物联网技术学精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇物联网技术学，期待它们能激发您的灵感。

篇1

（郑州市电子信息工程学校，河南郑州450007）

摘要：物联网技术是一项新兴的技术，又是当前最为蓬勃发展的技术之一，在中等职业学校开展物联网技术的教学已经势在必行；同时，中职学校要注意找准定位，采取正确的方式方法，这样才能有利于学生更好地学习和应用。物联网相关课程和知识包括：传感器、电子电路、单片机编程基础、网页编程、数据库、网络配置、安卓编程基础以及常用软硬件设备。如何更好地开展物联网技术教学对中职学校和教师都提出了更高的要求。

关键词 ：物联网技术；中职学校；教学内容；软硬件设备

DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.05.049

中图分类号：G718.3 文献标识码：A 文章编号：1671—1580（2015）05—0111—02

收稿日期：2014—12—02

作者简介：冯皓（1982— ），男，河南郑州人。郑州市电子信息工程学校，助理讲师，研究方向：网络技术教学。

物联网技术是一项新兴的技术，又是当前最为蓬勃发展的技术之一，早已渗透到了我国各个城市、各个行业和各个领域。所以，培养合格的物联网技术人员是一项非常重要的工作。另外，物联网技术本身又是一个交叉学科——电子专业和计算机专业均扮演着重要的角色，同时，又涉及多方面的专业知识，如电子电路、传感器、单片机、网页、网络等，每项技术既实用，又繁杂。因此，在中等职业学校开展物联网技术的教学要注意找准定位，采取正确的方式方法，这样才能有利于学生更好地学习和应用。

一、教学内容

物联网技术中适合中职学生学习的相关课程和知识包括：传感器、电子电路、单片机编程基础、网页编程、数据库、网络配置、安卓编程基础以及常用软硬件设备。其中，传感器、电子电路、单片机编程基础属于电子专业的课程，网页编程、数据库、网络配置、安卓编程基础属于计算机专业学生学习的内容，常用软硬件设备相对比较简单、实用，适合两个专业所有学生学习。

在传感器课程中，学生要能够识别主流的传感器并理解其基本功能和原理，能够根据实际需要选择合适的传感器。在物联网中，传感器是获取丰富数据的重要手段之一，不同的传感器有着不同的功能。例如：气体传感器通过设置可以检测一氧化碳、二氧化碳、氧气或酒精等气体；温度传感器可以实时检测温度的变化情况。这些传感器虽然外观、功能、性能各有不同，但标准统一，使用简便，学生可以通过系统的学习，认识部分常见传感器，并掌握学习新设备的方法。

在电子电路课程中，学生需要掌握电子电路的基础知识，能够根据应用情景正确地识别、安装、应用、测试电子设备和电路。当前，电子产品集成度高，稳定性好，因此，中职学生在学习的时候不应过度强调集成电路的学习，而是要注重培养动手能力；另外，学生要能够在安全用电的基础上，合理连接电线电路，做到接线牢固、美观、节约。

在单片机编程基础课程中，学生只须掌握最简单的编程技术以及程序烧写方法即可。单片机编程这门课程本身非常复杂，属于更高层次学历的学生应该掌握的知识，因此，中职学生应该重点掌握相关的基础知识，提高对单片机设备进行检测和应用的技能。实际工作中对中职学生在此方面的要求并不高，个别有兴趣的学生可以在入门之后深入学习。

网页编程课程要适应当前社会的需要，主要学习在IIS平台上利用C#语言制作动态网页。C#语言功能丰富，使用简便，可扩展性强，是当前开发动态网站最常用的编程语言之一。学好C#编程不仅可以用于物联网的搭建，也可以在各网络公司、软件公司中任职。

在数据库课程中，学生要能够搭建安全、稳定的数据库服务器，创建简单的数据表，用于测试、调试。数据库应用和管理依然要求具有较高的学历，对于中职学生而言，应当立足于学习基础、常见的知识。学习的数据库应当包括MSSQL、MYSQL和ACCESS，这些数据库软件操作简便、实用性强。

