物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息化教學(xué)中的應(yīng)用與思考

羅恒輝 尹友明 龍大奇 譚小軍 白忠才

[摘? ? ? ? ? ?要]? 信息化時(shí)代，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生活中的應(yīng)用也越來越廣泛。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的一種沖擊，也是信息化教學(xué)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步變革，可以在根本上促進(jìn)教育信息化的發(fā)展，滿足教師教學(xué)的實(shí)際需要。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);信息化;教學(xué)

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）33-0184-02

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展日趨成熟，教師應(yīng)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息化教學(xué)理念相結(jié)合，整合教學(xué)資源與信息化教學(xué)手段，既完成當(dāng)前教育改革目標(biāo)，又實(shí)現(xiàn)教師個(gè)人能力的提高。

一、問題的提出

《國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提出：培養(yǎng)學(xué)生信息化環(huán)境下的學(xué)習(xí)能力是現(xiàn)今教育發(fā)展的重點(diǎn)工作之一。物聯(lián)網(wǎng)作為一種新興技術(shù)，為信息化教學(xué)的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)支持，如何更新觀念，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入信息化教學(xué)中？如何在信息化教學(xué)中發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)有的作用？如何學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來提高教師的教學(xué)水平和管理水平？這些問題是當(dāng)前教師應(yīng)該思考、探討的重要問題。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵

當(dāng)前社會(huì)，各種高新技術(shù)層出不窮。1999年“物聯(lián)網(wǎng)”的概念被明確提出，到現(xiàn)在“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)已經(jīng)發(fā)展相對(duì)成熟。關(guān)于“物聯(lián)網(wǎng)”的具體定義：由射頻識(shí)別裝置、激光掃描器、電機(jī)、繼電器、機(jī)器人等信息傳感與執(zhí)行設(shè)備，通過實(shí)現(xiàn)約定好的協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行一定的溝通和連接，利用這種方式，讓信息可以實(shí)現(xiàn)相通的局面。物聯(lián)網(wǎng)本身具有多種優(yōu)點(diǎn)：智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，利用這些優(yōu)點(diǎn)可以突破工作中的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容。

對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來說，具體表現(xiàn)為三點(diǎn)：

1.利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以將物品連進(jìn)信息網(wǎng)絡(luò)，對(duì)傳感器和執(zhí)行器來說，本身也有一定的特點(diǎn)，只有一個(gè)ID，ID還具有唯一性。

2.物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的承載通道是以信息技術(shù)作為基準(zhǔn)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)來說，其本身的發(fā)展是建立在不斷發(fā)展的信息技術(shù)上，以信息技術(shù)作為基準(zhǔn)。

3.通過信息網(wǎng)絡(luò)能將物品接入云端，在云端，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)來說，能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)封裝和建立一個(gè)體系，最后完成信息交換、協(xié)同控制和智能管理。

三、信息化教學(xué)內(nèi)涵

信息化教學(xué)是指在一定的教學(xué)理念支持下，教師通過有效地應(yīng)用信息化教學(xué)手段，再結(jié)合自己豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，極大地為自己的教學(xué)提供一定的便利條件，調(diào)動(dòng)全部的教學(xué)資源，讓學(xué)生在積極和諧的教學(xué)環(huán)境中開展教學(xué)活動(dòng)。信息化教學(xué)的具體含義是指將當(dāng)下已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)兩者相結(jié)合，并根據(jù)需要選擇其中有利于教學(xué)的部分應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)可以更為直觀地認(rèn)識(shí)和了解教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)也隨著教學(xué)手段的改進(jìn)而發(fā)生變化。

四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息化教學(xué)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息化教學(xué)中有諸多應(yīng)用，如考勤管理、環(huán)境管理、資源管理、學(xué)習(xí)效果管理等，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以促進(jìn)當(dāng)前教學(xué)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的重大變革，從而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。

（一）構(gòu)建高度智能化教學(xué)環(huán)境

對(duì)教師來說，課堂是自己的教學(xué)主陣地，教師要利用課堂完成向?qū)W生傳遞知識(shí)的任務(wù)，因此教師應(yīng)正視當(dāng)前教育對(duì)自身的挑戰(zhàn)，在尊重學(xué)生的基礎(chǔ)上，開展適合學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)。教室的發(fā)展經(jīng)歷了傳統(tǒng)教室—多媒體教室—一體化教室—智慧教室四個(gè)階段。

