基于Wi-Fi教室的信息化教學(xué)應(yīng)用研究

摘要：隨著教育信息化的穩(wěn)步推進(jìn)，“充分、合理運(yùn)用數(shù)字教育資源開展教學(xué)”至關(guān)重要。[1]本研究通過搭建Wi-Fi教室平臺，將教師計算機(jī)作為局域網(wǎng)服務(wù)器，學(xué)生使用智能終端訪問數(shù)字化課程資源的方式，在教學(xué)中開展了一些信息化教學(xué)應(yīng)用探索，從而改善了教學(xué)效果，提高了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：信息化教學(xué);Wi-Fi教室;Nginx服務(wù)器;HTML5

中圖分類號：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 論文編號：1674-2117（2021）18-0074-04

隨著教育信息化進(jìn)入2.0時代，各級各類學(xué)校都在大力推動教育信息化建設(shè)。教育信息化的本質(zhì)是運(yùn)用信息技術(shù)，優(yōu)化教育教學(xué)過程，提高教育教學(xué)的效率和效益。[2]教育信息化建設(shè)的核心是教學(xué)信息化，而教學(xué)信息化的重點(diǎn)是對數(shù)字教學(xué)資源的合理有效利用。在現(xiàn)階段，“在教學(xué)信息化建設(shè)過程中，重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、硬件和軟件平臺建設(shè)，而輕視教學(xué)實(shí)際應(yīng)用的情況比較突出”。[3]實(shí)際上，除了上述情況以外，在運(yùn)用數(shù)字資源開展信息化教學(xué)時會遇到一些問題，或受到一些局限。

● 數(shù)字教育資源運(yùn)用面臨的困境

1.在信息化教學(xué)資源運(yùn)用上受到的局限

為適應(yīng)信息化教學(xué)發(fā)展的要求，改善教學(xué)效果，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提高，教師們建設(shè)了大量的數(shù)字課程資源，如收集的圖片、視頻、教學(xué)案例，開發(fā)制作的PPT課件、數(shù)字化教案、動畫、微課、測試題庫等，但在使用這些資源時會碰到以下問題：

（1）受制于教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺，有些資源格式不被支持或者需要另作格式轉(zhuǎn)換，資源得不到充分應(yīng)用。

（2）部分教學(xué)資源以單頁網(wǎng)頁為主，網(wǎng)頁鏈接跳轉(zhuǎn)設(shè)置不靈活。

（3）在公共網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上傳資源、等待審核要額外占用時間，發(fā)布在教學(xué)過程中生成的數(shù)字資源不方便，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時發(fā)布。

（4）滿足不了教師個性化教學(xué)、學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需要。

（5）著作權(quán)保護(hù)不到位。在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)著作權(quán)保護(hù)中，難以杜絕教學(xué)資源作品的復(fù)制權(quán)和網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)被侵犯。

2.在移動學(xué)習(xí)方面受到的限制

移動學(xué)習(xí)已成為互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)的主流，然而很多網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺對上傳的資源類型限于單個獨(dú)立文件，不支持文件包式的資源上傳。同時，移動學(xué)習(xí)雖然極大地方便了學(xué)生學(xué)習(xí)，不受時間、空間場地的限制，但流量套餐、電池容量的限制依然存在。

● Wi-Fi教室平臺的構(gòu)建

1.Wi-Fi教室硬件平臺的構(gòu)建

本文所稱Wi-Fi教室是指以一臺Wi-Fi無線路由器為中心組成的一個小型無線局域網(wǎng)，教師的計算機(jī)與學(xué)生智能終端設(shè)備連網(wǎng)，覆蓋一間面積在100平方米以下的教室，如下圖所示。Wi-Fi是Wi-Fi聯(lián)盟創(chuàng)建于IEEE 802.11協(xié)議的WLAN（無線局域網(wǎng)）技術(shù)，發(fā)展到現(xiàn)在，已到了第六代，Wi-Fi6將允許與多達(dá)8個設(shè)備通信，最高速率可達(dá)9.6Gbps。[4]WLAN具備很多優(yōu)勢——成本低、帶寬高、部署快、功耗低、終端支持率高，在個人市場和企業(yè)商用中一直占據(jù)主流地位。隨著智能手機(jī)和智能終端的普及，人們習(xí)慣于隨時隨地接入Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。

