八角楼上-第一课时

八角楼上

第一课时统编版教材二年级上册八角楼上楼房

高楼

楼道观察图片图上画的是谁？他正在干什么？毛主席穿着什么样的衣服？他有什么动作？他的表情怎样？再看一看桌子上有什么？一盏油灯一个砚台几张稿纸秋收起义井冈山革命根据地八角楼12声音来源：东方小学二（3）班

王佳蕊边听边圈出自己读错或不会读的字词句我会读生字楼争代临腊lóuzhēngdàilínlà章握视察油zhāngwòshìcháyóu我会认生字握握手握拳形声字声音来源：东方小学二（3）班

秦艺倡我会认生字油油画油灯绿油油形声字声音来源：东方小学二（3）班

钟雨颖我会认生字楼

视与字的读音有关与字的意思有关声音来源：东方小学二（3）班

王佳蕊我会认生字察宀祭祭祀是一件大事，要认真仔细地对待。仔细看会意字察看

观察

察言观色声音来源：东方小学二（3）班

万圳铭、钟雨颖我会认生字昔惜猎鹊腊腊味

腊梅

寒冬腊月农历十二月农历十二月八日为腊八节声音来源：东方小学二（3）班

秦艺倡我会读句子要求：读准字音，读通句子。时间地点斗争

代声音来源：东方小学二（3）班

万圳铭我会认生字斗争指和敌人战斗争=净-冫战争

争吵

争先恐后声音来源：东方小学二（3）班

王佳蕊我会认生字代古代

近代

现代“代”的意思与时间有关在井冈山艰苦斗争的年代在年代声音来源：东方小学二（3）班

秦艺倡我会读句子要求：读准字音，读通句子。这个词是什么意思？透出夜色油灯亮了声音来源：东方小学二（3）班

钟雨颖夜幕降临到了夜晚，天色慢慢变黑，天空仿佛被幕布盖住一样。来临

临时声音来源：东方小学二（3）班

万圳铭声音来源：东方小学二（3）班

王佳蕊楼披利轻夜左右结构独体结构年上下结构我会写生字楼披轻利左窄右宽我会写生字左宽右窄书写示范先描红哦！再见！传统教学设计面向的是中小学四十分钟时长的课堂，时长较长，同时教师还能根据学生在课堂上的表现及时予以回应并调整自己的教学，师生有即时的互动交流。与传统课堂对比微课有两个特点，其一是“微”，即微课资源容量较小，主要仅为几十MB大小的视频文件，这意味着教师的教学时间短，要求教师能够在短时间内激起学生的求知欲、使其集中注意力，并且能够输出足够多、足够丰富的信息；其二，微课的互联网属性使其突破了传统课堂时间和空间上的限制，但在服务学生自主学习、使得移动学习成为可能的同时也造成了师生交流的割裂，网络在促进信息沟通便捷的同时也成了教与学双方的沟壑，如学生对课堂教学的疑问教师无法及时给7b15a56ea33fb39f553035fbb0c2e3c4予解答，教师也因此无法及时调整自己的教姿教法。双方的交流有延时性，更何况作为微课核心的微视频都是提前录制好的，传统课堂中师生互动往往被作为教学设计中需要考虑的重要部分，在微课教学中显然是不现实的。如果依然拿着面向传统课堂的教学设计思路来设计微课，很容易造成教学视频过长、学习者缺乏学习自主性等问题，［5］因此微课教学设计必须能够在“微”的基础之上做到“精”。脑科学作为研究人脑结构与功能的综合性学科涵盖了所有关于脑和神经系统相关的研究，直接将脑作为研究对象，从神经层面观察人类学习的过程与机制，以脑的认知特点为核心来设计微课有利于获得更好的教学效果。本文从脑科学研究成果出发，试图为微课教学设计探索合适的教学设计策略。

