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物联网技术学汇编(三篇)

发布时间:2023-10-08 17:57:11

绪论:一篇引人入胜的物联网技术学,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

物联网技术学

篇1

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。

篇2

作者简介:吴怀广(1976-),男,山东聊城人,郑州轻工业学院计算机与通信工程学院,讲师;赵家明(1985-),男,河南淮滨人,郑州轻工业学院计算机与通信工程学院硕士研究生。(河南 郑州 450002)

基金项目:本文系郑州轻工业学院博士科研基金(项目编号:2011BSJJ015)、河南省教育厅科学技术研究重点项目(项目编号:13A520373)、国家自然科学基金项目(项目编号:61201447)的研究成果。

中图分类号:G645 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0223-02

对于移动学习的论述,不同的研究者从不同的角度出发提出了自己的观点。[1]近年来,移动技术的优势已为高校教育模式的新一轮变革创造了条件,移动学习已经成为继远程学习和数字化学习之后教育发展的新阶段。随着科技信息化的进一步发展,移动学习必将对教育领域带来巨大影响。

物联网(Internet of Things,简称IOT)又称为传感网,是互联网从人向物的延伸,是指在真实物理世界中部署具有一定感知能力和信息处理能力的嵌入式芯片与软件系统,通过网络设施实现信息传输和实时处理,从而实现物与物、物与人之间的通信。[2,3]RFID作为构建物联网的“皮肤”,本质上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,从而实现对各类物体在不同状态(移动、静止、恶劣环境)下的自动识别和管理。通过在移动学习者的手机SIM卡上贴上RFID电子标签,当移动学习者携带具有RFID电子标签的手机SIM卡通过标签识别器时,电子标签被标签识别器自动感应并通过无线网络将电子标签中的信息传送到信息处理中心,经过处理之后再将处理结果发送到标签识别器上,从而实现灵活、高效的自动身份识别和信息管理。

一、移动学习模型设计原则

移动学习是信息技术发展的产物,但归根结底,移动学习的落脚点仍然是学习。一种学习方式要选取与之适应的学习理论基础,因此对移动学习的运用和研究需要学习理论的指导,文献[4、5]对此进行了详细的论述。

通过分析后发现,学习方式现已明显地从传输及行为主义范式转向建构主义和社会认知范式,并将主动的学习者置于学习活动的中心。因此,学习不仅是学习者掌握学习内容的过程,本质上更是一种通信交流的过程。鉴于这些特点,在构建移动学习模型时要着重关注以下几方面:

(1)构建的移动学习模型不仅要多鼓励学习者之间的协作交流,还要鼓励他们积极参与和特定社会群体的讨论、交流。在讨论中学习,并最终达到获取知识的目的。

(2)在学习模型设计中要以学习者为主体,学习内容和活动的组织安排要与学习者的具体社会实践相关联。同时把知识的获得与学习者的发展、身份建构等统合在一起,学习者能根据自己的需求选择自己的学习内容,以自己喜欢的方式进行移动学习,在自己想要学习的任何时间、任何地点进行学习。从学习开始到结束,该模型都要给予学习者最大的主动权。

(3)结合物联网技术,使后台能实时感知、追踪移动学习者所处的环境,根据相关情境向移动学习者推送相关知识,提供必要服务。或可根据情境呈现相应问题,营造问题解决环境,建立移动探究式的学习模式,营造参与式模拟的学习体验。

(4)该模型能够对移动学习者的学习过程进行跟踪,分析归纳出学习者的行为偏好、知识结构、学习习惯等,并记录到相关数据库中。

(5)该模型能为用户提供友好的人机界面、良好的使用体验、便捷的知识获取、新奇的探索应用、简单方便的沟通交流以及强大的服务支持。从而改善学习者的学习体验,降低学习者在使用该模型学习时出现的挫折感(挫折感能够导致学习者对该移动学习模型的信任度下降并随之减少在该模型下的学习)。

二、移动学习模型的构建

1.移动学习模型基本框架

通过具体分析上文中论述的移动学习模型设计原则,结合物联网技术,利用现有的无线通信网和校园WIFI网,并把相关需求映射到具体功能模块,下文构建了一个基于物联网技术的分层移动学习结构模型,其基本框架如图1所示。

2.该模型功能概述

该模型主要分为两个逻辑部分,从下而上依次为移动学习端和综合支持平台端。两个部分及其内部模块各自分工并相互协作,共同为移动学习者进行移动学习提供技术支撑。另外,移动学习者可以使用移动设备随时访问远程物联网实验室。各模块的功能描述如下:

