淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)信息化中的創(chuàng)新及應(yīng)用

蘇建凱

（天津市機電工藝技師學(xué)院，天津）

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)信息化中應(yīng)用的意義

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、云計算技術(shù)、自動化控制技術(shù)、通信技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)，實現(xiàn)物與物之間、物與人之間、人與人之間的良好通信，從而實現(xiàn)萬物互聯(lián)，形成龐大的物聯(lián)網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。隨著智能化、信息化的迅猛發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)目前已經(jīng)應(yīng)用到了各個領(lǐng)域，如基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居的應(yīng)用、基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧醫(yī)院、基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧交通等。在教育教學(xué)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用及發(fā)展相對比較晚，然而，近年來，隨著我國教育信息化的加強，智慧校園的建設(shè)腳步加快，物聯(lián)網(wǎng)在教育教學(xué)中的應(yīng)用也得到了迅猛發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在教育教學(xué)中的應(yīng)用對促進(jìn)教育信息化的發(fā)展有重要意義。

（一）促進(jìn)教學(xué)方法創(chuàng)新

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)信息化中的應(yīng)用，將教室從傳統(tǒng)的教室改為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建的智慧教室，全新的教學(xué)環(huán)境為教學(xué)方法帶來了新的挑戰(zhàn)?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的建設(shè)，構(gòu)建了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的教學(xué)空間體系，能夠更好地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效果。教學(xué)環(huán)境及學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，需要教師創(chuàng)新教學(xué)方法來適應(yīng)新技術(shù)帶來的變革及發(fā)展，這樣就推動教師促進(jìn)教學(xué)方法的創(chuàng)新發(fā)展。

（二）降低教育教學(xué)運行成本

傳統(tǒng)的教育教學(xué)方式，由教師采用黑板講授知識為基礎(chǔ)，如果教師一個人帶多個班級，則需要將同樣的知識講授多遍，甚至到各個校區(qū)來回奔波上課，因此，需要教師有大量的時間和精力。另外，傳統(tǒng)的多媒體教室，各項信息化設(shè)備，如音響、顯示設(shè)備、電腦主機、監(jiān)控設(shè)備等，處于孤立狀態(tài)，不能對設(shè)備統(tǒng)一控制，設(shè)備的管理和運行成本較高。而基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧教室，可以構(gòu)建新型的教學(xué)空間，實現(xiàn)一個教師講課，多個班級同時在線學(xué)習(xí)，沒有區(qū)域的限制，還可以實現(xiàn)課程回放，大大節(jié)約了教師的時間。另外，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室，可實現(xiàn)對教室中的所有智能設(shè)備統(tǒng)一控制，對教學(xué)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控、運行、維護(hù)、數(shù)據(jù)分析等，都可完全實現(xiàn)全自動控制，大大降低了設(shè)備管理和運行的成本。

（三）多場景教學(xué)空間的應(yīng)用可以提升教學(xué)的效果

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室，可以通過網(wǎng)絡(luò)將教室的空間延伸到校園任何角落，甚至是社會任何地方，學(xué)生可隨時隨地地進(jìn)行學(xué)習(xí)。可以構(gòu)建新型的智慧教室，通過不同的教學(xué)場景及內(nèi)容創(chuàng)新教學(xué)空間。如可構(gòu)建多屏小組互動討論教學(xué)場景，學(xué)生可通過智能電子設(shè)備，如手機、電腦等接入課堂教學(xué)，進(jìn)行小組討論。可構(gòu)建跨區(qū)域教學(xué)的協(xié)作教學(xué)空間。不同校區(qū)的學(xué)生及教師之間，可在線實現(xiàn)互動教學(xué)，也可構(gòu)建在線搶答、在線測試教學(xué)空間等。通過多場景教學(xué)空間的構(gòu)建，讓學(xué)生更好地融入教學(xué)環(huán)境，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育信息化中應(yīng)用的不足

目前，我國仍然有許多學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用上存在很多的不足，主要有以下原因。