二、基于脑的教育——神经科学与教育的联结

暨神经科学出现以后，fMRI、MEG等技术的应用可以使人们更直接地对认知过程与特定脑区建立对应关系，［6］自下而上地研究人类学习成为一种新的范式。目前，基于脑科学的教育理论主要分为以下两个方面，首先是认知方面，如基于脑的科学认为产生意义是人本能的需要，也是各个不同脑区的功能之一，如颞叶形成意义关联性，顶叶产生洞察力和灵感等，这些发现为建构主义观点如学生作为信息加工的主体、意义的主动建构者等提供了支持；其次是情绪与认知的关系，在过去人们对二者认识停留在感性上，如“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”（《论语·雍也》），情绪作为与机体需要相联系的体验与认知在功能上存在着密切的交互作用，脑科学的探索发现了二者间更加具体的规律。

认知神经科学的新成果为建立新的学习理论奠定了基础。认知神经科学把脑看作专职学习的器官，因此现实生活中的“学习”及其需要与过程等配套资源便存在着“与脑相宜”或“与脑相对”两种对立的情况。脑的学习本质上是神经突触之间的联结与再联结，而每种不同种类的认知和学习会促进不同脑区间不同的活跃程度。教师实际上是人类神经发展的工程师，需要在最大程度上、更高效率地帮助学生建立起有效的神经联结，减少不必要的学习成本。目前关于认知过程的研究成果主要认为：人脑对意义的追求潜藏在本能之中，感觉器官将神经冲动传递至特定的脑区，即“感觉意义”，然后这些特定的脑区将接收到的感觉意义在各个神经元之间进行联结，包括情绪、情境、符号等，并且牵涉到的神经区域越多这些新的信息就会在脑中存储得越久，最终形成独特的意义，这便意味着如果想要将新信息更长久地储存于脑中便需要更多更广泛地激活神经区域联结，即在输入新信息之前通过旧信息引起神经元的活跃，帮助新信息的输入更深刻地留在脑中；那么，对于学习来说直接经验的获得只是第一步，更重要的是将意义赋予直接经验，将这种“感觉意义”转化为“深层意义”。这种对意义的建构是主体主动地、本能地，但在这个过程中需要教师帮助建构合理正确的意义，否则就会造成认知资源的浪费。其次是认知过程的社会性，无论是凯恩夫妇十二条“基于脑的学习原理”、詹森的十二条“与脑相宜的学习原理”，还是吉文的“5种自然学习系统”，都把脑的社会性作为学习的一条重要维度展开，脑的社会性指两方面，一是脑的社会性是指在脑的进化过程中是围绕着人类的社会性而展开的，正如钟启泉所说“学习是一种社会认知行为”［7］，脑的学习要符合人类社会交往的需要，“人的成长过程，本质上也是一个社会化的过程。”［8］（P224）通过与人交往而构建社会意义是脑进行学习的重要动力之一；另一方面，人脑在与其他脑交流协作时获得的情感体验会给予其对工作的强烈情感反应，通过合作完成工作会促进脑多巴胺等神经化学物质的分泌，提高学生的学习动机水平和自我效能感，［9］总之，社会化的情境有利于提高脑的学习效能，促进神经联结和认知水平发展。