网络配置课程本身专业性很强，在物联网中的应用弹性也很大，中职网络专业的学生

对该课程

经过一学期的学习后，就可以非常熟练地应对各种常见网络的配置和管理。本课程中学习的知识应当包括交换机、路由器、防火墙、VPN和无线设备等。

安卓是目前最流行的嵌入式开发环境，广泛应用于手机、平板、智能电视以及其他专业智能平台中，更是物联网的重要组成部分。利用安卓系统可以非常方便地查询、汇总、管理来自传感器和网络的大量数据，因此，中职学校应当适时开展安卓开发基础的教学。中职学生要能够利用安卓开发工具制作简易的APP应用程序，合理利用网络程序资源，熟悉必要的美化和汉化操作，对于学有余力的学生，可以深入学习安卓程序开发。

中职学生应掌握常用软硬件设备的使用，包括LED展示屏的使用，RFID设备的使用，条形码和扫描枪的使用，摄像头、打印机、开关量采集器、模拟采集器、串口服务器、智能医疗设备等设备的使用。这些设备和技术都已经很成熟，广泛应用于各个产业和行业，而且都有着丰富的应用软件和配置程序，使用方便，非常适合中职学生学习。

二、教学方法

学生在学习和实训的过程中，应当坚持专业分工、协同合作，由浅入深、从操作到理论循序渐进地学习，特别要重视实训练习。不同专业的学生首先要掌握本专业的相关技术，在学习的不同阶段还要组织不同专业、不同工种的学生协同合作，共同完成一个比较复杂、综合的实训任务。当学生的技能已经比较熟练时，可以组织他们学习必要的跨专业知识，特别是专业交叉点的“接口”知识，这样，有利于他们宏观地把握整个技术体系。

学生的学习可以从合适的物联网实训平台入手，像搭积木一样完成必要的实操练习，积累感性经验，产生兴趣，并培养自己认真细致、追求完美和吃苦耐劳的品质；当学生实操练习熟练之后，再对相关的各个知识模块进行有针对性的系统教学，教学的深度和广度要适应学生的接受能力；在教学过程中，要坚持理论联系实践，精讲多练，通过多样化的实训任务提高学生的技能。另外，每一次实训任务都应当与具体的应用情景相结合，在做中学，在学中练，这样不仅有助于学生对工作的认识和理解，还能够激发学生深入思考，触类旁通，积极创造。

三、注意事项

很多中职学校都还没有引入物联网这一新兴技术，因此，缺少相关的实训设备和教学教材，甚至教师本身也很难满足有关的要求，学生的学习接受能力也是必须要考虑的因素。

校企合作是引入物联网技术的关键，学校要定期选派合适的教师参加企业举办的相关技术培训，也可以采购相关的实训设备，这样不仅可以掌握最新的技术动向，还可以保证教学更加接近企业的实际需求，有利于培养合格的学生。有些大学也开设了物联网相关专业，在基础技术研究和项目开发方面也有着得天独厚的优势，中职教师参加大学的相关培训有利于中职物联网专业的可持续发展。

另外，还要注意各专业的分工和合作。任何一名中职教师或学生都不可能完全学会物联网的全部知识，在实际的应用中也完全没有这个必要，教师和学生要根据自己的专业、个人能力和兴趣爱好，在某一个或某几个方向上学精学专，在其他方向有所兼顾。从事不同专业的教师和学生要经常集合在一起，交流学习成果，合作完成不同的实训教学任务，这样有利于提高他们的工作和协调能力。当然，这就对教师提出了更高的要求，也对学校跨专业的协调统一提出了新的要求。

随着信息技术的快速发展，物联网技术也在不断地发展，物联网正在极大地改变着传统的工业和企业。因此，物联网技术必然会迎来更大的发展空间，中职的物联网技术教学也将面临更多的机遇和挑战。

［

参考文献］

［1］肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究［D］.北方工业大学，2009.

［2］胡汉辉.传感器技术及应用［M］.北京：科学技术出版社，2009.

［3］赵芳.物联网在电子商务中的应用［J］.湖北工业大学学报，2013（3）.

