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物联网智慧教学范文1
随着信息化社会的迅猛发展,物联网也逐渐被人们所了解和认知,它实现了物与物之间的数字化与网络化。利用传感的方式让世界上的物质都智能化的联系在一起。物联网技术的发展更是带来了新的变革,而基于物联网的智慧校园服务机制是将“数字校园”与“智慧校园”融合在一起,是物联网在教育中的应用,使得智慧校园中的物体都能够与物联网产生密切的联系,从而实现学校可视化的智慧管理,这种教育教学模式也是数字校园进一步的升级发展形成的。学生可以在一个更为智能感知的环境下,利用综合信息服务平台,来开展课堂教学,为学生展现真实的场景,从而培养学生的科学思维和研究能力。
【关键词】物联网 智慧 服务 机制
1 引言
随着现代网络技术的发展,人工智能技术、传感技术等也都已经深入到了各个领域之中。而物联网技术是当前信息时展的又一次创新和改革。各国政府努力制定技术规划,来使得物联网能够成为具有国际竞争优势的关键战略。物联网将虚拟的世界与真实存在的物体相结合,利用信息技术来为人们提供更为智能化、更为优越的生活环境。物联网在用途方面也极为广泛,改变了人们的生产和生活方式,以更为精细的方式提高资源利用率与生产力水平,从而改变了人们传统的生活工作方式,促进了人与社会的关系。
物联网技术在教育领域中的应用,也使得学校的管理和教学更为科学合理,构建物联网智慧校园服务机制,使得学生在自主学习探究过程中,能够发挥学习的主动性,更积极的投入到学习中,真正树立学生为主体的理念。这大大促进了教学质量的提高。从数字化校园向智慧校园的推进,也是当前研究和实践的重要课题。
2 物联网的概念及功能
2.1 物联网概念
物联网是将传感器、采集器、RFID与视频监控等感知技术和设备结合起来,按照约定的协议,来将各种网络连接在一起,形成一个巨大的网络。这使得信息交换与通信更为顺畅,从而可以做到智能识别、跟踪定位、实时监控及管理的一种网络。如图1为物联网概念模型。在物联网时代,人们改变了沟通的维度,建立起了一种短距离的移动收发器用于各种日用品之间,这样可以实现人与物、物与物之间的无障碍沟通,这种沟通打破了时间和地点上的限制,如图1所示。
物联网走出了虚拟的网络,与现实世界的物质结合,利用技术使得所有的事物都建立了一种连通,构建了人机交互、人与物品交互以及人与人社会互的平台。这也是信息化时代新的创新,成为新一代信息技术重要的组成部分。
2.2 物联网的功能
物联网的功能与其体系构架有着重要的联系。物联网在体系构架上可以分为三个层次,一个是全面感知层,一个是可靠传递层,最后一个是智能处理层。这些主要是负责对信息的获取、传输与处理,从而在现代信息系统中形成新的融合,构建形成了系统的“感官”、“神经”和“头脑”。
全面感知层这是通过传感器、二维码、蓝牙、RFID等设备来采集、获取信息,这主要是利用感官系统来智能识别和采集数据,从而使得感知能力有更全面和灵活的设计和开发,还会实现设备的低成本和高灵巧性。
可靠传递层是将感知到的信息利用网络信息与互联网的融合来传递出去,具有实时性和准确性的特征。并且移动电信网、互联网与无线传感网络对信息的传递有着重要的作用。实现通信网络其涉及到较多的技术,如无线接入技术、支持可移动技术、有线接入技术等,从而达到高性能的网络通信,所以也称其为网络层。
智能处理层又为应用层,这是对大量的信息数据通过云处理等智能计算技术来分析和处理,并对实体物品进行智能化操控,做出正确的决策,实现设备与人之间的良好交互。物联网的终端设备也是由人来操控,是物与物相连的网络。所以,数据智能处理其平台交互秉承着“以人为本”的原则。
3 物联网与智慧校园
在学校教学中,由于传统的教学模式是以教师为主导,学生的学习过于被动,将物联网应用于教学中,推进了学校教学改革,实现了教育现代化,并能够提高教学质量。物联网技术是在数字化校园的基础上,将数字化信息与网络结合,使资源实行高度共享,信息更畅快的进行流通。物联网还能够使得物体间信息智能化获取、传递和分析,从而人们的生活、工作和学习方式得到改变,也使得学生的学习积极性大大提高,促进了智慧校园的建设。如图2为智慧校园的总体结构。
3.1 智慧校园的特征
智慧校园是信息化社会在教育方面发展到一定阶段的表现,是信息技术的高度整合。智慧校园其特征表现在三个方面:一是为师生凝造了一个全面智能具有感知能力的环境,并构建综合信息服务平台,实现了为师生个性化定制服务;二是计算机网络在学校各个应用服务领域进行资源与人员的交互、协作;三是通过平台的构建更使得学校与外部世界形成一个能够相互感知、交流的接口。
