基于物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的智慧教室建構(gòu)的研究

周海山

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，越來越多的新型技術(shù)被開發(fā)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是其中之一。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效運(yùn)用下，各行各業(yè)的發(fā)展都得到了很大程度上的促進(jìn)，包括對高職院校當(dāng)中的智慧教室建設(shè)。在社會發(fā)展迅速的時代背景下，智慧教室的建設(shè)工作顯得越來越重要，同時也不斷滿足著高職院校對教育智慧性的要求，在完善有效的結(jié)合高職院校當(dāng)中現(xiàn)有的相關(guān)設(shè)施設(shè)備的基礎(chǔ)上再運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)對智慧教室開展進(jìn)一步的建構(gòu)，更能夠發(fā)揮智慧教室對于高職院校師生的重大作用，更能夠適應(yīng)時代發(fā)展的要求，從而有效的推動高職院校教育事業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各行業(yè)當(dāng)中的廣泛運(yùn)用。本文以物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的先進(jìn)性等特點(diǎn)，并針對這一技術(shù)與智慧教室的結(jié)合研究了智慧教室建構(gòu)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智慧教室;建構(gòu)

1.引言

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展背景下，強(qiáng)有力的促進(jìn)了信息時代的快速到來，在這種時代背景的推動下，高職院校針對數(shù)字化的教學(xué)平臺的建設(shè)越來越重視，并且已經(jīng)取得了一定的成效，對于智慧教室的建設(shè)來說不僅能夠?yàn)楦呗氃盒５男畔⒒逃?、移動教育以及多樣化教育的發(fā)展提供有力的條件，還能夠充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的先進(jìn)性、穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)實(shí)時性等優(yōu)勢，通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與教育信息資源之間的有效整合能夠很快實(shí)現(xiàn)智慧教室與教學(xué)資源平臺之間的實(shí)時對接，這種符合時代發(fā)展要求以及推動教育事業(yè)進(jìn)步的關(guān)鍵性整合能夠在很大程度上推動智慧教室技術(shù)的有效發(fā)展。

2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來說實(shí)質(zhì)上是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上的一種升級，通過對相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的運(yùn)用以及依據(jù)其中的相關(guān)規(guī)定能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)任何事物與互聯(lián)網(wǎng)之間形成一定的聯(lián)系的目的，從而使得在現(xiàn)實(shí)生活等方面實(shí)現(xiàn)了智能化、自動化的交互，通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效運(yùn)用，不僅為社會生產(chǎn)以及人們生活帶來了很大的便利，還為教育事業(yè)的發(fā)展提供了優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，在對這些方面產(chǎn)生促進(jìn)作用的過程當(dāng)中主要包含了對各方面信息的識別、讀取、傳輸、處理、存儲、應(yīng)用環(huán)節(jié)，并且在有效運(yùn)用了終端智能設(shè)備以及傳感設(shè)備的前提下還能夠進(jìn)一步促進(jìn)高職院校教育事業(yè)的信息化、自動化發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包含了信息射頻識別、中間件、互聯(lián)網(wǎng)相應(yīng)的應(yīng)用三個部分，其主要的工作流程是通過對信息射頻識別系統(tǒng)的應(yīng)用來對各方面的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行識別，從而能夠在數(shù)據(jù)終端獲取所需要的數(shù)據(jù)信息，然后再通過中間件對這些信息進(jìn)行相應(yīng)的分析、傳遞、存儲，再通過互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)多樣化的服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)在層次上劃分主要可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三部分，其中感知層是物聯(lián)網(wǎng)最低層次的部分，在這一層次當(dāng)中主要包括了無數(shù)個傳感設(shè)備，通過利用無線網(wǎng)絡(luò)等方式將其接入到互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，從而能夠在互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中完成數(shù)據(jù)信息的相應(yīng)分析處理以及存儲等環(huán)節(jié)，最后通過應(yīng)用層當(dāng)中的各種軟件應(yīng)用來對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、操作以及處理決策，最終為用戶提供優(yōu)質(zhì)化的服務(wù)。

3.基于物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的智慧教室建構(gòu)

3.1智慧教室建構(gòu)原則

（1）對智慧教室現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分利用

在高職院校有效運(yùn)用信息化技術(shù)的基礎(chǔ)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信息化教學(xué)的目標(biāo)，這種信息化教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)能夠?qū)胫悄芑墓δ苷宫F(xiàn)出來，其中相應(yīng)的設(shè)施設(shè)備主要包括了多媒體教室、機(jī)房、智能錄播室等，這些現(xiàn)有的智慧教室結(jié)構(gòu)自身已經(jīng)集中了各種硬件設(shè)備，例如高清數(shù)字電視、音響、攝像頭等，在對智慧教室進(jìn)行建構(gòu)時還需要對這些現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)備進(jìn)行充分的運(yùn)用，通過采取相應(yīng)的優(yōu)化改進(jìn)以及補(bǔ)充的措施來對智慧教室的集成性進(jìn)行充分的完善，從而能夠進(jìn)一步將其集成性的設(shè)計(jì)優(yōu)勢展現(xiàn)出來，并且還能夠在充分利用這些硬件設(shè)備的情況下促進(jìn)智慧教室建構(gòu)工作的順利完成。

