Εκπαίδευση STEM και Διαδίκτυο των Πραγμάτων

STEM Education and Internet of Things (Αγγλική)

  1. Bachelor’s thesis
  2. ΑΥΛΩΝΙΤΗΣ, ΣΠΥΡΙΔΩΝ
  3. Πληροφορική (ΠΛΗ)
  4. 31 Αυγούστου 2017 [2017-08-31]
  5. Ελληνικά
  6. 118
  7. ΧΑΤΖΗΜΙΣΙΟΣ, ΠΕΡΙΚΛΗΣ
  8. *, * | *, *
  9. STEM | IoT | UMI | μικροελεγκτής | αισθητήρια | εκπαιδευτικό σενάριο
  10. 12
  11. περιέχει εικόνες, διαγράμματα
    • Η χρήση τεχνολογιών του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT) θα παρουσιαστεί σ’ ένα εκπαιδευτικό σενάριο τάξης Λυκείου στα πλαίσια της διεπιστημονικής εκπαιδευτικής διαδικασίας της Επιστήμης, της Τεχνολογίας, της Μηχανικής και των Μαθηματικών (Science, Technology, Engineering and Mathematics – STEM), στο οποίο οι συνεργαζόμενοι εκπαιδευτικοί και μαθητές αναλαμβάνουν (με τη χρήση διάταξης υλικών και λογισμικών) να κατασκευάσουν και να προγραμματίσουν μία ενιαία συσκευή – κόμβο IoT – με τρόπο τέτοιο ώστε τοποθετούμενη σε ένα πλωτό μέσο, να ενημερώνει και να αποφασίζει την κατάσταση της ασφάλειάς του. Ο κόμβος ΙοΤ θα ενεργεί κατάλληλα, λαμβάνοντας πληροφορίες για την ευστάθεια και τη θέση του πλωτού μέσου σε προγραμματισμένα χρονικά διαστήματα από αισθητήρια τα οποία είναι συνδεδεμένα στον μικροελεγκτή της κατασκευής. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι έννοιες και οι στόχοι της εκπαιδευτικής διαδικασίας STEM, οι τεχνολογίες UMI (Ubiquitous Computing, Mobile Computing, Internet of Things - IoT), παραδείγματα περιπτώσεων χρήσης κόμβων και δικτύων IoT σε καθημερινές δραστηριότητες, καθώς και η τεκμηρίωση της επιλογής του εκπαιδευτικού σεναρίου της ασφάλειας των πλωτών μέσων για τους σκοπούς της συγκεκριμένης εκπαιδευτικής διαδικασίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα υλικά και τα λογισμικά, τα οποία θα χρησιμοποιηθούν στην τάξη προκειμένου να ολοκληρωθεί η κατασκευή και να αναδειχθεί η αξία της χρήσης τους σε έναν κόμβο IoT πάνω στο εκπαιδευτικό σενάριο “ασφάλεια πλωτών μέσων”. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύεται το εκπαιδευτικό σενάριο βάσει του οποίου τα μέγιστα δυνατά μαθησιακά αποτελέσματα λαμβάνονται από τους μαθητές της τάξης στα πλαίσια της εκπαιδευτικής διαδικασίας STEM με την ενεργή συμμετοχή τους στη διαμόρφωση των Σπυρίδων Αυλωνίτης, ‘Εκπαίδευση STEM και Διαδίκτυο των Πραγμάτων’ Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο: Πτυχιακή Εργασία - HOU-CS-UGP-2016-13 4 λεπτομερειών και των παραλλαγών του. Το σενάριο περιγράφει τις εκπαιδευτικές διαδικασίες, για να ολοκληρωθεί ένας κόμβος ΙοΤ ως τμήμα δικτύου, προκειμένου να λαμβάνει και να μεταδίδει κρίσιμες πληροφορίες για την ασφάλεια πλωτών μέσων, να τις αξιολογεί και να λαμβάνει αποφάσεις. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναφέρονται αναλυτικά όλες οι λεπτομέρειες μιας πρότυπης κατασκευής, όπως η προτεινόμενη στο εκπαιδευτικό σενάριο, τα συνοδευτικά λογισμικά και ο τρόπος εγκατάστασής τους, ο απαραίτητος πηγαίος κώδικας σχολιασμένος κατάλληλα, προτάσεις για παραλλαγές του προκειμένου να τροποποιηθεί το σενάριο, λύσεις σε προβλήματα που παρουσιάστηκαν και τέλος τα αποτελέσματα των δοκιμών της ολοκληρωμένης κατασκευής και οι διαφορετικοί τρόποι χρήσης της. Στο πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο συνοψίζονται τα συμπεράσματα των επιλογών που έγιναν κατά την διάρκεια της κατασκευής και των αποτελεσμάτων τους σε σχέση με το σκοπό της πτυχιακής εργασίας. Επίσης παρουσιάζονται άλλοι τομείς της έρευνας και της βιομηχανίας στους οποίους μπορεί να αξιοποιηθούν και να επεκταθούν οι εφαρμογές και η κατασκευή που παρουσιάστηκε.
    • The use of “Internet of Things” (IoT) Technologies will be presented in a classroom educational curriculum in the context of the STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) interdisciplinary educational process, in which collaborating teachers and students undertake from one set of materials and software to construct and plan a single device - IoT node - in a way that when it is placed on a floating medium, informs and decides the state of its safety. The IoT node will act appropriately, taking information on the stability and position of the floating medium at programmed time intervals, from sensors connected to the microcontroller of the device. In the first chapter are presented the concepts and objectives of the STEM educational process, the "Ubiquitous Mobile IoT" technologies - (UMI), cases where nodes and IoT networks are used in everyday activities, as well as the documentation of the selected Educational Scenario “floating medium safety” for the purposes of the specific educational process. The second chapter presents the materials and software that will be used in the classroom in order to complete the construction and to highlight the value of their use on an IoT node with floating safety purposes. The third chapter analyzes the educational scenario whereby the maximum possible learning outcomes are obtained by the pupils of the class within the framework of the STEM training process with their active participation in the elaboration of the details and its variants. The scenario describes the training processes to complete an IοT node as part of a network in order to receive and transmit critical information on float safety, evaluate them and make apropriate decisions. Σπυρίδων Αυλωνίτης, ‘Εκπαίδευση STEM και Διαδίκτυο των Πραγμάτων’ Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο: Πτυχιακή Εργασία - HOU-CS-UGP-2016-13 6 In the fourth chapter, all the details of a standard build, such as the one suggested in the training scenario, accompanying software and how-to-install instrutions, the source code of the developed applications commented appropriately, suggestions for variants to modify the scenario, solutions to problems presented during the whole proccess and finally the results of the tests of the integrated construction and the different ways of using it. The fifth and final chapter summarizes the conclusions of the choices made during the construction process as long as their results, in relation to the purpose of the dissertation. Also, other areas of research and industry are presented in which the applications and construction presented can be exploited and expanded.
  13. Hellenic Open University
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.