（一）基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧教室建設(shè)成本高

基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧教室建設(shè)，對需要建立教室各個智能設(shè)備之間的聯(lián)系，各個智能設(shè)備與教師及學(xué)生的聯(lián)系以及教師和學(xué)生可以討論、溝通的平臺，對教室中智慧化設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的配置要求比較高，其建設(shè)成本相比普通的多媒體教室要高很多。如智慧黑板一體機、音響、智能門鎖、傳感器、電子班牌等設(shè)備都價格不菲，一間基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧教室的建設(shè)成本約為5萬元，相比傳統(tǒng)的多媒體教室建設(shè)成本約1萬元，基于物聯(lián)網(wǎng)的教室建設(shè)成本大約高了4倍，因此，其建設(shè)成本較高，部分學(xué)校遲遲無法解決建設(shè)成本問題，只能暫緩建設(shè)計劃。

（二）教師隊伍的素質(zhì)能力提升不足

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用比較晚，目前還處于初期發(fā)展階段，還未形成普及。而很多學(xué)校的教師習(xí)慣了采用傳統(tǒng)的課件加板書的講授方式，未對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)方式進(jìn)行深入理解，特別是中老年教師，形成了多年以來教學(xué)的固有思維和習(xí)慣，很難接受新的信息技術(shù)帶來的教學(xué)變革，對物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)信息化的應(yīng)用帶來一定的阻力。部分學(xué)校雖然已經(jīng)作為物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)信息化的應(yīng)用試點，但是只是針對部分專業(yè)，并未形成普及，教師隊伍也未能進(jìn)行專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)信息化變革及提升的培訓(xùn)，因此，普遍存在教師隊伍對物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的能力提升不足的問題。

（三）物聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)信息化中的創(chuàng)新應(yīng)用不足

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)信息化建設(shè)中的發(fā)展相對比較晚，已經(jīng)建立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的學(xué)校，許多還處于應(yīng)用的初步狀態(tài)或是僅僅用于取代傳統(tǒng)的多媒體教室及增加了部分的專業(yè)課程情景化設(shè)計的應(yīng)用，其應(yīng)用的創(chuàng)新性不足。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)信息化中的應(yīng)用，需要在對教學(xué)目的充分認(rèn)識的情況下，熟練掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用方式，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育信息化中的應(yīng)用特點及教學(xué)科目的自身特點，創(chuàng)新教學(xué)方式，來提升教學(xué)的目標(biāo)和效果。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育信息化中創(chuàng)新應(yīng)用的策略

（一）解決基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧教室建設(shè)成本高的難點

基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧教室建設(shè)，需要投入較高的成本，部分學(xué)校很難有較高的預(yù)算來進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)教育信息化的投入建設(shè)?？赏ㄟ^以下幾個方面來解決投入成本高的問題：首先，學(xué)校進(jìn)行長遠(yuǎn)規(guī)劃，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的建設(shè)，雖然前期投入比較多，然而，后期的運營和維護(hù)，卻能節(jié)約很多成本，如教室中的智能設(shè)備實現(xiàn)了物物之間的互聯(lián)，可直接進(jìn)行設(shè)備之間的自動控制，節(jié)約了傳統(tǒng)孤立設(shè)備高額的管理和運營成本?？赏ㄟ^智慧教室實現(xiàn)各種教學(xué)場景的設(shè)計，實現(xiàn)跨校區(qū)同時上課的可能，節(jié)約了教師重復(fù)授課，來回奔波，布置不同教學(xué)場景的人力、物力成本，從長遠(yuǎn)發(fā)展來看能夠節(jié)約成本。其次，可引入社會資本，共同建設(shè)。學(xué)校可通過引入社會資本，與公司、機構(gòu)等建立人才培養(yǎng)計劃，通過引入社會資本建設(shè)智慧教室。

