简介:关于本文可作为联网教学方面的大学硕士与本科毕业论文联网教学论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
（湖南网络工程职业学院信息工程系,湖南长沙 410000）
［摘 要］信息技术的发展引发了教学模式的改革,搭建以物联网技术和网络学习空间应用为基础的智慧教室,力求构建和创新教学模式.从探讨传统计算机网络技术课堂教学和普通网络教学的弊端出发,分析了物联网技术和智慧教室的内涵；结合物联网技术和智慧教室特色,从“教、学、管”三个视角进行分析,探讨了教学模式创新.其中,从HiTeach互动系统、即时反馈系统（IRS）分析了“教”的模式创新；从远程控制共享实验等角度分析了“学”的创新模式；从设备和人员管理的角度分析了“管”的创新模式.
［关键词］物联网；智慧教室；教学模式
［中图分类号］ G712 ［文献标志码］A ［文章编号］ 2096-0603（2015）10-0015-03
①本文系湖南省教育科学“十二五”规划课题,课题编号：XJK014BXX005.
随着物联网技术的快速发展,物联网概念应用到各个行业中,赋予经济社会更多的“智能”元素,实现了数据的相互交换和协作.为了解决传统的粉笔黑板教学单一化和多媒体教学堆砌化等不足,物联网与课程教学结合产生了“智慧教室”的概念.基于物联网技术的智慧教室的理念,对于实现一体化现代教学模式和提高我国教学信息化水平具有深远意义.
一、传统课堂教学与网络教学的弊端
(一)传统课堂教学的弊端
1.学习内容的局限性
学习内容的局限性主要有两方面：一是信息化加速了知识的更新速度,学生所学的教材知识与实际生活呈现脱节趋势；二是传统面授教学方式存在抽象、枯燥、生涩难懂等状况,教学效果堪忧.
2.无法实现因材施教
因材施教讲究因人而异,根据学生的资质、基础采取不同的教学内容和方式.传统教学方式无法实现因材施教是由其教学方式本质决定的.传统教学方式以教师为中心,学生和教师的互动通过讲台的教授予以实现.这一沟通模式又受实践和空间的限制,比如,教课内容、授课信息量、展示方式、授课进度和授课深度都严重制约了“教”与“学”的能量最大化发挥.
战地1联网教学:嵌入式与物联网教学平台研发与思考
3.学生主动性受压抑
在传统教学模式下,学生处于教师引导的课堂教学活动下的从属配角角色.其主要能动性的发挥集中在听、记,课堂上的知识在大脑中“复制”,考试中再对知识进行“粘贴”,对学生的评价标准就是“复制”“粘贴”能力.这种机械式的教学模式一定程度上磨灭了学生学习的主观能动性.长此以往,学生的创新能力、开拓能力、探究精神将无从发展,其兴趣与主动性严重被压抑.
(二)网络教学的弊端
1.“现场感”差,情感教育不足
网络教学缺乏“现实感”较强的教师参与,学生学习的过程是一串串生冷数据的传输与交流的过程.网络教学虽将内容枯燥、知识传播单调的方式改善得趣味盎然、形象生动,但其过度依赖网络,学生之间、学生与教师之间的沟通呈现数据化趋势,缺乏明显感情的积累和现场互动.
2.课堂教学信息收集反馈难
课堂教学信息的反馈是检查教学过程的实际效果、调整教学内容和方式方法、组织后续教学的重要参考依据.通过教学反馈,能使教师知道教学状况,及时调整教学工作,诊断教学过程中存在的不足与困难,以进一步采取相应的教学方式予以调整教学方案与方式.尤其是计算机网络技术等实践性强的课程,学生在学习过程中所遇到的困难和存在的问题需要在操作实践中予以发现,这类课程的网络教学在教学信息收集与反馈方面是不成功的.
3.资源共享度低
当前网络教学主推的教学模式在概念上表现出众,如情景式教学、体验式教学、互助式学习、远程交互、问题和项目导向型等,均无法在实践中获得成功.究其原因,主要是资源共享度低,形式大于内容.网络教学水平受教师能力制约,内容重复设置,无序竞争且相对封闭,学习状况无法相互承认和衔接,资源共享度低,不能适应不同层次的学生的学习需要.