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关键词：中职计算机网络技术；物联网技术；实训教学

引言

物联网技术是随着信息产业的第三次革命而逐渐兴起的一项技术，涵盖的领域较广，在我国的发展也逐渐趋向于成熟。我国的智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗、智能农业以及智能家居等行业中都有物联网技术的身影，物联网技术上上述各行业中应用都取得了一定的成效。早在09年，温总理就在感知中国的讲话中提到了物联网技术的应用。随后物联网技术就迎来了发展的春天，随着物联网研究机构的逐渐建立，现阶段我国各行业的发展都急需物理网技术人才。因此，中职学校应具备一定的大局观，顺应社会发展的需求，加强对物联网技术人才的培养，为社会培养更多的物联网技术人才，进而推动物联网技术在各领域中的应用，最终促进我国社会与经济的深入发展。

1、物联网技术专业的教学现状

现阶段，物联网技术专业受到了我国大多数高校的重视，专门开设了物联网工程技术专业，并将其作为重点专业。但是当前物联网技术教学在我国仍处于探索与实践的阶段，体系还没有发展成熟，也没有太多的先进经验能够借鉴。与此同时，中职学校也逐渐加强了对物联网技术专业的规划与设置。而物联网技术本身具有一定的复杂性，这是因为物联网技术是以计算机网络技术为基础并融合了多种技术而形成的一种新型计算机技术。但是，当前我国的中职院校学多存在学科体系不全面、师资力量较薄弱、教学实训设备较落后、学生基础薄弱以及学制时间较短等问题，使得物联网技术教学质量难以保证。因此，如何在现有条件下，提高物联网技术的教学质量是当前中职学校关注的重点问题。

2、加强物联网技术教学实训的探索与实践

2.1加强对物联网技术教学内容的控制

当前中职学校中物联网技术专业教学的内容不仅包括电子专业中的传感器、电子电路以及单片机编程基础等课程，还包括计算机专业的网页编程、数据库、网络配置以及安卓编程基础等课程，同时还包括电子专业与计算机专业都涉及到的常用软硬件设备课程，这门课程相对来说，具有更加简单实用的特点。2.1.1传感器课程学生通过这门课程的学习，能够对主流的传感器进行有效的识别，并对其基本功能与原理进行全面的理解，以便学生在将来的工作中能够根据实际需求，进行合理的传感器选择。由于传感器是物联网获得数据的重要来源，教师应重视对这一课程的教授，让学生能够对不同传感器拥有的功能进行了解，以便学生在将来工作时，能够根据实际需求，对不同的传感器进行合理利用。2.1.2电子电路课程教师还应重视电子电路课程的教学质量，让学生能够对电子电路相关知识进行有效掌握，并在以后的工作中能够根据实际需求，对电子设备及电路进行正确的识别、安装、应用及测试等。而现阶段我国的电子产品具有较高的集成度以及较好的稳定性，因此，教师在对中职学生进行电子电路课程的教学时，应注重对学生动手能力的培养，确保学生能够安全的进行电线电路的连接，确保电线电路的连接能够达到牢固、美观的目标。2.1.3单片机编程基础课程而单片机编程基础这一课程要求学生能够对简单的编程技术进行掌握，同时还要求学生能够掌握程序的写法，让学生在今后的工作中，能够对其进行简单应用。但是还应注意的是，单片机编程这一课程是高校计算机专业学生的课程，具有难度较大的特点，因此，中职教师在对学生进行基础教学中，应降低对学生的要求。一般来说，中职学生只需掌握单片机编程基础知识即可。某些同学如果对这门课程比较感兴趣，可以在掌握基础知识后，自行深入学习。2.1.4网页编程课程学生能够灵活的运用C#语言在IIS平台上制作动态网页，已适应社会发展的需求。由于C#语言作为现阶段动态网站开发过程中使用最多的编程语言之一，具有丰富的功能，使用较为简便，具有极强的扩展性，因此，学生通过对C#语言的学习与掌握，不仅能够进行物联网的搭建，同时还能够在网络公司与软件公司中得到有效的应用，进而为学生拓宽了就业面。2.1.5数据库课程教师应加强对数据库课程的教学，确保学生能够完成数据库服务器的搭建，并确保数据库服务器能够安全稳定的运行，完成简单的数据表的创建，以满足测试、调试的需求。而数据库在实际工作中的应用与管理都对工作人员的学历具有较高的要求，因此，中职学生应将学习的重点放在数据库基础知识的学习上。应将MSSQL、MYSQL和ACCESS等作为主要学习的数据库，这些数据库软件具有操作方便且实用性强的特点。2.1.6网络配置课程教师还应加强对网络配置课程的教学，确保学生能够对常见的网络进行配置与管理。这门课程主要包括交换机、路由器、防火墙、VPN和无线设备等方面的知识，这些知识在物联网技术中的应用具有较大的弹性空间。2.1.7安卓编程基础课程教师还应加强对安卓编程基础课程的教学，确保学生在完成这一课程的学习后，能够在安卓环境中，进行相关APP的制作开发。这就要求学生要能够对各种网络程序的资源进行应用，还要求学生能够利用美化操作来优化APP。这是因为安卓系统是我国应用最普便的开发环境，不仅存在于手机中，同时还存在各种智能电视与相关平台中。鉴于此，学生应重视这一课程的学习，以实现对安卓系统的有效应用。人们通过对安卓系统的使用，能够对传感器与网络中的数据进行有效的查询、汇总与管理。因此，中职学生应对安卓编程基础课程进行全面的学习与掌握。2.1.8常用软硬件设备课程教师还应重视常用软硬件设备课程的教学，让学生能够对实际工作中可能会用到的各种常见的软硬件设备具有一定的应用能力。比如对LED展示屏、RFID设备、打印机、开关量采集器以及模拟采集器、串口服务器等的应用。这些常见的软硬件设备的使用已经十分普及，这是由于上述软硬件设备具有应用便捷的特点，特别是有些而且已经具有了完善的软件与配置程序，因此，被广泛应用于各行各业中。