认知与情绪之间的关系人们很早就有了一定的朴素认识，西方最早是亚里士多德将情绪认知和情绪提出明确区分，认为情绪影响主体的行为方式及其如何对世界做出反应的解释。［10］但在进入现代以来，有人如Zajonc认为情绪与认知相独立，并且情绪是第一位的，与此相反，Lazarus认为情绪依赖于认知，是第二位的。［6］随着脑科学的发展人们对二者的关系有了更加深入的了解，总的来说认知和情绪各自在不同的脑区更加活跃，将二者分割来看是不科学的，认知与情绪相互作用，有着紧密的联系。目前关于情绪对认知影响的研究主要分为以下几个方面，首先，情绪对注意的影响，大量研究表明脑对负面的消极情绪有着更高的敏感性，会显著降低持续性注意水平，与消极情绪的负面作用相反，扩展—建构理论认为积极情绪有利于拓宽个体的思维和行动范畴，扩充认知资源，［11］长远来看积极情绪更有利于学习的可持续。其次，情绪影响记忆且自身也为记忆的一部分。第一，情绪影响工作记忆从而影响长时记忆的效能，工作记忆分为言语记忆和空间记忆，消极情绪由于较多占用视觉注意资源从而影响空间记忆。第二，情绪本身也作为记忆而存在，根据对特定脑区的研究，人们发现杏仁核复合体处理人类主观情绪，海马处理事件的客观信息，二者在生理上紧密接触，信息交换上充分联系，因此二者共同控制记忆的强度，影响长时记忆的加工和提取，与积极情绪相比，消极情绪更容易导致错误记忆。再次，情绪影响学习者在问题解决过程中的决策能力，Damasio的躯体标记假说认为情绪直接或间接与人类的躯体症状相联系，同时对过去受情绪影响的决策行为会影响接下来的决策。［12］最后，情绪的相关调节机制会影响学习行为的可持续性，良好的情绪反应与控制会使机体调节面临挑战时的神经活跃程度，如上文提到的多巴胺奖励效应，低效能的情绪调节机制会降低机体对外界的敏感性，最终影响学习效果，在对学业情绪与学业成就间的研究表明，消极情绪如无聊、焦虑等对学业成绩产生负面影响，而由学业成绩产生的负面情绪需要良好的情绪调节机制减少或消除其影响。

三、基于脑科学的微课教学设计路径

相比过去传统的课堂教学，微课不是将课程学习机械地搬运到网络平台上来，而是要形成自己独特的设计与制作流程，因此在脑科学相关研究发现及成果的基础上，微课的教学设计应做到：

一是运用感官的多通道特点，给予丰富刺激。脑作为专职学习的器官，需要必要的环境刺激才能促进神经元数量的增长和提高神经元之间的联结质量。微课作为以网络为载体的课程，其核心是微视频，相较于以教师为中心的讲授为主的传统课堂，微视频充分利用多媒体技术，视听结合，是微课的显著优势之一。因此微课的教学设计应当从脑整体的认知特点角度出发，有目的、有计划地营造丰富多彩的信息环境，抓住学生的视线和耳朵，在学生注意力有限的时间内尽量给予尽可能多的刺激，比如在讲授过程中伴随柔和舒缓的音乐，微课背景采取对比强烈的颜色等。同时，脑的各部分是协同工作的，各个特定的脑区有着自己的独特功能，这要求教师在微课教学中采取多元化策略，通过视频、音频和动画等多种方式呈现知识，实现整个教学过程的可感知。目前微课录制方式主要有传统纸张类、演示文稿类、数字故事类、即时讲授类和交互式白板五类，不同的录制方式意味着不同的知识呈现方式，对学生不同感官和脑区的作用也不同，因此应当以某一种微课录制方式为主，辅之以其他方式，实现教学过程的多维化。

二是重视脑的社会性，为学习者互相交流提供支持。微课的作品是事先准备好的，这样做在打破了传统课堂教学时间与空间限制的同时也导致教师无法实时根据学生的反应来调整自己的教学，也没办法及时针对每个学生进行答疑。尽管教师和学生中间隔着便捷交流的网络，但网络也成了二者之间的一堵高墙，面向传统课堂的教学设计造成了微课教学过程中互动效率低、支持性资源缺乏等问题，主要表现为微课教学设计缺少相关社会性服务。［3］要打破这个高墙就必须在教学设计时考虑到脑的社会性，人在本质上是社会的、追求意义的。在微课学习中，教师也许无法及时对学生的疑问做出回应，但学生之间可以相互交流获得彼此的支持，因此针对微课的教学设计需要有专门的交流互动环节，以及为此提供特定的技术支持，如每节微课之间专门开辟一块场所以供学习者们之间相互交流、给予学习效果良好的学习者以证书奖章以及成立相关学习主题的社区等。

