利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展小學(xué)智慧校園建設(shè)的實(shí)踐

黃巍 倪海濤

隨著信息時(shí)代的發(fā)展和素質(zhì)教育的推進(jìn)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展小學(xué)智慧校園建設(shè)的實(shí)踐已經(jīng)得到廣泛重視。物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所延伸出的一種新型技術(shù)，對(duì)建設(shè)智慧校園有著十分重要的意義和價(jià)值。融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為學(xué)生優(yōu)化校園環(huán)境，創(chuàng)設(shè)智能化的學(xué)習(xí)氛圍，將有效提高小學(xué)教學(xué)質(zhì)量和效率。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于小學(xué)校園建設(shè)中，全國(guó)部分學(xué)校已經(jīng)完成了智慧校園的建設(shè)工作，為學(xué)生學(xué)習(xí)和生活提供了智能化的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生身心健康發(fā)展。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)小學(xué)智慧校園，對(duì)傳統(tǒng)的校園環(huán)境和教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，來加強(qiáng)信息智能化在小學(xué)教學(xué)、生活、管理等方面的應(yīng)用，根據(jù)教師和學(xué)生不同的學(xué)習(xí)需求針對(duì)性地提供教學(xué)服務(wù)，提高了小學(xué)智慧校園的教學(xué)水平和管理技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)素質(zhì)教育事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智慧校園

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上所延伸和擴(kuò)展出的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，運(yùn)用各種高科技技術(shù)將信息傳感設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間，任何地點(diǎn)，人機(jī)物的互聯(lián)互通模式?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)作為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代發(fā)展下的創(chuàng)新產(chǎn)物，是信息技術(shù)的重要組成成分，從字面意思可以看出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是指物物相連，萬物萬聯(lián)，是促進(jìn)社會(huì)智能化發(fā)展的有效途徑。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心和發(fā)展脫離不了互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸和擴(kuò)展的新型網(wǎng)絡(luò)，可以保證用戶在使用時(shí)實(shí)現(xiàn)物品與物品，物品與用戶和用戶與網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)了物與物，物與人的信息連接。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過各種信息傳感器，紅外感應(yīng)器，激光掃描器等先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控互動(dòng)的物體或過程，將采集到的信息接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)物品和過程的智能化感知、識(shí)別和管理，是促進(jìn)我國(guó)信息化時(shí)代發(fā)展的高新技術(shù)。

智慧校園是智慧化的校園，是指以物聯(lián)網(wǎng)為核心所開展的智慧化校園學(xué)習(xí)、生活一體化的環(huán)境，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入學(xué)生學(xué)習(xí)、生活和校園管理中，有效實(shí)現(xiàn)智慧化服務(wù)和管理的校園模式。智慧校園與傳統(tǒng)的校園相比，在校園環(huán)境上發(fā)生了巨大的改變，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到日常生活和學(xué)習(xí)中，使教師在鏡頭下便可以為學(xué)生進(jìn)行知識(shí)講解，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀師資共享，教學(xué)范圍提高的目的。智慧校園將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)和人工智能等信息技術(shù)相融合，為學(xué)生建立智能化的校園生活和新式的教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)生活和校園管理智能化發(fā)展。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展小學(xué)智慧校園建設(shè)的價(jià)值

1.有利于提高小學(xué)教學(xué)質(zhì)量

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)小學(xué)智慧校園，有利于提高小學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效率，為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)智能化的學(xué)習(xí)和生活氛圍，引導(dǎo)學(xué)生在生動(dòng)有趣的學(xué)習(xí)氛圍中對(duì)知識(shí)進(jìn)行吸收和掌握，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高。在小學(xué)智慧教育建設(shè)中運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)⒄n堂上抽象的知識(shí)轉(zhuǎn)化成生動(dòng)形象的圖片視頻，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，落實(shí)新課標(biāo)對(duì)小學(xué)教學(xué)提出的目標(biāo)，有效地提高小學(xué)教學(xué)的質(zhì)量。智慧校園的建設(shè)將信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入小學(xué)教學(xué)中，可以有效利用學(xué)生的課余時(shí)間進(jìn)行隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)和學(xué)習(xí)能力的快速發(fā)展。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)小學(xué)智慧校園，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活提供便捷服務(wù)，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)體系進(jìn)行改革和創(chuàng)新，優(yōu)化小學(xué)教學(xué)的方法，促進(jìn)小學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高。

