Đang tải... (xem toàn văn)
Sản phẩm “ Thư viện thông minh” khi được thực nghiệm và vận dụng trong nhà trường đã mang lại hiệu quả như:Giúp học sinh hứng thú với việc vận hành và hoạt động của thư viện, từ đó thúc đấy tinh thần ham học hỏi, say mê hứng thú trong việc đọc sách hơn.Khi đưa “ Thư viện thông minh” vào trong trường học giúp các thầy cô làm công tác quản lí tránh nhầm lẫn trong việc ghi chép sổ sách.Giúp học sinh chủ động, giảm thời gian tìm kiếm chọn lựa sách nhất là trong giờ nghỉ giải lao giữa các tiết học.
1 CUỘC THI SÁNG TẠO THANH THIẾU NIÊN, NHI ĐỒNG TỈNH BẮC GIANG LẦN THỨ 18, NĂM 2022 TÊN MÔ HÌNH: THƯ VIỆN THƠNG MINH Lĩnh vực: Đồ dùng dành cho học tập Họ tên tác giả: Trần Tiến Minh Hoàng Thị Thu Hà Lớp: 8D Trường THCS Lam Cốt Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thế Hải Số điện thoại: 0346208307 Bắc Giang, tháng năm 2022 TÊN MƠ HÌNH: “THƯ VIỆN THƠNG MINH.” LĨNH VỰC DỰ THI: ĐỒ DÙNG DÀNH CHO HỌC TẬP Ý TƯỞNG LÀM SẢN PHẨM Sách nguồn tài sản quý giá nhân loại sách tập hợp lại với tạo nên thư viện Chính mà thư viện xem nơi lưu trữ giá trị tinh hoa nhân loại giá trị đúc kết, truyền tải thông qua sách bên thư viện Thư viện nơi lưu trữ, bảo quản thông tin lĩnh vực khác Chính mà thư viện có giá trị ý nghĩa vơ quan trọng người việc tiếp nhận chi thức Hiện trường học có phịng thư viện nhằm giúp học sinh giải trí tìm tịi, tiếp thu chi thức sau học căng thẳng Thực tế em vào thư viện nhà trường thư viện huyện, việc tìm sách nhiều thời gian có thời điểm nhiều bạn học sinh, sinh viên đến tìm sách phải chờ đợi để ghi tên mượn – trả sách Với bất tiện em nghĩ ý tưởng không thiết kế hệ thống thư viện thông minh Không cần phải chen lấn để đăng kí mượn sách Khơng buổi để tìm vài sách Chỉ cần lệnh tùy chọn hình máy tính có robot đem sách tận nơi Hình 1: Hình ảnh sản phẩm thư viện thông minh tác giả 3.1: Câu hỏi nghiên cứu Hướng đến việc giải câu hỏi vấn, điều tra tiến hành dự án Cụ thể sau: - Mượn trả sách thư viện thực nào? Có ưu việt so với thư viện cũ? - Thư viện giúp học sinh, sinh viên tra cứu thông tin sách nhà không? - Các thao tác Thư viện thông minh dàng, dễ sử dụng hay khơng? - Khi đưa vào sử dụng giúp nhân viên quản lí thư viện giảm thiểu cơng việc gì? - Thực tế đưa vào sử dụng thực tiễn đem lại hiểu nào? 3.2: Mục tiêu kĩ thuật - Thư viện thơng minh có chức mượn trả sách tự động thông qua hình điều khiển, thao tác dễ dàng, dễ sử dụng, thuận tiện cho người, phù hợp với lứa tuổi - Thư viện có chức tạo mã QR riêng cho đầu sách, mã dán lên tất sách Người quản lí cần tạo mã QR cho đầu sách sau cập nhật lên Wedsite trường từ giúp học sinh, người đọc chủ động tìm kiếm sách trước đến thư viện, giúp giảm thời gian tìm kiếm trực tiếp với thư viện truyền thống - Sau người đọc tìm kiếm thơng tin sách Wedsite người đọc lưu lại mã QR Thư viện có chức quét mã QR người đọc cần đưa mã QR chọn vào phần camera thư viện có robot tự động lấy sách mang trả sách người mượn cần đưa mã QR sách lại, cánh tay robot tự động cất sách vào nơi lập trình sẵn - Thư viện thơng minh cịn có chức lưu lại lịch sử, liệu ngày mượn trả sách, loại sách mượn, trả người đọc cách tự động giúp giảm thời gian ghi chép sổ sách người quản lí trước - Ưu