教師計算機(jī)充當(dāng)局域網(wǎng)服務(wù)器，目前普通的計算機(jī)配置都能夠滿足要求，且在校學(xué)生群體普遍擁有智能手機(jī)、平板電腦等智能終端，這些設(shè)備都集成了Wi-Fi芯片，因此在整個組網(wǎng)方案中，只需添加一臺無線路由器。筆者使用的華為A1無線路由器是款雙核心千兆Wi-Fi路由器，支持2.4GHz和5GHz雙頻段，覆蓋90～150平方米左右的建筑物，支持64個設(shè)備同時穩(wěn)定接入，可以滿足一個標(biāo)準(zhǔn)班的學(xué)生連網(wǎng)需求。

2.Wi-Fi教室軟件平臺的配置

Wi-Fi教室軟件平臺只需架設(shè)局域網(wǎng)Web服務(wù)器。筆者所用的計算機(jī)是Windows10系統(tǒng)，使用的Nginx軟件是一款輕量級的開源Web服務(wù)器軟件，它具有架設(shè)方便、使用簡單、高性能和低消耗硬件資源的特點(diǎn)。[5]“Nginx的安裝步驟比較簡單，安裝在Windows上推薦使用壓縮包的安裝方式。具體操作為：從Nginx官網(wǎng)上下載壓縮包，解壓后整個文件包的大小在10Mb以下。解壓到指定文件夾后，雙擊文件夾中的nginx.exe就啟動了服務(wù)器。如果需要配置成自己的專屬服務(wù)器，則要做好服務(wù)器的配置工作。Nginx服務(wù)器配置相對較簡單，只需要編輯修改conf文件夾下的nginx.conf文件即可，它本質(zhì)上是一個文本文件，使用計算機(jī)上的記事本程序就能打開編輯。nginx.conf配置文件由若干行代碼組成，只需要修改其中的幾行代碼，修改好配置文件以后，重新啟動服務(wù)器立即生效，具體操作可以參看參考文獻(xiàn)[5]。

采用自建Nginx作為局域網(wǎng)服務(wù)器的好處有以下幾點(diǎn)：

（1）資源發(fā)布極為簡單和方便，把要共享的資源分類整理成文件包，以子文件夾的形式拷貝到Nginx服務(wù)器指定的虛擬目錄文件夾下，即可完成共享資源的發(fā)布。

（2）不需復(fù)雜配置，服務(wù)器管理簡單。啟動和停止Nginx服務(wù)器只用到了幾條簡單的命令就能實(shí)現(xiàn)。Nginx服務(wù)器甚至可以做成U盤式的，使用較為便捷。

（3）網(wǎng)絡(luò)安全有保障。因為在局域網(wǎng)環(huán)境下，無需進(jìn)行防火墻和防病毒反木馬的復(fù)雜設(shè)置，不用擔(dān)心資源的泄露。

（4）Nginx服務(wù)器支持多用戶并發(fā)連接，每個連接占用資源少，不要求使用專用的服務(wù)器硬件，普通的筆記本電腦就可以支持。Nginx軟件是免費(fèi)開源軟件，整體上來看架設(shè)Nginx服務(wù)器的費(fèi)用成本基本上沒有。

● 基于Wi-Fi教室的教學(xué)應(yīng)用探索

1.數(shù)字化課程資源的分享

Nginx服務(wù)器本身就是一個支持靜態(tài)網(wǎng)頁瀏覽的Web服務(wù)器，能很好地充當(dāng)文件服務(wù)器。筆者把文檔、圖形、圖像、音頻、視頻、動畫、課件、教案、案例等數(shù)字化教學(xué)資源整理成文件包，制作好學(xué)習(xí)導(dǎo)航，設(shè)計好學(xué)習(xí)任務(wù)單，通過Wi-Fi教室平臺分發(fā)給學(xué)生使用。靜態(tài)網(wǎng)頁編寫技術(shù)門檻低，市面上有很多軟件支持“所見即所得”的網(wǎng)頁開發(fā)方式，如同寫Word文檔。另外可將Nginx服務(wù)器設(shè)置好目錄瀏覽功能，向客戶端展示服務(wù)器的文件目錄結(jié)構(gòu)，方便學(xué)生查找資源?！敖處熢谑谡n的時候，可以運(yùn)用信息化教學(xué)手段將教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行剖析，讓學(xué)生們更容易接受和理解，從而更有效地提高課堂的教學(xué)品質(zhì)?！盵6]

