淺談物聯(lián)網(wǎng)技術在教學信息化中的創(chuàng)新及應用

一、物聯(lián)網(wǎng)技術在教學信息化中應用的意義

物聯(lián)網(wǎng)技術是基于互聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)控制網(wǎng)絡系統(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)應用到了各個領域，如基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居的應用、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。在教育教學領域，物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)在教育教學中的應用也得到了迅猛發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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)。基于物聯(lián)網(wǎng)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(zhuǎn)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)技術的智慧教室，可以通過網(wǎng)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(nèi)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)的智慧教室建設成本高

基于物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(zhì)能力提升不足

物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)教學信息化的應用帶來一定的阻力。部分學校雖然已經(jīng)作為物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)教學的能力提升不足的問題。

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

物聯(lián)網(wǎng)技術在教學信息化建設中的發(fā)展相對比較晚，已經(jīng)建立物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)技術的應用方式，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)的智慧教室建設成本高的難點

基于物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)教育信息化的投入建設。可通過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(wǎng)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。可通過智慧教室實現(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。學校可通過引入社會資本，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(zhì)能力水平

基于物聯(lián)網(wǎng)技術的教學信息化應用，離不開熟練應用物聯(lián)網(wǎng)技術的教師隊伍，教師只有熟練掌握物聯(lián)網(wǎng)技術以及本學科的知識技能，才能很好地應用物聯(lián)網(wǎng)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(zhì)能力水平，使教師熟練掌握物聯(lián)網(wǎng)技術是非常重要的。可通過以下方式培養(yǎng)教師隊伍掌握物聯(lián)網(wǎng)技術的應用：首先，在學校內(nèi)定期開展物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)技術的能力。

（三）物聯(lián)網(wǎng)技術在教學信息化中的創(chuàng)新應用

1.改革教學內(nèi)容

物聯(lián)網(wǎng)技術應用與高校各個學科的教學中，應將教學內(nèi)容作為重點改革對象，強化教學的重點和難點。教學內(nèi)容中，應增加物聯(lián)網(wǎng)技術的基礎知識和技能的學習，通過學習掌握物聯(lián)網(wǎng)技術，并應用物聯(lián)網(wǎng)技術，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)技術的教學信息化的應用，可通過物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)技術加強教學實踐，如對于醫(yī)學院的學生，運用物聯(lián)網(wǎng)、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(wǎng)技術搭建“智慧家居安防系統(tǒng)”等，通過應用物聯(lián)網(wǎng)技術與本學科專業(yè)知識結(jié)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(wǎng)技術開展教學，要轉(zhuǎn)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(wǎng)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(jié)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(wǎng)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。可通過對學生在線測評，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(diào)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(jīng)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(wǎng)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(zhì)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(wǎng)技術在教學信息中的應用，提升教育教學信息化建設水平。

作者簡介：蘇建凱（1984—），男，漢族，天津人，工程碩士。