物聯(lián)網技術在教學信息化的應用

時間:2022-08-15 16:04:17

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物聯(lián)網技術在教學信息化的應用

一、物聯(lián)網技術在教信息化應用的意義

物聯(lián)網技術是基于互聯(lián)網技術發(fā)展的基礎上,通過應用射頻識別技術、傳感器技術、RFID技術、云計算技術、自動化控制技術、通信技術等先進的技術,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)網控制網絡系統(tǒng)。隨著智能化、信息化的迅猛發(fā)展,物聯(lián)網目前已經應用到了各個領域,如基于物聯(lián)網的智能家居的應用、基于物聯(lián)網的智慧醫(yī)院、基于物聯(lián)網的智慧交通等。在教育教學領域,物聯(lián)網的應用及發(fā)展相對比較晚,然而,近年來,隨著我國教育信息化的加強,智慧校園的建設腳步加快,物聯(lián)網在教育教學中的應用也得到了迅猛發(fā)展,物聯(lián)網在教育教學中的應用對促進教育信息化的發(fā)展有重要意義。

(一)促進教學方法創(chuàng)新

物聯(lián)網技術在教學信息化中的應用,將教室從傳統(tǒng)的教室改為基于物聯(lián)網技術搭建的智慧教室,全新的教學環(huán)境為教學方法帶來了新的挑戰(zhàn)?;谖锫?lián)網技術的智慧教室的建設,構建了學生主動學習的教學空間體系,能夠更好地發(fā)揮學生的主觀能動性,提升學生的學習興趣及學習效果。教學環(huán)境及學習方式的轉變,需要教師創(chuàng)新教學方法來適應新技術帶來的變革及發(fā)展,這樣就推動教師促進教學方法的創(chuàng)新發(fā)展。

(二)降低教育教學運行成本

傳統(tǒng)的教育教學方式,由教師采用黑板講授知識為基礎,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,各項信息化設備,如音響、顯示設備、電腦主機、監(jiān)控設備等,處于孤立狀態(tài),不能對設備統(tǒng)一控制,設備的管理和運行成本較高。而基于物聯(lián)網的智慧教室,可以構建新型的教學空間,實現(xiàn)一個教師講課,多個班級同時在線學習,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)網技術的智慧教室,可實現(xiàn)對教室中的所有智能設備統(tǒng)一控制,對教學設備的狀態(tài)監(jiān)控、運行、維護、數(shù)據(jù)分析等,都可完全實現(xiàn)全自動控制,大大降低了設備管理和運行的成本。

(三)多場景教學空間的應用可以提升教學的效果

基于物聯(lián)網技術的智慧教室,可以通過網絡將教室的空間延伸到校園任何角落,甚至是社會任何地方,學生可隨時隨地地進行學習。可以構建新型的智慧教室,通過不同的教學場景及內容創(chuàng)新教學空間。如可構建多屏小組互動討論教學場景,學生可通過智能電子設備,如手機、電腦等接入課堂教學,進行小組討論。可構建跨區(qū)域教學的協(xié)作教學空間。不同校區(qū)的學生及教師之間,可在線實現(xiàn)互動教學,也可構建在線搶答、在線測試教學空間等。通過多場景教學空間的構建,讓學生更好地融入教學環(huán)境,達到更好的教學效果。

二、物聯(lián)網技術在教育信息化中應用的不足

目前,我國仍然有許多學校在物聯(lián)網技術應用上存在很多的不足,主要有以下原因。

(一)基于物聯(lián)網的智慧教室建設成本高

基于物聯(lián)網的智慧教室建設,對需要建立教室各個智能設備之間的聯(lián)系,各個智能設備與教師及學生的聯(lián)系以及教師和學生可以討論、溝通的平臺,對教室中智慧化設備及網絡的配置要求比較高,其建設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、電子班牌等設備都價格不菲,一間基于物聯(lián)網的智慧教室的建設成本約為5萬元,相比傳統(tǒng)的多媒體教室建設成本約1萬元,基于物聯(lián)網的教室建設成本大約高了4倍,因此,其建設成本較高,部分學校遲遲無法解決建設成本問題,只能暫緩建設計劃。

