基于智慧课堂的物联网课程研究

郑伟

摘 要：近年来，随着科学技术的不断进步和社会的快速发展，各行各业都呈现出新的生产或工作模式，其中为代表的是在数媒及互联网等技术的不断发展下，基于动态学习数据分析和“云、网、端”的智慧化课堂开始呈现出一种新的业态。新的信息化課堂模式的优势在于教学决策、教学评价反馈、师生沟通、资源合理配置，实现了数据的智能化，促进了综合创新。本文结合笔者实际工作经验，以大学课堂中《电子设计》课程为例，对当前的智慧课堂实现模式及其相关优势进行了简要分析，对其未来的发展路线进行了探讨，希望能对相关工作人员起到建议性作用。

关键词：智慧课堂;物联网;教学

引言：

智慧课堂及相关物联网课堂的产生使得传统的教学模式出现了新的发展方向，智慧课堂中的系统化学生信息处理能力使得课堂中学生的参与度以及对问题的响应性都能被直观的反应给任课老师，第一时间掌握学生的知识点理解情况，同时，高效的物联网课堂使得直播课程等教学模式得以被实现，。通过智慧课堂等网络授课方式进行学习，一方面可以减少经济压力，另一方面也打破了时空限制，虽然目前存在着师生之间距离被拉大，缺乏面对面交流互动等问题，但智慧课堂仍然从各个方面展示着其巨大的优势，可以说，未来智慧课堂将和传统教学模式齐头并进，取长补短来创新符合新时期要求的高效教学。

一、智慧课堂概述

1.1智慧课堂的形式及其特征

智慧课堂的主要性质在于相较传统教学模式而言能够基于动态的学习数据进行分析，从依以往赖于存在教师头脑中的教学经验转向依赖于对海量教学数据的分析。用于分析的数据大部分来自LMS、CMS和学生档案库等数据库，也有些来自于学生个人的非正式知识管理系统。采用现代化的分析工具和分析方法对数据进行加工、挖掘和分析，据此进行教学决策，依靠数据精准地掌握学情和调整教学策略。智慧课堂教学中采取动态伴随式学习评价，即贯穿课堂教学全过程的学习诊断与评价，并可根据需求实时反馈评价结果，包括课前预习测评和反馈、课堂实时检测评价和即时反馈、课后作业评价和跟踪反馈，从而实现了即时、动态的诊断分析和评价信息反馈，重构形成性教学评价体系。在教学资源的载体形式上是多样化的，在资源推送方式上也是多样的，既包括自动推送、人工推送等方式，也可以采取自主订阅学习资源，满足学习者富有个性的多样化学习需要[1]。

1.2优势及潜力

智慧课堂在加入了相关网络云平台的服务器技术支持后，能够进行互联网中的海量知识调动，并随着设备的不断普及建立起自己的教学生态圈，满足师生互动的高并发性和稳定性，并调动其它合作院校的资源，使得学校教学资源能够实现师生及学校之间的相互流通，在帮助学生获取教学资源的同时辅助教师高效备课。

二、智慧课堂中《电子设计》物联网课程模式的可行性分析

物联网即“万物相连的互联网”，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。通过物联网进行资源检索和下载，能够直接省去资源需求者的中间时空成本，甚至于达到资源获取零成本的地步，基于这一特点，对于具有较强操作性和严谨性的理工科类学科而言，无疑是有着较强促进作用的，当前我国许多大学中的理工科系院，为了节省教学成本在一些实操课程中会采取大班教学的方式，由一至两名指导老师进行实际操作讲解，对台下一个或数个班级学生进行指导，在这样的课程环境中，学生的接受度和师生间的互动性都大打折扣，具体到电子设计中的某个细节时，则会出现对部分电路原理一知半解的情况，最终导致学习成果的不系统和不完善[2]。基于此种情况，如果能在硬件设备支持的情况下引入互联网课程，并通过学生的手机端进行课堂连接，用专门对接课程的模拟软件进行上机模拟的理论教学（软件可参考商英贸易模拟系统等教学软件），可以极大程度的减少教师教学所需的对点教学精力，在系统中自定一个教学计划，完成课题设计，对例如整流电路、逆变电路、机电启动电路等电路理论部分通过软件建模来实现更清晰的课堂展示，并加入相关的课程资源链接发送到统一的云服务器终端，供学生进行课后下载自习，从而极大的减少《电路设计》教学的教学成本和教学难度，更加直观可视化的媒体教学内容也更容易吸引学生的注意力，进而达到提高学习热情的目的。