三是利用多媒体优势，展现思维图式形成过程。学习意义的获得不仅在于要将知识与学生先前的生活经验等联系起来，还要形成图式嵌入原有认知结构中。首先，微课教学设计要灵活运用其形象变化的特点，运用多样的多媒体技术生动地将知识与学生的现实生活经验关联起来，为知识学习提供支点与脚手架支撑；其次，还应当在把握人类脑的学习规律基础上生动展现知识间的联系网，在传统的学校课堂中教师经常以思维导图的形式呈现知识内容，而对微课进行教学设计时，教师往往把微课中的思维导图作为学习任务单的部分内容提前呈现。然而微课不仅应当呈现既有的思维导图，还应当发挥微课的多媒体优势，利用相关软件展现思维导图的形成过程，使经验抽象到知识的过程得到清晰的展现。从无向有、由零到整，在把抽象知识直观化的同时也使得教学脉络清晰可见，既能帮助学生一方面能够赋予知识以现实生活经验意义，一方面又能够以合理的结构存贮在脑中，形成相互联系的知识网络。

四是善于运用情绪与认知间的交互关系，营造活泼紧张的教学气氛。微课作为以互联网为载体的教学方式，不能只是将传统的课堂教学机械地移植到网络上，这甚至会由于微课缺乏师生间面对面的交流而造成课程枯燥无味。正如前文所言，消极情绪如无聊、焦虑和烦躁等影响人脑记忆、判断和认知等各项机能，还会削减已有的学习效果。因此，在设计微课时应考虑呈现丰富信息的同时必须避免使学生感到威胁和不安，消除紧张感和压力感，不能安排过长的视频内容；另一方面要挖掘多巴胺等神经化学物质的作用、调动学生的积极情绪，激发学生继续学习的兴趣与动力，特别是在微课教学评价设计中可以运用相关技术使学生的学习效果量化并“看得见”，为学生的学习提供持续的、及时的反馈，保持学生学习时脑的活跃与兴奋，使得学生在完成每一个练习后都能得到与此相当的回馈与奖励，从而形成类似的“心流”效应，提高微课的学习效果。

对基于Python程序设计的大学“计算机基础”课程教学现状，其存在以下不足。

（1）重理论而轻实践。目前，课程思政大多集中于理论教学，而缺少对实践课程思政元素的挖掘。一方面是由于实践课程中的思政元素难以把握[1]，另一方面是因为教师对实践课程的思政教育不重视。这就导致在实践课程中进行思政教学的力度不够，而这往往是课程思政中不可或缺的一部分。

（2）现行的考核方式单一。目前，课程考核方式大多是依据学生平时作业的完成情况和期末考试，考核方式也是唯成绩论，不利于提高学生的团队协作能力。

（3）学生的知识产权和法律意识薄弱。在完成作业的过程中，部分学生会直接抄袭同学的代码和作业，不尊重他人劳动成果，这也恰恰说明部分学生的知识产权和法律意识薄弱，在以后可能会影响其职业发展。

3思政教学目标

3.1培养学生的探索和创新能力

利用基于Pvthon程序设计的大学“计算机基础”课程进行课程思政，可以培养学生的探索和创新能力[3]。教师在教学的过程中，要有意识地提高学生的探索和创新能力，使学生能够在实践的过程中潜移默化地受到思政教育的影响。此外，可以结合具体案例，更加贴近学生的实际生活情况，激励学生提高自己的思维能力和主动解决问题的能力。

3.2培养学生的团队协作能力

在实践的过程中，将思政教育融人基于Python程序设计的大学“计算机基础”课程中，着力提高学生的团队协作能力。一方面，教师在教学的过程中，不但要让学生熟练地掌握专业知识，而且要让其具备良好的团队协作能力和交流能力。学生在具备扎实的专业知识基础上，拥有0kBEhXXPtn3n/par+eIZIQ==良好的团队合作能力能够在未来的职业生活中具有很强的竞争能力。

