物聯網技術在信息化教學中的應用與思考

羅恒輝 尹友明 龍大奇 譚小軍 白忠才

[摘? ? ? ? ? ?要]? 信息化時代，隨著信息技術的飛速發展，物聯網技術在生活中的應用也越來越廣泛。物聯網技術應用于教學是對傳統教學模式的一種沖擊，也是信息化教學基礎上的進一步變革，可以在根本上促進教育信息化的發展，滿足教師教學的實際需要。

[關? ? 鍵? ?詞]? 物聯網技術;信息化;教學

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）33-0184-02

物聯網技術發展日趨成熟，教師應順應時代發展趨勢，將物聯網技術和信息化教學理念相結合，整合教學資源與信息化教學手段，既完成當前教育改革目標，又實現教師個人能力的提高。

一、問題的提出

《國家教育事業發展“十三五”規劃》中提出：培養學生信息化環境下的學習能力是現今教育發展的重點工作之一。物聯網作為一種新興技術，為信息化教學的實現提供了技術支持，如何更新觀念，將物聯網技術引入信息化教學中？如何在信息化教學中發揮出物聯網技術應有的作用？如何學習物聯網技術來提高教師的教學水平和管理水平？這些問題是當前教師應該思考、探討的重要問題。

二、物聯網技術的內涵

當前社會，各種高新技術層出不窮。1999年“物聯網”的概念被明確提出，到現在“物聯網”技術已經發展相對成熟。關于“物聯網”的具體定義：由射頻識別裝置、激光掃描器、電機、繼電器、機器人等信息傳感與執行設備，通過實現約定好的協議和互聯網進行一定的溝通和連接，利用這種方式，讓信息可以實現相通的局面。物聯網本身具有多種優點：智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理，利用這些優點可以突破工作中的重點、難點內容。

對物聯網技術來說，具體表現為三點：

1.利用物聯網技術，可以將物品連進信息網絡，對傳感器和執行器來說，本身也有一定的特點，只有一個ID，ID還具有唯一性。

2.物聯網系統的承載通道是以信息技術作為基準，對物聯網來說，其本身的發展是建立在不斷發展的信息技術上，以信息技術作為基準。

3.通過信息網絡能將物品接入云端，在云端，對物聯網來說，能實現業務封裝和建立一個體系，最后完成信息交換、協同控制和智能管理。

三、信息化教學內涵

信息化教學是指在一定的教學理念支持下，教師通過有效地應用信息化教學手段，再結合自己豐富的教學經驗，極大地為自己的教學提供一定的便利條件，調動全部的教學資源，讓學生在積極和諧的教學環境中開展教學活動。信息化教學的具體含義是指將當下已經得到了廣泛應用的計算機多媒體技術和網絡信息技術兩者相結合，并根據需要選擇其中有利于教學的部分應用于實際教學，學生在學習時可以更為直觀地認識和了解教學內容，同時學習目標也隨著教學手段的改進而發生變化。

四、物聯網技術在信息化教學中的應用

物聯網技術在信息化教學中有諸多應用，如考勤管理、環境管理、資源管理、學習效果管理等，應用物聯網技術可以促進當前教學的發展，實現教學模式的重大變革，從而提高教學質量和教學效率。

（一）構建高度智能化教學環境

對教師來說，課堂是自己的教學主陣地，教師要利用課堂完成向學生傳遞知識的任務，因此教師應正視當前教育對自身的挑戰，在尊重學生的基礎上，開展適合學生學習的教學。教室的發展經歷了傳統教室—多媒體教室—一體化教室—智慧教室四個階段。

基于當前的教學現狀，要想搭建一個智慧教室，就離不開物聯網技術，通過物聯網技術中的傳感網絡、傳感器、IPV6等提供技術支持，教室環境變得具有智能化。具體體現為：教室光源和投影機的透明度可以隨著教室里面的光線做出變動;也可根據教室環境溫濕度，通過紅外感應設備自動控制教室空氣的更換率;教室門禁的智能化。

物聯網除了具有常規多媒體的條件，還可以對常規多媒體設施所不能處理的非結構化信息進行整合，具體表現為學生的思維、體會、情感、意志。

（二）豐富特色化教學資源

物聯網技術作為一種新型的形式可以看成是網絡技術的延伸。時空的界限在物聯網技術的高速發展下不復存在。師師、師生、生生這三種群體，可以通過智能終端設備聯結在一起，對學習資源進行交互共享，對知識信息進行再創造，最終讓學習資源形成某種意義上的“再生”。豐富的特色化教學資源可以讓學生根據自身情況進行充分選擇，從而滿足學生個性化學習的需求，將特色化教學資源的作用發揮到最大。

對教師來說，可以通過物聯網交換教學心得，共建教學資源庫，通過教師和教師之間不斷的交流溝通，有助于相互學習、借鑒，取長補短，充實自己的課堂教學內容。

對學生來說，可以通過物聯網和教師實現實時互動，現代教學強調尊重學生的主體意識，利用物聯網，學生能根據自己學習出現的難題，及時向教師求教，在需要的時候回放教師的教學內容，進而提高學生的自主學習能力，也為教師的下一步教學提供依據。