物联网技术在智慧校园内构建综合服务平台,学生可以更为开放的获取信息,不仅局限于课堂之中,师生之间、学生之间也有着更强的互动性和协作性,这样智慧化的学习也使得教学成为一个寓教于乐的过程,更有助于对学生的全面管理,使学校真正实现服务性、感知性与安全稳定的智慧型校园。
3.2 物联网在智慧校园中的作用
3.2.1 使校园学习具备可视化智慧管理
智慧校园中物联网的融入是对各种的数据信息进行全面的感知、获取和汇总,从而将校园中的物理对象实时控制所反馈的相关信息进行分析。这样一个可视化的校园环境不仅有助于学校管理,还会为校园管理提供更多地服务,使得学校管理更为人性化、智能化。就比如为了学校的治安问题,可以利用物联网技术对师生的身份进行便捷的证明,还可以将这技术应用到考勤管理中。在学校内部可以进行传感器的安装,这能够对人体运动、光线、温度和声音进行感知,从而全面构建可视化教学环境,完善安全保障系统。在连接网络时,还可以实行智能化控制,使得学校的教学和安全环境利用网络智能操控平台实现安全智慧管理。
3.2.2 智慧校园在教育教学环境方面的服务机制
在网络技术和多媒体技术迅速发展的过程中,尽管虚拟的学习环境可以让人们对丰富学习资料与教学资源的获取更为便利,但却缺少了真实的可触碰性,使得知识变得更为空洞。而物联网的融入,与现实世界的物品相联系,并互为想通,从而实现了数字化信息空间与物理空间的联系,让教学环境逐渐走向真实空间与虚拟学习环境的有机整合。在教学环境中每一个教学工具都具备数字化、可视化和网络化的特性,学生身处课堂之中,却可以真切的感受到自然及真实的场景,这可以促进人与环境的交互,人机交互,学生在这样的教学环境中,能够发散思维,开阔自己的视野,通过对场景的感知可以有更为深刻的理解,从而促进了教师与学生之间的交流。将现有的教学平台与物联网有机结合,让远程实践教学更有助于学生学习的提高。如图3为教学管理学习空间系统图。
图3:教学管理学习空间系统图
3.2.3 区域资源的共享性
由于区域的不同,造成了不同学校能够支配的优质教育资源上的差异,这也是教育界一直困扰的问题。而物联网的引入,减少了该方面的弊端,实现了教育资源上的均衡。对一些比较大型的实验设备、图书资源都可以在物联网的作用下,使得区域间学校实现共享,师生可以同样享有教育资源。在物联网的智慧校园中可以促进教师水平的提高,更会减少由于区域导致的教育资源不公现象,从而大大提高了教育资源的利用率。
4 物联网智慧校园服务机制的应用
4.1 智能节能走入校园
物联网技术还可以对智慧校园进行能源方面的监控和管理,将物理世界中的能源对象有效的连通起来,构建节能管理专家系统,使得整个校园的能源消耗都可以得到控制和更为科学的管理。就比如对校园中的水、电、煤气等能源进行遥测量、脉冲量等信息的动态实时监控,从而获取的数据进行统计和分析,按照一定时间内的用量,来全面的了解能源消耗情况,并根据分析可以对资源进行整合和利用,来节约成本,构建科学的管理模式,并响应节能减排的号召,让智能节能更好的走入学校。
4.2 再现生长过程,学生理解更为深刻
为了提高学生的学生兴趣,利用真实的场景再现让学生更直观的体验到只有实践才会感知到的知识和感悟,从而拓展学生的知识空间与视野。让学生不再局限于课本中的知识,更多的与现实世界相联系,更贴近生活,也有助于运用生活之中。就例如在生物课堂中,对数字农植园的建设学习,可以根据传感技术、视频技术来搭建一个微型的数字种植环境,然后对种植的数据实时获取,学生可以利用网络全程观察和记录动植物的生长情况,在根据过程中动植物的生命形态,来了解生物中蕴藏的奥秘,理解生命形成的规律。而采用物联网技术让数字农植园就在学生身边,这样真实场景的布置和延伸,让学生对知识有一个更全面的系统的认识,更有助于培养学生深度思考的能力。
5 结束语
物联网智慧校园服务机制的构建使得学校真正实现了可视化管理,并具有人性化、科学化和智能化的特点。在课堂设置真实的场景,把学校与社会、自然及学习对象都直观的联系和展现起来,培养学生的科学素养和研究能力,从而培养学生的探究能力,更增强人与人的互动性,实现资源的共享。
参考文献
[1]陈平,刘臻.智慧校园的物联网基础架构研究[J].武汉大学学报(理学版),2012(S1).
[2]沈洁,黄宇星.智慧校园及其构建初探[J].福建教育学院学报,2011(06).
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[4]沈苏彬,毛燕琴,范曲立,宗平,黄维.物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2010(04).
[5]宗平,朱洪波,黄刚,许建真.智慧校园设计方法的研究[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2010(04).