điểm máy dễ dàng lắp ráp, sản xuất cách linh kiện có sẵn thị trường động bước, ray CNC, chi phí sản xuất rẻ khoảng 10 triệu đồng, dễ dàng bảo dưỡng, sửa chữa thuận tiện 3.3: Tiến trình thực hiện: - Với lịng say mê ham học hỏi góp phần làm việc giúp ích cho trường bạn Sau ý tưởng chúng em Ban giám hiệu lựa chọn, chúng em tìm hiểu thực tế nhờ tư vấn thầy cô chúng em bắt tay vào làm sản phẩm - Quy trình thực hiện: 3.4: Phương pháp - Phương pháp vấn: Sử dụng câu hỏi trực tiếp để vấn bạn học sinh, thầy cô giáo quản lí thư viện truyền thống - Phương pháp thu thập số liệu: Tham khảo tài liệu kĩ thuật, phần mềm, tư vấn chuyên gia để nghiên cứu phục vụ việc chế tạo - Phương pháp điều tra phiếu hỏi: Sử dụng phiếu hỏi giành cho học sinh, thầy cô tham gia sử dụng Thư viện thơng minh 3.5: Lộ trình nghiên cứu Đề tài nghiên cứu dự kiến thực tháng ( từ 01/11/2021 đến 30/04/2022) Kế hoạch thực chi tiết sau - Ngày 01/11 – 30/11/2021: Đọc nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu liên quan đến hoạt động thư viện - Ngày 01/12 – 31/12/2021: Tiến hành lên ý tưởng dự án - Ngày 01/01 – 31/01/2022: Tiến hành dự án thực nghiệm trường học - Ngày 01/02 – 28/02/2022: Thu thập phản hồi học sinh, thầy cô để chỉnh sửa khắc phục hạn chế - Ngày 01/03 – 31/03/2022: Hoàn thiện sản phẩm, tham gia thi KHKT cấp Huyện - Tháng 01/04 – 30/04/2022: Khắc phục hạn chế, hoàn thiện tham gia thi cấp Tỉnh TÍNH MỚI, TÍNH SÁNG TẠO CỦA SẢN PHẨM Chúng em cải tiến sản phẩm so với thi trước: Thêm nhiều giá để sách cửa lấy sách, Bảng điều khiển dùng hình cảm ứng nhỏ gọn CẤU TẠO HỆ THỐNG – NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG 5.1: Bộ điều khiển lập trình Arduino - Bộ điều khiển lập trình Arduino chúng em sử dụng Arduino UNO sử dụng vi điều khiển ATmega328 Bộ não xử lí tác vụ đơn giản điều khiển đèn LED nhấp nháy, xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, làm trạm đo nhiệt độ - độ ẩm hiển thị lên hình LCD,… hay ứng dụng khác Vai trò hệ thống Hình 2: Bộ điều khiển Arduino xử lí thơng tin đưa lệnh điều khiển cấu chấp hành động Ưu điểm loại có sẵn thị trường, dễ mua, giá phải dễ dàng cho học sinh nghiên cứu Nguyên lí hoạt động: Bộ điều khiển Arduino đóng vai trị thực nhiệm vụ điều khiển động bước theo chương trình cài đặt sẵn phần mềm Visual Studio Thơng qua hình điều khiển người sử dụng thao tác cách dễ dàng, thuận tiện Hình 3: Màn hình hiển thị hoạt động 5.2: Màn hình đăng nhập hệ thống Hình 4: Màn hình đăng nhập hệ thống thư viện thơng minh - Nhà trường xây dựng kho liệu, thông tin học sinh trường sau cập nhật lên hệ thống quản lí thư viện - Mỗi học sinh cấp tài khoản riêng trùng với mã số thẻ học sinh - Khi học sinh có nhu cầu mượn sách dùng tài khoản cấp để nhập vào hệ thống Lịch sử mượn, trả sách lưu lại để dễ dàng quản lí thư viện Hình 5: Màn hình làm việc thư viện Học sinh “ Mượn sách” “ Trả sách” thủ công cách ấn biểu tượng hình hiển thị 7 Ở chế độ thủ cơng học sinh quan sát kho sách có loại sách ấn mượn sách tương ứng với vị trí Ví dụ: Trên hình thị vị trí thứ có sách “Hiền tài ngun khí quốc gia” Khi người mượn muốn mượn sách ấn vào biểu tượng “Mượn sách” “chọn vị trí thứ 6”, sau CPU xử lí cấp lệnh cho khối chấp hành động làm