基于智慧教學環境的RFID課程多元互動教學模式設計與應用

摘要：在信息技術快速發展的時代背景下，大數據、云計算、物聯網等新興信息技術的廣泛應用使得物聯網工程專業的教學場景、教學體系面臨教學模式革新與教學質量提升的新挑戰。RFID原理及應用課程是高校物聯網專業本科生的一門理論和實踐性較強的核心專業課程，針對傳統課堂教學中存在的師生互動不足、學生參與度不高等問題，文章提出在智慧教學環境下，充分利用現有智慧教學平臺功能，將信息化手段與日常教學相結合，從教學理念、教學體系及教學方法等方面對RFID原理及應用課程的教學模式進行創新，從而激發學生主動學習、互動學習的意識，提高學生在RFID 技術領域的實際應用能力，同時提升教師的信息技術應用能力與教學素養，深化互動平臺與課堂教學的融合應用，滿足不同層次學生的在線學習及個性化的自主學習需求。

關鍵詞：高校智慧教育；RFID課程；教學互動；教學模式；物聯網工程教育

中圖分類號：G642" " " 文獻標識號：A

文章編號：1009-3044（2025）23-0123-03

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

在信息技術迅猛發展的背景下，應用型本科高校的教育模式、教育手段、教育方法和內容正在經歷深刻轉型。師生間的有效互動作為高等教育的核心要素，既是教學實施的基本形態，更是保障高校育人成效的關鍵基礎，因此，高校課堂教學亟須突破傳統單向傳授的模式，構建以學生為主體、多元協同、智慧融合的新型教學模式，突破傳統單向傳授的局限，已成為提高教學效能、創新育人模式的關鍵，良好的互動式教學環境能夠促進學生開展深度探究式學習，成為人才培養的核心環節，更是推進高等教育內涵式發展、實現高素質應用型人才培養目標的必然要求。

智慧課堂融合了傳統面授與數字化教學的優勢，有效突破了傳統課堂中師生、生生之間的互動壁壘，顯著強化了教學過程中的雙向交流，為教學質量和學習效能的提升創造了有利條件，同時也為構建多維度、多元互動的課堂生態奠定了技術基礎[1]。在此背景下，探索構建更具自主性、開放性和高效性的新型教學互動模式，不僅是優化教學效果、創新教學方法的重要途徑，更是推動本科教育改革、提升人才培養質量的關鍵舉措。因此，本研究依托智慧教學平臺，基于對智慧課堂核心特征的分析，深入探索并構建了多元互動教學模式，并探討了其在RFID課程中的具體實踐應用。本研究聚焦于RFID原理及應用課程，依托智慧教學平臺，分析智慧課堂的核心特征，探索并構建一種多元互動教學模式，旨在為該課程在智慧教學環境下的有效實施提供理論支持和實踐指導，以期為智慧課堂的有效實施提供理論支持和實踐指導。

1 智慧課堂教學互動模式研究現狀

1.1 智慧教育的基本內涵

智慧教育作為教育信息化的重要實踐方向，依托互聯網、物聯網及人工智能等現代信息技術，旨在推動教育體系向數字化、智能化的轉型升級[2]。在智慧教育框架下，應用型本科院校需要積極構建信息化教學模式，通過技術賦能激發學生內在學習動力，促進學習效果的優化與學習方式的轉變。智慧教育的深入推進將重塑師生角色定位，革新教育理念與方法體系。因此，科學整合數字化教學資源，創新信息化教學策略，對培養學生自主學習能力和創新思維具有關鍵作用。

1.2 智慧教育教學管理平臺的架構

智慧教育管理平臺是基于新一代信息技術構建的智能化教育生態系統。該平臺整合云計算、物聯網和移動通信等關鍵技術，是數字化教育向智能化演進的重要體現，實現了信息技術與教育管理的有機統一[3]。其核心功能模塊涵蓋智能教學、個性化學習、動態評估、智慧管理和學術研究支持等方面，為教師、學生及管理人員等教育主體提供了協同發展的智能化支持環境。

在課堂教學應用層面，該平臺通過整合教學設備與數字資源，構建多功能智慧教室，以其豐富的資源和智能服務支持教師開展差異化教學。一方面，教師可實時獲取云端教學資源庫，實現教學素材的便捷共享，提升備課效率和教學質量[4]；另一方面，學生可利用平臺進行個性化自主學習，同時可利用平臺的自評功能精準定位知識薄弱環節，在教師引導下培養問題解決能力，有助于形成互動閉環的高效“教-學”模式，從而顯著提升課堂教學質量和學習效率。