[6]田丽.智慧校园环境下的校园一卡通建设[J].华东师范大学学报(自然科学版),2015(S1).
作者简介
李志刚(1971-),男,江苏省太仓市人。硕士学位。现为健雄职业技术学院教务处副教授、高级工程师。研究方向为计算机网络安全技术。
物联网智慧教学范文2
关键词:物联网;探讨;发展研究
随着时代的发展和应用传感器技术,现代网络技术和人工智能技术被称为信息产业的第三次的创新的网络技术,为了控制和使用未来的网络和信息资源,以及促进科学技术的发展各国政府都高度为振兴经济,并建立一个国际化的关键战略高度重视下一代的技术规划,并尝试的东西竞争优势。世界各地都在关注的事情可以衬托视科技作为互联网革命和经济大潮的一年。
在我们的教育领域,网络技术的使用促进学校的管理和教学变得更加智能化和人性化,为了建设一个自主探究的学习的环境,提高教学质量的广阔的应用前景。怎样有效的利用网络的技术,促进校园智慧,数字化校园的发展,这是一个非常重要的事情进行实践和研究。
一、物联网的功能与概念。物联网的实际应用其实可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩卖机,但是呢,物联网的概念是在互联网在1995年第一次看到,在“未来之路”的书中,由于当时的技术和硬件的限制,所以没有引起人们的广泛的注意。1998年,麻省理工学院技术美国麻省理工学院提出的EPC系统当时被称作“物联网”的概念。1999年,麻省理工学院Auto-ID中心首先提出的概念,同年的“物联网”,中国的院院士科学已经启动了传感网的研究。在2005年世界首脑会议信息社会,国际电信联盟的“ITU互联网报告2005年物联网”的重新定义和提出概念的“物联网”。IBM CEO彭明盛在2009年首次提出的概念的“智慧地球”。物联网建设并已正式晋升为美国的国家战略,通过国际社会的重视,事情正在考虑。
物联网逐渐的吸引了越来越多的人们的关注,但是涉及到物联网技术的定义,常见的问题仍然没有明确的,统一的。在物联网的时代,人类在信息与通信世界将获得一种新的沟通维度,通过在各种各样的商品嵌入短距离的移动收发器,在任何的时候,连接人与人交流的任何地方延长至人和的事情。使用各种可用的达到上述目的的装置整体感知层感知动态实时采集,如二维码,RFID标签,蓝牙,传感器和其他的设备获取对象的信息,它们可以是像是人的感官系统可收集数据和即时识别。所以,我们必须加强开发和设计的全面而灵活的看法,同时考虑到设备成本低和灵巧。
可靠的传输层,也被称为网络层。它是信息的整合通过各种网络,传递准确出可靠的感知方式。它们包括无线接入,支持移动,有线接入和其他技术支持的需求状况,并设计适当的高性能通信网络基础上的传播目标。物联网技术,形成了强大的信息处理系统,通过传感,测量,无处不在的接入和互联互通等,活动反映现实生活的对象到虚拟空间,并智能地收集和分析所提供的信息服务的可视化数据的能力。
二、从学校的环境和资源,教学活动中逐步实现了数字化。物联网技术使中国联通的对象之间,智能地实现信息的采集,传输和分析,改变了人们的生活,工作,学习。它也将推动校园智慧的建设和发展。物联网技术为校园的智慧提供了一个互动,开放,智能,协同的综合信息服务平台,使学生和教师充分感知到教学的资源,以便有效的获取的学习,收集信息,管理,教学和生活服务的智慧,将学校打感知,服务,环保,安全,稳定的智能化校园。
在校园网络应用的智慧来实现互联互通校园实物,充分的认识到校园环境,获取最新的汇总信息和数据,以便发现问题和分析对象,并反馈相关信息的实时控制。可视化的校园环境能为校园管理提供服务,其中教师和学生可以轻松完成身份证件和考勤管理,可以通过内部的学校的人的看法安装了科学化,人性化,智能化,校园为基础的网络环境,促进学校管理运动,光,声,温度传感器,用于教学环境和安全监控系统,可视化,连接到网络,智能控制,充分实现智慧教学和学校环境的安全管理。随着多媒体技术和网络技术的发展,人们可以通过互联网更加广泛的教学资源和学习教材的获取,而是缺乏真正的虚拟学习环境可以触摸的性质。
三、物联网在智慧校园中的应用学习环境主要是指声,光,温度,空气等条件的自然环境,对教学有一定的影响,网络技术课堂的智能控制和环境感知的应用,将会创造更加适宜的学习条件为学生。在一定区域内,安装好位移感测或声音,从而能够实现光源的智能控制装置。智慧校园的特色之一是节能,物联网技术可以用于管理和监控校园能源的智慧。能量的对象是物理世界一起交流,建立能源管理专家系统,该系统将实现能源消费的科学管理,在校园里。每个人的校园安全,社会各界和家长有个人都有着密切的关系。为了创建校园平安,以网络技术的优势,构建智能安全系统,包括安全系统和智能校园智能交通管理系统。这样更加有利于加强校园的安全管理。
四、结束语。把物联网校园作为基础的智慧,实现了可视化的学校管理,以人性化,智能化和科学化,的特点。与此同时,智慧校园建设,教学环境的智慧课堂可以延伸到真实的场景中去,使社会与学校,自然,再加上一个直观的学习对象,理论和建筑实践之间作为一个桥梁,培养学生的科研能力和科学素养具有重要意义的推动。(作者单位:白城师范学院计算机科学学院)
参考文献:
物联网智慧教学范文3
关键词:智慧校园;关键技术;典型应用
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)26-0064-03
Research on the Typical Application of Key Technology of Intelligent Campus
YAN Si-jing
(School of Nursing, Xiangtan Medical Vocational and Technical College, Xiangtan 411104, China)
Abstract: Intelligent campus key technologies include internet of things technology, cloud computing technology, big data technology, mobile Internet technology, social networking platforms and other technology, through researching on the typical application of intelligent campus key technology which is applied in campus life, student management, teaching management, research management, security monitoring and other aspects, to promote intelligent campus fully operational, providing better information resources and services for college students and teachers.