2.有利于培養(yǎng)綜合性人才

隨著社會(huì)的發(fā)展和素質(zhì)教育的不斷深入，培養(yǎng)社會(huì)需要和全能型的人才成為小學(xué)教學(xué)的目標(biāo)，以此滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)于人才的需求。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建設(shè)小學(xué)智慧校園中的應(yīng)用，提高了小學(xué)教學(xué)水平，為培養(yǎng)綜合性人才提供技術(shù)和硬件支撐，有效促進(jìn)小學(xué)智慧校園中培養(yǎng)的學(xué)生能夠滿足社會(huì)和時(shí)代發(fā)展的需求。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展的小學(xué)智慧校園，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)合理地融入小學(xué)教學(xué)和生活中，為教師開展小學(xué)教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ)保障。信息技術(shù)在小學(xué)智慧校園建設(shè)中的合理運(yùn)用，推動(dòng)了遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、移動(dòng)教學(xué)、碎片化時(shí)間學(xué)習(xí)等教學(xué)模式的開展，為培養(yǎng)社會(huì)需要的綜合性人才營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生在小學(xué)智慧校園中提高自身的學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。在建設(shè)小學(xué)智慧校園中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，改革和創(chuàng)新傳統(tǒng)的智慧校園教學(xué)和管理措施，將信息技術(shù)與小學(xué)教學(xué)課堂緊密結(jié)合，為學(xué)生打造高質(zhì)量、智能化的小學(xué)教學(xué)課堂，滿足學(xué)生各個(gè)階段對(duì)學(xué)習(xí)的需求，為社會(huì)發(fā)展奠定人才基礎(chǔ)。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展小學(xué)智慧校園建設(shè)的措施

1.建設(shè)智能的教學(xué)建筑

校園內(nèi)建筑是開展教學(xué)的重要基礎(chǔ)。在物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)中，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行建筑智能化融合。以圖書館為例，智慧圖書館是智慧校園建設(shè)中重要的組成部分，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來建設(shè)和管理智能圖書館，為學(xué)生課外閱讀提供便利的條件，幫助學(xué)生養(yǎng)成熱愛閱讀、熱愛學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)小學(xué)智慧校園，智能圖書館在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下呈現(xiàn)信息化發(fā)展的趨勢(shì)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中“RFID”應(yīng)用到智能圖書館建設(shè)和管理系統(tǒng)中，可以有效地實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽服務(wù)，讀者信息以及圖書館內(nèi)書籍查詢功能，縮短了學(xué)生在借書過程中的登記時(shí)間，為學(xué)生閱讀課外書籍提供了便利條件。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能圖書館中的應(yīng)用，使學(xué)生在借閱書籍時(shí)可以根據(jù)自己的需要直接拿走書籍，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以自主地對(duì)學(xué)生的借書信息和讀者信息進(jìn)行記錄，智能圖書館可以實(shí)現(xiàn)自主借書自主還書。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)學(xué)生的借書情況進(jìn)行記錄和信息收集，學(xué)校也可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)所提供的數(shù)據(jù)信息來對(duì)學(xué)生圖書的喜好和需求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，針對(duì)性地為學(xué)生提供個(gè)性化圖書推薦服務(wù)，大批量地引進(jìn)學(xué)生所需要的圖書，培養(yǎng)學(xué)生良好的閱讀習(xí)慣，促進(jìn)智慧圖書館信息化服務(wù)。學(xué)校利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)小學(xué)智慧校園，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能圖書館管理工作中，優(yōu)化了智能圖書館的管理模式，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中人臉識(shí)別，紅外無線傳感等技術(shù)，對(duì)學(xué)生的借閱情況進(jìn)行實(shí)時(shí)收集處理，實(shí)現(xiàn)人機(jī)信息交互和資源信息共享。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的小學(xué)智慧圖書館管理工作中，學(xué)校也可以將智能圖書館中館內(nèi)藏閱讀信息向?qū)W生和教師進(jìn)行推送，為學(xué)生和教師閱讀提供多樣化、智能化的服務(wù)，有利于學(xué)生和教師在智能圖書館中進(jìn)行學(xué)習(xí)，開闊閱讀視野。