(1)移动学习端。

1)移动学习设备:包括智能手机、平板电脑、PDA等学习者手持式移动设备,并已运用RFID技术对其进行过标记。这些设备是进行移动学习的载体和必要前提。

2)跨平台智能客户端:学习者进行移动学习的人机接口,移动学习相关的应用、服务集,并可添加智能秘书,为用户提供智能、新奇、类人的亲切服务。并通过开发出针对不同移动设备系统的客户端,实现设备端异架构平台的接入。

(2)综合支持平台。

1)平台接入模块:实现移动学习信息流的接入汇总和分发,移动接入网通信协议的解包和封包等。

2)信息综合分析处理系统:实现移动端的接入身份识别,信息传输的加、解密,为移动端的智能提供后台技术支撑,处理移动端推送的信息和反向信息分发,相关信息流的综合处理、分流、复用等。

3)后台支持子系统。

环境监控和对象跟踪模块:结合移动端设备上的RFID标签、GPS芯片和手机地图,此模块可实现对移动学习者的校园监控、学习环境识别、移动学习者周边环境的实时感知等功能,并在适当的时间和地点给予学习者以学习提醒,将学习资源主动推送给移动中的学习者。

虚拟社区交互平台:集成实现基于语音、视频、文字等多种信息媒介的通信和交流互动功能,为移动学习者提供方便快捷的通信链接,强大的群组间问题讨论,信息交流共享支持,在线虚拟团队功能。

用户信息统计分析系统:结合a子系统,通过跟踪移动学习者的学习时间、学习过程、学习活动范围、访问过的网站和阅览过的相关内容等,运用数据挖掘技术对学习者的行为和偏好进行采集、分析,以便系统能够对不同的学习者推送其可能感兴趣的学习资源,提供更有针对性的学习建议和个性化的学习服务。

教学管理模块:实现移动学习者的培养流程和课程进度跟踪、实施双向教学评价考核、相关课程和扩展知识推荐、学习辅助工具集成和成绩查询等功能。并集成了学习评价系统,通过对学习者的学习时间、阅览和创建学习对象的数量、参与交流与协作的频率指标等进行统计分析,得出关于学习者的学习积极度、学习深度和学习效果的综合评定,连同换算后的学分一并记录到后台相关数据库中。

考试系统:通过调用后台数据库的试题库,根据移动学习者的学习进度,可满足学习者的不确定性随时主动测验,完成整个系统对学习者近段学习效果和知识掌握情况的跟踪评定。

4)后台数据库。

用户信息数据库:记录移动学习者的唯一识别信息及其基本信息、考试成绩、能力增长以及其他成就、兴趣偏好等用户信息。

线上学习资源数据库:存放专门针对移动学习优化过的大量课件资源、考试试题库、知识库、新闻消息库和有关系统运行的数据等。

3.远端物联网实验室

允许移动学习者利用移动终端远程接入实验室,并操作物联网实验设备,远端完成实验,以便随时捕捉移动学习者的瞬间灵感,并为其提供实验支持。

三、总结

上述模型注重移动学习者在学习过程中与人交流的重要性,避免了移动学习时由人—机对话所导致的情感交流缺失。通过对学习者学习过程的全程跟踪,及时对学习者的能力成长和学习进步进行肯定与鼓励,最大限度的降低了学习者的学习挫折感。根据后台数据库记录的学习者的兴趣偏好信息,并利用物联网技术打造的情境感知能力,可以为学习者推送更适合、更有针对性的知识,从而为每个在线用户打造量身定制的培养模式和全方位的服务支持体系,体现了“因材施教”的教育理念。

总之,该模型围绕着“为移动学习者打造成功的学习体验”这一中心,为学习者提供了友好的人机界面、高效的无线网络、丰富的学习资源、有效的交流与协作及个性化需求,可在很大程度上提高移动学习的效果。

参考文献:

[1]叶成林,徐福荫.移动学习研究综述[J].电化教育研究,2004,

131(3).

[2]李俊华.基于物联网的智能数字校园研究与设计[J].梧桐学院学报,2010,20(3).

[3]张豪锋,王春丽.基于RFID的移动学习资源推送系统设计[J].中国电化教育,2012,(2).

[4]叶成林,徐福荫.移动学习及其理论基础[J].开放教育研究,

篇3

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。

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