2.2加强对物联网技术教学实训的探索

中职学校还应加强对物联网技术教学实训的探索与实践，在现有条件下，提高对物联网技术教学实训的力度，对现有的网络专业课程进行合理的调整。首先，中职学校应对现有的学科进行调整，比如，可以将物联网技术教学加入到现有的计算机网络技术、计算机软件以及电子技术应用等专业。其次，中职学校还应加强对物联网技术相关专业的教学资源与实践的有机整合，制定出一套全面完整的物联网技术专业教学课程及实训实践的方案，为物联网技术人才的培养指明方向。最后，中职学校还应根据企业对物联网技术应用的实际要求，对实训课程进行调整，确保中职学生能够满足要求。同时学校可以定期举办物联网应用技能比赛，通过比赛能够加强中职学生对物联网知识的理解、掌握和应用，提升综合创新应用设计水平和就业竞争力，帮助学生顺利实现由学校毕业生到企业所需人才的转变，掌握最新的市场脉搏。

2.3加强对物联网技术的实训室的配置

中职学校还应加强对物联网技术实训室的配置，为学生进行物联网技术实训提高较好的硬件条件。首先，中职学校应对现有的网络工程的实践教学配备进行合理的改造与应用，并合理的购置物联网实训模块相关设备来实现对物联网应用工程环境与实际应用环境的模拟，最终形成理论与实践一体化的物联网技术实训室，进而对中职学生进行系统的物联网技术应用的培训。其次，校方还可以与企业加强联系与合作，通过企业提供的支持来建设实训室，并与企业建立人才培养合作计划，提供实训教学质量，甚至可以定向向企业输送人才。最后，校方应满足企业对才的实际需求，在设置实训课程时，可以对企业的相关意见进行合理参考，确保为企业培养优秀的物联网技术人才，确保其在日后的工作中能够为企业带来经济效益，而这也是企业对实训室建设进行投资的主要目的。结语综上所述，随着物联网技术在我国各行业中应用的普及，当前物联网技术相关人才严重缺乏，中职学校应以此为出发点，加强对计算机网络技术专业物联网技术教学实训的实践与探索，通过加强对物联网技术涉及到的各门课程的教学，提高学生对物联网技术知识的掌握与应用能力，同时加强对物联网技术教学实训的实践与探索，并加强对物联网技术教学实训室的配置，进一步提高学生对物联网技术的应用能力，进而提高学生的就业竞争力，最终达到提高就业率的目标。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育.中等职业学校专业教学标准---信息技术类（第一辑）[M].高等教育出版社，2015.

[2]黄永前，刘凌.中职计算机网络技术专业物联网技术课程设置探索[J].物联网技术，2016.