2.打造智能的校園安防

校園安防管理工作是建設(shè)小學(xué)智慧校園的基礎(chǔ)，保證教師和學(xué)生能有一個(gè)安全良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，降低學(xué)生和教師在校園內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)小學(xué)智慧校園，學(xué)?？梢詫⑽锫?lián)網(wǎng)技術(shù)合理地應(yīng)用到校園安防管理工作中，使校園安防管理工作呈現(xiàn)智能化、信息化發(fā)展趨勢(shì)。學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的小學(xué)智慧校園建設(shè)中，運(yùn)用安防校園巡邏機(jī)器人來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工巡邏，對(duì)小學(xué)校園和周邊環(huán)境進(jìn)行全方面地監(jiān)控，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)學(xué)生和教師有安全威脅的情況并做出處理，為教師和學(xué)生提供安全的校園保障。安防校園巡邏機(jī)器人是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所創(chuàng)造出的一種智能化產(chǎn)物，可以對(duì)校園內(nèi)任何角落和場(chǎng)所進(jìn)行自動(dòng)巡邏，監(jiān)控和危險(xiǎn)自動(dòng)報(bào)警等功能。與傳統(tǒng)的人工校園安防相比，校園巡邏機(jī)器人的自動(dòng)監(jiān)控功能可以更加安全可靠，對(duì)校園內(nèi)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)進(jìn)行記錄和及時(shí)的報(bào)警，在校園內(nèi)24小時(shí)地進(jìn)行不間斷巡邏工作，提高了小學(xué)校園的安保水平。學(xué)校在安保校園巡邏機(jī)器人中錄入學(xué)校內(nèi)學(xué)生、教師和工作人員的人臉信息、車輛信息等，使安保校園巡邏機(jī)器人在自動(dòng)巡邏過程中對(duì)校園內(nèi)的合法注冊(cè)面孔進(jìn)行識(shí)別，及時(shí)對(duì)不合法的面孔和身份不明的車輛進(jìn)行報(bào)警，有效地避免安全隱患的出現(xiàn)，為教師和學(xué)生的工作學(xué)習(xí)提供良好安全的校園環(huán)境。

3.提供豐富的教學(xué)資源

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造的小學(xué)智慧校園，為學(xué)生和教師提供了豐富的學(xué)習(xí)資源，改變傳統(tǒng)的小學(xué)教學(xué)模式，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)造多樣式的教學(xué)方法，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)視野。教師在小學(xué)智慧校園教學(xué)中，可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將抽象復(fù)雜的小學(xué)課本知識(shí)轉(zhuǎn)化成生動(dòng)形象的具體情境，使學(xué)生直觀地去學(xué)習(xí)和了解所學(xué)的知識(shí)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐操作能力，促進(jìn)小學(xué)教學(xué)質(zhì)量和效率的提高。在小學(xué)智慧校園中，學(xué)校也可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)學(xué)習(xí)的平臺(tái)，在平臺(tái)中添加學(xué)生所需要的教學(xué)資源和課外知識(shí)，使學(xué)生能夠隨時(shí)隨地通過學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的學(xué)習(xí)平臺(tái)中進(jìn)行學(xué)習(xí)，充分地利用網(wǎng)絡(luò)上的學(xué)習(xí)資源來拓展自己的視野。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)也可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和過程進(jìn)行記錄，將數(shù)據(jù)信息及時(shí)地反饋給教師，使教師可以根據(jù)信息來察覺學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的不足，改善自身的教學(xué)模式，有效地提高小學(xué)教學(xué)課堂的質(zhì)量和效率。