3.3培养学生的产权和法律意识

在实验教学的过程中，培养学生具有良好的产权和法律意识也是基于Python程序设计的大学“计算机基础”课程的育人目标。提醒学生不可利用程序的漏洞去牟利，可结合具体案例，如pandownload的作者因违法被绳之以法，使学生意识到在以后的工作中要遵纪守法，同时教导学生要尊重他人的成果，使其具有良好的产权意识。

4教学思路

4.1发挥教师的关键作用

（1）教师应当对课程思政引起重视，充分了解课程思政的相关内容[4]。教师在基于自己对课程思政的兴趣上，才能更好地在實际教学中融人思政教学因素，以调动学生的热情，使其切实感受到老师的热情，从而激发学生的学习兴趣。只有当教师认真了解课程思政，而不是把它当成应付教学的工具，才能深入挖掘深藏于实验课程中的思想价值，最终实现立德树人的目的。

（2）教师应当将专业知识与课程思政相结合，在全面掌握专业知识的基础上，在原有的教学方案上科学合理地规划课程思政体系，特别是对基于Python程序设计的大学“计算机基础”课程而言，其思政因素更难把握，教师要结合具体实iCj4Kpb02XYzmXA6M03jkw==验过程有针对性地设计课程思政，使学生潜移默化地受到课程思政的影响。

（3）教师要重视学生的反馈结果，并积极吸收其中对课程思政有帮助的内容，针对性地修改原有课程思政环节。学生是课程思政的输出对象，他们的反馈在一定程度上能够真实地反映教师的课程思政环节是否合理有效，只有认真听取了他们的意见，才能让课程思政更有效地实施。

4.2充分挖掘课程中的思政元素

基于Python程序设计的大学“计算机基础”实践课程，一般由上机操作和课程设计两部分构成。上机操作一般是学生通过课堂中所学的理论知识点进行操作实践，而课程设计则需要学生对所学知识进行整合及项目设计，以此提高学生的编程和思维能力。该课程的思政元素挖掘可以从以下几个方面人手[5]。

4.2.1融入合作共赢的思政元素

在实践教学中，可以设计让学生自发组成小组来完成的实验。利用Python模块化的特点，设计需要分工合作的模块化程序，学生需要各司其职地完成任务，明确相关要求，体会作为团队一份子的责任，从而体现分工合作精神。当小组遇到问题时，小组成员需要一起积极讨论而不是孤身作战，从而让学生切身感受合作带来的优势，进而通过小组分工完成作业，提高学生的团队协作能力，培养学生的合作意识，最终提高学生的竞争力。

4.2.2融入勇于探索和创新的思政元素

在实验的过程中，当学生遇到新问题时，教师要鼓励学生通过主动搜索和讨论交流来解决问题。重点培养学生主动解决问题的能力，并鼓励学生从不同的角度去思考问题，通过头脑风暴来培养学生的发散思维，以提高其创新能力。

4.2.3融入诚实守信的思政元素

在进行课程设计时，初次接触该课程的学生可能会感到很大压力，进而选择网上购买或者复制他人的代码，教师应当对这种行为提前进行劝导，鼓励他们自行完成任务而不是依靠外力，从而培养学生的诚信和产权意识。

4.3将课程考核纳入课程思政中

将课程思政贯穿于教学的所有阶段是思政建设中不可缺少的一部分，而在课程考核中教师往往会忽略融人思政元素。

课程考核不仅可以检验学生的专业能力，也可以通过融人思政元素提升学生的专业能力。因为学生往往比较重视课程考核，在课程考核中引入思政元素更能让他们对思政引起重视。具体而言，课程考核标准之一是根据学生设计函数名的易懂性，是否能做到“见名而知其义”，函数注释是否清楚，进而培养学生为他人服务的意识。此外，课程考核标准之一也可以是代码设计的创新性和实用性，从而提高学生的创新能力。只有将课程思政贯穿于教学的全过程，才更有利于实现立德树人的目标[6]。

