Smart Home Teaching Resources
課程介紹
智慧家庭課程旨在向學生教授智慧家庭和物聯網 (IoT) 相關知識。目標學生群為小學四年級至中學六年級。完成本課程後，學生能夠更深入地了解智慧家庭、物聯網以及程式設計技能。課程分為三個級別，以滿足不同學生的需求：
- 初級階段*：12 小時（18 節課）/ 5 個單元
- 中學階段*：約14.7小時（22堂課）/ 5個單元
- 完整綜合等級：24 小時（36 節課）/ 9 個單元
主題：智慧家庭、物聯網
課程預期學習成果
完成本課程後，學生將能夠：
- 深入了解智慧家庭及其組成部分。
- 了解物聯網的基本原理及其各種應用。
- 提高micro:bit程式設計的熟練度。
- 透過 ThingSpeak、IFTTT、App 控制、雲端控制和 O2O 通訊了解物聯網通訊技術。
課程概述
- 總共有5個單元。這些單元分別是：智慧家庭I、智慧家庭II、物聯網I、小組專案、成果展示。
- 共有 2 個高階單元 + 2 個可選單元。
- 課件將包括完整詳細的（i）課程大綱，（ii）教師筆記，（iii）每節課的教案，以及（iv）軟體設定和案例建立教程的實驗表。
- 本課程的最終作業要求學生將他們建造的幾個項目合併成一個房屋。
單元 | 內容 |
單元 1：智慧家庭 I | 智慧家庭概念介紹。案例一：智慧節能燈泡的實務操作。 |
第二單元：智慧家庭 II | 安全和能源管理系統對家庭的影響。案例 02 安全先鋒警報系統與案例 03 環境馬達風扇的實務工作。 |
第三單元：物聯網（一） | 介紹物聯網、ThingSpeak 和 IFTTT。透過案例 10「家庭健康數據監測」和案例 11「廚房安全火焰監測警報」進行實踐操作，上傳數據並觸發警報通知。 |
第四單元：小組項目 | 學生在教師指導下完成專案。 |
第五單元：演示 | 學生們展示他們的專案。 |
單元* | 內容* |
可選單元 1：智慧家庭 III （安全保障） | 更多居家安全防護內容。實際操作案例包括：案例04 馬桶漏水偵測系統、案例05 智慧冰箱警報系統和案例06 機械密碼開關門。 |
可選單元 2：智慧家庭 IV （能源管理與自動化） | 更多關於家庭能源管理的內容。家庭自動化簡介。案例 07 智慧型遙控音樂燈和案例 08 自動日光感應窗簾的實作操作。 |
高階單元 1：物聯網 II | NTP 和 App Inventor 2 簡介。案例 09 智慧數位晨鐘與案例 12 房間智慧彩色燈光應用程式控制的實務工作。 |
高階單元 2：物聯網 III | 雲端控制和語音助理簡介。案例13：智慧風扇語音控制的實務操作。 |
單元 1：智慧家庭 I
- 智慧家庭概念簡介。
- 討論目前存在的各種實用技術。
- 展示了已完成的套件以及附帶的幾個項目。
- 物聯網簡介及設定教學。
- 跟練：案例 01 智慧節能燈泡。
建議時長：2 小時（3 節課）
第二單元：智慧家庭 II
- 智慧家庭安防系統範例及其用途。
- 小組合作完成案例 02 安全先鋒警報系統。
- 家庭能源管理系統及其影響範例。
- Group work on Case 03 Environmental Motor Fan.
建議時長：約3.3小時（5堂課）
第三單元：物聯網（一）
- 物聯網概念簡介。
- 為 IoT:bit 設定 Wi-Fi 連線。
- 設定 Thingspeak 帳戶。
- 小組討論案例 10 家庭健康資料監測。
- 設定 IFTTT 帳戶。
- 小組討論案例 11：廚房安全火焰監控警報。
建議時間：4 小時（6 節課）