 1、硬件调试 2、软件调试
二、系统完善 1改进系统功能 2优化系统性能 3完善系统安全 4提升系统稳定性
三、人工智能应用 1、应用场景 2、带来的影响
四、总结

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