4.管理日常的考勤信息

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的人臉識(shí)別技術(shù)在人們生活和工作中的應(yīng)用十分廣泛，我國(guó)利用人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)涉案犯罪分子進(jìn)行身份識(shí)別，對(duì)駕駛證和居民護(hù)照進(jìn)行身份查驗(yàn)，提高了工作的質(zhì)量和效率。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)小學(xué)智慧校園，學(xué)校也可以將人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到學(xué)生、教師的日?？记诤凸芾砉ぷ髦?，對(duì)學(xué)生是否來上課和上課是否認(rèn)真聽講進(jìn)行自動(dòng)考勤識(shí)別，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。目前，應(yīng)用在小學(xué)智慧校園中的人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)主要分為兩種：一、移動(dòng)人臉識(shí)別考勤管理系統(tǒng)。移動(dòng)人臉識(shí)別學(xué)生考勤管理系統(tǒng)是指教師利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)學(xué)生上課時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，將人臉識(shí)別的攝像頭對(duì)準(zhǔn)教室門口，早上小學(xué)生進(jìn)入教學(xué)課堂時(shí)，攝像頭可以準(zhǔn)確地記錄下每位學(xué)生到達(dá)教室的時(shí)間，識(shí)別教室內(nèi)學(xué)生的個(gè)人信息。到上課時(shí)間時(shí)，教師可以對(duì)人臉識(shí)別系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)和收集，及時(shí)地了解每位學(xué)生上課是否出現(xiàn)遲到缺課等現(xiàn)象，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行有效監(jiān)督。二、固定人臉識(shí)別考勤管理系統(tǒng)。固定人臉識(shí)別考勤管理系統(tǒng)是教師將系統(tǒng)安裝在教室內(nèi)，教師需要提前在固定人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)中設(shè)定好考勤的時(shí)間和自動(dòng)錄像功能，攝像頭在到達(dá)教師設(shè)置的時(shí)間時(shí)，可以自動(dòng)地對(duì)教室內(nèi)學(xué)生進(jìn)行人臉識(shí)別和信息采集，教師可以自行地對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，檢測(cè)出學(xué)生是否有上課睡覺，不認(rèn)真聽講的情況，幫助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)習(xí)慣的規(guī)范，提高小學(xué)生的學(xué)習(xí)效率?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)開展小學(xué)智慧校園建設(shè)工作，學(xué)校將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到學(xué)生日常考勤信息管理系統(tǒng)中，對(duì)學(xué)生上課情況進(jìn)行規(guī)范和管理，監(jiān)督學(xué)生認(rèn)真聽講，有效地提高小學(xué)教學(xué)課堂的質(zhì)量和效率，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)小學(xué)智慧校園，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活創(chuàng)設(shè)一個(gè)智能化的環(huán)境氛圍，使學(xué)生在智能化的校園環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)和生活，實(shí)現(xiàn)新課標(biāo)對(duì)小學(xué)教學(xué)的目標(biāo)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)校園智能圖書館，開展智能化校園安防管理工作，為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源，采用人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行日?？记谛畔⒌墓芾淼人膫€(gè)方面，建設(shè)智能化、信息化的小學(xué)智慧校園，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活提供便利條件，保障學(xué)生在安全的校園環(huán)境內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)，促進(jìn)小學(xué)生綜合素質(zhì)和學(xué)習(xí)能力的全面發(fā)展。

（本文系中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)“十四五”規(guī)劃課題《利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展小學(xué)智慧校園建設(shè)的實(shí)踐研究》的階段成果之一，編號(hào)：KT2021204-P133。）