二、物联网技术和智慧教室对教学模式的影响
(一)物联网和智慧教室的概念
物联网（The Internet of things）是基于网络和实物相互感应的识别、定位、跟踪、监控和管理的智能化系统.该系统依托射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按既定的程序,实现物与网的连接,进行信息交换和通信,主要有全面感知、可靠传递、智能处理等特点.
智慧教室是基于物联网技术的一体化现代教学方法,在智能教室和物联网技术的基础上开展智慧教学、学生考勤、远程动态视频监控于一体的新型现代化智能教学系统,是推进现代化一体教学模式的重要力量.
(二)物联网和智慧教室的影响
1.物联网技术促进了网络教学完善
物联网技术改善了网络教学“渺无痕迹”的课堂现状,使得教师和学生摆脱信息技术设备熟悉过程的限制.在物联网技术支持下的智慧教室,实现了真正的人性化的混合式教学,人、机、人机交流、人人交流都得到了充分的发展,传统教学模式和网络教学模式得到最大化的利用.
2.物联网技术用于课堂教学的测量与评价
对课堂教学效果的测量与评价一直是教学领域亟待解决的问题.基于物联网技术的智慧教室的实现,使教学过程和学生学习效果的测量与评价简单而便捷.比如,现有的物联网技术的教育装备产品中嵌入S-P分析的功能.通过S-T分析法,教学物联网实时采集课堂师生互动情况的数据,及时提供S-T
曲线和Rt-Ch图,实现课堂教学效果的客观快速评
价,包括学生知识点的掌握情况和问题解决状况.根据S-P分析结论,教师也可以及时调整教学内容和教学进度.
3.对实验教学形态的影响
网络教学模式下实验教学的基本模式是虚拟实验和仿真实验,人机交互实验需要具备相应的实验条件.物联网技术下的实验教学模式发生了彻底的改变,摒弃虚拟实验转为真实实验,即：人—物与物—物交互的真实实验在物联网技术下的智能操作系统得以实现了.在智能实验室里,学生不仅可以观察网络技术实验过程、现象和结果,还可以在安全系统监控下操控实验设备和实验过程,这既实现了动手性的实验操作,又避免了操作失误造成的设备损失与引发的相应安全问题.
三、基于智慧教室构建创新特色的教学模式
如上图所示,构建基于物联网技术的智慧教室一体化教学模式.
(一)智慧地教
1.基于即时反馈系统（IRS）的教学优势
即时反馈系统（IRS）是物联网系统重要的学习装置,实用性是本装置的最大特点.IRS系统中实现双线反馈系统,一是学生快速反馈其学习过程、自我效果评价；二是教师在短时间内收集到每一个学生的及时反馈信息.教师将IRS应用于教学的各个环节中,包括小组学习讨论、全班知识竞猜与讨论,IRS演化为深度讨论的信息和实物媒介,即围绕教学内容开展相关教学实践.
2.实物提示机（DC）的教学优势
实物提示机（DC）是物联网技术与智能教室的重要组成部分,是优先进入智能教室的教学辅助工具.计算机网络技术课程如果脱离了实践性的教学方式,像数据通信、编码、交换和差错检测与控制等就成了抽象理论知识.实物提示机（DC）的最大特点是综合了教学工具并智能化.
3.综合应用HiTeach互动系统元素,创新课堂教学
以HiTeach互动为例,其互动式智能教学的三个主要元素为DC、IRS和交互式电子白板（IWB）.HiTeach互动系统三要素均注重资源获取,信息抓取和内容显示,及时对学生作业、学习进程进行即时抓取并当场呈现,如模拟传输和数字传输的教学实践中,实现此系统状态下多海量信息数字传输的内容动态的、多元化的处理与反馈,使学生轻松获取学习效果和问题解答的及时反馈,教师也及时反思教学方式和教学效果.
(二)智慧地学
1.促进探究和协作式学习方式
智慧教室提供了数据化处理的科研环境,学习内容区别于传统的定性化模式,而更趋向于定量化.教学中开拓了更多实践化教学体验,在此定量化研究环境中不仅具有虚拟和现实、个体体验与群体知识经验讨论的数据共享平台,还具备数据采集、加工、对比、分析、计算等探究式学习必要的软硬件条件.基于物联网技术的智慧教室拓展了教学内容,使学生的学习穿梭于学校、社会、自然、实践、模拟和动手操作之间,这对培养学生的科研素养,激发学生的探究乐趣和内在精神动力都具有重大的促进作用.
