高中第2单元 信息系统的集成2.5 远程控制系统的组建教学设计及反思

这是一份高中第2单元 信息系统的集成2.5 远程控制系统的组建教学设计及反思，共4页。教案主要包含了教学目标分析，学情分析，教材分析，认识实验设备，实验步骤，总结与反思等内容，欢迎下载使用。

一、教学目标分析
（一）知识与技能
1. 知道常用的软硬件及其功能。
2. 理解控制系统、远程监控、数字监控等相关概念，掌握远程控制机制。
3. 学会使用监控软件。
（二）过程与方法
1. 体验远程监控系统的设计规划过程。
2. 通过远程监控系统的搭建与使用，学会解决问题的一般方法。
（三）情感态度与价值观
1. 理解对信息进行加工处理的价值和过程。
2. 提高利用信息系统解决问题的能力。
二、学情分析
学生之前并不了解“远程控制系统”的相关知识，只是在现实生活中对一些远程控制、传感器等一些现象有所接触，这节课是对远程监控系统实验的搭建、学习过程，学生思维活跃，有较强的观察能力，对新鲜事物有很大积极性，会对此节内容有较大的兴趣。
三、教材分析
本节课内容是从计算机系统，到计算机系统的互联，到物联网信息系统的实例实现的过程。下一节的内容是小型信息系统的搭建，与小型信息系统一起承担着总结提升本单元内容的作用。这是本书的第一个实验课，对于提高学生对信息技术的学习兴趣有很大的作用。
（四）教学重点和难点
教学重点：远程监控系统的搭建与使用。
教学难点：远程控制机制。
（五）教学地点
联网的多媒体教室。
（六）教学资源
计算机、路由器、摄像头、网线等。
设备要求：计算机联网并且已经安装好摄像头控制软件；路由器联网；摄像头支持云台旋转与语音对讲。
（七）教学过程
一、新课引入
大家首先来看一下这两张图片，第一张是一个家庭智能家居布置图，有很多智能家居控制系统，像视频监控系统、智能灯光窗帘系统、智能家电系统等；另一张则是一个手机，手机上有这样几个按钮，分别是远程关窗、远程查看、雨水感应关窗、还有语音控制等。
由此可见，远程控制系统能够给我们的生活带来极大的便利，已经逐渐深入到我们生活的方方面面。那什么是远程控制系统，其原理和知识有哪些？远程控制又是怎么实现的？请同学们思考讨论。通过生活实例，由常见的场景的入手，让学生对远程控制系统产生兴趣。
二、实验目的讲解
本节课的实验名称是“远程监控系统的搭建”，实验目的主要包括动手实验和实验原理两部分。通过远程监控系统的成功搭建与使用，体验远程监控系统的设计规划过程，知道常用的软硬件及其功能。理解相关知识，提高利用信息系统解决问题的能力，并完成实验报告。对应教材实验目的部分，使学生对本节课所要完成的任务和达到的目标有一个框架性的了解和掌握。
三、概念解析（实验原理部分）
1. 讲解控制、控制系统的概念，之后用过实例讲解控制系统的控制过程。
2. 控制系统的分类，骑自行车和灯泡都是开环控制系统。
3. 讲解远程控制概念和应用。
4. 讲解数字监控系统。包括数字监控系统中摄像头采集信号成像所涉及到的数字信号与模拟信号，也就是本节课实验所用到的摄像头搭建远程监控系统的相关原理。
四、认识实验设备
1.结合实验器材，认识手中的摄像头和云台控制软件。了解其主要功能和各部分的作用。
2.通过对实验器材的观察和学习，了解本节课所用到的器材，与所学的实验原理部分结合，使其更好地理解相关知识的应用。
五、实验步骤
引导学生按照正确的实验操作步骤进行操作，使其逐步认识远程控制系统与动手搭建远程控制系统的环节，了解其原理，并学会解决问题的一般方法，达到实验和教学目的。
1. 远程监控所选择的设备类型不同，其实现方式和功能以及成本也会有很大不同。为了更好地选择远程监控的实现方式，请同学们开展调研，并填写下表。
学生思考、查询后积极讨论交流。让学生通过自主探究学习和查询相关知识，并体验根据自己的方案需要来选择合适的器材的过程，培养学生自主探究学习的能力。
2. 摄像头功能分析。请学生自主从几家网店上了解常用的几种摄像头所具备的属性，分析并中对应属性后打钩。
学生思考、查询后积极讨论交流，填表。让学生能够从自主探究，去学习和查询相关知识，并体验根据自己的方案需要来选择合适的器材的过程。培养学生自主探究学习的能力。
3. 进一步认识摄像头和云台控制软件。
（1）观察摄像头组成以及底座设备信息。与小组成员交流对比，了解摄像头UID或编号信息。
（2）打开云台控制软件，输入密码登录用户。熟悉其操作界面各部分按钮。
4. 连接硬件设备。
（1）将摄像头接通电源，连接路由器。
（2）在局域网中添加摄像头。
5. 操作云台控制软件。
（1）操作软件，使摄像头上、下、左、右转动，并观察摄像头运动与电脑画面。
（2）点击录像按钮进行录像，并在录像管理中设置其存储位置。半分钟后可停止录像，并对录像进行查看、删除等操作。
六、总结与反思
1. 总结实验的过程及实验收获完成电子实验报告并提交。
2. 简述远程监控系统的搭建方法与步骤。
3. 你在生活中还知道哪些远程控制系统案例？（如远程遥控开关按钮、对于宠物和花草的远程浇水、喂食系统等）请列举一到两个，按照搭建远程监控系统的思维流程，选择自己想要设计的一种远程控制系统，分析并规范出自己的方案并与同学讨论。
序号
设备类型
实现条件
监控范围
适用情况
1
电脑摄像头
电源接通、两台电脑同时打开、网络、人为操作
小，不能移动
短时、同时在线视频通话
2
3
4
…
…
…
…
功能
描述
是否需要
调焦
具备调焦功能
不具备调焦功能
√
像素
大于800万
大于400万小于800万
小于400万
云台
不支持云台
支持云台旋转
联网
网线连接
无线连接
语音对讲
支持
不支持
其他功能
红外、移动侦测、储存方式（电脑内存、内存卡、云、硬盘录像机等）、无线连接等
要求不高，存储方式按需选择