2 RFID原理及應用課程教學中智慧教學模式的操作策略

為將智慧教學理念有效融入RFID原理及應用課程，提升教學互動性和實踐性，本研究從以下幾個關鍵方面構建并實施操作策略。

2.1 重塑教育認知架構，推進教育數字化轉型

利用云計算、大數據、物聯網等技術構建的“教”與“學”的新型智慧教學模式，對傳統課堂進行革新，促使教師從知識傳遞者向學習引導者、協作者轉變，學生則從被動接收者轉變為主動探索者，激發學生的學習興趣，提高學生的自主學習能力。對RFID原理及應用課程的教學，可通過課前預習、課中引導、課后鞏固設計教學環節。

在課前預習階段，教師可結合慕課、超星泛雅、雨課堂等線上學習平臺，優化校內外教學資源并進行整合，構建較為完備的線上網絡課程[5]，在課前，教師發布調查問卷，調研學生前導課程的知識掌握程度，同時發布學習任務單給學生，學生通過線上學習資源進行自學，同時完成相關練習，教師可通過平臺后臺記錄實時追蹤學生學習進度，并對進度滯后的學生進行督促提醒。

在課中引導階段，教師可通過平臺記錄查看學生的課前學習情況，在課堂教學過程中可分層次進行針對性指導，課堂教學以“問題導向+項目驅動”為主線，精講重難點，同時借助智慧課堂的信息化手段，如隨堂測驗、主題討論、分組任務等方式，營造積極的互動氛圍，促進學生對當堂知識的理解與吸收，從而使教師能夠實時掌握學生對知識點的理解程度，有效提升信息技術教學的效率與效果。

在課后鞏固階段，教師可通過智慧平臺布置任務，上傳相關學習資料輔助學生學習，幫助學生及時答疑解惑，在任務結束前及時發布預警，督促學生及時提交作業。教師可以利用智慧教學平臺的數據分析功能，全面收集學生觀看視頻時長和答題記錄，以及提交作業的質量等數據，準確識別學生的知識盲點或誤區，通過對學生的作業完成情況進行統計，對學生的學習狀態進行智能化跟蹤與監測，并據此對學習困難學生進行針對性輔導，幫助其突破學習難點，進而提升整體教學效率。

2.2 整體設計思路

為提高RFID原理及應用課程的互動教學成效，培養創新型工程人才，可依托虛擬仿真技術構建智慧化教學體系。本課程以新版人才培養目標為導向，采用“項目驅動+虛實融合”的教學模式，將門禁系統設計、智能卡應用開發、ETC系統仿真等工程案例融入教學模塊，課堂教學環節圍繞RFID理論知識模塊、條碼技術應用模塊、處理器應用模塊、RFID實驗開發模塊展開，著重培養學生的理論知識獲取能力及解決具體工程問題的能力，綜合技能提升環節采用“小組合作+產品研發”的形式，指導學生從應用角度出發，收集相關資料，設計 RFID 應用系統并對現有系統進行改進，通過知識體系重構實現理論與實踐深度融合。

在綜合技能提升環節，為激發學生對RFID原理及應用課程的學習興趣和創新思維，以虛擬實驗為起點，鼓勵學生拓展實驗內容并進行實踐探索，從而有效提升學生的動手能力、團隊協作能力以及解決實際問題的綜合素養。例如，在門禁系統項目的設計開發中，為使學生了解基于虛擬仿真的RFID門禁系統的設計和運行過程，可通過定義三個明確的任務，引導學生逐步深入了解和應用RFID技術：首先，通過“認識Mifare射頻卡”的任務，引導學生理解門禁系統的工作原理及其關鍵組成部分；其次，學生將參與“搭建RFID門禁系統”，利用仿真平臺提供的讀寫器模塊進行硬件選型及系統搭建，根據功能需求設計射頻卡接口及數據庫；最后，在“嵌入式系統編程”任務中，可選擇C#、Java等編程語言完成界面設計、編碼實現并運行調試。該環節不僅要求學生完成基礎的門禁系統應用開發，而且能夠基于RFID技術，發揮想象，自主創新設計一項與門禁系統類似的拓展項目。