2.物联网技术促进数字化实验教学升级
物联网技术下的数字化实验教学系统较传统数字化实验有了明显的改善.传统的数字化实验基于传感技术和计算机数据信息的采集,并自动化处理已采集的数据信息,利用网络技术予以控制实验设备完成实验的过程.传感器处于计算机和其他设备的中心,连接错综复杂,淹没了实验主体设备.物联网技术是基于无线传感器的,改善了错综复杂的设备连接的混乱状态,实验装置与被测对象回归数据模拟与数据计算实验室的主体位置.
3.物联网技术的开放实验室学习
开放实验室学习的重点是解决学生学习时间分散化的问题,以实现学生随时随地自主化学习.物联网技术下的开放性实验教学的实施中,让学生自主协作学习,自行设定研究目标、实验过程,自行学习实验原理、探究实验方法,实现实验结论的状态.以计算机网络技术教学为例,开放计算机网络技术实验室设备无需人员职守、登记,其使用过程全程智能化动态监控,实验效果也是智能化评价,遇到安全问题自动启动相应的防火墙等设备,以确保运行状态正常有序,减轻了师生的教与学的强度,提高了教学效率.
(三)智慧地管
1.考勤管理
考勤管理是学校和课堂教学管理的重要内容.当前教学考勤管理均由授课教师完成,这不仅增加了教师的工作量,也使教师在管理经验和方法上皆难免存有不足,势必挤占教学时间与精力.在学期末,学生的出勤记录在计算机系统内被自动生成汇总,既节省了工作量,也提高了统计的准确率.
2.日常教学
教与学的过程是一个需要学生全面深入参与的过程.利用物联网技术可以建立全面和积极主动的教学管理体系.具体为：基于RFID技术的支持,对现有的组织系统、评价和考核系统进行变革,结合网络信息通信技术,实施确保教学质量和动态监控系统.利用物联网技术开展教与学的过程对于拓展自主学习空间、培养基本能力,提供了更好的软硬件的支撑环境与条件.
3.实验室管理
基于物联网技术的实验室管理的目的是实现更加便捷、安全、智能化的实验室使用状态.以计算机网络技术实验室管理为例来分析,实验室管理包括设备管理（如,计算机）、设备使用过程管理和智能插座等.在具体操作中,利用智能化程序系统自动警告实验中出现问题,避免损失的发生.实验完成后,实验产生的数据可以被实时下载、输出、传输,以便于学生的实时分析,进而实现自主实验教学的智能化与自主化.智能插座系统是为了保证实验室内最基本的安全问题,它的功能除基本电源插座功能外,还要将实验设备的耗电量信息、电流运行安全状态实时反馈给管理人员.管理人员根据实验情况随时开关插座,实现插座与人的有效交流,在实现安全管理的前提下实现高效节能的效果.
四、小结
为了更好地实现智慧教室与物联网的充分结合,有效构建一体化现代教学模式,需要从智慧地教、智慧地学和智慧地管三个方面全面实施开展,以提供更加智能化的互动空间,实现教学资源的有效整合、传播与共享.这就要教师运用更加智慧的教学方式,实现更好的教学效果；促进教学管理人员实施更加高效快捷智慧的教学管理,进而构建一个基于物联网技术的智慧教室一体化现代教学模式.
参考文献:
［1］韩雪.基于物联网技术的智慧校园系统设计研究［J］.电子设计工程,2011（24）：41-43.
［2］吕倩.基于云计算及物联网构建智慧校园［J］.计算机科学,2011（S1）.
［3］周彤,刘文.智慧校园建设的现状与思考［J］.信息与电脑：理论版,2011（10）.
［4］杜晓静,姚高峰,何秋燕.物联网在智慧校园建设中的应用研究［J］.网络安全技术与应用,2011（10）.
［5］郭惠丽,李倩倩,张蕾.基于物联网的智慧校园移动服务构建［J］.网络安全技术与应用,2011（9）.
总结：本论文为您写联网教学毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
战地1联网教学引用文献:
[1] 实践教学和物联网技术电大毕业论文范文 实践教学和物联网技术类专科开题报告范文10000字
[2] 撰写外刊论文心得体会(1) 《如何撰写教学论文》心得体会
[3] 优秀cad教学论文题目 cad教学论文题目选什么比较好