對學生和學生之間來說，兩者可以建立有效的溝通，培養學生之間的團結合作意識，利用物聯網，構建一個在線學習社區， 學生更能積極地參與學習互動，提高自己的學習效率，還能考驗學生的自主學習能力。

（三）開展科學化教育教學管理

物聯網本身的核心技術能用來完善教學管理的組織系統、評價和考核系統，教師要利用這一點，對學生的學習情況進行實時統計。這樣做，可以方便學生的學習，為學生的學習提供一定的便利。

基于物聯網，教師可以建立一種彈性修學模式，為學生的學習和休息提供一定的合理分配，在當前的教學中，教師要充分地尊重學生的個人特點，根據自己的興趣特長，學生可以完成對某一課程的修學，學生自己能選擇教師，選擇適合于自身的教師，方便學生的學習。在考試的時候，也有一定的幫助，可以實現在網上考試，學生自己就能連接到試題庫系統，從而真正實現學分制。

例如利用RFID系統，建立實驗室教學管理系統。對學生學習情況、到課情況進行分析，教師能夠及時地掌握學生的學習動向，有利于教師在課堂上以學定教。還可以利用RFID系統，讓教師可以監控學生的行蹤，對學生來說，有一定校園安全控制區域，能保障學生的日常安全。

利用物聯網技術，可以對學校中存在的各個問題進行探究，如校園環境、教學資源、教學活動等，這些都是身處校園中教師必須面對的環節，是學校教學活動的組成體。利用物聯網，對信息化教學來說，又是一場新的革命，物聯網的應用領域有很大的前景，對教師來說，應該積極地開發物聯網技術，利用物聯網技術，給教學管理工作帶來一定的便利。我們在實際生活中經常會出現這樣的情況，學生會偷偷去網吧，利用物聯網，能夠識別出未成年人的身份，禁止學生進入。物聯網也可以應用在考勤管理，實現全天候監管學生，在一定程度上提高學生的到課率。

五、物聯網技術在信息化教學中應用的思考

（一）如何解決不同類型教學要素的互聯互通

物聯網本身有整合性的特點，利用物聯網，將許多不同類型的教學要素相互聯系在一起，對資源的投入和產出來說，都有了相應的減少，對教師來說，可以利用物聯網的這一特性，實現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網的基本結構進行展現的。相信大家對互聯網的結構都有了一定的認識，也對互聯網的特性有了一定的了解，每個物品都需要在物聯網中有一個屬于自己的地址，更多的計算機地址將會使資源被耗盡，由此會形成信息孤島，這樣的局面是大家都不愿意看到的。

（二）如何保障教學應用自身的安全與可控

物聯網在具體的教學應用中，需要采集大量的信息，交換設備也需要大量的使用，那么，作為教師，該怎么去保障教學的安全性和可控性呢？這些信息屬于教師個人的隱私信息，泄露出去的后果可以說是不堪設想的，如果這些問題得不得解決，事件就會愈演愈烈。數據的泄密事情，如果被發現，對某些別有用心的人來說，或許會將其作為突破口;對學術來說，會在一定的程度上影響公平性。

（三）如何解決物聯網在教學中應用的費用問題

在物聯網中，最常使用的，也是最實際的，就是RELD系統，這個系統的核心技術支持就是芯片，芯片可以看成是系統的中樞大腦，但是對芯片本身來說，所花費的金錢量是巨大的，不是學校可以支撐的，對教學系統來說，需要大量的芯片，如果不能解決芯片花費高的問題，那么全部植入芯片是不符合實際的，當前的社會現實中，我們還是無法做到這一點的。芯片本身的特性符合物聯網技術應用在信息化教學中必須具備的條件，如果可以研發出一種可以代替芯片的物品，并且符合物美價廉的特點，那么就會解決物聯網在教學的實際應用中費用的問題。

總而言之，在實際的教學活動中教師可以利用物聯網技術對自己的教學課堂進行一次變革，物聯網作為新時代下結合了多種高新技術的科技手段之一，教師根據教學需要，將物聯網技術和信息化教學有效整合，為達成自己的教學目標提供幫助。物聯網技術的積極意義在于可以實現世界的網絡化和信息化，將對傳統的教學模式造成一定的沖擊和影響，這是未來教學改革的發展趨勢。因此，教師要努力提高自己的業務能力，不斷學習最新的物聯網技術，并將其應用到實際教學活動中，為學生打造優質的學習環境。

參考文獻：

[1]周立，謝宏全，董春來，等.海洋物聯網展望[A].地理信息與物聯網論壇暨江蘇省測繪學會2010年學術年會論文集[C].2010.

[2]王勇強，倫慶忠，王永寶.煤礦物聯網：走在探索的路上[A].山東煤炭學會工業信息化專業委員會2011年度工作會議暨物聯網技術推進煤礦信息化學術論壇學術論文集[C].2011.

[3]茹克百提·艾爾肯.物聯網技術與物聯網技術標準對質監事業的多重影響[A].市場踐行標準化：第十一屆中國標準化論壇論文集[C].2014.

[4]李建元，顧躍宗，蘇雷，等.基于物聯網技術的智慧校園系統設計研究[A].第十七屆全國青年通信學術年會論文集[C].2012.

編輯 趙瑞峰