物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢研究

張丹丹

（沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽 110045）

0 引言

近年來，物聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展，人們對物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)不再陌生，物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展的過程中，受到各行各業(yè)的重視，在工業(yè)、醫(yī)療、金融、交通運(yùn)輸、教育行業(yè)中均有應(yīng)用。教育中物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，給教育工作帶來諸多便利，教育工作者在享受物聯(lián)網(wǎng)帶來便利的同時，要注重促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)與教育的結(jié)合，使物聯(lián)網(wǎng)在教育中得到更好的發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概述與技術(shù)原理

1.1 相關(guān)概述

物聯(lián)網(wǎng)，顧名思義就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，其概念是在1999年提出的，它是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發(fā)展階段。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，通過促進(jìn)物與物之間、信息和信息之間的相互聯(lián)系，帶動了各行各業(yè)的發(fā)展，有利于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。教育中的物聯(lián)網(wǎng)，就是增強(qiáng)學(xué)生和學(xué)生之間、教師和教師之間、教師和學(xué)生之間、知識和知識之間、知識與師生之間的聯(lián)系，不斷地促進(jìn)我國教育事業(yè)的發(fā)展[1]。

1.2 技術(shù)原理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)是其對于信息的采集，到目前為止，物聯(lián)網(wǎng)在采集信息的過程中主要使用的是傳感器與電子標(biāo)簽等各種方法。其中傳感器的作用是對采集點周邊環(huán)境加以感知，電子標(biāo)簽的作用是將采集到的信息予以標(biāo)識，基于此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的兩支柱就是傳感器與電子標(biāo)簽。在科技進(jìn)步的推動下，傳感器與電子標(biāo)簽?zāi)壳罢诨ハ嗳诤?，在其融合過程中，出現(xiàn)了以傳感器為媒介的電子標(biāo)簽系統(tǒng)，即RFID系統(tǒng)，這一系統(tǒng)不僅能夠?qū)λ杉畔⒌哪繕?biāo)進(jìn)行自動識別，也能夠由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對周邊環(huán)境進(jìn)行主動感知，因此集二者功能于一身的新型系統(tǒng)應(yīng)用前景更為廣闊。

使用傳感器的物聯(lián)網(wǎng)也叫作無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，即WSN，這一網(wǎng)絡(luò)中所使用的傳感器能夠?qū)崤c力、光與電、聲與位移等各方面信息進(jìn)行感知，并將感知到的信息轉(zhuǎn)換為電信號予以輸出，從而達(dá)到處于信息的目標(biāo)[2]。相比之下，RFID則更為先進(jìn)，其由各種不同的服務(wù)器共同構(gòu)成，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離信息采集，同時也能夠在高速運(yùn)動中實現(xiàn)穿透性反復(fù)讀寫，其抗水與抗油污能力及耐磨性都更為優(yōu)秀，在對定位物體進(jìn)行跟蹤與識別過程中，RFID系統(tǒng)也更為合適，因而具有更為廣泛的應(yīng)用范圍，就目前情況而言，RFID系統(tǒng)已在物流管理與門禁安防系統(tǒng)中取得了一定程度的應(yīng)用，為人們生活提供了便利，也有效保障了人民群眾的生命財產(chǎn)。

2 物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應(yīng)用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于課堂教學(xué)

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是以傳授知識為主，主要靠教師的講解，而物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入課堂教學(xué)，豐富了課堂教學(xué)模式，有利于提升課堂教學(xué)效率。首先，物聯(lián)網(wǎng)為課堂教學(xué)提供了大量的資源。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師單純對文化知識進(jìn)行傳授，會導(dǎo)致學(xué)生缺少學(xué)習(xí)的興趣，不利于課堂的教學(xué)。而物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)課堂之后，在學(xué)習(xí)枯燥的實驗理論時，老師可以將傳感器安裝到實驗器材上，可有效采集數(shù)據(jù)，進(jìn)而對其進(jìn)行一定的控制，學(xué)生可以通過電子大屏幕查看數(shù)據(jù)，并且對數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的分析，使學(xué)生更加直觀的了解實驗理論，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。同時，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也為學(xué)生提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)校在教室中安裝專門處理噪聲、光線等問題的傳感器，對教師中的噪聲和強(qiáng)光進(jìn)行采集，及時對噪音和過強(qiáng)光線進(jìn)行處理，保證學(xué)生可以在安靜舒適的環(huán)境中學(xué)習(xí)，以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升[3]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于課后活動

在素質(zhì)教育發(fā)展的大背景下，促進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展是教育的核心內(nèi)容，因此，課外活動越來越重要，已經(jīng)成為教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使教師可以采集課外活動的一些數(shù)據(jù)信息，在學(xué)校內(nèi)部開展一系列課外活動，這樣既保證了學(xué)生的安全，又促進(jìn)了課外活動的開展。同時，物聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)移動的課外學(xué)習(xí)，學(xué)生可以把學(xué)習(xí)材料與移動設(shè)備相連接，自由的分配學(xué)習(xí)時間，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性[4]。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于校園監(jiān)管

校園環(huán)境經(jīng)過歲月的洗禮，逐漸出現(xiàn)各種問題，物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應(yīng)用，有利于校園設(shè)備的管理。例如，可以在一些復(fù)雜的設(shè)備上安裝傳感器，之后對這些設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理工作，這樣便于設(shè)備的管理工作。這些設(shè)備一旦出現(xiàn)問題，人們就會接收到傳感器傳出的數(shù)據(jù)，這樣就可以對癥下藥，解決相應(yīng)的問題。其次，在學(xué)校公共場所的燈和水龍頭上裝上傳感器，有利于節(jié)約資源，減少浪費(fèi)。最后，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，便于對學(xué)校的管理。目前大多數(shù)學(xué)校的大門上都會安裝傳感器，當(dāng)有人進(jìn)去校園時，會通過傳感器進(jìn)行實時的監(jiān)控，對營造和諧安全校園提供了一定的保障。在一些電源接口處安裝的報警系統(tǒng)等，同樣利用的是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)危險報警系統(tǒng)就會報警，很大程度上能保證師生的身體健康。

