物聯(lián)網(wǎng)視角下的智能實驗教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計

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)實踐性人才，實驗教學(xué)成為了眾多高校的首選教育方式。實驗教學(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。為了確保實驗教學(xué)能夠順利進(jìn)行，就必須了解實驗教育的人才需求與教學(xué)目標(biāo)，打造合理的實驗教育系統(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、識別網(wǎng)絡(luò)。以結(jié)構(gòu)層次角度來看其由應(yīng)用層、傳輸層、感知層組成。

一、智能實驗系統(tǒng)問題

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

(一)考核評價不合理

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。因為題庫容量有限，所以在考核過程中，時常出現(xiàn)學(xué)生實驗報告相同的問題[1]。該現(xiàn)象無法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)與實驗?zāi)芰Α?/p>

(二)實踐理論聯(lián)系不緊密

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

二、互聯(lián)網(wǎng)視角下的智能實驗系統(tǒng)設(shè)計

為改善當(dāng)前實驗教育存在的系統(tǒng)問題，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價，解答學(xué)生成長、學(xué)習(xí)中可能會遇到的問題。實驗系統(tǒng)需要結(jié)合學(xué)生成長需求、社會變化、教育需要設(shè)計，打造開放性、網(wǎng)絡(luò)化、智能化平臺。確保師生之間能夠獲得良好的互動，幫助師生取得更豐富的資料，了解教育問題、學(xué)習(xí)問題，推進(jìn)實驗教學(xué)改革。

(一)系統(tǒng)模塊

智能實驗的系統(tǒng)模塊主要包括系統(tǒng)維護(hù)與用戶管理兩項功能。為確保實驗系統(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)前需要先登錄賬號與密碼。管理模塊具有用戶信息校對、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)實驗?zāi)K

實驗?zāi)K包括實驗運(yùn)行、實驗項目、實驗課程等方面。其負(fù)責(zé)近乎所有課程信息資源，包括開放性實驗與教學(xué)實驗。通過該系統(tǒng)合理安排課程教學(xué)，確保所有學(xué)生的實驗需求都能夠得到盡量滿足。項目管理中開放實驗的信息資源被統(tǒng)一管理起來，并反饋給任課教師與班級，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)與實驗。

(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，是智能實驗活動開展的前提依據(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)過程中所用信息的管理，資源管理完成了教學(xué)過程的管理與考核，結(jié)合教學(xué)目的與教學(xué)資源設(shè)立知識點、時間點，確?？己斯ぷ黜樌M(jìn)行。

(四)教學(xué)模塊

包括試題庫、考核標(biāo)準(zhǔn)、考核三部分內(nèi)容。其中試題庫將實驗課與實驗項目作為依據(jù)，根據(jù)難重點內(nèi)容打造題庫，用于檢測、考核學(xué)生能力?？己藰?biāo)準(zhǔn)是根據(jù)實驗項目、實驗課程制定標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是考核的依據(jù)與參照?？己斯芾砭褪墙虒W(xué)監(jiān)控、題庫更新、過程考核，是學(xué)生綜合成績評價的重要資料。

(五)評價模塊

該模塊包括評價與反饋兩項功能，可以公平公正的評價學(xué)生，評價最終將以實驗報告的形式向教師反饋學(xué)生在實驗過程中的表現(xiàn)、問題。能夠為后續(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

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能實驗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)的主動性與積極性，能夠為學(xué)生提供公正、客觀的評價。此外教師也能夠利用該系統(tǒng)實時解答學(xué)生疑惑，完善教育系統(tǒng)，可以說其對人才培養(yǎng)而言具有重要的現(xiàn)實意義。教師需要重視該系統(tǒng)的使用，做好系統(tǒng)維護(hù)與管理，切實解決可能遇到的隱患問題，保障教學(xué)完整性，最大化其使用效益。