基于智慧課堂的物聯網課程研究

鄭偉

摘 要：近年來，隨著科學技術的不斷進步和社會的快速發展，各行各業都呈現出新的生產或工作模式，其中為代表的是在數媒及互聯網等技術的不斷發展下，基于動態學習數據分析和“云、網、端”的智慧化課堂開始呈現出一種新的業態。新的信息化課堂模式的優勢在于教學決策、教學評價反饋、師生溝通、資源合理配置，實現了數據的智能化，促進了綜合創新。本文結合筆者實際工作經驗，以大學課堂中《電子設計》課程為例，對當前的智慧課堂實現模式及其相關優勢進行了簡要分析，對其未來的發展路線進行了探討，希望能對相關工作人員起到建議性作用。

關鍵詞：智慧課堂;物聯網;教學

引言：

智慧課堂及相關物聯網課堂的產生使得傳統的教學模式出現了新的發展方向，智慧課堂中的系統化學生信息處理能力使得課堂中學生的參與度以及對問題的響應性都能被直觀的反應給任課老師，第一時間掌握學生的知識點理解情況，同時，高效的物聯網課堂使得直播課程等教學模式得以被實現，。通過智慧課堂等網絡授課方式進行學習，一方面可以減少經濟壓力，另一方面也打破了時空限制，雖然目前存在著師生之間距離被拉大，缺乏面對面交流互動等問題，但智慧課堂仍然從各個方面展示著其巨大的優勢，可以說，未來智慧課堂將和傳統教學模式齊頭并進，取長補短來創新符合新時期要求的高效教學。

一、智慧課堂概述

1.1智慧課堂的形式及其特征

智慧課堂的主要性質在于相較傳統教學模式而言能夠基于動態的學習數據進行分析，從依以往賴于存在教師頭腦中的教學經驗轉向依賴于對海量教學數據的分析。用于分析的數據大部分來自LMS、CMS和學生檔案庫等數據庫，也有些來自于學生個人的非正式知識管理系統。采用現代化的分析工具和分析方法對數據進行加工、挖掘和分析，據此進行教學決策，依靠數據精準地掌握學情和調整教學策略。智慧課堂教學中采取動態伴隨式學習評價，即貫穿課堂教學全過程的學習診斷與評價，并可根據需求實時反饋評價結果，包括課前預習測評和反饋、課堂實時檢測評價和即時反饋、課后作業評價和跟蹤反饋，從而實現了即時、動態的診斷分析和評價信息反饋，重構形成性教學評價體系。在教學資源的載體形式上是多樣化的，在資源推送方式上也是多樣的，既包括自動推送、人工推送等方式，也可以采取自主訂閱學習資源，滿足學習者富有個性的多樣化學習需要[1]。

1.2優勢及潛力

智慧課堂在加入了相關網絡云平臺的服務器技術支持后，能夠進行互聯網中的海量知識調動，并隨著設備的不斷普及建立起自己的教學生態圈，滿足師生互動的高并發性和穩定性，并調動其它合作院校的資源，使得學校教學資源能夠實現師生及學校之間的相互流通，在幫助學生獲取教學資源的同時輔助教師高效備課。

二、智慧課堂中《電子設計》物聯網課程模式的可行性分析

物聯網即“萬物相連的互聯網”，是互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡，將各種信息傳感設備與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡，實現在任何時間、任何地點，人、機、物的互聯互通。通過物聯網進行資源檢索和下載，能夠直接省去資源需求者的中間時空成本，甚至于達到資源獲取零成本的地步，基于這一特點，對于具有較強操作性和嚴謹性的理工科類學科而言，無疑是有著較強促進作用的，當前我國許多大學中的理工科系院，為了節省教學成本在一些實操課程中會采取大班教學的方式，由一至兩名指導老師進行實際操作講解，對臺下一個或數個班級學生進行指導，在這樣的課程環境中，學生的接受度和師生間的互動性都大打折扣，具體到電子設計中的某個細節時，則會出現對部分電路原理一知半解的情況，最終導致學習成果的不系統和不完善[2]?；诖朔N情況，如果能在硬件設備支持的情況下引入互聯網課程，并通過學生的手機端進行課堂連接，用專門對接課程的模擬軟件進行上機模擬的理論教學（軟件可參考商英貿易模擬系統等教學軟件），可以極大程度的減少教師教學所需的對點教學精力，在系統中自定一個教學計劃，完成課題設計，對例如整流電路、逆變電路、機電啟動電路等電路理論部分通過軟件建模來實現更清晰的課堂展示，并加入相關的課程資源鏈接發送到統一的云服務器終端，供學生進行課后下載自習，從而極大的減少《電路設計》教學的教學成本和教學難度，更加直觀可視化的媒體教學內容也更容易吸引學生的注意力，進而達到提高學習熱情的目的。