3 物聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題

3.1 教學(xué)配套設(shè)備不完善

盡管近幾年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展，但是部分學(xué)校仍存在網(wǎng)絡(luò)體系不健全、數(shù)字化教學(xué)設(shè)備不充足、教學(xué)軟件不先進(jìn)等問題，這些問題將不利于物聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)中的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)無法得到有效的應(yīng)用。針對此類情況，國家必須提供大量的政策和資金的支持，完善學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)配套教學(xué)設(shè)備，致力于促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)和教學(xué)的共同發(fā)展[5]。

3.2 教師的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)意識不高

對于部分教師來說，傳統(tǒng)的教學(xué)模式才是提高成績的有效教學(xué)模式，傳統(tǒng)的教育思想在他們的腦海中根深蒂固，并沒有認(rèn)識到先進(jìn)科學(xué)技術(shù)給教育事業(yè)帶來的積極影響，因此，他們無法在教學(xué)中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。針對這種現(xiàn)象，各教育局應(yīng)加強(qiáng)對這些教師進(jìn)行思想的熏陶，講解物聯(lián)網(wǎng)在教育學(xué)校中的應(yīng)用價值，轉(zhuǎn)變這些教師傳統(tǒng)的教育思想，并且對這些教師進(jìn)行培訓(xùn)，讓他們了解如何物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，引導(dǎo)他們慢慢接受新科技在教育教學(xué)中的應(yīng)用。

4 物聯(lián)網(wǎng)在教育中的發(fā)展趨勢

4.1 建立教學(xué)反饋系統(tǒng)

在現(xiàn)代教學(xué)中，尤其注重課堂的互動反饋，課堂的互動與反饋在課堂教學(xué)中至關(guān)重要。而物聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)中的應(yīng)用，給課堂互動和反饋提供了很大的便利。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，老師想要了解學(xué)生，只能通過自己的觀察、平時的作業(yè)完成情況、以及各種測試等方法，通過這些方式了解學(xué)生的情況可能會出現(xiàn)一些問題，例如，僅僅觀察學(xué)生可能使觀察的結(jié)果有一定的主觀盲目性；通過作業(yè)和試卷來分析學(xué)生有一定的滯后性。物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入課堂教學(xué)，完美的克服了這些問題。通過物聯(lián)網(wǎng)，學(xué)生可以運(yùn)用自己手中的投票器對老師的教學(xué)進(jìn)行評價，老師可以根據(jù)學(xué)生的評價及時的進(jìn)行改進(jìn)和完善。同時，老師也可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時又準(zhǔn)確的了解學(xué)生學(xué)習(xí)的信息，獲得反饋信息，有利于提高課堂教學(xué)的效率。

4.2 對學(xué)生進(jìn)行發(fā)展性評價

在素質(zhì)教育迅速發(fā)展的今天，對學(xué)生進(jìn)行發(fā)展性評價至關(guān)重要。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育中的廣泛運(yùn)用，有利于學(xué)生發(fā)展性評價的進(jìn)行。教師可以運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，對學(xué)生課堂、課下的學(xué)習(xí)和行為方式進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集，并且對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致的分析，對學(xué)生的發(fā)展進(jìn)行研究分析，及時鼓勵有進(jìn)步的學(xué)生，并且善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)缺點，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揚(yáng)優(yōu)點克服缺點，及時更正學(xué)生出現(xiàn)的錯誤，保證學(xué)生朝著更好的方向發(fā)展。

4.3 建立智能化圖書館

為了促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，就要倡導(dǎo)學(xué)生多讀書、讀好書，學(xué)校的圖書館是學(xué)生讀書的主要場所，師生對圖書館的要求極高，這就要求在圖書館中廣泛應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，建立智能化的圖書館。智能化圖書館中，可以在圖書上設(shè)置RFID標(biāo)簽，并且在圖書館中安放一些閱讀器，師生通過掃描閱讀器，就可以了解到圖書所在的位置，這樣尋找圖書的方式，比以往通過條形碼查找圖書的方式更加的便捷。除此之外，在高校中，還應(yīng)該應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建立虛擬的圖書館，虛擬圖書館的建立，可以讓師生足不出戶就可以快速的查找到所需要的資料，給師生帶來了很大的便利[6]。

4.4 實現(xiàn)校園智能化

物聯(lián)網(wǎng)迅速的在課堂教學(xué)中的使用，讓人們了解到互聯(lián)網(wǎng)給教學(xué)帶來的各種便利，所以，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，打造智能化校園指日可待。智能化的校園，需要將全體師生都納入到物聯(lián)網(wǎng)體系中，使廣大師生借助物聯(lián)網(wǎng)體系進(jìn)行上課、課后輔導(dǎo)等，教師也可以在網(wǎng)絡(luò)上留課后作業(yè)，“無紙化”作業(yè)給教師的批改帶來了很大的便利，教師可以在線上瀏覽學(xué)生的家庭作業(yè)，及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提高教師的批改效率。

5 結(jié)語

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，給我國教育教學(xué)提供了很多的便利和優(yōu)勢，有利于提高教學(xué)質(zhì)量、充實教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)發(fā)展。因此，各學(xué)校應(yīng)大力加強(qiáng)對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)與教育教學(xué)和諧繁榮的發(fā)展。