基于當(dāng)前的教學(xué)現(xiàn)狀，要想搭建一個(gè)智慧教室，就離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的傳感網(wǎng)絡(luò)、傳感器、IPV6等提供技術(shù)支持，教室環(huán)境變得具有智能化。具體體現(xiàn)為：教室光源和投影機(jī)的透明度可以隨著教室里面的光線做出變動(dòng);也可根據(jù)教室環(huán)境溫濕度，通過紅外感應(yīng)設(shè)備自動(dòng)控制教室空氣的更換率;教室門禁的智能化。

物聯(lián)網(wǎng)除了具有常規(guī)多媒體的條件，還可以對(duì)常規(guī)多媒體設(shè)施所不能處理的非結(jié)構(gòu)化信息進(jìn)行整合，具體表現(xiàn)為學(xué)生的思維、體會(huì)、情感、意志。

（二）豐富特色化教學(xué)資源

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一種新型的形式可以看成是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的延伸。時(shí)空的界限在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展下不復(fù)存在。師師、師生、生生這三種群體，可以通過智能終端設(shè)備聯(lián)結(jié)在一起，對(duì)學(xué)習(xí)資源進(jìn)行交互共享，對(duì)知識(shí)信息進(jìn)行再創(chuàng)造，最終讓學(xué)習(xí)資源形成某種意義上的“再生”。豐富的特色化教學(xué)資源可以讓學(xué)生根據(jù)自身情況進(jìn)行充分選擇，從而滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，將特色化教學(xué)資源的作用發(fā)揮到最大。

對(duì)教師來說，可以通過物聯(lián)網(wǎng)交換教學(xué)心得，共建教學(xué)資源庫(kù)，通過教師和教師之間不斷的交流溝通，有助于相互學(xué)習(xí)、借鑒，取長(zhǎng)補(bǔ)短，充實(shí)自己的課堂教學(xué)內(nèi)容。

對(duì)學(xué)生來說，可以通過物聯(lián)網(wǎng)和教師實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)，現(xiàn)代教學(xué)強(qiáng)調(diào)尊重學(xué)生的主體意識(shí)，利用物聯(lián)網(wǎng)，學(xué)生能根據(jù)自己學(xué)習(xí)出現(xiàn)的難題，及時(shí)向教師求教，在需要的時(shí)候回放教師的教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)而提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，也為教師的下一步教學(xué)提供依據(jù)。

對(duì)學(xué)生和學(xué)生之間來說，兩者可以建立有效的溝通，培養(yǎng)學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)合作意識(shí)，利用物聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建一個(gè)在線學(xué)習(xí)社區(qū)， 學(xué)生更能積極地參與學(xué)習(xí)互動(dòng)，提高自己的學(xué)習(xí)效率，還能考驗(yàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（三）開展科學(xué)化教育教學(xué)管理

物聯(lián)網(wǎng)本身的核心技術(shù)能用來完善教學(xué)管理的組織系統(tǒng)、評(píng)價(jià)和考核系統(tǒng)，教師要利用這一點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。這樣做，可以方便學(xué)生的學(xué)習(xí)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供一定的便利。

基于物聯(lián)網(wǎng)，教師可以建立一種彈性修學(xué)模式，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和休息提供一定的合理分配，在當(dāng)前的教學(xué)中，教師要充分地尊重學(xué)生的個(gè)人特點(diǎn)，根據(jù)自己的興趣特長(zhǎng)，學(xué)生可以完成對(duì)某一課程的修學(xué)，學(xué)生自己能選擇教師，選擇適合于自身的教師，方便學(xué)生的學(xué)習(xí)。在考試的時(shí)候，也有一定的幫助，可以實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)上考試，學(xué)生自己就能連接到試題庫(kù)系統(tǒng)，從而真正實(shí)現(xiàn)學(xué)分制。

