基于RFID技術(shù)的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)研究

周業(yè)梅　謝青岑

(武漢城市職業(yè)學(xué)院　湖北　武漢：430064)

?

基于RFID技術(shù)的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)研究

周業(yè)梅謝青岑

(武漢城市職業(yè)學(xué)院湖北武漢：430064)

摘要智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)是學(xué)生自主學(xué)習(xí)不可或缺的學(xué)習(xí)工具。通過(guò)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，學(xué)習(xí)者可以有計(jì)劃、有目的、循序漸進(jìn)地自主學(xué)習(xí)?；赗FID技術(shù)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，利用手機(jī)終端靈活、便捷的特點(diǎn)，不僅可以根據(jù)學(xué)習(xí)者自身特點(diǎn)量身定制學(xué)習(xí)計(jì)劃，而且可以進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，以提高學(xué)生的專業(yè)技能。

關(guān)鍵詞導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)；智能模塊；自主學(xué)習(xí)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用等信息技術(shù)的發(fā)展，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式不再局限于課堂?！督逃畔⒒臧l(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》也指出，“建設(shè)仿真實(shí)訓(xùn)基地等信息化教學(xué)設(shè)施，建設(shè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理信息系統(tǒng)，建成支撐學(xué)生、教師和員工自主學(xué)習(xí)和科學(xué)管理的數(shù)字化環(huán)境。”因此遠(yuǎn)程課堂、學(xué)習(xí)超市、交互式課程逐漸成為學(xué)習(xí)者課外學(xué)習(xí)的主要形式，學(xué)習(xí)者不但能在線聽(tīng)課，還可以將實(shí)物與視頻結(jié)合。這種隨時(shí)隨地、靈活方便、溝通順暢的學(xué)習(xí)方式已經(jīng)成為學(xué)習(xí)者的共同需求?；赗FID技術(shù)的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)可以很好地滿足這些需求。

1設(shè)計(jì)理念

基于RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，結(jié)合云計(jì)算和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在武漢城市職業(yè)學(xué)院建筑工程理實(shí)一體化教學(xué)中心(以下簡(jiǎn)稱教學(xué)中心)的主體結(jié)構(gòu)及構(gòu)件上安裝10個(gè)識(shí)讀器，學(xué)生只要從手機(jī)終端上下載安裝應(yīng)用軟件，安裝注冊(cè)，走到教學(xué)中心附近，這些識(shí)讀器會(huì)觸發(fā)手機(jī)終端，在手機(jī)屏幕上，播放該教學(xué)中心主體結(jié)構(gòu)的施工工藝，施工過(guò)程、所需材料及完成時(shí)間的語(yǔ)音講解和視頻信息，實(shí)現(xiàn)學(xué)生離開(kāi)教師、離開(kāi)教室，也能快速實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)建筑工程類的專業(yè)知識(shí)，提高學(xué)生的專業(yè)技能。

2智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

2.1硬件部分

智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)硬件部分包括服務(wù)器、識(shí)讀器和帶有標(biāo)簽的手機(jī)終端(如圖1)。服務(wù)器主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)、系統(tǒng)管理和相關(guān)知識(shí)集成。識(shí)讀器獲得帶有標(biāo)簽手機(jī)信息后，發(fā)出主體結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的施工工藝，施工過(guò)程、所需材料及完成時(shí)間的語(yǔ)音講解和視頻信息，帶有標(biāo)簽的手機(jī)負(fù)責(zé)用戶接口的實(shí)現(xiàn)和部分簡(jiǎn)單邏輯運(yùn)行。

2.2軟件部分

學(xué)生下載系統(tǒng)軟件，可根據(jù)課程內(nèi)容選擇不同的學(xué)習(xí)路徑。系統(tǒng)推薦學(xué)習(xí)路徑以及路徑所含課程及工藝的介紹內(nèi)容，學(xué)生可根據(jù)個(gè)人的實(shí)際情況選擇相關(guān)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)。學(xué)生剛進(jìn)入教學(xué)中心，系統(tǒng)簡(jiǎn)要介紹教學(xué)中心結(jié)構(gòu)概況及節(jié)點(diǎn)的布局點(diǎn)，學(xué)生根據(jù)自己的需求選出學(xué)習(xí)路徑，在此基礎(chǔ)上開(kāi)始學(xué)習(xí)過(guò)程。學(xué)習(xí)中，系統(tǒng)會(huì)在每個(gè)知識(shí)節(jié)點(diǎn)之后進(jìn)行測(cè)評(píng)，根據(jù)測(cè)評(píng)結(jié)果給出建議，在學(xué)習(xí)路線的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)到達(dá)之前系統(tǒng)也會(huì)給出提示。一個(gè)節(jié)點(diǎn)學(xué)習(xí)結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行考核，并在考核后給出結(jié)果和建議。

3導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)智能模塊設(shè)計(jì)

在導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)中，主要涉及以下三個(gè)模塊，考慮到系統(tǒng)的擴(kuò)展性和遷移性，在對(duì)象建模時(shí)，參考了現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育規(guī)范，并且每個(gè)對(duì)象都有相應(yīng)的擴(kuò)展基。

