中小学教育资源及组卷应用平台 第13课《门铃通知即时到》教案 课程名称：第13课 门铃通知即时到 年级：八年级 课时：45分钟 一、教学目标分析 知识与技能 1. 理解物联系统中反馈的概念、类型及作用。 2. 掌握门铃远程通知功能的硬件架构与数据传输流程，明确MQTT服务器的核心作用。 3. 能通过编程实现“发布 - 订阅” 模式下的跨设备通信。 过程与方法 1. 通过“视频观察 — 模块分析 — 实践操作” 的探究过程，提升逻辑思维与系统分析能力。 2. 在小组合作中完成硬件搭建与代码调试，增强动手能力与协作意识。 情感态度价值观 1. 感受物联网技术在生活中的应用价值，激发对信息技术的兴趣。 2. 渗透信息安全意识，理解数据传输中的隐私保护重要性。 二、教学内容及重点 教学重点 1. 反馈的分类（可视化反馈、通知反馈）。 2. 门铃系统的输入 - 计算 - 输出模块功能。 3. MQTT服务器的主题订阅与消息中转机制。 教学难点 1. 主控板与服务器的网络连接配置。 2. “发布 - 订阅” 模式的跨设备通信逻辑。 3. 代码调试中传感器触发与消息显示的同步问题。 三、教学过程设计 教学过程 教学内容 教学方法 情景导入 （4分钟） 师： 现在的很多智能门锁，当有人按门铃时，即使主人不在家也可以通过手机等设备远程查看到信息，那么“物联门铃”如何远程获得门铃信息？通过本节课我们一起来学习。 师：本节课我们的学习任务是认识物联系统中的反馈并学会分析门铃远程通知功能。 问题导向学习 新课教学 知识点一：认识物联系统重的反馈 （14分钟） 师：同学们，接下来我们一起认识物联系统中的反馈。在物联系统里，反馈是对现实世界采取行动的过程，那些能实现反馈的设备，我们称之为输出设备。像灯泡、音响、电脑显示器，都是典型的输出设备。通过这些输出设备的反馈，大家能清晰知晓物联系统中的数据是怎样被利用的。 师：我们以门铃远程通知系统为例来进一步认识物联系统中的反馈。当访客按下门铃，作为物联系统感知层的门铃采集到这一操作信号，经网络传输等环节，物联系统将信息处理后，在手机界面输出“显示有访客” 的反馈，让用户及时知晓门外情况。 师：除此之外，生活中还有很多物联应用。物联灯可以通过手机控制开关、调整亮度和色温；物联空调可以通过手机实现开关、调整温度、设置时间等操作。 师：反馈的形式多种多样，主要有可视化和通知等方式。具体采用哪种反馈方式，取决于物品的功能用途。 师：了解了物联系统中的反馈，接下来我们深入分析门铃远程通知功能。它由输入、计算和输出三个模块构成。输入模块，硬件上靠主控板和按键传感器，实现思路是采集门铃状态数据，再把消息发到 MQTT 服务器对应主题。 计算模块，需要具备移动热点功能的计算机，实现思路是搭建 MQTT 服务器，设置主题，实现消息的发布和订阅。 输出模块，主要硬件是主控板，实现思路是订阅 MQTT 服务器相应主题，收到消息就以通知方式提醒用户。 师：经过以上分析，我们可以知道门铃远程通知功能的项目原理。门铃端是输入模块，相当于发布者，负责把“有人按门铃” 这个信息发出去；MQTT 服务器是计算模块，像一座桥梁，连接着门铃端和用户端 ；用户端是输出模块，作为订阅者接收消息。当有人按门铃，门铃端采集信息发给 MQTT 服务器，服务器再把消息推送给用户端，用户端就能收到“有人按门铃” 的通知。 新课教学 知识点二：模拟实现远程通知功能 （20分钟） 师：同学们，接下来我们通过学习活动2来模拟实现远程通知功能，将前面所学门铃远程通知原理进行实践操作。本学习活动有两个关键任务。任务1 ：大家要把控制信息发布到MQTT服务器。具体操作是，按下按键后，主控板得向MQTT服务器指定主题“×××”发送“有人按门铃”的消息 ，这就相当于 ... ...
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