物联网在小学教学和管理中的应用初探

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1、物联网在小学教学和管理中的应用初探江阴由河塘中心小学徐金南摘要：物联网技术是目前国内外各领域研究的热点，尤其在无锡建有国家级物联网屮心，物联网正逐渐开始实用，它在教育领域的应用正方兴未艾。在小学校园网的基础上搭建校园物联网，可以实现实时教学反馈、远程采集实验数据、智能化校园建设、智能化图书馆建设、智能设备管理、智能坏境监控、和智能校园安保等诸多应用，带来创新模式下的智能化的数字校园教学和管理。1、物联网的技术原理信息采集是物联网的基础，口前主要通过传感器和电子标签等方式完成，分别称为基于传感器技术的物联网和基于RFID

2、（RadioFrequencyIDentification,射频识别技术，又称电了标签）技术的物联网。（1）基于传感器技术的物联网基于传感器技术的物联网乂称为无线传感器网络（WirelessSensorNetwork,WSN）o传感器是一种可以感知热、力、光、电、声、位移等信号，并按一•定规律将其变换成屯信号等形式输出，以满足信息的传输处理、存储显示、记录控制等要求的检测装置。无线传感器网络以各种方式在被感知对象内部或者附近部署节点，通过自组织方式实时感知、采集和处理网络覆盖区域屮的信息，并通过多跳网络将数据经接收器传

3、送到远程控制中心进行操控。基于传感器技术的物联网主要应用于采集类的业务网，如对视频监控、环境监测网络的数据采集，对冰箱、微波炉等家用屯器的数据采集和适度控制等。（2）基于RFID技术的物联网RFID是20世纪90年代兴起的一种利用射频信号通过空间耦合产生磁场实现无接触传递信息并将信息用于自动识别的技术。该类物联网由EPC（ElectronicProductCode,电子产品代码）标签、阅读器、Savant屮间件、ONS（ObjectNamingService,对象名解析服务）服务器和EPCIS服务器（EPCInform

4、ationService,又称为PhysicalMarkUpLauguageServer,产品代码信息服务）服务器组成。EPC标签可在远距离、不接触、多标签、高速运动屮穿透性反复读写，冇很强的抗水、抗油污能力和耐磨性，与阅读器组成RFID系统，用于识别、跟踪和定位物体。Savant■

5、•间件、ONS服务器和EPCIS服务器组成信息网络系统，进行信息的存储、查询和共享。基于RFID技术的物联网的主要应用领域冇：物流管理、门禁安防系统、电了支付、身份标识等。短距离、小规模的应用可使用木地应用程序服务器实现ONS和EPCIS

6、服务器的功能。2物联网在不学教学和管理中的应用随着物联网技术的不断成熟与硬件成木的不断降低，其在教育领域的应用前景也越來越受到人们的重视。在高校现冇的校园网基础上，利用射频识别、传感器、无线数据通信、计算机等技术，构造一个比校园网现有应用更加广泛的校园物联网。在这个网络中，系统可以自动的、实时的对物体进行识别、定位、追踪、监控，触发和应事件。通过它可以突破以往校园区域范围内的信息应用和管理的模式，使数字化、智能化校园获得更加长足的发展。（1）实时教学反馈课堂互动反馈是教学屮的重要环节，冇助于教师了解学生学习情况，调节教

7、学进程。传统教学中常采用察言观色、课堂提问或课堂练习等方式来检验学牛学习情况。这些方式存在猜测成份较重、不能顾及全体、工作量大与反馈不及吋等问题。可以通过给学生佩戴一些特殊的传感器记录学生的脑电图、血压、体温等生理信息及眼动、手部轻微移动等运动信息，引入心理学相关测试技术，得出学生的紧张程度、注意力状况、动脑情况等。教师根据这些反馈信息可以调整教学计划和教学活动，对典型学生点名捉问来发现问题，或对个别表现异常学生进行辅导，从而进一步提高学牛注意力和参与度，促进师生间交流。教师也可因材施教，定制教学并进行教学评价。(2)

8、远程采集实验数据小学科学都需耍通过大量的实验数据來进行研究和验证，有些实验往往耍持续观察很长时间，冇些实验可能因学生操作太过危险、实验器材数量不够等原因导致部分学生不能亲自动手做而缺乏感性认识，进而导致学习的枯燥和乏味，影响学习的积极性。教师可将各类传感器安装在实验器材上，实验人员通过远程控制这些实验器材来实时采集实验数据(如温度、压强、液体浓度等)，所测取的数据通过校园网及时发布给实验人员使用，并上传至数据库服务器进行存储。这样可以实现实验数据的长期持续获取，既保证了实验数据的金而性、真实性和冇效性，也实现了实验教学

9、方式的转变，增强了学生的学习兴趣，解决了实验教学资源有限的问题，节省了各类经费。无锡电教馆主办的仰望星空等主题活动是典型的应用实例。(3)智能化校园建设在校的小学生可携带RDID电子身份标签，这就为实现校园的信息化和智能化建立了设备基础。学生使用这种特制的RFID卡即可完成身份识别、校车上下车信息管理，上下学信息交互等功能。如：门