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【新课标】信息科技跨学科案例-4年级 智慧图书借阅系统 简单

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本帖最后由 木子呢 于 2022-9-28 18:01 编辑

智慧图书借阅系统

项目来源

为满足新课标中四年级“数据与编码”内容要求,结合新课标中跨学科主题“自我管理小管家”,体现采用数字设备进行自我管理,加强对自我数字身份的管理,设计了项目“智慧图书借阅系统”。

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项目来源

在“智慧图书借阅系统”项目中, 学生将使用NFC近场通讯模块和NFC标签,实现借还书登记和查询。通过分析学生学号与书籍书号,带领学生感受数据、编码与信息的关系,通过记录学生借还书信息,体现信息存储和传输的过程。

项目中的主控器为行空板,连接NFC近场通讯模块,结合NFC标签实现学号登记和书号登记,通过行空板屏幕,实现数据显示和交互流程。

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智慧图书借阅系统”功能展示

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行空板界面展示
项目知识点

贴合新课标中四年级的内容要求,“智慧图书借阅系统”核心教学以下知识点:

使用数字组成学号,表示学生信息,使用数字和字母组成书号,表示书籍信息。

了解数据编码可以有效传达信息。例如,学号“19040301”包含的信息为2019级、四年级、3班、第1名同学,当班级存在姓名相同的同学时,通过设置不同学号进行区分。

理解使用编码建立数据间的内在联系。例如,观察学号“19040301”和“19040323”,可以知道两位学生为同一年级和班级,观察学号“19040301”和“19040501”,可以知道两位学生为同一年级、不同班级。

了解编码长度与所包含信息量的关系。例如,观察学号“19040301”和“190301”,两者编码长度不同,信息量也不同,前者包含入学年份、年级、班级、编号,而后者不包含年级。

体验编码解码的过程。例如,将NFC卡片的ID对应为学生学号,可理解为编码的过程;在刷卡过程中,根据NFC卡片数据,对应学生信息,可理解为解码的过程。

了解数据校验可以保证信息的完整性,知道数据校验的常用方法,如重复校验、加法校验。例如,在读取NFC卡片时,可以设置重复校验,重复读取两次数据,对比两次数据,如果相同则认为信息完整,否则认为存在信息丢失。

项目原理

四年级主题为“数据与编码”,“智慧图书借阅系统”中,数据编程为信息的过程如下图。

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我们来举例说明加法校验的过程。在真实的图书借阅管理系统中,一般会将数据会发送到云端,在发送过程中,为了保证数据的完整性,可以设置加法校验。如学号为“19040301”的学生借阅了书号为“9837”和“9211”的书籍,在本地将借阅信息记录为“19040301 9837 9211”。通过加法校验,设置校验位为“19040301 + 9837 + 9211 = 19059349”,那么,校验后的数据为“19040301 9837 9211 19059349”。云端接收到校验后的数据时,先对前3个数据求和,将结果与最后一个数据对比,如果相等则认为信息完整,否则认为存在信息丢失,以此来保证信息的完整性。

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视频




硬件简介

在“智慧图书借阅系统”中,使用主控器结合通信模块,实现项目功能。

主控器为行空板。(点击购买)

通信模块为:

NFC近场通讯模块(点击购买)

NFC圆形标签挂件(点击购买)

NFC电子标签贴纸(点击购买)

各硬件功能介绍如下。

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硬件接线

“智慧图书借阅系统”的硬件接线原理图和接线实物图如下。

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“智慧图书借阅系统”接线原理图

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“智慧图书借阅系统”接线实物图
流程图

在“智慧图书借阅系统”中,行空板的界面和系统控制流程图如下图。

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行空板界面图

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“智慧图书借阅系统”流程图
重点程序截图

“智慧图书借阅系统”重点程序截图如下。

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“读取NFC标签”程序

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“记录借书数据”程序

外观结构设计

在“智慧图书借阅系统”中,为了便于课堂教学和项目展示,可利用激光激光切割技术设计外观结构。

示例结构设计图、安装完成图如下。

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“智慧图书借阅系统”结构设计图

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“智慧图书借阅系统”安装完成图

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评论

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  • 三春牛-创客

    三春牛-创客2023.01.13

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    • 三春牛-创客

      三春牛-创客2023.01.13

      厉害厉害

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