物聯網教學實驗系統的設計及實施

劉軍

最近幾年，隨著社會經濟水平的不斷提高和信息時代的不斷發展，物聯網技術應運而生，該技術憑借著高準確性、強靈活性等特征被廣泛地應用于教學實驗系統設計中，不僅有效地提高了實驗教學智能化控制水平，滿足高校個性化實驗教學需求，還培養了學生知識應用技能和專業綜合素養，為最大限度地提高高校人才培養質量提供重要的技術支持。因此，為了促進實驗教學工作能夠正常、穩定、有序地開展，在物聯網技術的應用背景下，如何科學設計和實施教學實驗系統是技術人員必須思考和解決的問題。

1物聯網概述

物聯網主要是指通過綜合運用紅外感應器設備、定位系統設備、激光掃描器設備等，嚴格按照協議相關標準和要求，采用建立連接的方式，將多個物體與互聯網進行有效連接，為信息數據的交互和通信打下堅實的基礎，從而實現對相關物體的自動化識別、跟蹤和監控。以結構層次為劃分標準，物聯網可以劃分為以下幾個組成部分，分別是感知層、應用層和傳輸層。物聯網技術在具體的運用中，主要借助互聯網，將用戶端相關功能模塊延伸指所有物品領域中，以實現物物之間的有效連接。物聯網技術的出現和應用為促進計算機網絡技術的迅猛發展提供重要的技術保障。

2物聯網教學實驗系統設計

為了有效地解決傳統實驗教學系統存在的問題，提高各個教學環節之間的聯系，保證考核方式的多樣性和豐富性，實現對學生的公正評價。技術人員要在物聯網技術的應用背景下，設計出如左圖所示的教學實驗系統，該系統主要借助了校園網絡，通過利用物聯網技術，促進教學實驗系統向智能化、信息化、開放化方向不斷發展，為實現師生互動提供重要平臺支持。同時，在教學實驗系統的應用背景下，任課教師可以全面了解和把握學生的整體學習情況.在此基礎上，有針對性地設計實驗教學活動，以達到提高學生課堂學習效率和效果的目的。

2.1系統管理模塊設計

系統管理模塊主要包含以下兩個核心功能，分別是用戶管理功能和系統維護功能。為了提高教學實驗系統的穩定性、可靠性和安全性，保證教學資源信息傳輸的效率和效果，技術人員要重視對該系統相關功能的管理、維護和升級，確保系統功能完善性。此外，該系統在實際的運行中，用戶在登錄和訪問該系統之前，需要利用系統管理模塊，正確登錄賬號和密碼后，方可正常使用和訪問該系統。此外，用戶管理內容主要包含以下幾點，分別是用戶信息、用戶角色、用戶權限等。系統維護模塊主要用于對系統運行狀態的實時跟蹤和維護.及時發現和解決系統存在的故障性問題，確保該系統能夠可靠、穩定、安全地運行，為用戶帶來良好的使用體驗。

2.2實驗管理模塊設計

實驗管理模塊主要包含以下子功能，分別是實驗課程管理功能、實驗運行管理功能和實驗項目管理功能。其中，實驗課程管理功能主要用于對教學實驗、探究實驗和開發性實驗相關課程信息的全方位管理，以保證高校實驗課程教學工作能夠順暢無誤地開展，以滿足高校實驗教學需求：實驗項目管理功能主要用于對探究性實驗課程相關信息的規范化、標準化管理，以最大限度地提高實驗教學效率和效果。實驗運行管理模塊主要用于對所有實驗課程的科學管理，確保任課教師能夠在規定的時間內，到指定的班級，開展實驗教學活動，為任課教師更加高效地開展教學工作提供了很大的便利，同時，還有利于學生利用課外時間獨立自主地進行實驗學習.以實現對學生自主學習能力和自主探究能力的有效培養。