虛擬仿真平臺的應用呈現出顯著的教學優勢：其一，經濟性與安全性并存，通過數字化手段替代傳統高成本硬件設備，規避實體實驗的潛在風險[6]；其二，教學參數動態可調，教師可基于學習分析數據，實時優化實驗復雜度與場景參數，構建分層遞進的能力培養路徑；其三，智能反饋機制完善，系統內置的評估模塊可即時生成操作評價與知識掌握熱力圖[7]，幫助學生開展精準化自我診斷。這種虛實結合的工程訓練模式，使學習者在沉浸式環境中完成從硬件選型、系統搭建到系統集成的完整實踐過程，有效提升工程問題解決能力。

2.3 革新教學方法，實施混合式教學協同模式

為充分挖掘學生的創新潛能，高效推動知識的輸出與轉化，豐富多樣的教學手段至關重要。高校教師應積極探索教學方法與手段的創新路徑，增強教學的精準性與適配性。同時，要充分利用網絡教學資源[8]，實現線上教學與線下指導的有機融合。在RFID原理及應用課程中，可以“線上+線下”混合式教學模式為指導思想，融入案例法、BOPPPS法、PBL法等教學模式，以學生為中心，改變以往以教為中心的傳統模式，重心向學傾移，鍛煉學生解決問題、獨立學習的能力。

2.4 拓展實踐形式，構建智慧學習環境

多元化教學實踐作為知識內化與能力培養的重要途徑，能夠有效增強高校學生對數字技術的認知深度與創新應用水平。在RFID原理及應用課程建設中，通過構建多層次實踐活動矩陣并創設虛實融合的實訓空間，可顯著提升學生的學習參與度，進而在實踐過程中營造積極的智慧學習氛圍，促進學生學習成果的流通轉化[9]。革新型互動教學范式突破了傳統課堂單向灌輸的局限，著力構建師生、生生、人機多向聯動的學習共同體。這種模式通過拓寬信息交互維度，引導學習者在情境化體驗中優化認知過程，逐步形成個性化學習路徑。

2.5 豐富課程資源，推行科學合理的分層教學

在智慧教學理念下，教師的教學能力、管理能力和資源整合能力提出了新的要求。首先，RFID原理及應用課程的課程內容重構為理論知識模塊、條碼技術應用模塊、處理器應用模塊、實驗開發模塊及項目開發模塊。其次，教師應熟悉物聯網工程專業相關課程的知識內容，提升自己的工程實踐能力。同時熟悉各種智慧教學工具的使用，轉變自己的教學思維，創新自身的教學能力。借助智慧平臺，分析學生的前期知識基礎、學習能力，從而制定差異化教學目標，實施差異化教學策略[10]。通過合理配置學習任務與多元化資源庫，構建精準適配的學習支持體系。

2.6 實施多維有效測評，構建教育評價體系

本課程的教學評價采用過程性評價與期末考試相結合的方式：過程性評價來源于學生在智慧教學平臺的隨堂測試、搶答、問卷、作業等數據，同時引導學生根據任務分組的完成結果進行組內自評和組外互評，例如，在線上互評機制中，學生需根據教師設定的任務要求完成互評作業，并通過同學的評價進行自我反思。教師則可根據綜合測評結果對個別學生進行個性化輔導，從而迅速獲取反饋信息，依據既定標準對評價結果進行合理解讀與分析，并通過評語、面談等方式向學生反饋學習狀況，助力學生積累經驗、彌補短板。通過這種方式，學生不僅能提升自我反思能力，還能在互評與自評中培養批判性思維，為持續學習與發展奠定堅實基礎。

3 結束語

本文構建了智慧教學環境下RFID原理及應用課程互動式教學模式，將新一代信息技術融入傳統課堂教學，打通課前-課中-課后三個階段，明確了教師的引導者角色和學生的主體學習任務，同時采用過程性評價與期末考試相結合的方式構建了過程性評價與終結性評價相結合的多元評價體系，實現了課程多維評價。在智慧課堂的教學互動過程中， 不僅激發了學生的學習積極性和熱情，鍛煉了學生分析問題、解決問題的能力，還提高了學生合作學習、自主學習、終身學習的能力，提升了教師的教學效果和教學質量。但是，學生的創新能力和問題解決能力是一個需要長期積累和動態調整的過程。未來，RFID原理及應用課程的教學將以智慧教育環境為契機，在理論知識學習、系統構建實踐及創新項目設計等多個維度進行深度拓展，全面提升教學內容的廣度和實踐性。同時，教師應當保持持續學習的態度，在教學實踐中不斷總結經驗、優化教學方法，從而有效提升理論教學與實驗教學的質量。這一教育目標的實現既需要教育者的持久投入，也需要教學策略的與時俱進。

參考文獻：

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【通聯編輯：光文玲】