Key words: intelligent campus; key technologies; typical application
随着教育信息化的不断推进,高校数字化校园建设逐步开展,在网络基础设施、数据中心、数字化校园平台、校园资源管理系统等建设方面都取得了很大进展和突破。近年来,云计算、物联网、大数据等新一代信息技术迅猛发展,“智慧地球”、“智慧城市”等发展理念相继提出和实践应用。2010年,浙江大学提出了“智慧校园”建设理念和应用框架,从而促使高校数字化校园建设全面向智慧校园建设迈进,高校数字化校园建设迎来了新的发展契机。
1智慧校园关键技术简介
智慧校园应用技术主要包括传统数字化校园技术以及物联网、云计算、大数据、移动互联、社交网络平台等技术,其中物联网技术主要包括RFID、无线传感器、视频监控等感知设备技术的应用,应用物联网技术能智能感知物体,将各物体连通起来,实现物物相连;云计算技术是通过分布式计算、并行计算、网格计算、虚拟化等技术应用,将不同城市、不同校区、不同系统资源整合起来,通过网络连接访问资源;大数据技术是一种数据分析处理技术,专门用于处理结构复杂海量数据,主要包括数据采集技术、数据预处理技术、数据存储技术、数据分析/挖掘技术、数据结构展现技术等;移动互联技术是将移动通信与互联网进行结合,为移动终端用户提供互联网访问服务,用户可以随时随地享受移动网络数据、语音、媒体及各种网络信息资源服务;社交网络平台包括校园BBS、腾讯、人人网、开心网等,学生等用户群体通过社交网络平台可以获取各种社交信息,展现自我以及进行营销推广等,也可以作为学习交流的场所。
2 智慧校园关键技术典型应用
物联网、云计算、大数据、移动互联、社交网络平台等关键技术可以应用到智慧校园校园管理各个方面,主要应用见下图所示。
2.1 智慧校园生活
智慧校园智能卡、家校通、虚拟校园等能够为师生带来丰富多彩的校园生活,提供工作、生活便利。
2.1.1 智能一卡通
中国移动、中国联通等通信服务商融合3G与物联网等技术,提供智能一卡通服务,将门禁、食堂就餐、银行支付、借书、职工考勤等功能集于一体。学生可以使用智能卡到食堂、校园超市刷卡消费、凭智能卡进入宿舍、到图书馆借书等,教师可以使用智能卡刷卡考勤,到食堂刷卡就餐、银行卡支付等。智能一卡通设施及数据库中心与智慧校园数字化校园平台数据中心进行连接,可以通过访问校园数字化平台,调取一卡通数据,并将学生考勤、借书、宿舍就寝、食堂消费等数据信息呈现给用户及管理层。
2.1.2 家校通
在智慧校园数字化平台中使用信息系统、物联网、互联网、移动互联等技术构建家校通平台,使人、物、事之间联系更加紧密,通过网页平台、短信、微信等信息传输渠道,实现学生、家长及老师之间信息互通互动,辅导员、班主任、任课老师可以随时将学生在校学习生活情况反馈给家长,家长也可以在家校通平台上查询教师信息、教师对学生评价及批语、学生生活学习情况等。
2.1.3 虚拟校园
在智慧校园数字化校园平台中利用移动互联、物联网、数据建模等技术构建虚拟模拟校园,将校园环境面貌、风格特点等生动呈现用户面前,并提供服务导航。师生用户可以通过电脑、手机终端进行连接访问,进入虚拟校园,根据服务导航,迅速了解掌握校园动态,享受快捷的信息服务。
2.2 智慧教学、智慧图书管理
智慧校园中利用物联网、云计算、移动互联等技术能实现智能教学管理,为师生提供智慧学习环境,师生能够智能感知学习环境、识别用户特征、整合呈现各种学习资源、智慧课堂教学、自动记录用户各种学习记录等。
2.2.1 智慧课堂
智慧校园中利用云计算、数据建模、物联网等技术构造智慧学习课堂,利用智能卡或者GPS定位等感知设备技术可以自动识别师生身份,经过身份认证进行智能连接,利用云计算技术将校内外各种教学资源进行整合从而为用户提供丰富多彩的课堂学习资源服务,智慧课堂以模拟教室形式进行智能课堂考勤、智能课堂举手提问、智能课堂教学、作业布置等,智能课堂考勤使任课教师对缺课的学生一览无余,极大方便了任课教师教学,同时也给学生以极大的自由学习空间。
2.2.2 智慧图书馆
