20、将物联网引入 STEM - CS 教育的方法与架构解析

将物联网引入 STEM - CS 教育的方法与架构解析

1. 物联网在 STEM - CS 教育中的基础概念

在 STEM - CS 教育中引入物联网（IoT），有几个关键的概念和属性需要了解。首先，通过原型设计进行物联网设计是影响集成 STEM - CS 教育模型构建的最高层次因素。从教学角度来看，考虑到复杂性问题，构建物联网原型是基于探究的协作学习。

1.1 集成 STEM 技能模型与教学内容

集成 STEM 技能模型是评估通过将物联网概念引入以 STEM 驱动的计算机科学（CS）教育中所获得的整合因素的指标。在教学方面，当教授物联网概念时，教学内容是特定的智能（生成性）学习对象（SLO）；而在构建物联网原型时，教学内容则是设计过程中使用的全部信息。

1.2 SLO 的组成与分类

SLO 由两个相互关联的部分组成，即硬件（物理部分）和软件，并且软件部分以生成性格式呈现。SLO 可分为三类：
1. 传感器/执行器（最简单的情况）。
2. 传感器/执行器与网络模块的组合。
3. 一组与网络模块组合的传感器/执行器（复杂情况）。

1.3 SLO 与物联网感知层的映射

SLO 与物联网感知层的映射方式如下：
1. 传感器/执行器代表物联网节点的一部分。
2. 传感器/执行器与网络模块的组合对应于物联网节点。
3. 一组各自与网络模块组合的传感器/执行器代表一组物联网节点。

2. 引入物联网到 STEM - CS 教育的框架

引入物联网到 STEM - CS 教育的框架是综合了多方面的事实、数