一些在課堂教學(xué)實(shí)施過程中生成的教學(xué)資源，如教師計算機(jī)操作錄屏、現(xiàn)場演示錄像，課堂中隨手拍攝的學(xué)生活動照片、學(xué)生實(shí)驗操作短視頻等，這些實(shí)時生成的課程資源可以拷貝到Nginx虛擬目錄中馬上發(fā)布。例如，“基站建設(shè)與維護(hù)”是一門實(shí)踐性比較強(qiáng)的課程，開設(shè)了多個實(shí)驗，其中有個實(shí)驗叫四分之一饋線頭制作，用到的實(shí)驗工具有十余種，整個實(shí)驗操作步驟包含十五步，實(shí)驗操作過程中要做好人身安全防護(hù)。筆者在帶學(xué)生做這樣的實(shí)驗時，要求學(xué)生分小組操作，將每小組的實(shí)驗操作過程、實(shí)驗結(jié)果錄視頻、拍照片并上交，引導(dǎo)學(xué)生觀察自身的實(shí)驗操作，對比其他小組的操作情況，讓學(xué)生加深了對實(shí)驗原理、實(shí)驗操作步驟、注意事項和安全須知等的理解與掌握，對實(shí)驗操作要領(lǐng)做到更加心中有數(shù)，也使學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的實(shí)踐能力培養(yǎng)上能更上一層樓。

學(xué)生在課后制作、線上搜集到的數(shù)字化課程資源也可集中到Nginx服務(wù)器中供學(xué)生分享、教師點(diǎn)評，這對調(diào)動學(xué)生參與教學(xué)活動的積極性、改善教學(xué)等都有所裨益。

總而言之，基于Wi-Fi教室的資源共享方式具有成本低、見效快、管理簡單的優(yōu)點(diǎn)。

2.基于HTML5的移動學(xué)習(xí)資源應(yīng)用

在開發(fā)課程信息化教學(xué)資源時，教師“選擇合適的工具以達(dá)到事半功倍的效果”[7]，市面上有許多專業(yè)的快速課件開發(fā)工具可供選擇，如iSpring Suite、Articulate Studio、Articulate Storyline、Adobe Presenter等。使用這些軟件能輕松制作出滿足網(wǎng)絡(luò)化、信息化教學(xué)需求的多媒體課件。筆者曾用iSpring Suite制作了三分屏教學(xué)課件、用Articulate Storyline開發(fā)了向?qū)降摹癓TE基站仿真實(shí)訓(xùn)”教學(xué)資源。最開始這些資源發(fā)布為Flash格式。然而，F(xiàn)lash安全性差，兼容性不好，蘋果公司IOS平臺就不支持，“移動時代，F(xiàn)lash水土不服”，“自2020年12月開始，F(xiàn)lash Player將不再受支持”。[8]

HTML5技術(shù)具有跨平臺、設(shè)備兼容性好;實(shí)現(xiàn)了文字、圖片、表格、音頻、視頻的有機(jī)結(jié)合;安全性和交互性好;自適應(yīng)網(wǎng)頁設(shè)計，網(wǎng)站開發(fā)和維護(hù)容易等特點(diǎn)。不管什么終端設(shè)備，只需要一個支持HTML5的瀏覽器就能很好地支持移動學(xué)習(xí)。目前的的職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)資源庫平臺，“支持多樣化的資源素材類型，有虛擬仿真系統(tǒng)、動畫、視頻、課件、案例、圖片、音頻、文本等”。[9]也正是由于HTML5具有明顯的優(yōu)勢，它才逐漸取代了Flash的地位。這些課件后來改成發(fā)布為HTML5格式的文件包形式，在Wi-Fi教室平臺上應(yīng)用良好，沒有造成資源浪費(fèi)和重復(fù)建設(shè)。

