物聯網下泛在學習模式的構建范文

本站小編為你精心準備了物聯網下泛在學習模式的構建參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1基于物聯網的泛在學習環境框架設計

學習環境有狹義和廣義之分，在不同語境中學習環境指代的含義也有所區別。從微觀層面看，一間教室可以稱為學習環境、一所學校也可以稱為學習環境；而整個社會狀況、國家教育政策則可以視為宏觀學習環境。與此類此，基于物聯網的泛在學習環境也可以分為宏觀及微觀兩個層面。

1.1宏觀學習環境楊閩提出了基于物聯網的泛在學習環境，主要包括以下幾個部分：物聯網環境、泛在學習資源、泛在學習服務與支持。詳見圖1。

1.1.1物聯網環境在物聯網環境中，利用射頻識別（RadioFrequen-cyIdentification，RFID）、光聲電磁傳感器、全球定位系統（GlobalPositioningSystem，GPS）、專家系統（ExpertSystems，ES）、決策支持系統（DecisionSup-portSystems，DSS）以及激光掃描器等各種信息傳感設備將物體與互聯網連接起來，把網絡所實現的人與人之間的互聯擴大到了所有事物之間的連通。它將整個人類社會無縫地連接起來，把社區、家庭、工作場所以及教育機構等等都有機地整合到一起，從而有效地實現了人機交互、人物交互和人人交互。

1.1.2泛在學習資源在網絡學習環境中，學習資源主要指文本、圖像、錄像、動畫等，由于網絡傳輸性能與資源制作技術所帶有的局限性,數字化學習資源不能滿足使用者多方面學習需求方面。而泛在學習資源能根據學習者的即時需求、學習興趣,讓學習隨時隨地按照獲取多種適應性資源，如三維影像視頻、虛擬仿真資源、移動數據、海量科學數據等。

1.1.3泛在學習服務與支持學習者身上攜帶的移動智能學習設備，以及遍布在各地的物聯網終端傳感器等，構成了常時性學習所需要的無所不在的學習環境基礎，實現了人與物、物與物之的交互，結合境脈感知技術使得泛在學習服務更加智能化、人性化，使得在充分考慮學習者的學習需求、學習興趣、學習風格的基礎上提供最合適的學習資源和學習服務成為可能。

1.2微觀的泛在學習環境宏觀的泛在學習環境為我們描述了一個理想狀況下的泛在學習框架，它需要在全社會物聯網高度發達的條件下才能實現，而實際上這種理想的環境是不存在的。目前有許多研究者在構建泛在學習環境領域做了大量的研究工作，涌現了許多帶有泛在學習環境特征的個案，在某些局部（如一個教室、一個教學專題范圍）實現了一定程度上的泛在學習。這些已經實現的泛在學習環境就是微觀的泛在學習環境。比如，目前已經出現的智能教室就是這種學習環境。所謂智能教室就是利用部署在教室里的各類傳感去設備，通過無線網絡，自動控制教室里的計算機、投影儀、交互式白板等光、聲、視、電設備，形成以智能空間技術為特征的增強型教室。在智能教室的泛在學習環境中，師生能無縫地接入資源和從事教與學活動：教室的照明可以根據室內外光線的明暗進行自動調節，使室內光線處于最佳狀態，增強感官刺激；根據教室環境溫濕度自動控制教室空氣的新鮮度，增加活躍氛圍；教師步入教室后，教學設備會自動調整到其預先設定的狀態，展開教授的多媒體課件；學生進入教室后，課桌椅會根據學生個性化特點和偏好自動調節。更為重要的是，智能教室針對教學的不同環節提供貼切的技術支持，使得教師可以專注于教學、學生專注于學習，減少在一些事務性上耗費的時間和精力。智能教室使用交互式電子白班實現板書自動保存，并分發給所有學生，進行板書的電子標注凸顯重點難點。系統內置的智能芯片能根據教師的授課理念，“領會”教師上課行為意圖，自動控制教室內的多媒體錄播設備對教學過程進行錄播并可通過網絡訪問，方便學生課后進行復習。可見智能教室是在目前技術條件下實現的泛在學習環境雛形，在一定的空間內較好地體現了泛在學習資源、泛在學習支持與服務的內涵。