篇3

《智能楼道灯――红外线传感器》点评

1.导入环节精心设计

《智能楼道灯――红外线传感器》中“迎宾器”的运用，使学生的学习兴趣一下子提了起来，也体现了物联网技术的应用其实就在身边，只是我们暂时缺少发现它们的眼睛而已。然后，教师通过例举大量生活中红外线传感器的应用场景，最后定位到对智能楼道灯系统的深入剖析上来，使学生的思维由感性的认识上升到理性的分析，很好地体现了教师的主导作用。

2.问题导向层层深入

通过“提出问题――大胆猜测――小心求证”的学习模式，体现了“问题导向”的教学策略，教师通过对“感知信息的设备是什么”和“人体的哪种信息被感知”这两个问题的分析与探讨，逐步引导学生获得答案。求证中对于概念性知识的获取，也是经历了“文字描述――图片描述――实物展示”的层层深入的过程，让学生从书本走向实际，使学生对红外线传感器的体验逐渐加深。

3.模型构建整体认知

通过实验器材让学生动手搭建“智能楼道灯系统”的简易模型，教师解读其工作原理，并提炼出物联网的体系架构，让学生对物联网“感知――传输――应用”的过程有了初步的了解，并藉此建立对物联网的整体认知，这是本节课在进行有关红外线传感器知识教学之外的一大收获。虽然教材中并没有体现，但本课是教材的第二课，在第一课“初识物联网”后主要是各类传感器的教学，可如果只是单纯地对传感器进行介绍而不让学生对物联网的整体架构形成认识的话，就无法很好地引领后续的物联网教学。

4.实验教学帮助理解

本课不仅有建模的实验，还有利用实验仪器设计探究实验的设计，这样做的目的是为了便于学生理解红外线传感器的探测范围。为此教师精心设计了实验报告单，并对学生小组进行了合理的分工，还让学生在进行探究实验前对实验的方法及注意事项有了一定的了解，实验中也能细心指导，及时发现问题，并鼓励和肯定学生的创新想法。

物联网技术教学的思考

目前，国内关于物联网的普及教育才刚刚兴起，作为信息技术教学一个新的增长点，到底需要使我们的学生达成怎样的目标，还有待进一步研究。但不可否认的是，物联网已悄悄地出现在我们的身边，默默地影响和改变着我们的生活。作为普及教育的教材已在江苏出现，但教师该如何组织课堂教学、实验器材的开发与配备以及探究实验教学的设计与研究，也是摆在信息技术教师面前的新课题。

1.教师对新事物、新知识急需充电

物联网虽是对互联网的拓展和延伸，但却是革命性的，它的根本还是传感网，到如今是借助着因特网、通信网的发展而不断发展着。当江苏的义务教育信息技术课程指导纲要将物联网技术纳入其中作为拓展模块，并放入小学六年级及初中九年级教材中时，我们的信息技术教师是否已经准备好了却还是个问题。物联网技术的教学中涉及大量的传感知识及最新的物联网应用，对于这些知识的储备目前的信息技术教师队伍还是比较缺乏的，这一方面需要我们教师自身加强对新事物和新知识的不断充电，另一方面也需要我们的各级教研部门对教师加强培训，以利于他们快速掌握这些新的教学内容。

2.教师的教学方法亟待有所突破

从目前的教学现状来看，有些开设了物联网技术拓展模块的学校的教师，在教学方法上还是沿用着以往传统的信息技术教学方式，如任务驱动等。这些教学方法固然经典，但未必能适应现在的物联网技术教学，因为在介绍各类传感器时需要设计与开发各种探究实验，以利于学生能理解各类传感器的特点和工作原理，或在体验与设计物联网的智能应用时也希望能设计并实践各种创新实验，所以对实验教学法的研究可以说是一个突破点，这就需要我们在实验准备、实验设计、实验实施和实验总结等的方法上加以研究，以求在信息技术的教学方法上有所突破。

