Αξιοποίηση εφαρμογών κινητής μάθησης για την υλοποίηση του Internet of Things για την εκπαίδευση

Utilization of mobile learning applications for the implementation of the Internet of Things for education (english)

  1. MSc thesis
  2. Μαστοροδήμος, Δημήτριος
  3. Επιστήμες της Αγωγής (ΕΚΠ)
  4. 26 September 2020 [2020-09-26]
  5. Ελληνικά
  6. 170
  7. Ψυχάρης, Σαράντος
  8. Ψυχάρης, Σαράντος | Καλογιαννάκης, Μιχαήλ
  9. Arduino | App Inventor | αισθητήρες | ενεργοποιητές | διδακτικά σενάρια | Internet of Things
  10. 2
  11. 12
  12. 100
  13. Περιέχει: πίνακες, εικόνες, διαγράμματα.
    • Στη σημερινή εποχή παρέχονται στον άνθρωπο πολλές ευκολίες, λύσεις και εργαλεία που παλιότερα υπήρχαν μόνο σαν σκέψεις επειδή δεν μπορούσαν να υλοποιηθούν. Τα τελευταία χρόνια η τρομερή έκρηξη της τεχνολογίας, η εξέλιξη του διαδικτύου, η ανάπτυξη διαδικτυακών εργαλείων καθώς και η εμπλοκή όλο και περισσότερων ανθρώπων έχει βοηθήσει τα μέγιστα, ώστε να απλοποιηθούν δύσκολες διεργασίες, να βρεθούν έξυπνες λύσεις και να μπορέσει να γίνει πιο εύκολη η καθημερινή ζωή των ανθρώπων. Μηχανές συνεργάζονται αυτόματα με άλλες μηχανές μέσω του διαδικτύου, τεχνουργήματα βοηθούν τους ανθρώπους σε όλους τους τομείς της κοινωνικής ζωής μέσα από διαδικτυακά προγράμματα, εφαρμογές στο ίντερνετ κάνουν αυτόματους υπολογισμούς και δίνουν λύσεις, είναι μόνο μερικά γενικά παραδείγματα που έφεραν αυτές οι εξελίξεις στον χώρο της τεχνολογίας και του διαδικτύου. Όλα τα παραπάνω και άλλα πολύ περισσότερα για να πραγματοποιηθούν έπρεπε να αναπτυχθεί το διαδίκτυο των πραγμάτων (Internet of Things – IoT). Βέβαια για να μπορέσει ο καθένας να χειρίζεται κατασκευές του IoT θα πρέπει να έχει αναπτύξει διάφορες δεξιότητες, όπως για παράδειγμα δεξιότητες αλγοριθμικής σκέψης, αφαίρεσης περιττών πληροφοριών, διάσπασης προβλημάτων και αποσφαλματοποίησης. Γενικά, η ανάπτυξη της Υπολογιστικής Σκέψης είναι αρωγός στην κατασκευή τεχνουργημάτων του ΙοΤ. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται το θεωρητικό πλαίσιο της Υπολογιστικής Επιστήμης, της Υπολογιστικής Σκέψης και του Physical Computing. Παρατίθενται οι διάφοροι ορισμοί που έχουν παρουσιαστεί για την Υπολογιστική Σκέψη, τα χαρακτηριστικά της, οι βασικές έννοιες καθώς και τα οφέλη της στην εκπαιδευτική διαδικασία. Παρουσιάζεται το θεωρητικό πλαίσιο του Internet of Things, ο ορισμός του καθώς και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του. Ακόμη γίνεται ιδιαίτερη αναφορά του Internet of Things στην εκπαίδευση. Επιπλέον, η παρούσα Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία διαπραγματεύεται την χρήση και αξιοποίηση εφαρμογών που έχουν αναπτυχθεί σε διαδικτυακά προγράμματα για κινητές συσκευές (όπως έξυπνα τηλέφωνα και τάμπλετ) ώστε να υλοποιηθούν εκπαιδευτικά διδακτικά σενάρια με το Internet of Things. Συγκεκριμένα στα πλαίσια της εργασίας αναπτύχθηκαν τέσσερα διδακτικά σενάρια, που βασίζονται σε πραγματικές καταστάσεις. Σε καθένα από αυτά αναπτύχθηκε ένα τεχνούργημα σε έναν μικροελεγκτή Arduino με διάφορα εξαρτήματα (όπως αισθητήρες κίνησης, σερβοκινητήρες, LED κ.α.) το οποίο ελέγχεται κατά το δοκούν από μια εφαρμογή κινητού τηλεφώνου μέσω τεχνολογίας Bluetooth. Τα συγκεκριμένα διδακτικά σενάρια μπορούν να εφαρμοστούν, ανεξάρτητα ή και σε συνδυασμό μεταξύ τους, σε προπτυχιακά ή και μεταπτυχιακά προγράμματα σπουδών που μπορεί να συνδυάζουν δύο ή περισσότερα από τα πεδία της Ηλεκτρονικής, της Ηλεκτρολογίας, της Μηχανικής, της Πληροφορικής, των Μαθηματικών και της Φυσικής.
    • In our era, many facilities, solutions and tools are provided to people that used to exist only as thoughts because they could not be implemented. In recent years the huge explosion of technology, the evolution of the internet, the development of online tools as well as the involvement of more and more people has helped the most, in order to simplify difficult processes, find smart solutions and make people's daily lives easier. Machines automatically collaborate with other machines over the internet, artifacts help people in all areas of social life through online programs, internet applications make automatic calculations and give solutions, are just a few general examples brought by these developments in the field of technology and the internet. All of the above examples and much more to make them happen had to develop the Internet of Things (IoT). Of course, in order for everyone to be able to handle IoT constructions, he must have developed various skills such as algorithmic thinking skills, the removal of unnecessary information, the division of problems and the debugging. In general, the development of Computational Thinking is a helper in the manufacture of IoT artifacts. This paper presents the theoretical framework of Computational Science, Computational Thinking and Physical Computing. The various definitions that have been presented for Computational Thinking, its characteristics, its basic concepts and its benefits in the educational process are listed. The theoretical context of the Internet of Things, its definition and its advantages and disadvantages are presented. There is also a special mention of the Internet of Things in education. In addition, this Postgraduate Thesis negotiates the use and exploitation of applications developed in online mobile programs (such as smart phones and tablets) in order to implement educational teaching scenarios with the Internet of Things. In particular, four teaching scenarios were developed in the context of the work, based on real situations. Each of them developed an artifact on an Arduino microcontroller with various components (such as motion sensors, servo motors, LEDs, etc.) which is controlled as they see fit by a Bluetooth mobile phone application. These teaching scenarios can be applied, independently or even in combination with each other, to undergraduate or postgraduate curricula that may combine two or more of the fields of Electronics, Electrical Engineering, Engineering, Informatics, Mathematics and Physics.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.