2基于物聯網的泛在學習模式

隨著物聯網技術的不斷發展，物聯網在教育實踐中的應用研究的不斷深入，出現了許多基于物聯網環境支持下開展泛在學習的探索。如利用物聯網構建智能化教學環境、豐富實驗教學、支持教學管理、拓展課外探究性學習。從實踐的教學層次看，有針對中小學教學也有針對高等教育，如無錫市實施的“感知生長”數字農植園項目，就是物聯網技術在課外教學的應用實例之一；在高校方面，建設基于RFID的校園一卡通工程對已經成為當前數字化校園建設的必備內容。從以上諸多實踐領域來看，基于物聯網的泛在學習可分為課堂教學、課外學習和遠程教學三個方面，見圖2。

2.1物聯網支持課堂教學方面這是指在正常的課堂教學環境中，利用物聯網技術支持教學的某一環節，從而達到“局部的泛在學習”。主要有實時教學測評、豐富教學資源、支持實驗教學等方面的應用。在教學測評方面，，如在大學英語教學時，利用生理學和物理學原理，采用數字錄播系統將英語標準口型和標準語音數字化，凸顯口型和語音互動的典型特點。基于物聯網的互動教學系統，一是可以通過口型示范功能實現標準的英語發音，二是可以提供口型糾錯功能，三是能對對學習者的學習情況進行評價、打分和反饋意見。在支持實驗教學方面，如某農業院校在實踐基地花卉種植場安裝農業物聯網智能環境綜合監控系統，在教學時可通過該系統可以實時檢測花卉大棚內的環境因素數據（氣溫、濕度、日照度），結合視頻錄像中花卉的長勢情況，分析二者的關系；通過攝像頭，可以看到花卉種植技術人員如何實施栽培過程的操作技術。大大縮小了課堂與生產實踐的距離。

2.2物聯網支持課外學習方面課外教學活動一直以來是開闊學生知識視野、激發其學習興趣、培養其科學探究能力的重要手段，基于物聯網的課外研究性學習模式就是拓展課外教學活動寬度和深度的創新模式。無錫市建設的“感知生長”校園數字農植園，就是基于物聯網構建的一個微型數字種植系統。該系統運用物聯網系統的各種傳感器設備，通過網絡和視頻技術構建數字化種養植環境，實時獲取種養殖環境中的土壤養分、pH值、CO2濃度、濕度和光照強度等物理量參數，建立農作物最佳生長條件的實時數據庫，供學生觀察和記錄動植物生長情況，理解生命形成的規律，通過撰寫調研報告，展示和分享研究成果。例如在廣州、香港和臺灣等地在科學教育中開展的基于物聯網的“數字化微型氣象站”，用來觀測環境溫度、濕度、風速、風向、氣壓等指標，開發科學探究學習平臺，設計基于科學探究理論的探究專題，在小學科學課程中予以應用。其目的是讓學生了解天氣常識、分析多個自動氣象站的數據來探究當地的氣候差異及變化趨勢。

2.3物聯網支持遠程學習方面在網絡教育時代，遠程學習是一種非常重要的教學方式。由于遠程學習是基于媒介的學習，不同于一般的課堂教育模式，教師和學生不能面對面交流。一直以來，如何對遠程學習者進行有效的評價是非常困難的問題。而作為新一代感知網絡的物聯網技術，提供了一種較為公平、公正的遠程學習評價手段。遠程學習者的學習狀況可以通過其自身的某些生物學特征表現出來，物聯網可收集遠程學習者的眨眼頻率、呼吸頻率、身體搖擺的次數幅度來作為評價依據。搭建一個具有傳感器、射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、實時視頻監控系統等功能的遠程學習環境，就可以有效地感知學習者的學習狀況，檢測學習者的注意力集中程度，實施遠程學習的評價。

3結束語

隨著物聯網技術的日益成熟，物聯網技術日益滲透到人們日常生活中的各個方面，其在教育中的關注程度也將不斷地提升，物聯網的應用將對數字化教學產生不可估量的影響。泛在學習是一種理想的學習狀態，物聯網技術是泛在學習的強有力支持，如何將已有的物聯網技術用于泛在學習資源、泛在學習支持與服務方面，仍然是數字化教學領域內亟待研究的課題。

作者：曹亮付志文李湘麗單位：仲愷農業工程學院