智慧校园中利用云计算、物联网、智能化设备技术等打造智能图书馆,为师生用户提供智慧化图书管理服务。智慧图书馆是数字图书馆的高端应用,它充分利用ICT(Information Communications Technology,简称ICT)技术,能够对用户身份进行智能识别,为用户提供座位预约、图书资料查阅等服务,具有知识共享、服务高效、使用便利等特性,智慧图书馆大大拓展了图书管理的时间维度和空间维度。
2.3 智慧学生管理
智慧校园利用二维码、RFID射频、无线传感器等物联网技术以及GPS、GSM等移动通信技术,为学生制作智能学生证,并实现智能学生宿舍管理。
2.3.1 智能学生证
智慧校园智能学生证一般由GPS模块、RFID模块、GSM模块、主控制器、读卡器构成。学生拥有智能学生证可无障碍进入校园,门禁设备采用非接触式,可以远程读取学生证信息并自动识别,能自动判断学生进出校状态,系统能自动识别和采集信息,并自动将进出校门信息发送到系统指定的手机上,并且通过数字化校园平台系统可以调取系统采集的学生进出校园等活动情况信息。
2.3.2 智能宿舍管理
智能宿舍管理除了采用传统的信息系统技术外,还采用物联网技术实现学生身份智能感知识别和信息采集,利用移动互联、GPS等技术实现系统智能访问连接及身份认证。智能宿舍管理系统能够通过智能学生证、智能卡等采集到学生身份信息,并进行智能识别定位,从而实现学生归寝、缺寝等方面智能统计和管理。
2.4 智慧科研管理
智慧校园中利用数字化校园平台以及大数据处理技术等为教师提供功能强大的科研管理服务及创新协作平台。通过采集建立规范合理的单位、部门及个人知识数据库,为学校科研人员提供知识资源服务。通过创新协作平台,课题参与者可以查询、申请国家、省、市以及校级科研项目,可以提交科研结题等资料,同时还可以查询课题组成员信息,能给项目成员发送有关课题任务通知等,项目组成员可以查询自己参与的课题进度、取得的课题成果等,从而提高科研协作创新水平以及管理效率。
2.5 校园安全智能监控管理
智慧校园中利用物联网技术、移动互联技术等建立智能视频监控系统,该系统在信息采集方面采用智能卡、无线传感器、二维码、视频监控等设备和技术,能够全面、准确的感应、识别、收集校园所有人、物、事等信息,并通过无线网、有线网、移动网等网络进行信息传递;同时系统使用先进的数字模拟及建模技术,形成清晰的监控视频图像;系统还可以对收集到的信息、模拟图像及校园情景,进行初步判断,对异常情况能够及时进行报警,从而降低校园安全风险。
2.6 智慧门户及社交网络平台
智慧校园拥有智慧化的门户网站和数字化校园平台,且门户网站、数字化校园平台与各资源信息系统相连通,消除信息孤岛,能够根据用户个性需求提炼有价值的信息,生动呈现给用户参考使用。另外在数字化校园平台上增加校园BBS社交网络平台,平台模块包括校园社团、院系交流、电脑科技、休闲娱乐、谈天说地、实习就业、勤工俭学等,师生可以进行注册登录访问和浏览平台各模块,并根据自身需求有关信息等,校园BBS为师生提供一个可靠安全的学习交流场所。
3 可能遇到的问题
智慧校园建设能提升学校管理效率,为师生提供更好的信息资源服务,能促进学校改革创新发展,对学校办学层次和水平提升意义重大。但是由于智慧校园中使用到物联网、云计算、大数据等信息技术属于前沿技术,采用到的设备可能会比较贵,技术创新性很强,服务费用又高,使得智慧校园建设投入较大,部分高校可能会面临资金短缺问题;目前,智慧校园还处于应用尝试探索阶段,存在建设周期长、重全局性等问题;另外,智慧校园各种感知设备技术的全面应用,会产生大量的数据信息,对这些数据信息如何安全保存、传输等问题,也是不可忽视的。
4 结束语
在智慧校园中使用物联网、云计算、大数据、移动互联等信息技术对校园教学管理、学生管理、科研管理、校园生活、安全管理等各方面管理服务进行全面提升改善,以提高学校管理效率和服务质量,促使学校改革创新发展。不过,目前智慧校园建设也存在投资大、建设周期长、重全局性、信息安全难以保障等问题,值得进一步研究和探讨。
参考文献:
[1] 白丽媛.智高等学校智慧校园架构与应用研[J].北京联合大学学报,2014(4).