當然，物聯網課程同樣也存在著部分不可忽視的問題，在部分具有較高難度的課程講解中，老師的網絡講解是視其直接第一受眾來講解的，根據錄像時所面對的受眾反應不同有著不同的解題思路，這也就導致了教學過程中問題講解的局限性，即采用物聯網課程的學生無法得到現場和教師的互動反饋。針對這一問題，目前主流的解決辦法為配置老師進行視頻教學后的二次答疑，但這種方法需要老師自身對視頻課程進行二次吃透，并且再次花費時間進行答疑，從某種意義上而言，也是教學資源的消耗，但相對傳統課程的大量前期投入，對《電子設計》這類課程的進行互聯網資源關聯，更有益于師生雙方的辦公與學習。

三、教學研究

通過對智慧課堂中《電子設計》物聯網課程的研究發現，第一開始學生對此類教育方式有一定的抗拒性，存在一部分學生明確表示無法適應面對電腦進行授課的方式，缺乏和教師之間的口授面談的生動感，并且有少部分學生認為課下安裝的后臺軟件所推送的《電子設計》相關課程資料擠占了課下的時間，但是通過進一步的通過智慧課堂進行《電子設計》的課程學習，學生在觀看電路構成建模圖，電流走向變動視頻動畫后，對于自身對理論的理解程度普遍有著理解程度加深的反饋，在一次期末課程反饋中約75%的學生認為物聯網課程給他們帶來了更多的學習選擇空間，可以通過自身的需求進行多次錄像學習，并能直接通過教師上傳到后臺的課件進行后期復習等，在提高學習自主權的同時加深了自身對《電路設計》課程的理解，此外，除了學習資源的調動外，目前智慧課堂正著力于進行“大數據”后臺技術的試行，通過學生的個人行為反饋對其知識薄弱地區進行學習分析推進等，也可以根據后臺學習情況為教師提供最直接的教學方向。

此外，物聯網課程的發展也帶來了“翻轉課堂”這一概念的產生，基于智慧課堂教師利用數媒技術為學生提供資源學習的基礎，學生被賦予了越來越多的學習自主權，并于近年來產生了一些“以學習者為中心”的學習模式，通過協作學習、探究學習、基于項目的學習、基于問題的學習等多種不同于傳統教育的學習方式進行展開，無一不在極大程度上提高了學生的學習熱情。同時，每間智慧教室的后面還配有玻璃黑板和小白板，供學生推算演繹、交流探討，并隨時記錄下迸發的靈感，《電子設計》不再是一門教師向學生講解電路構成和電子元件原理的單方面傳輸課程，而逐漸開始成為一種能夠給予學生學習自主權、使其能夠在完成具有自我想法的電子設計時得到學習滿足感的課程，這樣的教學模式，勢必也會帶來學生創新性和思維拓展性的提高，最終達到為我國未來社會發展培養具有創新思維能力的科技人才的目的。

四、結語

隨著未來生活信息化水平日益提高，相關數媒體技術迭代速度加快，智慧課堂會進一步的展現出傳統教學模式所不具有的優越性。許多的學校對老師的培養方式也越來越科技化，信息化現在的老師能更加熟練的掌握各種網絡信息教育手段，這也是未來智慧課堂這種教育方式能夠興起的重要原因之一。（南陽師范學院教學研究項目“基于智慧課堂的物聯網工程混合式教學研究”階段成果之一，項目編號2019-JXYJYB-19）

參考文獻：

[1]代洪彬.基于智慧教學理念的翻轉課堂教學流程與互動系統設計[J].中國教育信息化，2016（22）：29-31.

[2]董中芳.云端智慧課堂互動教學環境的設計與應用[J].華南師范大學，2014.