(二)教師隊伍的素質能力提升不足

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

(三)物聯(lián)網在教學信息化中的創(chuàng)新應用不足

物聯(lián)網技術在教學信息化建設中的發(fā)展相對比較晚,已經建立物聯(lián)網技術的學校,許多還處于應用的初步狀態(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)課程情景化設計的應用,其應用的創(chuàng)新性不足。物聯(lián)網技術在教學信息化中的應用,需要在對教學目的充分認識的情況下,熟練掌握物聯(lián)網技術的應用方式,并結合物聯(lián)網技術在教育信息化中的應用特點及教學科目的自身特點,創(chuàng)新教學方式,來提升教學的目標和效果。

三、物聯(lián)網技術在教育信息化中創(chuàng)新應用的策略

(一)解決基于物聯(lián)網的智慧教室建設成本高的難點

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

(二)提升教師隊伍的信息化素質能力水平

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

(三)物聯(lián)網技術在教學信息化中的創(chuàng)新應用

1.改革教學內容物聯(lián)網技術應用與高校各個學科的教學中,應將教學內容作為重點改革對象,強化教學的重點和難點。教學內容中,應增加物聯(lián)網技術的基礎知識和技能的學習,通過學習掌握物聯(lián)網技術,并應用物聯(lián)網技術,結合物聯(lián)網技術與本學科專業(yè)知識,融會貫通,掌握綜合能力,改變傳統(tǒng)單一、枯燥的教學形式。2.加強教學實踐基于物聯(lián)網技術的教學信息化的應用,可通過物聯(lián)網進行多種教學場景的模擬,達到更好的實踐教學效果。應通過應用物聯(lián)網技術加強教學實踐,如對于醫(yī)學院的學生,運用物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)等前沿技術,開發(fā)患者用藥跟蹤及指導APP;對于家裝設計的學生,運用物聯(lián)網技術搭建“智慧家居安防系統(tǒng)”等,通過應用物聯(lián)網技術與本學科專業(yè)知識結合,加強教學實踐,創(chuàng)新出更好的教學效果。3.創(chuàng)新教學方式基于物聯(lián)網技術開展教學,要轉變傳統(tǒng)的教師板書講授知識、學生被動學習知識的模式,構建新型的信息化教學模式。教師給學生傳授的主要是積極主動學習的思想以及學習的方法,具體的知識需要學生主動學習,要通過整合教學資源、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,使學生可以隨時隨地地學習,不必拘泥于教室中。另外,可通過營造小組協(xié)作討論學習、師生互動學習等方式,提升學生的學習交流及反饋,提升學生的學習主觀能動性。并且,可通過運用物聯(lián)網技術搭建專業(yè)的實訓室,創(chuàng)設不同專業(yè)的不同場景,讓學生將所學的理論知識帶到實際的工作中,進行理論與實踐的結合驗證,達到更好的教學效果。4.監(jiān)控學習情況,反饋教學效果基于物聯(lián)網技術開展教學,可以更好地綜合應用大數(shù)據(jù)技術,對教師的教學情況、學生的學習效果進行教學效果反饋??赏ㄟ^對學生在線測評,分析學生每個月的測試情況以及在班級、年級的綜合排名情況等,及時掌握學生對知識的掌握情況及學習狀態(tài)情況,如果遇到異常的情況,還可進行異常提示及初步分析,教師如果發(fā)現(xiàn)異常情況的學生,可深入調查該學生異常的原因,有針對性地解決問題。通過監(jiān)控學生的學習情況,更好地反饋教學效果。目前,已經進入信息化時代,教育教學也應跟上信息化時代發(fā)展的步伐,將物聯(lián)網技術引入教學信息化建設中,能提升教學的信息化水平,促進教學方式的改革創(chuàng)新,提升教學效果,加強信息技術與各科專業(yè)知識的融合應用,提升教師及學生的綜合能力素質水平。因此,建議各個學校響應跟上時代發(fā)展步伐,積極規(guī)劃智慧校園建設方案,引入物聯(lián)網技術在教學信息中的應用,提升教育教學信息化建設水平。

作者:蘇建凱 單位:天津市機電工藝技師學院