物联网智慧教学范文4
关键词:智慧教育;体系架构;关键支撑技术
1.智慧教育研究现状
就国外智慧教育的一些研究来看,比较注重智慧教育解决问题的方案研究,纯粹的学术层面研究才刚刚开始。智慧教育是借助于物联网及云计算等信息技术对教育系统的各项信息化工作进行统筹规划和协调发展,目的是转变教育观念,从教育内容、方法及实践上进行信息化技术的广泛应用,强化教育的服务只能,构建以网络化、数字化、智慧化及个性化的教育体系,提高教育的整体水平。国内学者尹恩德总结了智慧教育的技术架构,他认为智慧教育实际上就是教育信息化的高级阶段,是教育行业智能化的表现,其特点是集成化、自由化和体验化。葛红认为要根据区域的差异进行智慧教育云构建,尤其是在构建的方法、技术及策略方面进行研究,以便实现教育管理、学校应用及社会教育信息化的目标,最终促进教育资源信息的开放和共享。
2.智慧教育体系构建与关键支撑技术
(1)智慧教育体系构建内容。智慧教育构建主要包括智慧教学、智慧学习、智慧教育管理、智慧教育评价体系、智慧科研及服盏龋最终实现教育资源和信息的共享,有效地促进教师、教育工作者、家长、学生及社会公众对教育资源的分享和利用。教育智慧体系构建的核心内容是一个中心、两类环境、三个内容库、四种技术、五类用户、六种业务。如图所示。
智慧教育体系的构建不是孤立存在的,它和智慧城市的构建有密切的联系,包括城市的智慧医疗、智慧交通、智慧城关、智慧物流及智慧能源等。智慧教育体系的构建是为了促进教育的可持续、健康有序的发展,因此除了关键支撑技术的支持,还需要相应的建设保障机制和应用推进机制。
(2)智慧教育体系构建的关键支撑技术。智慧教育的关键支撑技术是物联网、云计算、大数据及无线通信技术,利用这些信息化技术将教育信息智能化,达到数字教育的高级发展阶段,提升教育体系的智慧化水平,实现信息技术和教育管理及实践的高度融合。物联网是借助于互联网形成的连接各类信息传感设备,实时采集各类所需信息的网络体系,智慧教育体系的构建要借助于物联网进行教育资源信息的收集和储存。大数据是核心技术是IT技术,包含海量的多样化的交易数据、交互数据及传感数据,其目的是实现信息的共享和可视。云计算是第三次IT技术改革,借助于计算机和网络技术实现海量数据的处理和信息服务的需求目标。无线通信技术是将通信网、互联网、物联网的高度协同和融合,将实现跨网络、跨行业、跨应用、异构多技术的融合和协同。
(3)智慧教育体系构建中存在的问题。智慧教育的研究还在进行,这个过程中也存在一些问题需要解决,例如像智慧教育建设的环境问题,如何有效提高学校、社区、家庭及公共区域教育环境的智慧性,实现教育环境的共融和联通。其次,智慧教育产业标准的制定需要国家制定规范化的标准才能更好地得以落实。另外,像智慧教育业务的开展,尤其是学校是教育教学环节实施的重心,那么如何实现教学、管理及评价环节的智慧化还需要进一步进行探讨。最重要的是智慧教育资源的开发和管理,以及智慧师资队伍的建设都是智慧教育体系构建中必须解决好的问题。
智慧教育体系的构建有效地推动了我国教育的发展,并且逐步改善了由于地区差异造成的教育资源不均衡的局面,有效地改进了教育资源分配不公平的现象。
参考文献:
物联网智慧教学范文5
【关键词】 物联网 智慧校园 应用要点 调试策略
前言:现如今我国智慧院校内部的物联网技术结构被顺势划分为基础感知、深度网络、多元化实践应用三类层次,其中基础感知层利用不同样式的传感设备以及网关加以构筑,能够在合理时间范围内将各类物体信息高度采集并全方位传输;实践应用层处于物联网、用户接口位置,能够切实预测行业日后发展动态,确保开放沿用的物联网智能应用功能,能够逐渐趋向完善形态。
一、物联网技术协调控制特征研究
第一,基础连通性能。不管是专用、无线或是任何样式的感知物体,有关内部连通状态是必须要清晰呈现的,同时经过互联网终端协调引导过后,有关真正意义上的物联网架构形态也便得以有机舒展。单纯透过国际化电信联盟验证结论审视,物联网内部连通性方面保留四个维度特征,如任意时间、地点、物体以及人员的连通性细节。
第二,物物相联规则。如今人们一切交流工作都可以借助计算机互联网操作,主动克制一切时间、空间影响要素。实际上是物联网经过特定传感、射频识别以及全球定位技术调节过后,完成的物与物技术交流结果,正是在这类人-物之间即时性互动氛围影响下,涉及虚拟、现实世界连接转变的梦想才能尽快实现。
第三,智能化操作。实质上就是整合计算机、传感、控制等技术优势,进行系统内部多个对象智能化监控管理,当中对于物联网技术规范要求极为严格,使得世界内部不同物体可以摆脱传感途径而随意灵活交接。物联网在智能化程序感知方面绩效优良,能够最大限度地观察人们实际所处生活环境,必要情况下借助高端环境资源分布状况,进行后期发展模式清晰预测。
