隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人類社會(huì)進(jìn)入了高度信息時(shí)代，信息獲取模式逐漸從單一模式向人工和自動(dòng)獲取模式發(fā)展，強(qiáng)烈的社會(huì)需求為物理世界和信息世界的整合提供了動(dòng)力，物聯(lián)網(wǎng)隨之而來。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍從家庭網(wǎng)絡(luò)到數(shù)字醫(yī)療、智能交通、公共安全、控件檢測(cè)，甚至國家和世界，都受到了政府、工業(yè)和學(xué)術(shù)界的高度重視。
物聯(lián)網(wǎng)在促進(jìn)教育方面發(fā)揮著越來越明顯的作用，特別是基于RFID的校園卡通項(xiàng)目，為大學(xué)教育的改革和發(fā)展提供了良好的技術(shù)支持，許多大學(xué)正在努力建立一個(gè)全面、智能、個(gè)性化的服務(wù)學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)新的教學(xué)環(huán)境：無處不在的在線教學(xué)、整合創(chuàng)新的在線研究、透明高效的校園管理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活，為學(xué)生提供良好的環(huán)境和設(shè)施條件 [1]。
通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了智能綜合教育體系，初步研究和探索了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的教學(xué)。
1 物聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義和特點(diǎn)
物聯(lián)網(wǎng)在人類生活中的應(yīng)用越來越多，但人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義并不清楚和統(tǒng)一。在比較各種物聯(lián)網(wǎng)定義的發(fā)送中，根據(jù)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)的認(rèn)知水平，物聯(lián)網(wǎng)定義為：物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)不同領(lǐng)域的需要，利用智能感知、識(shí)別技術(shù)和普遍計(jì)算技術(shù)，自動(dòng)獲取各種物理世界信息，所有物理對(duì)象可以獨(dú)立搜索，實(shí)現(xiàn)信息、遠(yuǎn)程管理控制盒智能網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)智能信息服務(wù)系統(tǒng)[2]。
物聯(lián)網(wǎng)中的任何合法用戶（人或物）都可以在任何時(shí)候使用（Anytime）、任何地點(diǎn)（Anywhere）任何物體（Anything）通信、交換和共享信息，協(xié)同完成特定的服務(wù)功能。
物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層是物理世界和虛擬世界之間的紐帶，是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。感知層主要負(fù)責(zé)信息采集，利用激光識(shí)別等技術(shù)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中人、物、物之間的信息交互。網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施，包括局域網(wǎng)、城市網(wǎng)和廣域網(wǎng)的各種接入網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用層通過數(shù)據(jù)挖掘、智能數(shù)據(jù)處理和智能決策計(jì)算，提供高效、可靠的海量數(shù)據(jù)集成、集成和存儲(chǔ)，提供安全的網(wǎng)絡(luò)管理和智能服務(wù)。
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，形式多樣，設(shè)計(jì)了社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。從實(shí)現(xiàn)技術(shù)的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)是：網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性、規(guī)模差異和訪問的多樣性。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的多樣化、個(gè)性化和產(chǎn)業(yè)化，使物聯(lián)網(wǎng)涉及各種技術(shù)，從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、應(yīng)用和管理的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括：自動(dòng)感知技術(shù)、嵌入式技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)、智能控制技術(shù)、位置服務(wù)技術(shù)和信息安全技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入可以使現(xiàn)實(shí)世界中的物品相互連接，實(shí)現(xiàn)物理空間與數(shù)字信息空間的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)真實(shí)空間與虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的有效整合。它使教學(xué)環(huán)境中的每個(gè)物體形成數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)和可視化的特征，學(xué)生可以在課堂上感知自然和真實(shí)場(chǎng)景。有效促進(jìn)人機(jī)交互、人與環(huán)境交互，加強(qiáng)師生之間的交流[3]。