2.3教學資源模塊設計

教學資源模塊主要包含以下三大核心功能，分別是教學資源類別功能、教學資源信息功能和教學資源管理功能。通過利用該功能模塊，可以提高教學資源的智能化管理水平，為任課教師提供豐富的教學資源，從而保證實驗教學活動的有序開展。其中教學資源類別功能主要包含文檔類、文字類、動畫類、音頻類、圖片類等實驗教學信息;教學資源信息功能在具體的運用中.主要根據所有實驗教學環節實施需求，有針對性地管理與實驗教學環節相關的資源信息;教學資源管理模塊主要用于對實驗教學期間所涉及的考核環節的管理，然后，在結合實驗教學需求的基礎上，完成對實驗知識點、實驗時間等相關信息的科學設置，以促進實驗教學資源管理向規范化、標準化、智能化方向不斷發展，從而確保實驗教學考核工作落實到位。

2.4智能教學模塊設計

智能教學模塊主要包含以下功能，分別是試題庫管理功能、考核標準管理功能和考核管理功能。其中，試題庫管理功能在具體的運用中，主要根據實驗項目，在結合實驗課程內容的基礎上，針對實驗相關重難點知識，完成對試題庫的構建，從而更好地測試和考核學生對實驗相關知識的掌握情況：考核標準管理功能在具體的運用中，主要是在結合實驗課程內容與實驗項目內容的基礎上，制定出系統、完善的考核標準，為實驗教學考核工作的有效開展的提供重要的依據和參考：考核管理功能在具體的運用中，主要負責對實驗教學質量的考核、試卷題庫考點的更新以及實驗教學過程的監控，同時，還負責對學生課堂表現情況的記錄，為后期科學、公正地評價學生提供相應的依據。

2.5評價反饋模塊設計

評價反饋模塊主要包含以下兩大核心功能，分別是評價學生功能、反饋問題功能。其中，評價學生功能主要是指通過利用該系統智能化教學模塊，對學生進行科學合理評價，并自動生成評價結果，從而真實、有效地反映學生的實驗完成情況：反饋問題功能主要是指對學生在實驗過程中存在的一系列問題進行全面、真實地反饋，為幫助教師更好地改進和優化實驗教學提供重要的依據和參考，以達到提高實驗教學效率和效果的目的。

3物聯網教學實驗系統實施

3.1系統具體應用

傳統實驗教學系統在具體的設計中，主要綜合運用了XML技術、WEB技術等，盡管能夠滿足實驗教學的基本需求，但是，各個功能模塊之間缺乏一定的聯系性，實驗教學考核方式過于單一枯燥。但是，在物聯網技術的應用背景下，所設計和開發的教學實驗系統，不僅具有強大的實驗管理功能、智能教學功能、評價反饋功能等各種功能，提高了實驗教學的智能化控制水平，還促進了師生之間的有效互動，為最大限度地提高學生的課堂學習效率和效果提供重要平臺支持。

3.2系統應用效果

教學實驗系統在具體的設計中，通過充分利用和發揮物聯網技術的應用優勢，不僅完善和升級了系統相關功能，還增加了各個功能模塊之間的聯系性.為進一步促進教學實驗系統向智能化、信息化、網絡化方向不斷發展發揮出重要作用。同時，通過利用教學實驗系統，確保教師在進行實驗教學的過程中，能夠樹立以學生為中心的教學理念，以實驗項目為主要載體，引導學生獨立自主地學習和掌握實驗相關的重難點知識，從而提高學生的實驗動手操作能力，為培養學生利用理論知識解決實際生活問題能力.推動實驗教學活動的有效開展創造良好的條件。此外，在教學實驗系統的應用背景下，學生的考核評價方式得以有效地改進和創新，通過利用智能化教學模塊.可以對學生的實驗表現情況進行客觀、公正地評價，并自動生成最終評價結果，從而真實、有效地反映學生的實驗表現情況.為引導學生獨立自主地開展完成實驗任務，提高學生的自主學習能力和自主探究能力發揮出重要作用。

4結語

綜上所述，在物聯網技術的應用背景下，教學實驗系統在設計和應用方面取得了很大的突破和創新，該系統不僅功能強大、通用性強，具有良好的用戶體驗，還在實驗智能化教學領域中取得了顯著的應用效果，因此，深受廣大師生的青睞和喜愛。為了方便后期系統的維護和升級，需要相關軟件開發人員再接再厲，用更加優雅的代碼擴充更多適用的功能，從而為促進教學實驗系統健康、可持續發展，提高其應用價值和應用前景提供有力的保障。