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摘要：
物联网应用在高校的学科教育中，将物联网智能技术与创新教育紧密联系起来，实现物联网与学科教学内容多方面整合，提升高校学生在物联网技术领域应用和实践能力，推进各学科专业的教学内容和教学方法的改革创新，促进高校物联网相关技术的研究和成果转化，通过对物联网信息平台获取的大量数据信息进行分析和挖掘，制定出切实可行的方案，促进高校产学研合作。
关键字：
物联网；创新教育；应用研究
高校如何培养杰出的创新人才？中国的教育事业发展，需要一系列的技术革新和教育体制改革，如何提高高校教育教学水平，是作为高校的一名教育工作者值得深思的问题。尽管不同教育阶段对学生创新要求有所不同，但对创新意识思维、创新能力的培养是创新教育在不同教育阶段的共同目标，需要改变过去那种传统的人才培养模式。学生根据自己在课堂学到的知识，去创造新的知识，发明新的实用产品。2009年温总理在无锡做了关于“感知中国”的重要讲话后，我国物联网技术迅猛发展，各领域展开深入研究和广泛应用，同时物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”。物联网技术在各行业取得的巨大应用成果已经直观地展示在我们面前，善于捕捉现代科学技术是时代赋予我们的专业使命，因此物联网技术与课堂教学完美整合，将会赋予教育更充实的内涵和无限的创造力。对物联网技术在创新教育中的应用进行研究总结，希望能应用物联网技术对教学模式、教学方法提出更宽阔的研究思路。
一物联网在创新教育中的应用现状
我国在“感知中国”的中心无锡市已经形成了自己独特的物联网创新教育示范园区。在上海国际科创中心兴起之际，由上海师范大学教育技术系、华东师范大学、上海STEM云中心、比特实验室联合举办的第一届中美物联网+STEM创新教育研讨会于2015年6月10日在上海师范大学举行。STEM（Science，Technology，Engineering，Math）作为一种教育理想的中国际遇，探索了STEM教育在提升学生设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力方面的作用和方法，创建了让全体学生享有创新能力培养的机会，展示了STEM在创新教育中的定位，让在座的老师们了解到最前沿的国际教育发展理念和作为教师应该持有的态度。物联网之父凯文．艾希顿的著作《物联网之父创新与思考的9种态度》最近在台出版，PanX针对台湾的创新教育挑战、科学与经济发展间的关系，以及对台湾物联网产业的建议，凯文．艾希顿提出他的看法，他认为若要让教育有可能持续鼓励创新,要进行长期的努力跟累积。物联网在创新教育方面的研究还是在表层，因此投入精力在这方面研究是很有必要的。
二物联网的工作原理及应用
综合国内外学者对物联网的定义，概括出物联网的本质是实现了物与物、物与人之间的信息交换，物联网是在互联网之上的更高级科技产物，结合网络技术、传感器技术、中间件技术，通过移动智能终端实现智能化识别、管理和控制。物联网具有三大特征，即全面感知能力、可靠传递能力和智能处理能力，业界大致认为物联网可分为三个层次，分别对应感知层、网络层和应用层。底层是用来感知信息数据的感知层，就是利用RFID、无线传感网络GPS等各种传感设备感知各种物体的信息，搜集和获取数据。中间层是网络层传输层，包含各种通信网络，通过相关技术将信息快速传递。接近用户的一层是应用处理层，具有智能处理能力，利用云计算等智能技术，对海量数据的分析和处理，实现智能判断、处理和执行，应用到智能家居、智能交通、智能校园等各个领域。将物联网技术运用到高校教与学的过程中，必定带来教育的新改革。
三物联网环境下的创新教育
