导语:
2022年4月,教育部颁布了新修订的课程方案和课程标准。课程标准强化了课程育人导向,着力培养学生的核心素养。
为了践行课标理念,让素养在校园中落地转化,下陈街道中心小学以本校“梦想少科院的”学生们为试点,积极探索项目化学习方式,本期推送的是智能安防一体杆的设计与制作。
01
项目缘起


01
项目背景


注:素材来源网络
城市在发展路面上很多需要改造的灯杆或者监控杆,很多只是因为基础原因不能升级,整体因为架构不一样,就需要整个更换掉,或者重新立杆,不仅影响城市道路美观还造成很大的资源浪费。路面上监控杆,路灯杆子或者信号灯杆子等,发现路面上全是杆子,非常影响美观。还因为太多杆子,很多人开车不小心撞到杆子上去。
02
驱动性问题

监控杆和路灯杆在功能和结构上有一定的相似性。它们都由杆体和基座组成,杆体用于支撑设备,而基座用于固定在地面上。因此,在结构上可以通过一些设计来实现两者的合用。所以能不能做一个可以同时兼容多种功能的一体杆呢?


注:图片来源网络

02
项目实施

项目准备

在明确项目任务后,学生查阅相关资料了解其中的工作原理,并进行记录,向老师和家长寻求帮助,为后期的智能安防一体杆的设计提供思路,采购相关制作材料。


制作模型框架

通过AOTUCAD软件开始画草图,画好图纸后,根据整体尺寸来做设计,采用回收的快递纸桶,纸皮来制作模型,完成第一部分的总体框架。

固定链接部分

由于制作的模型是废旧纸皮,怎么样固定会牢固、圆柱形结构要同心度都是遇到的实际问题,学生在讨论中大胆创新找到合适的结构连接方法,在制作的过程中写写画画,计算圆心,计算周长,计算叠加的工程力学,先用热溶胶固定,再用美纹纸再包边。


细化模块化产品

学生在细节方面也不断讨论,力求最好,照明系统的门采用了透明塑料材质,广播系统的门上画出了打孔的节点,用手电钻在门上打出了散音孔,还做成了百叶门,方便检修。


给零部件喷漆上色

喷漆的难点在于先要保护自己,学生们带上口罩倾斜45度角,距离目标15公分距离开始从上往下喷涂。需要等晾干以后再喷涂一次,需要喷涂两边着色才会均匀。


组装并测试模块

因为是模块化结构,学生只需要像搭积木一样的把主体模块组合起来,这样便捷安装,可拆卸的智能安防一体杆就完成了,组装好各模块,学生接电测试各模块功能是否正常。



03
-项目展示



学校在11月30日在科学实验室进行了智能安防一体杆的成果展示,三位主创同学自信展示,分享项目化成果,梦想少科院的学生积极参与讨论交流,发表自己的想法,纷纷提出自己的改进意见,在小小的实验室绽放出了思维之花。


项目反思与改进

结合现场展示时大家提出的想法,下一阶段可以准备继续完善智能安防一体杆的功能,比如:1.增加人工智能,通过AI来自动识别闯红灯、逆行等违反交通规则的车辆,并给予适当的罚款;还可以自动识别车祸、火灾等,及时弹出AED、绷带等急救设备。2.增加多元化功能,除了视频监控,智能安防一体杆还可以集成其他感知设备,如温度、湿度、气体等传感器,以便更好地监测环境状况和自然灾害预警,并实时播报。3.增加一些大众化模块,可以更广泛的应用,如商场,小区,甚至家庭。


设计智能安防一体杆项目化活动是研究现实生活中真实、有意义的问题,是一个设计、制作和改进的过程,培养了小学生对现实生活的关注,强调与真实世界的联系。本项目的学习能培养小学生观察能力、动手操作能力、真实情境下解决问题的能力和小组合作的能力。

END
图文| 张晨晓
编辑| 朱丹红
审核| 徐海君