3.1知識(shí)點(diǎn)模塊

知識(shí)點(diǎn)是描述一個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的完整教學(xué)單元，知識(shí)點(diǎn)之間存在的相關(guān)的關(guān)聯(lián)點(diǎn)。如學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)柱節(jié)點(diǎn)，必須先掌握知識(shí)點(diǎn)識(shí)圖，則識(shí)圖稱為柱節(jié)點(diǎn)的前續(xù)點(diǎn)，而柱節(jié)點(diǎn)稱為識(shí)圖的后續(xù)點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)模塊包含知識(shí)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，知識(shí)點(diǎn)名稱，關(guān)鍵詞，知識(shí)目標(biāo)，素質(zhì)目標(biāo)，能力目標(biāo)，學(xué)習(xí)內(nèi)容，教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，媒體資源，前續(xù)點(diǎn)和后續(xù)點(diǎn),擴(kuò)展基。

3.2學(xué)習(xí)資源模塊

學(xué)習(xí)資源模塊(如下圖2)包括建筑結(jié)構(gòu)梁、板、柱構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的三維漫游和立體展示。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造仿真模擬程序要求通過(guò)對(duì)構(gòu)造的剖析，解決實(shí)體比例細(xì)部構(gòu)造不能旋轉(zhuǎn)、剖切的不足，清晰展現(xiàn)構(gòu)造的細(xì)部?jī)?nèi)容，實(shí)現(xiàn)三維與二維圖紙的對(duì)比，展現(xiàn)細(xì)部構(gòu)造的做法同時(shí)，理解構(gòu)造圖紙，呈現(xiàn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的施工完成建造過(guò)程，包括施工質(zhì)量要求、驗(yàn)收要求、施工工藝過(guò)程、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等內(nèi)容，模塊清單與節(jié)點(diǎn)構(gòu)造模型一一對(duì)應(yīng)。模塊的體現(xiàn)主要通過(guò)相關(guān)媒體體現(xiàn)，包括文本、圖形(圖像)、音頻、視頻、動(dòng)畫(huà)。資源信息包括資源標(biāo)識(shí)、知識(shí)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、關(guān)鍵詞、描述、工作環(huán)境、擴(kuò)展基礎(chǔ)知識(shí)。在教學(xué)中心中，內(nèi)置三維施工現(xiàn)場(chǎng)布置及節(jié)點(diǎn)模型，通過(guò)相應(yīng)的媒體體現(xiàn)，有利于學(xué)生對(duì)的知識(shí)點(diǎn)反復(fù)學(xué)習(xí)和深入學(xué)習(xí)。

圖2　學(xué)習(xí)資源模塊

3.3自評(píng)點(diǎn)模塊

自評(píng)點(diǎn)模型包括知識(shí)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、提問(wèn)時(shí)間、提問(wèn)內(nèi)容、回答時(shí)間、回答內(nèi)容、正確度、擴(kuò)展基礎(chǔ)知識(shí)。學(xué)生通過(guò)模塊上設(shè)置的試題，也可自己組織試題，進(jìn)行自主測(cè)試，考察對(duì)該節(jié)點(diǎn)內(nèi)容掌握情況，以便讓學(xué)生針對(duì)自己的學(xué)習(xí)情況，以最節(jié)約時(shí)間的方式展開(kāi)個(gè)性化的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生的再次學(xué)習(xí)提出診斷

4結(jié)語(yǔ)

RFID技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育向智能化發(fā)展的新階段，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)搭建了新的平臺(tái)。但由于其實(shí)現(xiàn)涉及人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、相關(guān)理論等多方面的知識(shí)，在統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中還有許多問(wèn)題亟待進(jìn)一步解決，還沒(méi)有完全突破人機(jī)交互不足、缺乏個(gè)性化引導(dǎo)，另外需要強(qiáng)大的專業(yè)團(tuán)隊(duì)支持，這個(gè)專業(yè)隊(duì)伍不僅需要對(duì)教育行業(yè)、建筑施工行業(yè)、學(xué)生學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)需求掌握，還需對(duì)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段精通，方才可完成系統(tǒng)建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1]曲紅亭，申瑞民.基于數(shù)據(jù)挖掘的個(gè)性化學(xué)習(xí)導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程，2003，(5):120-121.

[2]李一，陳火峰．關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的研究思考[J]．價(jià)值工程，2010，(8)：126-127.

[3]王非，蔡勇，賀志軍．RESTfulWebServices在信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2013，22(2)：222-226.

[4]劉幺和．基于三段式的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)方法[J]．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與應(yīng)用，2011，(7)：5-10.

[5]唐崇華.基于移動(dòng)端的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)研究[J]軟件導(dǎo)刊，2016，(3)：20-23.

(責(zé)任編輯：李文英)

The Research of Intelligent Tutoring Systems Based on RFID Technology

Zhou YemeiXie qingcen

(Wuhan City Vocational College, Wuhan 430064, Hubei)

Abstract:The intelligent tutoring systems are indispensable tools for students. Through the systems, learners can study independently with plan, purpose and procedures. Because of the characteristic of the convenient and fast smart phone terminal, the systems, based on the RFID, not only can it customize study plan on the basis of learners, but also enables students to make self-assessment in order to enhance their professional skills.

Key words:tutoring systems; intelligent property; independent study

收稿日期：2016-04-22

基金項(xiàng)目：本文系2103年武漢市高教處產(chǎn)學(xué)研課題《基于云計(jì)算校企時(shí)空一體化資源平臺(tái)建設(shè)的研究》(武教高[2013]6號(hào))的研究成果

作者簡(jiǎn)介：周業(yè)梅(1968～)，女，副教授，高級(jí)工程師.E-mail：381134569@qq.com

中圖分類號(hào)：TP311.52

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-3524(2016)02-0029-02