4.4思政案例设计

基于上述课程思政教学思路，结合Python程序模块化的特点，把课程思政元素融人基于Python程序设计的大学“计算机基础”课程中，本文设计了如下课程思政案例。

（1）以通信录系统设计为例。通信录需要具备以下功能：进入系统；信息录入；信息查看；信息查询；信息修改；退出系统。让学生分成不同的小组分别负责不同的功能设计，通过小组成员的共同协作、互相帮助、取长补短，为了同一个目标而努力，最后设计出一个功能完善的系统。

（2）课程考核则根据小组作业的完成结果，考核学生专业知识的掌握情况，同时根据小组执行项目过程中的各阶段表现和学习的态度等检查课程思政效果。

教师需要深层次挖掘学生遇到的问题背后的真正原因，从根本上帮助学生解决问题，而不是武断地禁止学生的错误行为。比如，某些小组提交的作业不是原创的，教师则需要深入了解学生不自己动手做的真实原因，而不是简单粗暴地禁止学生抄袭，引导学生通过正确的方式解决问题。

5课程思政实践

立德树人是实施课程思政的根本任务，在实践教学中，教师要以合适的方式将思政元素融人课堂中，不要出现生搬硬套的情况。在课堂上，教师可以结合相关知识点进行课程思政，如在讲解顺序结构程序设计知识点时，教师可以借此教育学生要按步骤地完成每件事，不可一蹴而就：在讲解分支结构程序设计知识点时，教师可以教导学生在人生中存在许多分支路口，应当谨慎地选择每一个路口。在作业安排上，让4—5个人组成一个小组，组长负责将大任务分配给各个成员，再由成员完成各自的任务。在课程考核中，教师根据各个小组的作业完成情况和工作学习态度来给出分数。

从实践教学的过程来看，课程思政对于创造活跃、开放的课堂气氛起到了积极作用。通过无记名问卷调查表明，90%的学生认为教师在课堂上不仅传授了专业知识，而且对提高自己的团队协作能力以及塑造正确的人生观、价值观和世界观起到了很大的作用（见图1），这表明课程思政设计实现了立德树人的良好影响。

1.1智慧教室建设的原则

智慧教室建设的原则主要包括4个方面：第一，实用性原则，即智慧教室建设要以满足教学与教研发展的根本需求为目标，以确保教学活动的展开能够适应教学未来发展的总体趋势。实用性也是智慧教室建设最基础的原则之一[2]。第二，先进性原则，即智慧教室要在满足当下教学需求的基础上，采用更具有前瞻性的建设方法，以适应日新月异的发展趋势，为此智慧教室在设计过程中要尽可能多地采用最先进的技术与创新技术。第三，可靠性原则，即智慧教室建設过程中，应选择成熟且稳定的软硬件系统，并制定完善的设计方案，为智慧教室的可靠性、安全性提供保障。第四，拓展性原则，即智慧教室内部的软硬件设备不仅应具有可进行扩展的性质以及较强的兼容性，还要考虑到智慧教室系统未来的拓展。

1.2智慧教室建设的目标

智慧教室建设的目标可以归纳为以下几点：首先，智慧教室是传统多媒体教学方法的一种升级，提高智慧教学的覆盖面。其次，促进师生沟通，提高师生之间的交流效果。在智慧教室中，教师与学生的教学终端是相互连接的，二者可以定向的交流互动、屏幕内容传送等，甚至还可以实现教师对学生的实时评价，以及教室的智能化管理。再次，进一步挖掘多媒体信息资源的利用价值，提高教学资源的利用效率。最后，提高师生对教学设备的主观使用感受，增加其对教育领域中应用的信息技术的了解。

