物聯(lián)網(wǎng)視角下的智能實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鐘 強(qiáng)

(北海職業(yè)學(xué)院，電子信息工程系，廣西 北海 536000)

為培養(yǎng)高素質(zhì)實(shí)踐性人才，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為了眾多高校的首選教育方式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效強(qiáng)化學(xué)生的技能素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生崗位適應(yīng)性。為了確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠順利進(jìn)行，就必須了解實(shí)驗(yàn)教育的人才需求與教學(xué)目標(biāo)，打造合理的實(shí)驗(yàn)教育系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)利用激光掃描器、定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)、射頻識(shí)別能夠完成互聯(lián)網(wǎng)信息資源的通信與交換，創(chuàng)造智能管理、監(jiān)控、跟蹤、定位、識(shí)別網(wǎng)絡(luò)。以結(jié)構(gòu)層次角度來(lái)看其由應(yīng)用層、傳輸層、感知層組成。

一、智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)問(wèn)題

為了保障教學(xué)效果，打造能夠與實(shí)驗(yàn)相配合的系統(tǒng)非常重要。結(jié)合資料得知，當(dāng)前很多高校都實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)予以高度重視，不過(guò)卻普遍存在下述幾點(diǎn)情況，在一定程度上影響了實(shí)驗(yàn)教育開(kāi)展的有效性。

(一)考核評(píng)價(jià)不合理

單一的考核方式以及枯燥的考核方法影響了教學(xué)質(zhì)量。因?yàn)轭}庫(kù)容量有限，所以在考核過(guò)程中，時(shí)常出現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告相同的問(wèn)題[1]。該現(xiàn)象無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

(二)實(shí)踐理論聯(lián)系不緊密

對(duì)教育工作來(lái)說(shuō)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是必不可少的環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括準(zhǔn)備、講授、操作、報(bào)告與考核等多項(xiàng)環(huán)節(jié)。此外在實(shí)驗(yàn)前學(xué)生還要學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)，保障實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性與有效性，這是提高實(shí)驗(yàn)教育有效性的重要前提。不過(guò)當(dāng)前智能實(shí)驗(yàn)中卻頻頻發(fā)生許多教育質(zhì)量問(wèn)題。之所以出現(xiàn)這一情況與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)缺少聯(lián)系有很大關(guān)系。各個(gè)環(huán)節(jié)之間的獨(dú)立性、孤立性影響了實(shí)驗(yàn)教育質(zhì)量[2]。如學(xué)生預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)所學(xué)到的理論內(nèi)容通常無(wú)法在操作與考核中體現(xiàn)，影響了教學(xué)實(shí)效性。

二、互聯(lián)網(wǎng)視角下的智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為改善當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教育存在的系統(tǒng)問(wèn)題，就必須做好不同系統(tǒng)、環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，為學(xué)生提供公正客觀的評(píng)價(jià)，解答學(xué)生成長(zhǎng)、學(xué)習(xí)中可能會(huì)遇到的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)需要結(jié)合學(xué)生成長(zhǎng)需求、社會(huì)變化、教育需要設(shè)計(jì)，打造開(kāi)放性、網(wǎng)絡(luò)化、智能化平臺(tái)。確保師生之間能夠獲得良好的互動(dòng)，幫助師生取得更豐富的資料，了解教育問(wèn)題、學(xué)習(xí)問(wèn)題，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。

(一)系統(tǒng)模塊

智能實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)模塊主要包括系統(tǒng)維護(hù)與用戶管理兩項(xiàng)功能。為確保實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠高效、穩(wěn)定運(yùn)行，保障內(nèi)部信息的安全性，就必須重視系統(tǒng)維護(hù)與系統(tǒng)管理工作。使用系統(tǒng)前需要先登錄賬號(hào)與密碼。管理模塊具有用戶信息校對(duì)、賦予權(quán)限等功能[3]。維護(hù)模塊能夠維護(hù)好教學(xué)所用的內(nèi)容與資源，修復(fù)系統(tǒng)自身漏洞，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、良好的運(yùn)行，發(fā)揮應(yīng)有的作用。

(二)實(shí)驗(yàn)?zāi)K

實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括實(shí)驗(yàn)運(yùn)行、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)課程等方面。其負(fù)責(zé)近乎所有課程信息資源，包括開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)與教學(xué)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)該系統(tǒng)合理安排課程教學(xué)，確保所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求都能夠得到盡量滿足。項(xiàng)目管理中開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的信息資源被統(tǒng)一管理起來(lái)，并反饋給任課教師與班級(jí)，確保教師能夠正常上課。當(dāng)然學(xué)生也可以利用這一信息自行完成課后的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)。

(三)資源模塊

該模塊包括資源類別、資源信息、資源管理三種功能，可以實(shí)現(xiàn)資源充分管理，為學(xué)生提供充足的學(xué)習(xí)資源，是智能實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開(kāi)展的前提依據(jù)。資源類別包括各種各樣的教學(xué)信息，包括圖片信息、視頻信息、文檔信息。資源信息能夠完成所有教學(xué)過(guò)程中所用信息的管理，資源管理完成了教學(xué)過(guò)程的管理與考核，結(jié)合教學(xué)目的與教學(xué)資源設(shè)立知識(shí)點(diǎn)、時(shí)間點(diǎn)，確保考核工作順利進(jìn)行。

(四)教學(xué)模塊

包括試題庫(kù)、考核標(biāo)準(zhǔn)、考核三部分內(nèi)容。其中試題庫(kù)將實(shí)驗(yàn)課與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為依據(jù)，根據(jù)難重點(diǎn)內(nèi)容打造題庫(kù)，用于檢測(cè)、考核學(xué)生能力。考核標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)課程制定標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是考核的依據(jù)與參照。考核管理就是教學(xué)監(jiān)控、題庫(kù)更新、過(guò)程考核，是學(xué)生綜合成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)的重要資料。

(五)評(píng)價(jià)模塊

該模塊包括評(píng)價(jià)與反饋兩項(xiàng)功能，可以公平公正的評(píng)價(jià)學(xué)生，評(píng)價(jià)最終將以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式向教師反饋學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)、問(wèn)題。能夠?yàn)楹罄m(xù)教學(xué)的改進(jìn)提供參照，可以幫助教師提高教學(xué)質(zhì)量。

三、結(jié)語(yǔ)

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能實(shí)驗(yàn)教育充分解決了傳統(tǒng)教育存在的不足，可以拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，為學(xué)生提供更豐富的學(xué)習(xí)資料，趣味化的教學(xué)方式保障了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，能夠?yàn)閷W(xué)生提供公正、客觀的評(píng)價(jià)。此外教師也能夠利用該系統(tǒng)實(shí)時(shí)解答學(xué)生疑惑，完善教育系統(tǒng)，可以說(shuō)其對(duì)人才培養(yǎng)而言具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。教師需要重視該系統(tǒng)的使用，做好系統(tǒng)維護(hù)與管理，切實(shí)解決可能遇到的隱患問(wèn)題，保障教學(xué)完整性，最大化其使用效益。