3.实验器材的开发和配备要跟进

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物联网(InternetofThings，IOT)的概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，［1］近年来，网络技术迅猛发展，其内涵已经发生了变化。［2，3，4］目前，物联网得到全球各个领域的重视，被美国列为振兴经济的两大武器之一，被欧盟定位成使欧洲领先全球的基础战略，被中国纳入战略性新兴产业规划，被称为继计算机和互联网之后的世界信息产业的第三次浪潮。物联网的概念目前没有统一的定义。一般来说，物联网是指以感知为中心、实现信息空间和物理空间交融的综合信息系统。物联网通过大量部署具有标识、感知和执行等能力的多种信息设备，与各种异构网络融合，实现对物理世界的信息采集、传输、处理、和决策反馈等，实现人与物、物与物之间的互动和知识共享，提升对综合感知能力，实现智能化的决策和反馈控制，为人类社会提供智慧的服务。［5，6，7］物联网在电力、交通、医疗、家居、工业、农业、物流、军事、环境、节能减排、公共安全等不同的行业应用领域整合信息领域的服务和应用，实现从信息化向智能化的提升。作为信息技术前沿领域，物联网将革命性的改变未来人们的生活和工作方式。从人到人通信的移动通信网，机器到机器连接的互联网，发展到物与物、人与物互动的物联网，对国家经济、社会、安全和科学技术自身的发展产生重大影响。在大学教育领域中，需要充分发挥信息技术的优势，倡导学生自主、合作、探究的学习方式，改变教师教学方式，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。［8］与此同时，Web3．0、移动设备、IPV6、云计算、3G通信、无线传感网等技术的发展，表明物联网在教育领域巨大的应用潜力，尤其是在大学教育中，它能改善学习环境和学习方式，更好地促进教育的跨越式发展。同时，引入物联网技术进行校园管理，适合校园安全、仪器设备、教务管理的需要，提高管理效率和质量。

2物联网的特点

2．1基本特征

2．1．1物联网是各种感知技术的广泛应用

物联网上部署了海量的传感器，每个传感器是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，同时其周期性的采集信息，更新数据。

2．1．2物联网是一种建立在互联网上的泛在网络

物联网技术的核心是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。由于采集的信息其数量极其庞大，在传输海量信息过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须采用适应各种异构网络的协议。

2．1．3物联网具有智能处理的能力

物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。

2．2关键领域

2．2．1RFID

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统，由一个询问器(或阅读器)和多个应答器(或标签)组成，用于控制、检测和跟踪物体。

2．2．2传感网

无线传感器网络(WSNs)是由许许多多功能相同或不同的无线传感器节点组成，每一个传感器节点由数据采集模块(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制模块(微处理器、存储器)、通信模块(无线收发器)和供电模块(电池、DC/AC能量转换器)等组成。

2．2．3M2M

M2M是机器对机器(machine－to－machine)通信的简称。目前，M2M重点在于机器对机器的无线通信，存在以下三种方式:机器对机器，机器对移动电话(如用户远程监视)，移动电话对机器(如用户远程控制)。

2．2．4两化融合

两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合，是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化，走新型工业化道路;两化融合的核心就是信息化支撑，追求可持续发展模式。

3大学教育中的物联网应用

物联网的研究主要集中在智能物流、智能电网、绿色建筑、智能交通及环境监测等领域，但随着物联网技术的日益成熟，在教育中的应用将越来越广泛。本文根据物联网的一般结构建立了在大学教育中的物联网基本架构。

(1)智能化教学

传统课堂教学的物理环境所包含的教学资源比较有限，而信息时代网络资源极大地丰富了学生的学习内容，有利于提高教学质量和学生的素质。物联网的引入使教学环境的每个物件都具有数字化、网络化、智能化特性，充分发挥了网络资源的优点，即时捕捉、分析教与学的需求信息，并进行相应的调整，为师生提供智能化的教学环境与教学资源。物联网的介入可以为实验教学提供一个安全的、共享的、智能化的实验教学环境。每一种实验器材都有数字化属性与使用帮助信息，当实验器材使用错误时会自动启动报警系统。实验者可以远程控制纳入物联网的实验器材;实验过程数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者，实现实验教学的数字化、网络化与智能化。通过物联网不但使得现实世界的物品互为连通，而且有效地支持人与人、物与物以及人与物的交互。