2基于物联网的智慧教室的架构与设计

现阶段，我国大部分高校均配置了多媒体教学设备、照明设备等。学校方面与教室相关的信息化系统，主要包括学生管理系统、教务管理系统等，而就教室本身而言，其功能主要是为师生提供教学、学习场所。目前，大部分高校教室中的设备，都处在手工或者半手工状态，即教师在上课时，需要先在管理人员处获得多媒体设备的钥匙。学生上自习课，需要按教室找以发现处在闲置状态下的教室，管理人员无法实时了解教室的使用状态，而且教室也不具有能够自动记录考勤的功能。这种粗放的管理模式，造成了大量能源浪费。本文所设计的基于物联网的智慧教室，可以显著现存问题，为师生提供更加人性化的服务。

2.1体系架构

结合高校信息化建设的现状以及目前可用的新设备、新技术，将智慧教室的体系架构分为4层，即感知层、网络层、数据层与控制层，如图1所示。

2.1.1感知层

感知层是整个系统架构中最基础的一部分，更是确保系统功能得以实现的重要保障之一。系统的感知层由RFID、无线通信设备以及存储设备组成，本文研究的智慧教室系统的感知层，是通过在教室内部与外部，安装射频感知器、温湿度采集器、光线感知器等传感设备来实现的，功能是采集教室的各项数据。其中，射频感知器是用来验证师生身份，并记录考勤次数的;温湿度采集器主要用来监测教室内的环境;光线感知器主要负责教室内的灯光;而智能多媒体系统用来进行课件展示，并为师生提供互动问答等功能。此外，教师的多媒体主机以及投影设备均要配备传感装置，以提高系统获得相关设备信息的准确性，并提升多媒体教室的教学质量。

2.1.2网络层

作为系统架构的中间层，网络层的功能是连接感知层与应用层，使二者可以高效、稳定的联系。为了确保系统的安全性与稳定性，智慧教室的网络层设计，要以稳定、可靠、安全为首要原则，科学、合理的选择通信协议。智慧教室的网络层主要由总线-以太网、星形网络与无线网络组成。其中，以太网中主要配置了智能传感器、以太网协议、TCP/IP协议与传感器内置处理器芯片，在内置处理器芯片上编程就可以对感知器收集到的所有数据，进行实时的监测与处理。而星形网络、无线网络负责将传感器数据传送到中央服务器中，进行存储，便于系统管理工作人员随时查阅[3]。

2.1.3数据层

相对而言，数据层的功能是较为简单的，即对智能感知设备所收集的数据展开语义转化，并将经过处理的数据信息，在数据服务器中进行存储。智慧教室的主服务器与学校的主业务服务器之间是相互连接的。所以，系统管理工作人员可以随时通过调取数据，得知智慧教室的相关数据，如教师信息、学生信息、教室占用情况等，之后再通过控制平台，均衡分配各智慧教室使用。

2.1.4控制层

控制层指的是每一间智慧教室的智能代理控制平台。该平台为控制层主要功能是对实时智能监测数据进行收集与处理，而且还能够按照教学活动开展的实际情况，由教师人工手动进行控制。学校应在开设了智能教室的教学楼中，设置分中心控制平台，对大楼内所有智慧教室的使用情况进行监测，同时监测教室外部环境情况[6]。学校则通过中心主控平台，对校内所有智慧教室展开实时的全局监控，并负责完成不同智能代理平台的授权管理与身份验证。

2.2功能模块设计

2.2.1主要技术

智慧教室中的智能考勤模块设计主要通过无线电频率识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID）展开设计，该模块由阅读器、标签、管理平台组成。RFID标签包括主动与被动两种模式，无论是标签还是阅读器，都应以特定的频率进行设置。目前，RFID技术已经在高校智慧化校园建设中有广泛应用，如校园一卡通，一卡通系统具备了门禁、图书馆借阅、食堂消费等多种功能。

2.2.2具体开发过程

本文将智能考勤模块设计开发的过程分为3个阶段，依次是情景设计、系统规划与测试验证。其中，情景阶段要定义问题，即统计学生迟到与旷课行为，于智慧教室设置考勤模式;系统规划阶段，以第一步所收集到的信息为依据，定义RFID智能点名机的操作流程以及硬件规范，同时展开系统分析、编码;在测试验证阶段，安装软硬件系统对系统的场景与功能进行测试验证。