2 智能教育系統(tǒng)概述
傳統(tǒng)的教學(xué)體系和教學(xué)體系只為學(xué)生提供學(xué)習(xí)空間。相對(duì)而言，智能教育系統(tǒng)為學(xué)生提供全面的智能感知環(huán)境和智能學(xué)習(xí)服務(wù)平臺(tái)，有效收集學(xué)生的學(xué)習(xí)信息，獲得個(gè)性化、智能化的學(xué)習(xí)和管理服務(wù)。
智能教育系統(tǒng)可以智能地收集和處理每個(gè)學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)信息，建立新一代的學(xué)習(xí)環(huán)境和交流環(huán)境。該系統(tǒng)可以利用智能手機(jī)、RFID標(biāo)簽和讀寫設(shè)備，以及各種傳感器，實(shí)時(shí)收集教師的教學(xué)軌跡和學(xué)生的學(xué)習(xí)痕跡，同時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和處理，將傳統(tǒng)的“教”教學(xué)形式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)”形式，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，及時(shí)反饋和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)因材施教、因人而異的教學(xué)風(fēng)格。
3 智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入使智能教學(xué)環(huán)境中的每一個(gè)對(duì)象都具有連接性、技術(shù)性、智能性和嵌入性的特點(diǎn)。它可以隨時(shí)捕捉、分析師生信息，并提供反饋，提供智能物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)系統(tǒng)[4]。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的智能教學(xué)系統(tǒng)主要包括五個(gè)模塊：智能管理模塊、智能資源模塊、智能監(jiān)控模塊、智能導(dǎo)學(xué)模塊和虛擬通信社區(qū)，如圖1所示。
1）智能管理模塊：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中學(xué)習(xí)者的信息管理、雙向教學(xué)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)輔助工具集成和績效查詢。
2)智能資源模塊:在學(xué)生的學(xué)習(xí)資料和教師的教材中加入RFID標(biāo)簽，使這些資料在物聯(lián)網(wǎng)中具有多樣性、智能性、規(guī)模性、嵌入性等特點(diǎn)。通過互動(dòng)終端通過3G/4G 網(wǎng)絡(luò)連接終端數(shù)據(jù)庫和多媒體數(shù)據(jù)庫，根據(jù)課程教學(xué)大綱提供的內(nèi)容要求獲取相關(guān)教學(xué)資源，結(jié)果輸出到學(xué)生或教師所在的網(wǎng)絡(luò)終端[5]。同時(shí)，存儲(chǔ)大量課件資源、試題庫、知識(shí)庫、新聞信息庫和相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)。
3）智能監(jiān)控模塊：通過記錄智能攝像頭、智能手機(jī)、智能測(cè)控設(shè)備，實(shí)時(shí)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)痕跡和教師的教學(xué)軌跡。同時(shí)，通過學(xué)習(xí)時(shí)間、閱讀次數(shù)、學(xué)習(xí)地點(diǎn)、學(xué)習(xí)對(duì)象、參與交流與合作指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析，綜合評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)熱情、學(xué)習(xí)深度和學(xué)習(xí)效果，結(jié)合學(xué)習(xí)成績和學(xué)分記錄到后臺(tái)相關(guān)數(shù)據(jù)庫[4]。
4）智能教學(xué)模塊：通過數(shù)據(jù)挖掘、智能數(shù)據(jù)處理和智能計(jì)算計(jì)算，有效整合、統(tǒng)計(jì)分析和利用智能監(jiān)控模塊中收集的數(shù)據(jù)，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和興趣，為每個(gè)學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)建議，大豆具有更好的教學(xué)效果。
5)虛擬交流社區(qū)：通過無線筆、無線麥克風(fēng)等無線智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)基于語音、視頻、文本等信息媒體的互動(dòng)交流功能，為學(xué)習(xí)者提供方便快捷的網(wǎng)絡(luò)通信、強(qiáng)大的信息交流和網(wǎng)絡(luò)信息共享支持、在線虛擬團(tuán)隊(duì)合作等功能。
4 結(jié)束語
近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸深入，從理論研究到課堂領(lǐng)域，教育改革作業(yè)日益明顯。本文利用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)和理論，提出并設(shè)計(jì)了綜合教育體系，優(yōu)化學(xué)習(xí)環(huán)境，豐富學(xué)習(xí)資源，改善學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效率，在改善教育環(huán)境方面發(fā)揮了重要作用，促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應(yīng)用和發(fā)展。