3.VR全景技術(shù)類教學(xué)資源的應(yīng)用

VR全景技術(shù)是一種基于圖像技術(shù)生成真實(shí)感圖形的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過圖像處理，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場場景和周圍物體的三維動態(tài)顯示，用戶身臨其境，真實(shí)感很強(qiáng)，現(xiàn)場體驗感良好。[10]現(xiàn)在的智能手機(jī)普遍帶有“陀螺儀”軟件，使用裝有“陀螺儀”的手機(jī)查看VR全景圖片、全景視頻、全景導(dǎo)航，通過觸摸控制，互動反饋，能獲得更好的VR體驗。例如，筆者采用VR全景制作軟件Pano2VR開發(fā)的“LTE基站建設(shè)與維護(hù)”課程資源，生成的資源是一個容量很大的文件包，沒辦法在學(xué)?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上傳、使用，就可以通過Wi-Fi教室來使用。由于采用了VR全景技術(shù)，可以展示不同場景下的工程設(shè)計技術(shù)要求，將設(shè)計要求、建設(shè)要求、施工工藝等細(xì)化和具象化，綜合利用文字、圖片、gif動畫、音頻、微視頻來呈現(xiàn)，并在全景漫游時添加動畫和聲音效果來增強(qiáng)互動效果，使學(xué)生直觀地觀察，并能在智能終端上操控，在基站室外天饋平臺、室內(nèi)機(jī)房不同場景下動態(tài)漫游，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高，對比以前教學(xué)過程中用PPT投影展示，學(xué)生更能貼近工作現(xiàn)場，教學(xué)效果明顯轉(zhuǎn)好。

4.局域網(wǎng)考試應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)化在線考試提高了考試的可靠性、有效性，降低了教師的工作難度，實(shí)現(xiàn)了無紙化操作，減少了考試成本，順應(yīng)了教育網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢，是一種應(yīng)用范圍越來越廣泛的考試方式。筆者采用的局域網(wǎng)考試測驗軟件支持HTML5富媒體試題等多種題型。富媒體試題是一種新興題型，題干中可以出現(xiàn)彩色圖片、音頻、視頻等多媒體信息，對比紙質(zhì)試卷上的傳統(tǒng)題型，試題內(nèi)容更豐富。該軟件能從試題庫中隨機(jī)抽題組卷，從而使每位學(xué)生的試題單各不相同，同時試題庫只存放在本地電腦中，有效防止了試題泄密，學(xué)生也不能使用搜索工具來搜尋答案，有效地促進(jìn)了考試的公平公正性。

● 結(jié)語

Wi-Fi教室中的無線路由器可通過在WAN口連接上網(wǎng)線接入到數(shù)字校園網(wǎng)，也可使用智能手機(jī)共享移動網(wǎng)絡(luò)方式將其接入到外部網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的“廣域”共享。實(shí)際上，局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)、使用基本上是一致的，只要公共網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺支持，經(jīng)過Wi-Fi教室試用過的教學(xué)資源就能順利遷移到廣域網(wǎng)，因此基于Wi-Fi教室的信息化教學(xué)可視為空間教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的有益補(bǔ)充。

總之，教師應(yīng)該嘗試應(yīng)用各種信息化技術(shù)，吸引和引導(dǎo)學(xué)生參與到教學(xué)中來，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，最終提高學(xué)習(xí)效率、質(zhì)量和效益，而在所應(yīng)用的各種信息化技術(shù)中，“Wi-Fi教室”就是一種有益的途徑。

參考文獻(xiàn)：

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[4]百度百科.Wi-Fi6[EB/OL].https：//baike.baidu.com/item/Wi-Fi%206/?????23756502？fromtitle=Wi-Fi6&fromid=24456951&fr=aladdin

[5]Chiler.Nginx在windows上安裝及Nginx的配置及優(yōu)化[EB/OL].https：//www.cnblogs.com/Chiler/p/8027167.html.

[6]侯志斌.探究職業(yè)院校信息化教學(xué)如何提高教學(xué)質(zhì)量[J].教育現(xiàn)代化，2019（89）：75-76.

[7]李麗萍，莫永華，楊上影，等.主流快速課件工具對比及其發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2015，25（09）：110-115.

[8]簡書.Flash Player將不再受支持[EB/OL].https：//www.jianshu.com/p/4459cad8d60b

[9]童衛(wèi)軍，姜濤.高等職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)資源庫平臺建設(shè)研究[J].中國高教研究，2016（01）：107-110.

[10]趙群.VR全景技術(shù)在信息化教學(xué)中應(yīng)用可行性研究[J].無線互聯(lián)科技，2017（16）：59-60.

作者簡介：何亮（1973—），男，漢族，湖南益陽人，本科，講師，主要研究方向為移動通信技術(shù)、職業(yè)教育。

基金項目：“基于VR全景技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用研究”（編號：17C1180）。