二、物联网技术在新时代智慧校园内部科学沿用的策略内容解析
2.1学生日常生活活动监管方面
首先,食堂管制。主要利用RFID技术进行食堂管理体系灵活划分,包括保留RFID电子标签的饭卡,数据读取和消费金额扣除设备,以及后台数据综合控制系统。其中后者主张将各类用户已经注册的信息内容及时灌输到数据库内部,进而在日后督促专业管理人员进行各自业务绩效精确查询与确认。其次,浴室水控管制。同样是利用RFID技术进行水资源自动化控制。其主体功能表现为:运用实时计费方式进行读卡出水管理,并且依据外接脉冲流量表实现对应费用计量转换和科学扣除目标。最后,考勤事务管制。以往校园内部学生考勤管理工作基本上全权交由教师处理,使得其额外耗费不少时间和精力,对于对应课程讲解质量势必造成深刻影响。而利用RFID技术为核心单元的日常考勤管理流程机制,督促学生在每次上课之间运用校园提供的卡进行数据记录,并交由远程服务器统一处理。
2.2教学流程疏导控制层面
第一,日常教学流程的紧密衔接。主张透过物联网技术进行全面、主动化教学管制体系构筑,全程彰显RFID技术独特的支撑引导功效,逐渐健全既有教学管制组织和个体素质考核评估系统,使得学生自觉树立起自主学习、合作探究交流意识。例如:某市生长校园数字化农植物园系统,主张督促内部学生全程参与到各类动植物生长状况感知活动之中,同时借助计算机网络进行观测信息整编梳理,自觉分组进行高超种植经验交流推广,展示前所未有的研究成就光芒,最终合理提升学生的基础性科学素养。
第二,智慧型图书馆的构建和系统化开放。此类结构单元希望利用物联网技术进行现场自动化协调管制,无须借助任何形式的人工服务项目支持。单纯拿智能化书车为例,其作为一类移动式RFID文献归架管制仪器,能够同步发挥信息精确查询、定位、书架智能化导航等功能优势,确保不同文献架位信息能够得到更为妥善的收藏、分拣和保管。
另一方面,物联网应用到实验室中主要包括设备管理、实验过程管理和智能插座等。至于RFID存储实验设备的基本属性等信息,则是利用阅读器方便地获取相关信息,然后再利用网络进行统一管理。需要加以强调的是,RFID可以帮助学生方便地获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息。
三、结语
按照上述内容陈述,我国智能化校园布置活动如今广泛交接,对于日常教学流程、学生生活秩序、图书馆系统等提出更加严格的规范要求。如今要做的就是,尽量强化物联网技术对不同数据信息的记忆、分析能效;同时合理开发研究各类创新技术型资源设备,进一步为日后标准教学文化形态舒展积累深度适应经验。
参 考 文 献
[1]王雄青.智慧图书馆的服务模式探析[J].江西行政学院学报,2013,13(04):78-96.
物联网智慧教学范文6
关键词:物联网;技术;多媒体;教室
近年来,多媒体设备的运用成为现有教学体系中不可或缺的重要构成,对于进一步提高教学工作的实际效果具有重要意义,同时也有效的提高了课堂教学趣味性,所以在现阶段的物联网技术的智慧多媒体教室设计过程中,应以物联网技术为基础,将多媒体设备作为主要应用方向,进而逐步提高物联网技术在多媒体设备中的实际作用,以此为多媒体设备的合理化应用及教室的科学化设备提供有利的技术支持。
1物联网
物联网通过传感器、射频识别、全球定位等信息设备,按照约定的协议,把任何物体与互联网连接起来,进行被测物的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息的交换和通信。
1.1物联网技术。物联网技术运用较为广泛,通过信息的传输与分解来将信息的获取及存储等进行集中处理。该技术主要以传感器技术为信息传输基础,通过传感器等设备进行信息的采集与传输。物联网技术不受时间及空间的影响,在任何的环境下均可使用,同时由于物联网技术应用便捷性较高,正常情况下可实现信息发送及接收的同时处理,对于提高信息管理效率具有重要作用。物联网对于信息的处理范围较大,能够对多种不同的信息进行同一时间的运行处理,是现代化智能控制系统不可或缺的重要构成。
