利用物聯網技術開展小學智慧校園建設的實踐

黃巍 倪海濤

隨著信息時代的發展和素質教育的推進，利用物聯網技術開展小學智慧校園建設的實踐已經得到廣泛重視。物聯網作為互聯網技術所延伸出的一種新型技術，對建設智慧校園有著十分重要的意義和價值。融合物聯網技術為學生優化校園環境，創設智能化的學習氛圍，將有效提高小學教學質量和效率。

物聯網技術已經廣泛地應用于小學校園建設中，全國部分學校已經完成了智慧校園的建設工作，為學生學習和生活提供了智能化的學習環境，促進學生身心健康發展。利用互聯網技術建設小學智慧校園，對傳統的校園環境和教學模式進行改革和創新，來加強信息智能化在小學教學、生活、管理等方面的應用，根據教師和學生不同的學習需求針對性地提供教學服務，提高了小學智慧校園的教學水平和管理技術，促進我國素質教育事業的可持續發展。

一、物聯網技術與智慧校園

物聯網技術是指在互聯網基礎上所延伸和擴展出的網絡技術，運用各種高科技技術將信息傳感設備與網絡相結合，實現任何時間，任何地點，人機物的互聯互通模式。互聯網技術作為互聯網時代發展下的創新產物，是信息技術的重要組成成分，從字面意思可以看出物聯網技術就是指物物相連，萬物萬聯，是促進社會智能化發展的有效途徑。物聯網技術的核心和發展脫離不了互聯網基礎，是在互聯網基礎上進行延伸和擴展的新型網絡，可以保證用戶在使用時實現物品與物品，物品與用戶和用戶與網絡之間進行信息交換和通信，實現了物與物，物與人的信息連接。物聯網技術通過各種信息傳感器，紅外感應器，激光掃描器等先進的信息技術，實時采集任何需要監控互動的物體或過程，將采集到的信息接入網絡，實現物品和過程的智能化感知、識別和管理，是促進我國信息化時代發展的高新技術。

智慧校園是智慧化的校園，是指以物聯網為核心所開展的智慧化校園學習、生活一體化的環境，將物聯網技術融入學生學習、生活和校園管理中，有效實現智慧化服務和管理的校園模式。智慧校園與傳統的校園相比，在校園環境上發生了巨大的改變，對傳統的教學模式進行改革和創新，將物聯網技術運用到日常生活和學習中，使教師在鏡頭下便可以為學生進行知識講解，實現優秀師資共享，教學范圍提高的目的。智慧校園將物聯網技術、大數據和人工智能等信息技術相融合，為學生建立智能化的校園生活和新式的教學模式，促進學生學習生活和校園管理智能化發展。

二、物聯網技術開展小學智慧校園建設的價值

1.有利于提高小學教學質量

利用物聯網技術建設小學智慧校園，有利于提高小學教學的質量和效率，為學生營造一個智能化的學習和生活氛圍，引導學生在生動有趣的學習氛圍中對知識進行吸收和掌握，促進學生學習效率的提高。在小學智慧教育建設中運用互聯網技術，能夠將課堂上抽象的知識轉化成生動形象的圖片視頻，激發學生學習的興趣和積極性，落實新課標對小學教學提出的目標，有效地提高小學教學的質量。智慧校園的建設將信息技術和互聯網技術融入小學教學中，可以有效利用學生的課余時間進行隨時隨地的學習，幫助學生養成自主學習的良好習慣，促進學生綜合素質和學習能力的快速發展。利用互聯網技術建設小學智慧校園，為學生的學習和生活提供便捷服務，對傳統的教學模式和教學體系進行改革和創新，優化小學教學的方法，促進小學教學質量的提高。