（二）提升教師隊伍的信息化素質(zhì)能力水平

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)信息化應(yīng)用，離不開熟練應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教師隊伍，教師只有熟練掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及本學(xué)科的知識技能，才能很好地應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，創(chuàng)新本學(xué)科的教學(xué)方法。因此，提升教師隊伍的信息化素質(zhì)能力水平，使教師熟練掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是非常重要的?？赏ㄟ^以下方式培養(yǎng)教師隊伍掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用：首先，在學(xué)校內(nèi)定期開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的專題知識培訓(xùn)，制訂獎懲激勵方式，激勵教師更好地參與到培訓(xùn)中，取得更好的培訓(xùn)效果。其次，可組織教師學(xué)習(xí)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用比較好的學(xué)校的教學(xué)方法，通過借鑒，引進(jìn)好的方法，達(dá)到提升教學(xué)效果的目的。最后，可通過教師之間互相交流、探討，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教師之間模擬師生教學(xué)，并提出改進(jìn)意見的方式，提升教師應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能力。

（三）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)信息化中的創(chuàng)新應(yīng)用

1.改革教學(xué)內(nèi)容

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與高校各個學(xué)科的教學(xué)中，應(yīng)將教學(xué)內(nèi)容作為重點改革對象，強化教學(xué)的重點和難點。教學(xué)內(nèi)容中，應(yīng)增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)知識和技能的學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與本學(xué)科專業(yè)知識，融會貫通，掌握綜合能力，改變傳統(tǒng)單一、枯燥的教學(xué)形式。

2.加強教學(xué)實踐

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)信息化的應(yīng)用，可通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行多種教學(xué)場景的模擬，達(dá)到更好的實踐教學(xué)效果。應(yīng)通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強教學(xué)實踐，如對于醫(yī)學(xué)院的學(xué)生，運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)，開發(fā)患者用藥跟蹤及指導(dǎo)APP；對于家裝設(shè)計的學(xué)生，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建“智慧家居安防系統(tǒng)”等，通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與本學(xué)科專業(yè)知識結(jié)合，加強教學(xué)實踐，創(chuàng)新出更好的教學(xué)效果。

3.創(chuàng)新教學(xué)方式

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展教學(xué)，要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教師板書講授知識、學(xué)生被動學(xué)習(xí)知識的模式，構(gòu)建新型的信息化教學(xué)模式。教師給學(xué)生傳授的主要是積極主動學(xué)習(xí)的思想以及學(xué)習(xí)的方法，具體的知識需要學(xué)生主動學(xué)習(xí)，要通過整合教學(xué)資源、搭建精品課程，通過視頻點播、直播、電子課件、電子教案等方式，使學(xué)生可以隨時隨地地學(xué)習(xí)，不必拘泥于教室中。另外，可通過營造小組協(xié)作討論學(xué)習(xí)、師生互動學(xué)習(xí)等方式，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)交流及反饋，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性。并且，可通過運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建專業(yè)的實訓(xùn)室，創(chuàng)設(shè)不同專業(yè)的不同場景，讓學(xué)生將所學(xué)的理論知識帶到實際的工作中，進(jìn)行理論與實踐的結(jié)合驗證，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

4.監(jiān)控學(xué)習(xí)情況，反饋教學(xué)效果

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展教學(xué)，可以更好地綜合應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對教師的教學(xué)情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行教學(xué)效果反饋。可通過對學(xué)生在線測評，分析學(xué)生每個月的測試情況以及在班級、年級的綜合排名情況等，及時掌握學(xué)生對知識的掌握情況及學(xué)習(xí)狀態(tài)情況，如果遇到異常的情況，還可進(jìn)行異常提示及初步分析，教師如果發(fā)現(xiàn)異常情況的學(xué)生，可深入調(diào)查該學(xué)生異常的原因，有針對性地解決問題。通過監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，更好地反饋教學(xué)效果。

目前，已經(jīng)進(jìn)入信息化時代，教育教學(xué)也應(yīng)跟上信息化時代發(fā)展的步伐，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入教學(xué)信息化建設(shè)中，能提升教學(xué)的信息化水平，促進(jìn)教學(xué)方式的改革創(chuàng)新，提升教學(xué)效果，加強信息技術(shù)與各科專業(yè)知識的融合應(yīng)用，提升教師及學(xué)生的綜合能力素質(zhì)水平。因此，建議各個學(xué)校響應(yīng)跟上時代發(fā)展步伐，積極規(guī)劃智慧校園建設(shè)方案，引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)信息中的應(yīng)用，提升教育教學(xué)信息化建設(shè)水平。