1工程概况

以某项目四柱墩最大盖梁进行验算，盖梁尺寸为长22.85m、宽2.2m、高1.6m，该墩柱跨度为6.133m，如图1所示。由于盖梁尺寸大，且墩柱位于深水中，无法采用满堂支架法，也不便采用临时支墩进行施工，故采用穿杠法进行盖梁施工。

2基于穿杠法的桥梁盖梁支架设计

2.1结构设计

施工盖梁时，根据以往大量的工程经验，盖梁选用150mm钢棒、2Ⅰ45a双拼工字钢，将钢棒插在柱墩上，在墩柱两边钢棒上拟各架设双拼Ⅰ45a工字钢主纵梁，然后在双拼Ⅰ45a工字钢上横架Ⅰ12工字钢作为分配梁，间距为40cm，盖梁底模直接铺在分配梁上。考虑盖梁四周各需一定的人员和设备操作空间，因此主纵梁和横向分配梁尺寸设计分别为：

主纵梁长度：净跨距×3+混凝土悬挑长×2+安全平台1m×2=6.133×3+2.225×2+1×2=24.849m，取25m;

分配梁长度：盖梁宽度+1.6×2m=2.2+1.6×2=5.4m。

盖梁施工支架的平面图、立面图、侧面图如下页图2所示。

2.2有限元分析

2.2.1结构建模

采用MidasCivil软件建模，对盖梁支架进行力学计算。其中，2Ⅰ45a主纵梁、Ⅰ12分配梁、钢棒采用梁单元，钢棒为Q345材质，其余各杆件均为Q235材质。根据文献[5]，Q235材料正应力和剪应力限值分别为145MPa和85MPa，Q345材料正应力和剪应力限值分别为210MPa和140MPa。

边界条件设置如下：（1）由于主纵梁刚度大，分配梁伴随主纵梁变形，故Ⅰ12分配梁与2Ⅰ45a纵梁采用刚性连接，对单根Ⅰ12分配梁的第一个点约束Dx、Dy、Dz、Ry、Rz，第二个点约束Dx、Dz、Ry、Rz;（2）实际施工中，在2Ⅰ45a纵梁与钢棒的4个连接点，采用刚性连接，约束Dx、Dy、Dz、Rx、Rz;（3）由于实际施工中，为确保施工安全，钢棒牢固固定于墩柱中，故在钢棒与墩柱的4个连接点，采用固结，约束Dx、Dy、Dz、Rx、Ry、Rz。如图3所示。

2.2.2结构荷载

自重恒载由程序根据有限元模型设定的截面和尺寸自行计算施加。查文献[5]得出：人群荷载+施工荷载=4.5kN/m2，根据分配梁间距0.4m，换算为线荷载为4.5×0.4=1.8kN/m。由盖梁高度为1.6m，分配梁间距为0.4m，钢筋混凝土密度为26kN/m3，得到钢筋混凝土线荷载为（1.6×0.4×26）kN/m=16.64kN/m。荷载组合考虑结构自重+人群荷载+施工荷载+混凝土荷载组合。

2.2.3计算结果

2.2.3.1强度计算

对结构受力进行计算分析，材质Q345钢棒结构最大正应力为188.83MPa，最大剪应力为31.6MPa，较Q345材质规范要求有一定的安全富余;材质Q235各杆件最大正应力为105.31MPa，最大剪应力为44.52MPa，较Q235材质规范要求有一定的安全富余。

2.2.3.2位移计算

盖梁支架最大位移为10.12mm，位于悬臂端位置处，扣除纵梁变形导致的位移后，得到分配梁实际最大变形为：10.10-3.98=6.12mm<=""p=""style="max-width:702px!important;margin-left:0px!important;margin-right:0px!important;padding-left:0px!important;padding-right:0px!important;text-indent:0px!important;font-family:PingFangSC-Regular!important;font-size:18px