(2)智能化管理

物联网可以用于学校考勤管理、学校图书管理、教学仪器设备管理、学校教育安全管理。例如在校行踪通知;学生健康;课外教学管理;危险区域管理;校园访客管理;教育设备管理;学校大型会议人员管理;运动设施使用人员管理等。设置RFID读卡器在学生流动较大的场所(教室、走廊、大楼入口等)，每个学生携带RFID标签(如一卡通等)。系统会自动检测RFID信息，统计学生考勤情况，老师可通过网络查询学生考勤情况，同时可以获得学生所在位置及行动轨迹。图书及仪器设备的管理也可以通过RFID标签进行定位和跟踪，确保教育资源的正常运转及合理使用。为了保证学生的健康，携带自测生理指标RFID标签的学生，当学生健康异常时，系统将发出警报信息通知相关人员，做即时健康管理及处置措施。当学生到了具有不安全因素的环境时，系统自动发出语音作现场警示，同时发出警报信息通知相关人员做即时处理，并配合校方监视系统监视现场状况使得管理人员易于指挥调度。当访客进入校园有RFID的检测范围的管制区域时，系统将发出语音警示同时通知学校相关人员进行适当处理。

(3)智能化服务

物联网的目的是服务于教师和学生，智能化地获得想要得到的资源，提高教学水平，丰富学习内容。网络教育资源的日益增长为老师和学生提供丰富的教学内容，不但可以提高学校的教学质量，还可以拓展学生的视野。更为重要的是学生在课外很容易获得与自己兴趣相关的资源服务。实验数据的提供，解决了传统课堂教学资源有限的问题，针对学生不能亲自做实验的情况，学生可以获得安装在实验器材上的各类传感器采集实验数据，并进行加工和分析，增强了学生的学习兴趣。生活中的传感器监测数据真实地反映了学生的实时状态，及时地提供健康方面的服务等。

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关键词：物联网技术；SPOC；雨课堂；MOOC；教学模式；混合教学

引言

提高教学质量是高等教育发展的核心任务，大学课堂教学改革已经势在必行。目前，国内课堂教学中出现教学效果不理想、学生学习积极性和主动性不强等问题，“以教师为中心”的传统教学模式遇到了挑战。MOOC的出现带来了希望，其“以学生为中心”的理念改变了当前的教学模式，即知识传递在课前，知识内化在课上。MOOC为高等教育带来了生机，但也存在在线参与度不够、学习质量低等问题。SPOC是应用于校内教学的在线教学模式，主要解决MOOC（慕课）缺少师生之间互动、学生成功率低等问题[1]。SPOC的提出是为了解决MOOC实施过程中所面临的问题，其对高等学校校园课程的学习以及学生个性化发展、素质能力的提高有重要意义。在高等学校展开SPOC课程建设与应用研究探索，可以促进高等教育改革，又可以辅助课堂教学，提高高等教育教学质量。现代信息技术加速融入高等教育领域，促进教育教学模式改革，提高人才培养质量，是当前高等教育教学改革的重要突破口[2]。雨课堂是先进的智慧教学平台，可以助力于传统课上教学。雨课堂融合信息技术与教育教学过程，建立课内课外教学之间的桥梁，让课内课外全贯通。本文结合SPOC和雨课堂的特点，提出基于SPOC和雨课堂课内课外混合教学模式，旨在提高学生学习质量，促进学生个人能力的提升。

1SPOC和雨课堂概述

1.1SPOC概述

SPOC是MOOC的升级版，它是校内小范围的在线课程。学生可以在课前学习相关视频等资源，课上探究知识内化，课后反思巩固知识。国内一些学者相继对SPOC教学流程、SPOC+翻转课堂、面向SPOC的混合设计与实证研究[3-6]等方面进行了有效探讨，国内的高等院校及培训机构，如清华大学学堂在线、大学MOOC平台、爱课程平台等都相继开展SPOC的教学实践。对于SPOC的教学应用研究，国外的一线教师及研究者都做过不少尝试，重点针对教学设计、教学方式、互动交流、资源整合等方面展开研究，例如哈佛大学、加州大学伯克利分校等都推出各自的SPOC课程。

