物联网创新实验室解决方案

物联网创新实验室

解

决

方

案

目录

1物联网创新实验室建设背景 (1)

2物联网创新实验室建设理念 (1)

3 物联网创新实验室 (2)

3.1 物联网创新实验室总体介绍 (2)

3.2 物联网创新实验室组成部分 (2)

3.2.1 体验区 (2)

3.2.2 展示区 (4)

3.2.3 创造区 (5)

3.2.4 教学区 (8)

3.2.5 各功能区配置清单 (10)

4运营管理 (12)

4.1校内实践活动 (12)

4.2创新实验室管理方式 (12)

4.3、参加校外活动 (12)

4.4创新实验室与生活 (13)

5课程设计与实施规划 (13)

5.1实施规划 (13)

5.2课程设计 (13)

1物联网创新实验室建设背景

创新教育做为素质教育的核心，已经成为新课改探讨的热点之一。培养学生的创新意识和创新素质，也日益受到重视，因此，如何让创新教育走进学校，已经做为一个重要课题摆在教育工作者面前。

2物联网创新实验室建设理念

物联网创新实验室围绕科技创新主题，通过相关特色课程，培养学生科技创新的意识和能力，打造学校科技创新的教学实验平台，进一步推进学校科技创新教育的建设，提升学校的教学品质，进而扩大学校的影响力。

另一方面原有教育是基于印刷术的教育，所以人们要阅读、计算，现在是信息时代，人们要具备的是搜索、判断、合作和沟通的能力。这就要求创新教育不是在桌椅整齐的教室上课，而是在充满木板、锉刀、画笔、电线、电路板、芯片、3D打印机、以及各种奇怪教育科技产品的工作坊。因此，本创新实验室的设计均基于以上理念，力求为学生和教师搭建一个能在一起“玩”的开放空间。

3 物联网创新实验室

3.1 物联网创新实验室总体介绍

物联网创新实验室是个性化的实验教学载体，通过丰富多样的特色教学课程，激发学生的科学创新兴趣，提高学生的实际动手能力，通过“创新实验室”提供的实验资源，将学生的创意想法转变为现实。

物联网创新实验室按功能划分为四个区域：体验区、展示区、创造区和教学区，总体布置图下图所示。

物联网创新实验室总体布置图

3.2 物联网创新实验室组成部分

3.2.1 体验区

3.2.1.1 体验区功能和作用

体验区的功能就是要把课程中的知识点融入到实物中。体验区所有物品都是与之后的课程紧密相关的，这样即能让学生在课前有初步的认识，从而便于老师在课堂进行知识点导入，以及课程的深入扩展。

体验区，我们给他一个主题：智能家居体验区。

智能家居部分通过物联网技术将智能灯光、智能窗帘、智能风扇、智能加湿器、智能空气净化器连接到控制终端（手机、平板电脑等），控制终端根据用户的选择可以实现各种智能控制。

学生在智能家居体验区，可以切身感受到智能家电控制带来的方便和乐趣，进而激发对相关课程的学习兴趣。

图（1）图（2）

（a）智能气象系统：获取环境参数（光，pm2.5，温湿度等）后传到云平台。如图（1）。

（b）智能视频监控系统：该摄像头可以按照一定的路线循环自动移动，也可以远程控制移动。并在移动过程中把所拍摄到画面传送给学生或老师的平板上。如图（2）。

（c）智能灯光系统：学生可以通过手机或平板电脑控制灯光的亮灭或灯光的强度；

（d）智能窗帘：学生可以通过手机或平板电脑控制窗帘的打开和拉下；

（e）智能风扇：学生可以通过手机或平板电脑控制风扇的开启和关闭，同时也可以设定风扇的开启工作时间，或者在室内温度较高时自动让风扇工作；

（f）智能加湿器：学生可以通过手机或平板电脑控制加湿器的开启和关闭，同时也可以设定加湿器的开启工作时间，或者在室内空气湿度较低时自动让风扇工作；

（g）智能空气净化器：学生可以通过手机或平板电脑控制控制净化器的开启和关闭，同时也可以设定空气净化器的开启工作时间，或者在室内PM2.5较高时自动让风扇工

作；

（h）跳舞毯：根据屏幕上的音乐提示进行跳舞。如下图。

3.2.2 展示区

3.2.2.1 展示区功能和作用

展示区用于展示学生的创客作品，配有展示台和展示柜，展示区的作用是展现科技创新教育的成果、从感官上吸引学生的学习兴趣。

3.2.2.2 作品展示区实况

3.2.3 创造区

3.2.3.1 创造区功能和作用

创造区是校园创新实验室的“工坊”，在保证使用安全的前提下，即配备各种常规实验工具，也配置了各种高科技的设备，让学生在创造区通过自己的双手，将各种富有创意的想法变成现实，切实的提高学生的动手能力。

3.2.3.2 创造区实况

3.2.3.3 创造区设备详细介绍

（1）3D打印机

3D打印机无需机械加工和模具，可以直接将设计图纸“打印”出真实的3D实物，学生可以利用3D打印机快速的制造出各种零件、模型。

（2）3D扫描仪

3D扫描仪通过对实物进行高速扫描测量，将实物的外观尺寸转换为3D建模数据，并可以将建模数据输入到3D打印机并“打印”复制实物。

（3）激光切割机

激光切割机可以快速切割加工各种板材，用于制作场景件和结构件，具有加工精度高、速度快的特点。

（4）精密三轴CNC机床

精密三轴CNC机床可以精细加工各种原材料，用于制作场景件和结构件；

（5）红外回焊炉

红外回焊炉可以高温自动焊接电路板，避免学生手工焊接发生烫伤。

（6）工具墙

工具墙用于放置常规工具，包括电工工具、机械工具等，采取开放式的存取方式，方便学生使用。