例如利用RFID系統(tǒng)，建立實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理系統(tǒng)。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況、到課情況進(jìn)行分析，教師能夠及時(shí)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)向，有利于教師在課堂上以學(xué)定教。還可以利用RFID系統(tǒng)，讓教師可以監(jiān)控學(xué)生的行蹤，對(duì)學(xué)生來說，有一定校園安全控制區(qū)域，能保障學(xué)生的日常安全。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以對(duì)學(xué)校中存在的各個(gè)問題進(jìn)行探究，如校園環(huán)境、教學(xué)資源、教學(xué)活動(dòng)等，這些都是身處校園中教師必須面對(duì)的環(huán)節(jié)，是學(xué)校教學(xué)活動(dòng)的組成體。利用物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)信息化教學(xué)來說，又是一場(chǎng)新的革命，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域有很大的前景，對(duì)教師來說，應(yīng)該積極地開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，給教學(xué)管理工作帶來一定的便利。我們?cè)趯?shí)際生活中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，學(xué)生會(huì)偷偷去網(wǎng)吧，利用物聯(lián)網(wǎng)，能夠識(shí)別出未成年人的身份，禁止學(xué)生進(jìn)入。物聯(lián)網(wǎng)也可以應(yīng)用在考勤管理，實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)管學(xué)生，在一定程度上提高學(xué)生的到課率。

五、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息化教學(xué)中應(yīng)用的思考

（一）如何解決不同類型教學(xué)要素的互聯(lián)互通

物聯(lián)網(wǎng)本身有整合性的特點(diǎn)，利用物聯(lián)網(wǎng)，將許多不同類型的教學(xué)要素相互聯(lián)系在一起，對(duì)資源的投入和產(chǎn)出來說，都有了相應(yīng)的減少，對(duì)教師來說，可以利用物聯(lián)網(wǎng)的這一特性，實(shí)現(xiàn)物品和物品或是物品和人之間的互相連通，這一切都是基于互聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行展現(xiàn)的。相信大家對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)都有了一定的認(rèn)識(shí)，也對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的特性有了一定的了解，每個(gè)物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中有一個(gè)屬于自己的地址，更多的計(jì)算機(jī)地址將會(huì)使資源被耗盡，由此會(huì)形成信息孤島，這樣的局面是大家都不愿意看到的。

（二）如何保障教學(xué)應(yīng)用自身的安全與可控

物聯(lián)網(wǎng)在具體的教學(xué)應(yīng)用中，需要采集大量的信息，交換設(shè)備也需要大量的使用，那么，作為教師，該怎么去保障教學(xué)的安全性和可控性呢？這些信息屬于教師個(gè)人的隱私信息，泄露出去的后果可以說是不堪設(shè)想的，如果這些問題得不得解決，事件就會(huì)愈演愈烈。數(shù)據(jù)的泄密事情，如果被發(fā)現(xiàn)，對(duì)某些別有用心的人來說，或許會(huì)將其作為突破口;對(duì)學(xué)術(shù)來說，會(huì)在一定的程度上影響公平性。

（三）如何解決物聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)中應(yīng)用的費(fèi)用問題

在物聯(lián)網(wǎng)中，最常使用的，也是最實(shí)際的，就是RELD系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的核心技術(shù)支持就是芯片，芯片可以看成是系統(tǒng)的中樞大腦，但是對(duì)芯片本身來說，所花費(fèi)的金錢量是巨大的，不是學(xué)?？梢灾蔚?，對(duì)教學(xué)系統(tǒng)來說，需要大量的芯片，如果不能解決芯片花費(fèi)高的問題，那么全部植入芯片是不符合實(shí)際的，當(dāng)前的社會(huì)現(xiàn)實(shí)中，我們還是無法做到這一點(diǎn)的。芯片本身的特性符合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在信息化教學(xué)中必須具備的條件，如果可以研發(fā)出一種可以代替芯片的物品，并且符合物美價(jià)廉的特點(diǎn)，那么就會(huì)解決物聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)的實(shí)際應(yīng)用中費(fèi)用的問題。

總而言之，在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中教師可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)自己的教學(xué)課堂進(jìn)行一次變革，物聯(lián)網(wǎng)作為新時(shí)代下結(jié)合了多種高新技術(shù)的科技手段之一，教師根據(jù)教學(xué)需要，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息化教學(xué)有效整合，為達(dá)成自己的教學(xué)目標(biāo)提供幫助。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的積極意義在于可以實(shí)現(xiàn)世界的網(wǎng)絡(luò)化和信息化，將對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式造成一定的沖擊和影響，這是未來教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)。因此，教師要努力提高自己的業(yè)務(wù)能力，不斷學(xué)習(xí)最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并將其應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，為學(xué)生打造優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)環(huán)境。

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編輯 趙瑞峰