1.2物联网的组成。物联网主要由多个系统组成,其中最为主要的即为多传感器系统、传感网系统及Intemet系统等,以上三大系统在物联网运行中较为常见,同时运行效果较好,能够有效的完成数据捕获及数据传统等任务。传感器系统即为多传感器系统指的都是一个系统里面包含多种或多个传感器的系统。能够自动对数据信息进行识别,并加快数据信息的处理与交换,因此在系统在物联网技术中应用较为广泛。传感网系统与Intemet系统实际上存在着相对较多的共同性,本文主要以智慧多媒体教室基本架构的设计为主进行分析。该设计主要用于信息的捕获及监控,能够在相对较多的时间内对数据进行分析。该设计不仅在数据传输方面具有明显优势,同时在数据校对及解读方面也具有一定的优势。
2智慧多媒体教室设计
多媒体教学系统包含了全部电化教学、计算机辅助教学和演示手段,是目前最受欢迎、最便于使用、效果最理想的教学演示系统。它将多媒体计算机、视频实物展台、投影机等先进的视听设备以及其他可遥控设备有机地连接,构成现代化视听教学环境。
2.1教学设备组成。现阶段,我国教学设备构成主要以计算机设备为核心,通过投影设备及视频展示设备为平台向外延展。其中中央控制系统、投影屏幕及音响设备等均为主要的电子设备之一,因此以上设备的组合即为现代多媒体教学设备。在该设备体系中,中央控制器起到主要的协调作用,用过网络管理模式来对不同的设备发出运行指令,同时利用摄像设备进行网络监控,从而实现教学设备的一体化应用。
2.2基本架构。随着物联网的发展,传感器技术已开始得到广泛关注和应用,通过它构成的无线传感器网络(WirelessSensorNetwork),可连接物理世界和数字世界。智慧多媒体教室采用体积小、能量消耗低、价格低廉的无线传感器技术、RFID射频技术、GPS技术、摄像头和无线电通信技术加以设计,其物联网的基本架构主要分为感知层、接入网络层和应用层。1)感知层设计。感知层设计主要由四部分构成:首先是多媒体机柜连接设备,该设备系统依赖于RFID设备进行安装,通过IC卡进行身份确认后方可进行使用。其次是多媒体摄像设备,该设备主要用于对设备使用人员进行监控,通过图像信息的监控与反馈来进行设备运行的调整,从而提高设备运行的智能化及人性化。再次是多媒体传感器检测设备,该设备主要用于提高投影仪及电动幕布等设备的实际使用便捷性,通过对多个系统及设备融合运用,使其协调性得到有效的提升,此时设备便可使多种设备的运行保持一致。最后是多媒体设备的GPS无线定位报警设备,该设备主要用于对不同的设备运行指标进行分析,并提高设备运行安全性,提高设备身份识别效果,避免设备越权使用情况的发生,以此进一步提高设备的运行与管理水平。2)网络层设计。多媒体教室的网络层设计,为了将获取的感知信息无障碍、安全、可靠进行传输,在网络层的设计中,首先要考虑选择适合的通信协议和信息融合技术,采用传感器与多个Zigbee模块组成节点,进行无线组网,与协调器共同搭建无线传感网络,结合互联网实现网络信息传输与控制。目前的全球因特网所采用的协议族是TcPIP/协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。网络应用所采用的协议大多是IPv4协议,然而2011年2月3日,国际互联网协会ICANN官方宣布:全球最后一批IPv4地址分配完毕。这标志着,第一代互联网地址的“池子”已经全空了,目前IPv4地址消耗严重,很容易导致网络资源耗尽而瘫痪,无法满足物联网对大量地址的需要,而IPv6是基于IPv4的优化更新,在校园网络建设中可发挥优质服务效能,并可实现基于网络的优质计算、高效能点对点通信联系、互联应用、无线传输¨引,IPv6具有丰富的地址空间,可实现真正的端到端的互联互通,安全性高。如果说IPv4实现的只是人机对话,而IPv6则扩展到任意事物之间的对话,它不仅可以为人类服务,还将服务于众多硬件设备,它将是无时不在、无处不在的真正的宽带网。我校无线校园网已接入中国下一代互联网(CNGI-cERNET2),用户只需添加IP、r6协议(win7及Vista系统已自带)即可访问丰富的IPv6资源,开展有关研究和体验。下一代互联网(CNGI-cERNET2)无线校园网的建成可以很好的支持智慧多媒体教室的建设。
3结论
物联网设备运用集多种技术为一体,通过计算机网络设备融合提高设备运行便捷性,将其有效的运用于多媒体教室教学中。物联网设备运用对于提高现阶段部分院校的实际教学水平具有重要意义,在物联网技术智慧多媒体教室的设计过程中,要充分的发挥出多媒体设备优势,并进一步提高物联网系统运用功能性,为现阶段多媒体设备合理运用奠定坚实的基础。
参考文献
[1]车辚辚,孔英会,赵建立,等.基于物联网的智慧实验室设计[J].实验技术与管理,2013(10):81.
[2]丁欢欢.物联网技术在多媒体教室远程管理中的应用研究[J].中国电子商务,2014(5):118.