nhiệm vụ Khi “Trả sách” người mượn làm tương tự Hình 6: Hình ảnh kiểm tra chức mượn sách mã QR Ngồi thư viện cịn có chức mượn, trả sách cách quét mã QR code Để lấy mã QR sách người mượn cần lên wedsite trường để lấy thông tin sách sau lưu lại điện thoại, ngồi wedsite hiển thị rõ vị trí, trạng thái sách Ưu điểm: Giúp người mượn chủ động việc lựa chọn sách, không tốn thời gian tìm kiếm sách thư viện truyền thống Hình 7: Tạo mã QR trực tiếp phần mềm Phần mềm giúp lưu giữ thông tin thời gian mượn trả người, giúp người quản lí thư viện không bị nhầm lẫn thông tin, lịch sử cịn cho biết sở thích học sinh từ nhà trường cịn dựa để bổ sung đầu sách giúp học sinh hứng thú việc đọc sách Hình 8: Thơng tin người mượn sách cập nhật phần mềm 5.3: Động bước Hình ảnh 9: Vai trị chấp hành điều khiển tay robot lấy sách di chuyển theo trục - Các động bước gắn lên trục, giá đỡ truyền động dây đai - Động bước hoạt động ổn định xác so với động thường, giúp lấy, trả sách chuẩn xác - Để kiểm soát thao tác chuẩn xác vị trí, cịn có cơng tắc hành trình Hình ảnh: 9: Cơng tắc kiểm sốt hành trình 5.4: Camera module đọc mã vạch Hình ảnh 10: Camera module có chức đọc mã vạch - Camera module có vai trị nhận liệu QR - Module đọc mã vạch tự động có kết nối cổng USB trực tiếp với máy tính, module có thiết kế nhỏ gọn, tiện lợi sử dụng 10 5.5: Hệ thống trục giá đỡ Hình ảnh 11: Hệ thống khung đỡ Hệ thống trục giá đỡ làm nhôm, tận dụng từ đỡ máy cắt CNC có giá thành rẻ, có trọng lượng nhẹ khỏe, dễ dàng sửa chữa thay xảy cố Hướng phát triển chúng em hồn thiện tốt xây dựng hệ thống thư viện hồn chỉnh, đặt nhiều sách giúp tối ưu không gian Đường link dẫn đến video mơ hình thư viện thơng minh: https://drive.google.com/drive/folders/1cUWEnF4oqE5VLQi0NpW3iHiAKZ Cly5a8?usp=sharing Hiệu đạt Sản phẩm “ Thư viện thông minh” thực nghiệm vận dụng nhà trường mang lại hiệu như: Giúp học sinh hứng thú với việc vận hành hoạt động thư viện, từ thúc tinh thần ham học hỏi, say mê hứng thú việc đọc sách Khi đưa “ Thư viện thông minh” vào trường học giúp thầy làm cơng tác quản lí tránh nhầm lẫn việc ghi chép sổ sách Giúp học sinh chủ động, giảm thời gian tìm kiếm chọn lựa sách nghỉ giải lao tiết học Triển vọng, hướng phát triển sản phẩm Sản phẩm “Thư viện thông minh” em thực nghiệm thành cơng có hiệu quả, giá thành rẻ Nếu tiếp tục đầu tư, giúp đỡ, chúng em tiếp tục nghiên cứu, cải tiến đại hoá thiết bị, làm sản phẩm đẹp hồn thiện tối ưu quy trình sản xuất, hạ giá thành sản phẩm Đưa vào thực tiễn sản 11 xuất thương mại hoá sản phẩm thị trường nhân rộng trường học thư viện thơn xóm TÀI LIỆU THAM KHẢO Lập trình điều khiển Arduino tác giả: KS Phạm Quang Huy Tìm hiểu cơng tắc hành trình: (https://thietbikythuat.com.vn/cau-taova-nguyen-ly-hoat-dong-cua-cong-tac-hanh-trinh-la-gi) Hướng dẫn sử dụng Visual Studio Code bản: (https://vn.got-it.ai/blog/ huong-dan-cach-su-dung-visual-studio-code-can-ban ) Ngày hội sách 2021: Sách – Sứ mệnh phát triển Văn hoá đọc (http://baochinhphu.vn/Van-hoa/Ngay-Hoi-Sach-2021-Sach-Su-menh-phattrien-Van-hoa-doc/428409.vgp ) Sách lập trình Arduino cho người bắt đầu – ARDUINO KIT Hiệu trưởng kí duyệt Nhóm tác giả Gv hướng dẫn Hoàng Thị Thu Hà Đoàn Thế Hải Trần Tiến Minh