2.有利于培養綜合性人才

隨著社會的發展和素質教育的不斷深入，培養社會需要和全能型的人才成為小學教學的目標，以此滿足社會發展對于人才的需求。物聯網技術在建設小學智慧校園中的應用，提高了小學教學水平，為培養綜合性人才提供技術和硬件支撐，有效促進小學智慧校園中培養的學生能夠滿足社會和時代發展的需求。基于物聯網技術開展的小學智慧校園，將物聯網技術合理地融入小學教學和生活中，為教師開展小學教學奠定了良好的基礎保障。信息技術在小學智慧校園建設中的合理運用，推動了遠程學習、移動教學、碎片化時間學習等教學模式的開展，為培養社會需要的綜合性人才營造良好的學習氛圍，使學生在小學智慧校園中提高自身的學習能力和解決問題的能力，促進學生全面發展。在建設小學智慧校園中運用物聯網技術，改革和創新傳統的智慧校園教學和管理措施，將信息技術與小學教學課堂緊密結合，為學生打造高質量、智能化的小學教學課堂，滿足學生各個階段對學習的需求，為社會發展奠定人才基礎。

三、物聯網技術開展小學智慧校園建設的措施

1.建設智能的教學建筑

校園內建筑是開展教學的重要基礎。在物聯網的智慧校園建設中，應重點進行建筑智能化融合。以圖書館為例，智慧圖書館是智慧校園建設中重要的組成部分，利用物聯網技術來建設和管理智能圖書館，為學生課外閱讀提供便利的條件，幫助學生養成熱愛閱讀、熱愛學習的良好習慣，促進學生自主學習能力的提高。利用物聯網技術建設小學智慧校園，智能圖書館在物聯網技術的支持下呈現信息化發展的趨勢，將物聯網技術中“RFID”應用到智能圖書館建設和管理系統中，可以有效地實現電子標簽服務，讀者信息以及圖書館內書籍查詢功能，縮短了學生在借書過程中的登記時間，為學生閱讀課外書籍提供了便利條件。物聯網技術在智能圖書館中的應用，使學生在借閱書籍時可以根據自己的需要直接拿走書籍，物聯網技術可以自主地對學生的借書信息和讀者信息進行記錄，智能圖書館可以實現自主借書自主還書。物聯網技術對學生的借書情況進行記錄和信息收集，學校也可以根據物聯網所提供的數據信息來對學生圖書的喜好和需求進行統計，針對性地為學生提供個性化圖書推薦服務，大批量地引進學生所需要的圖書，培養學生良好的閱讀習慣，促進智慧圖書館信息化服務。學校利用物聯網技術建設小學智慧校園，將物聯網技術應用到智能圖書館管理工作中，優化了智能圖書館的管理模式，運用物聯網技術中人臉識別，紅外無線傳感等技術，對學生的借閱情況進行實時收集處理，實現人機信息交互和資源信息共享。在物聯網技術支持下的小學智慧圖書館管理工作中，學校也可以將智能圖書館中館內藏閱讀信息向學生和教師進行推送，為學生和教師閱讀提供多樣化、智能化的服務，有利于學生和教師在智能圖書館中進行學習，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小學智慧校園的基礎，保證教師和學生能有一個安全良好的學習環境，降低學生和教師在校園內的風險。利用物聯網技術建設小學智慧校園，學校可以將物聯網技術合理地應用到校園安防管理工作中，使校園安防管理工作呈現智能化、信息化發展趨勢。學校在物聯網技術支持下的小學智慧校園建設中，運用安防校園巡邏機器人來代替傳統的人工巡邏，對小學校園和周邊環境進行全方面地監控，能夠及時發現對學生和教師有安全威脅的情況并做出處理，為教師和學生提供安全的校園保障。安防校園巡邏機器人是利用物聯網技術所創造出的一種智能化產物，可以對校園內任何角落和場所進行自動巡邏，監控和危險自動報警等功能。與傳統的人工校園安防相比，校園巡邏機器人的自動監控功能可以更加安全可靠，對校園內可能出現的危險進行記錄和及時的報警，在校園內24小時地進行不間斷巡邏工作，提高了小學校園的安保水平。學校在安保校園巡邏機器人中錄入學校內學生、教師和工作人員的人臉信息、車輛信息等，使安保校園巡邏機器人在自動巡邏過程中對校園內的合法注冊面孔進行識別，及時對不合法的面孔和身份不明的車輛進行報警，有效地避免安全隱患的出現，為教師和學生的工作學習提供良好安全的校園環境。