（2）對智慧教室的功能需要準(zhǔn)確的定位

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室在功能上需要滿足對數(shù)據(jù)信息的記錄、收集、存儲要求，從而能夠?qū)⒔逃矫娴慕虒W(xué)信息和教學(xué)內(nèi)容有效處理，在對其進(jìn)行應(yīng)用時能夠順利有效的進(jìn)行提取和利用，這樣才能夠充分的提高教學(xué)工作的效率，實(shí)現(xiàn)對課堂教學(xué)的實(shí)時有效管理以及高職院校教學(xué)工作的多樣化發(fā)展，并且在教學(xué)資源與教學(xué)資源平臺之間還能夠有效的進(jìn)行對接，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的實(shí)時有效共享。除此之外，還需要對教學(xué)資源平臺當(dāng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時的更新，通過對信息化技術(shù)以及信息化平臺的運(yùn)用能夠?qū)⒏潞蟮慕虒W(xué)資源應(yīng)用到智慧教室當(dāng)中，這樣能夠進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生在課余時間對教學(xué)內(nèi)容的鞏固，能夠促使學(xué)生對移動教學(xué)的渴望，最終將智慧教學(xué)的強(qiáng)大優(yōu)勢展現(xiàn)出來。

（3）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合軟件應(yīng)用

在智慧教室的建構(gòu)過程中需要以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為主要的核心內(nèi)容，將物與物之間的交互、人與設(shè)備之間的識別以及自動交互功能發(fā)揮出來，通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效運(yùn)用來實(shí)現(xiàn)智慧教室當(dāng)中的設(shè)備、事物有效整合到一個統(tǒng)一性的智慧教育系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)智慧化教學(xué)的控制管理。同時還需要對相關(guān)的軟件進(jìn)行充分應(yīng)用，從而能夠?qū)⒅腔劢淌易陨硭邆涞臄z像頭、監(jiān)控頭、聲音等進(jìn)行智能化的識別、記錄、存儲，這些環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)離不開對這些軟件的運(yùn)用，包括智能錄播軟件以及信息采集軟件等，只有在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與軟件相互結(jié)合和有效利用的情況下才能夠?qū)崿F(xiàn)智慧教室的主要功能，才能發(fā)揮智慧教室的作用。除此之外，智慧教室的建構(gòu)還應(yīng)當(dāng)具備將教師和學(xué)生的移動終端有效的接入到智慧教室當(dāng)中，從而在教學(xué)環(huán)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)過程的實(shí)時控制與教學(xué)資源和內(nèi)容的交互，對教學(xué)質(zhì)量和效率的提升有一定的促進(jìn)作用。

3.2智慧教室設(shè)備組成

在建構(gòu)智慧教室的過程當(dāng)中需要將其中的設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的完善，其中的主要設(shè)備包括對教室燈光、攝像頭、采集話筒、電腦、中央處理器等，輔助的設(shè)備則包括空調(diào)、隔音設(shè)施、通風(fēng)設(shè)施等。只有充分將智慧教室當(dāng)中的設(shè)備進(jìn)行完善和設(shè)置才能有效的將智慧教室的功能有效的展示出來，才能將教學(xué)內(nèi)容有效的傳輸給學(xué)生，才能提高教學(xué)質(zhì)量以及教學(xué)效率。對于智慧教室當(dāng)中的教室場而言屬于智慧教室的感知層次，其主要的功能就是通過對這一設(shè)施的利用來對教學(xué)資源數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的采集以及控制。

3.3智慧教室建構(gòu)當(dāng)中的層次建構(gòu)

（1）感知層

在智慧教室的感知層方面可以在相應(yīng)的教室機(jī)柜當(dāng)中安裝相應(yīng)的信息射頻識別系統(tǒng)，再利用現(xiàn)階段的指紋識別、射頻卡、手機(jī)定位識別等先進(jìn)技術(shù)來進(jìn)行智慧教室的日常管理工作，利用相應(yīng)的監(jiān)控?cái)z像頭或者變焦式攝像頭來對智慧教室當(dāng)中的教師與學(xué)生之間的相應(yīng)動作等進(jìn)行實(shí)時有效的捕捉，從而能夠有效的實(shí)現(xiàn)監(jiān)督工作，對計(jì)算機(jī)、投影儀、智能化窗簾等設(shè)備的有效運(yùn)用能夠?qū)⒅腔劢淌业闹饕δ苷故境鰜?。通過對智慧教室感知層的建構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對教室的動態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)全方位掌握教室信息的目的。

（2）網(wǎng)絡(luò)層

在感知層對各方面數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取的情況下需要網(wǎng)絡(luò)層的支持才能實(shí)現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)信息的有效處理和后續(xù)利用，在網(wǎng)絡(luò)層當(dāng)中需要通過對IPv6通用協(xié)議進(jìn)行利用從而以其穩(wěn)定的數(shù)據(jù)信息通信功能來實(shí)現(xiàn)智慧教室通訊的優(yōu)質(zhì)化計(jì)算，才能在網(wǎng)絡(luò)層達(dá)到為智慧教室應(yīng)用層提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的目的，有效的完成人與物、物與物之間的交互。

（3）應(yīng)用層

受到智慧教室各方面的數(shù)據(jù)信息多樣性特點(diǎn)的影響，需要在應(yīng)用層采取云計(jì)算技術(shù)來對其進(jìn)行管理和控制，這樣才能夠使得智慧教室系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)信息能夠在高效、高質(zhì)量的計(jì)算下對智慧教室進(jìn)行監(jiān)測與控制，才能把智慧教室當(dāng)中的優(yōu)質(zhì)性教學(xué)資源實(shí)時有效的共享。

4.結(jié)束語

綜上所述，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下能夠?qū)χ腔劢淌业南冗M(jìn)性、智能化的發(fā)展進(jìn)行很大程度上的促進(jìn)，才能有利于高職院校教學(xué)工作的開展。

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