智慧教室是一个多种技术融合应用的综合场所,需要实现智慧教室功能协同、全面和标准统一,需要多方面技术的协同配合。从目前来看,物联网技术、大数据技术、云计算技术等是智慧教室中的最关键IT成分。[50]
1.物联网技术
物联网指通过各种信息传感设备,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等信息,与互联网结合形成一个巨大网络,实现物与物、物与人、所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。物联网的基础是信息的识别与采集,其架构自下而上由感知层、网络层和应用层构成。感知层主要实现对物理环境信息识别感知、采集处理,并利用通信模块将信息传送至上层。网络层目前已非常成熟,主要完成信息传递、路由选择和链接控制,可依托互联网、公用电信网以及行业专用网。应用层核心功能是完成数据处理与管理,将数据与用户使用的应用结合,实现物理环境的实时监控、精准决策。
物联网是互联网的拓展,完成互联网与任何物体的连接,为智慧教室的信息化、自动化、智能化提供理想的解决方案。
2.大数据技术(www.daowen.com)
大数据已成为当下最热门的IT技术。大数据技术是数据一系列收集、存储、管理、处理、分析、共享和可视化技术的集合。智慧教室对大数据技术中个性化识别和模式匹配的需求十分强烈,物联网技术的运用所产生的大量信息也为大数据技术应用的提高具体场景。教育大数据是大数据下的一个子集,特指教育过程中产生的或依据教育需求采集到的一切可用于教育发展的数据集合。教育大数据的发展推动着教育变革。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中明确规定“关注学生不同特点与个性差异”。大数据挖掘技术能为学生量身定制教学手段、内容、评价,有助于个性化教学实现。构建基于大数据的课堂行为模型、学生综合素质评价模型、教师评价模型,对揭示深层次教学规律,满足不同层级教学管理需求有积极意义。大数据技术已深入教育教学系统的改革创新,开展智慧教室的技术研究离不开大数据技术的支持。
3.云计算技术
云计算是继大型计算机、互联网变革后的又一巨变,已成为我国战略性新兴产业的一部分。云计算利用互联网实现随时随地、按需、便捷地使用共享计算设施、存储设备、应用程序等资源的计算模式。“云”强调计算的分布性和泛在性,能将各地服务器连接,实现大规模数据处理。智慧教学环境下,云计算能动态地记录不同学校学生在终端的学习表现及学习行为数据,为大数据挖掘提供资源基础。云计算与大数据相辅而行,让教学获取有意义的动态生成性内容成为现实。智慧教室的建设需要综合运用多种信息技术,运用以物联网、大数据和云计算为基础的技术来实现智能化体现是可行的。
除以上三种智能技术外,泛在网络、增强现实、人工智能等技术不断推进,也将成为智慧教室的有力支撑。
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