3.提供豐富的教學資源

利用物聯網技術打造的小學智慧校園，為學生和教師提供了豐富的學習資源，改變傳統的小學教學模式，運用物聯網技術創造多樣式的教學方法，有效激發學生的學習興趣，拓展學生的學習視野。教師在小學智慧校園教學中，可以利用物聯網技術將抽象復雜的小學課本知識轉化成生動形象的具體情境，使學生直觀地去學習和了解所學的知識，有利于提高學生的學習能力和實踐操作能力，促進小學教學質量和效率的提高。在小學智慧校園中，學校也可以利用物聯網技術為學生創設一個學習的平臺，在平臺中添加學生所需要的教學資源和課外知識，使學生能夠隨時隨地通過學習平臺進行知識學習，幫助學生養成良好的自主學習習慣，促進學生綜合素質的提高。學生在物聯網技術支持下的學習平臺中進行學習，充分地利用網絡上的學習資源來拓展自己的視野。物聯網平臺也可以對學生的學習情況和過程進行記錄，將數據信息及時地反饋給教師，使教師可以根據信息來察覺學生在課堂學習中的不足，改善自身的教學模式，有效地提高小學教學課堂的質量和效率。

4.管理日常的考勤信息

物聯網技術支持下的人臉識別技術在人們生活和工作中的應用十分廣泛，我國利用人臉識別技術對涉案犯罪分子進行身份識別，對駕駛證和居民護照進行身份查驗，提高了工作的質量和效率。利用物聯網技術建設小學智慧校園，學校也可以將人臉識別技術應用到學生、教師的日常考勤和管理工作中，對學生是否來上課和上課是否認真聽講進行自動考勤識別，幫助學生養成良好的學習習慣。目前，應用在小學智慧校園中的人臉識別考勤系統主要分為兩種：一、移動人臉識別考勤管理系統。移動人臉識別學生考勤管理系統是指教師利用物聯網技術中的人臉識別技術對學生上課時間進行設置，將人臉識別的攝像頭對準教室門口，早上小學生進入教學課堂時，攝像頭可以準確地記錄下每位學生到達教室的時間，識別教室內學生的個人信息。到上課時間時，教師可以對人臉識別系統中的信息數據進行比對和收集，及時地了解每位學生上課是否出現遲到缺課等現象，對學生的學習進行有效監督。二、固定人臉識別考勤管理系統。固定人臉識別考勤管理系統是教師將系統安裝在教室內，教師需要提前在固定人臉識別考勤系統中設定好考勤的時間和自動錄像功能，攝像頭在到達教師設置的時間時，可以自動地對教室內學生進行人臉識別和信息采集，教師可以自行地對系統中的數據進行分析，檢測出學生是否有上課睡覺，不認真聽講的情況，幫助學生進行學習習慣的規范，提高小學生的學習效率。基于物聯網技術開展小學智慧校園建設工作，學校將物聯網技術下的人臉識別技術應用到學生日常考勤信息管理系統中，對學生上課情況進行規范和管理，監督學生認真聽講，有效地提高小學教學課堂的質量和效率，促進學生養成良好的學習習慣。

利用物聯網技術建設小學智慧校園，為學生的學習和生活創設一個智能化的環境氛圍，使學生在智能化的校園環境中進行學習和生活，實現新課標對小學教學的目標。利用物聯網技術建設校園智能圖書館，開展智能化校園安防管理工作，為學生提供豐富的教學資源，采用人臉識別技術進行日常考勤信息的管理等四個方面，建設智能化、信息化的小學智慧校園，激發學生的學習熱情和學習興趣，為學生的學習和生活提供便利條件，保障學生在安全的校園環境內進行學習，促進小學生綜合素質和學習能力的全面發展。

（本文系中國教育技術協會“十四五”規劃課題《利用物聯網技術開展小學智慧校園建設的實踐研究》的階段成果之一，編號：KT2021204-P133。）