当然，物联网课程同样也存在着部分不可忽视的问题，在部分具有较高难度的课程讲解中，老师的网络讲解是视其直接第一受众来讲解的，根据录像时所面对的受众反应不同有着不同的解题思路，这也就导致了教学过程中问题讲解的局限性，即采用物联网课程的学生无法得到现场和教师的互动反馈。针对这一问题，目前主流的解决办法为配置老师进行视频教学后的二次答疑，但这种方法需要老师自身对视频课程进行二次吃透，并且再次花费时间进行答疑，从某种意义上而言，也是教学资源的消耗，但相对传统课程的大量前期投入，对《电子设计》这类课程的进行互联网资源关联，更有益于师生双方的办公与学习。

三、教学研究

通过对智慧课堂中《电子设计》物联网课程的研究发现，第一开始学生对此类教育方式有一定的抗拒性，存在一部分学生明确表示无法适应面对电脑进行授课的方式，缺乏和教师之间的口授面谈的生动感，并且有少部分学生认为课下安装的后台软件所推送的《电子设计》相关课程资料挤占了课下的时间，但是通过进一步的通过智慧课堂进行《电子设计》的课程学习，学生在观看电路构成建模图，电流走向变动视频动画后，对于自身对理论的理解程度普遍有着理解程度加深的反馈，在一次期末课程反馈中约75%的学生认为物联网课程给他们带来了更多的学习选择空间，可以通过自身的需求进行多次录像学习，并能直接通过教师上传到后台的课件进行后期复习等，在提高学习自主权的同时加深了自身对《电路设计》课程的理解，此外，除了学习资源的调动外，目前智慧课堂正着力于进行“大数据”后台技术的试行，通过学生的个人行为反馈对其知识薄弱地区进行学习分析推进等，也可以根据后台学习情况为教师提供最直接的教学方向。

此外，物联网课程的发展也带来了“翻转课堂”这一概念的产生，基于智慧课堂教师利用数媒技术为学生提供资源学习的基础，学生被赋予了越来越多的学习自主权，并于近年来产生了一些“以学习者为中心”的学习模式，通过协作学习、探究学习、基于项目的学习、基于问题的学习等多种不同于传统教育的学习方式进行展开，无一不在极大程度上提高了学生的学习热情。同时，每间智慧教室的后面还配有玻璃黑板和小白板，供学生推算演绎、交流探讨，并随时记录下迸发的灵感，《电子设计》不再是一门教师向学生讲解电路构成和电子元件原理的单方面传输课程，而逐渐开始成为一种能够给予学生学习自主权、使其能够在完成具有自我想法的电子设计时得到学习满足感的课程，这样的教学模式，势必也会带来学生创新性和思维拓展性的提高，最终达到为我国未来社会发展培养具有创新思维能力的科技人才的目的。

四、结语

随着未来生活信息化水平日益提高，相关数媒体技术迭代速度加快，智慧课堂会进一步的展现出传统教学模式所不具有的优越性。许多的学校对老师的培养方式也越来越科技化，信息化现在的老师能更加熟练的掌握各种网络信息教育手段，这也是未来智慧课堂这种教育方式能够兴起的重要原因之一。（南阳师范学院教学研究项目“基于智慧课堂的物联网工程混合式教学研究”阶段成果之一，项目编号2019-JXYJYB-19）

参考文献：

[1]代洪彬.基于智慧教学理念的翻转课堂教学流程与互动系统设计[J].中国教育信息化，2016（22）：29-31.

[2]董中芳.云端智慧课堂互动教学环境的设计与应用[J].华南师范大学，2014.