创新教育是以培养人的创新精神、创新能力、创新人格为目标的可持续发展的价值教育。使学生具有一定的基本技能，成为一个独立的个体，并善于在学习生活中重新构建，发掘和认识新知识、新方法、新思维，提高创新能力，为我国成为创新型国家奠定人才基础，从而促进我国科技竞争力、经济竞争力和综合国力的全面提升。创新教育的目标就是培养创新意识、创新思维、创新能力、创新情感和创新人格。要加大物联网创新教育教学环境的建设，让学生感知校园、感知课堂、感知教育，使用物联网技术创新课程,学生在学习过程中，把理论与实践联系起来，充分动手动脑，开阔思维，从而提高学生的学习效果，改变了学生的学习方法，促进了学生主体作用的发挥，增强了科技的作用，使传感电子成为学生认知的工具，学生在学习过程中不断认识新事物，有利于培养学生的思维能力，并开发其非智力因素。物联网走进校园，其教学环境需要稳定安全的物联网络，先进的实验室，学习资源库，完善师资队伍，需要教师要有创新的思维能力，又拥有丰富雄厚的工程科学基础知识和较强的科研实力，能在课堂教学中运用独特的创造性方法和技能，有效地提升学生创造力发展。
四物联网在创新教育中的应用案例
为了让学生充分参与到教与学活动中，让学生充分把学到的知识自由应用到实践中，同时给与学生研究的独立性和自主性，提出利用物联网技术设计超声波测距仪，真正理解掌握超声波的特性与原理。应用案例展示——超声波测距仪。
1.超声波测距仪的设计原理分析。超声波是听不见的声波，方向性极强，能量消耗慢，传播距离远，可用超声波来测量距离。需要制作一个超声波传感器，超声波测距仪的原理就是利用超声波收发模块发射一定频率的超声波，本装置设计安装了激光灯，这样就能很好地分辨被测物体，超声波在空气中传播，到达被测物体或障碍物后反射回来，由超声波收发器模块接收脉冲，其所经历的时间是往返时间，这个时间与超声波传播的路程远近有关，s=tv测试传输时间可以测得距离。
2.认识模块和搭建电路。设计用到的模块有超声波收发模块和功能控制模块、语音播放的模块、开关模块和电池盒。主要模块功能：超声波收发模块既可以发射超声波，也可以接收超声波，语音播放的模块对收发的信息进行播报，开关模块和电池盒用于能量的提供。
3.学习与探索。在实验中学习超声波传感器，通过外形设计的过程，其创新思维能力得以开发，获得作品创作灵感，充分发挥学生们的求知欲，创造力，思考力，培养学生对科学知识的兴趣和探索精神，并思索以下问题：（1）超声波对人体有害么？（2）超声波测距仪还可以应用在哪些方面？
4.创新之处。本仪器通过发射超声波来进行非接触式距离测量精度为1cm,量程为0.4m—5.0m。可用于测量房屋尺寸，人体身高等。可以较好地替代传统卷尺，在建筑测量时，简化了单人测量时诸多不便。创新之处是在超声波发射头上安装了用于定位的激光灯，因为超声波是“看不见的光”，这样可以让用户很容易地获知所测目标的位置。
五物联网在高校中的应用前景
1.优化学习环境。学生在教室中布置传感器优化其学习环境，如噪音、光线强度、温度等，为学生提供一个舒适的学习环境。
2.丰富教学资源。所有内容互动，改变固有的学习模式，能利用传感设备获取大量物体的数据用于当前的学习。
3.丰富教学手段。将大量的理论通过实验教学，并进行数字化处理，培养学生对科学知识的兴趣，提高学生的探索精神。
4.培养学生的动手能力和创新思维能力。
5.便于教学管理。例如将物联网应用于学校考勤管理、图书管理、实验室管理和学生的安全管理，从传统的人工管理转化为系统化、自动化管理。
六结语
由于科研环境的影响、科研项目实践性不足和资金的缺乏，使得物联网创新教育受到了很大的约束，需要政府的大力支持，企业、及科研院所进行积极的合作，通过产、学、研进行的优势整合，还需要科技的支持。高校应尽最大努力为师生提供最优的智能化交互教研环境，能利用物联网实时的进行教学测评，注重学生的智能培养，要培养学生的自学能力、研究能力，为更多的学生提供实践技能操作机会，高校培养人才从社会需求出发，满足经济发展和社会竞争的需要。
作者：赵兰枝 单位：内蒙古河套学院理学系
参考文献
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