1.2雨课堂概述

雨课堂是一个兼具智能化和数据可视化的智慧学习平台，它集个人移动设备（手机、平板等）、PPT和微信于一体，为课内课外教学环节提供多方面的学习服务支持，能够全过程采集数据，比如课前学习测试、课堂交互练习、课后考核评价，每一环节都可以获得有效的数据分析，这将为教学提供智能化、个性化和可视化学习服务支持[7-9]。雨课堂能够将学习资源推送到手机端，无论课前还是课后都可以随时随地开展自主学习，完成测试题并评估学习状态；同时课上还可以同步教师PPT，通过多种形式的互动，教师实时掌握学生的学习动态。雨课堂全过程记录学生学习行为数据，这些数据分析让教师精确了解教学状态，让学生清楚知道知识不足之处[10]。

2基于SPOC和雨课堂课内课外混合教学模式

手机、平板等移动设备的普及，课内课外混合翻转教学模式作为一种崭新的形式，越来越被教育工作者所接受。这种教学模式可以突破时空限制，随时随地进行。雨课堂智慧学习平台为方便学生开展课外线下学习提供了便利，为此将结合SPOC和雨课堂智慧学习平台，建立“以学生为中心”的课内课外混合教学模式。这种教学模式由课前学习、课中内化和课后提升三部分组成，如图1所示，充分利用SPOC和雨课堂将传统以教师为主导向以学生为主的教学模式转变，满足学生个性化学习需求。（1）课前教师导学、学生自主学习。教师通过雨课堂课前导学公告，学生通过SPOC平台自主学习有关资源（微视频、PPT等），师生、生生之间通过微信群共同讨论交流，完成预习内容。教师通过雨课堂课前测试题，精准掌握学生学习状况，并汇总存在的共性问题，以便设计课堂教学形式与内容；同时可以查看哪些学生没有完成测试，可以给予提醒。（2）课中答疑解惑、促进知识内化。教师通过雨课堂实时推送PPT，根据课前收集的问题汇总以及学生学习状况，了解学生的学习困难，有针对性地组织教学，师生之间答疑解惑，形成互动讨论模式。对于重要的知识内容教师通过雨课堂布置扩展任务，开启分组合作模式，根据学生完成情况进行点评。学生利用雨课堂完成任务，并积极与老师进行课堂讨论，将学习动态实时反馈给教师。课中有针对性的教学内容和教学形式设计，促进每个学生掌握知识。（3）课后反思、知识掌握。在SPOC学习平台上布置知识，延伸拓展学习任务，雨课堂课后作业，引导学生复习和巩固，结合课前、课中开展过程性评价。教师利用雨课堂后台数据统计功能，及时了解学生对学习内容的掌握情况，对存在很大问题的学生给予学习预警，并进行个性化指导。教师和学生课后总结与反思，调整与促进后续教与学效果。

3基于SPOC和雨课堂课内课外混合教学模式应用案例

以物联网技术课程为例，开展基于SPOC和雨课堂教学模式应用研究，选取岭南师范学院电子信息工程专业2018级1班40名学生作为研究对象。第三章无线传感网技术内容采用传统满堂灌的课堂授课形式教学，第四章通信与网络技术内容应用基于SPOC和雨课堂模式教学。学生学完物理网技术第三、四章内容后设计2份难度一致的测试卷对全体40名学生分别进行章节内容考核测试。应用SPSS19软件对测试成绩进行t检验。t检验结果表明，第三章内容测试平均成绩为73.8分，第四章内容测试平均成绩为85.3分，显著概率p=00.05，表明前后2次测试平均成绩差异显著。试验结果表明，应用基于SPOC和雨课堂教学模式后，学生学习主动性得到了提高，个性化学习需求得到极大满足，学习质量显著提升。同时采用问卷法主要从学习兴趣、学习有效性、教学模式认可度等方面对全体40名学生进行调查。调查结果如图2所示。调查结果表明，85%（很满意和基本满意）的学生认为基于SPOC和雨课堂教学模式能促使他们主动学习，因为SPOC平台和雨课堂操作简单，随时随地可以学习；90%的学生喜欢这样的教学模式，因为雨课堂教学增加了互动性，教师还能给予及时反馈与督促；93%的学生认为系统将学习状态可视化呈现，有利于及时了解存在的问题。学生课前利用平台自主学习，课后进行巩固提升，使课上、课下学习全过程贯通，有利于提高学习成效与能力。