随着物联网、大数据等技术的普及,教育也顺应时代趋势进行改革,通过大数据与互联网结合,学校实现了智慧教育,教学管理的数字化、网络化和虚拟化,而科技辅助教学,也为学生提供个性化学习路径,学生开启了学习新模式。
一、大数据与物联网结合
移动设备等都可以成为物联网中的数据采集设备,物联网是将终端、将感知器接入到网络中,使数据可用,从而起到了感知数据的作用。所以物联网可以让设备在智能环境中无缝通信,实现跨平台信息共享,物物、物人、人人相连。
面对由各种应用程序、数字设备产生的持续增长的数据量,相比传统数据库系统面对面对快速增长数据时的存储处理分析效率低下,大数据能够汇总所有的结构化、非结构化数据,将各类数据做整合、计算、处理,以及层次传输。
把大数据与物联网结合,就是让物联网感知数据,大数据进行处理、传输,在进行数据计算、挖掘、预测、归类、决策之后,再传递到物联网层面去执行,从而实现物联网到大数据再到物联网的闭环。
二、大数据与物联网结合下的学习模式
1、课程资料作业数字化
以往传统的课堂教学从线下逐渐转移到线上,越来越多的学生利用手机、平板等移动终端,登录线上平台学习下载资料,这样可以不受时间地点的限制,进行反复学习。而且网络教学、远程教学平台的平台增多,也让学生有更多选择。
教学资源也得到丰富,除了传统的教材、参考资料,还增加了音频、微课、视频、虚拟现实等形式,学生通过各种不同形式的展现,了解知识点的前后联系,从而建立对各知识点的关联,进行知识点的类比总结。不仅授课方式运用了各种形式的媒体,学生也利用多媒体来制作作业。
2、学习路径个性化
传统的教育方法,由于教师无法完全了解学生的知识水平和能力,所以难以进行因材施教。通过大数据和物联网技术,可以从多维度收集学生的知识水平、认知能力等学习特征,通过对数据的处理,建立学生学习特征的模型。同时对知识点的关系进行建模,形成知识点模型。把学生学习特征模型和知识点模型进行结合,并制定模型的调整原则。在学生进行一段学习之后,模型就会根据收集到的学生学习信息、学习特征,为学生推荐适合学生学习进度、匹配学生学习能力的学习计划,而且学习计划还在随着收集到的学生学习数据以及知识点的变化,而不断进行更新。
3、智慧答疑筛选
学校利用大数据和物联网,制定学习资源库,包含海量的学习资源,教师利用资源库,构建互动的教学场景,学生可以根据在线呈现的学习场景进行学习,并在线提交作业。此时由虚拟助教智能进行答疑,从而实现学生的自主学习。大数据把收集到的学生问题进行分析和挖掘,从而找出学生普遍存在的问题,反馈给教师,教师对教学内容作出调整。通过这种形式,学生不仅进行了学习,也间接帮助教师进行课程内容的改进。
面对各个渠道的海量学习资源,学生也需要大数据和物联网的帮助,来快速评估学习资源的价值,因为很多资源存在重复性,或者内容价值不高,而学生没有足够的时间学习所有的资源,并从中筛选出自己需要的学习资源。所以学生利用大数据和物联网,先对学习资源进行筛选,选择出自己需要的学习资源,然后进行相应的学习。在这个过程中,也培养了学生利用互联网科技技术的能力,以及通过利用数据从而做出决策的能力。
4、深度探索分享
通过物联网技术,实现了智慧黑板、书包、智能终端等教学仪器的改造更新,以及教师的科技辅助教学。比如让学生在物联网系统中,通过虚拟空间对学习问题进行建模,从而使得问题更加具体化,帮助学生更好的理解问题,教师也可以通过物联网建立的教学管理系统,查看学生的建模流程等实验情况,从而进行定制化指导。
由于物联网不受到时间和地理的限制,学生在学习做题之后,可以和其他学生就问题进行实时的分享和探讨,从而对知识点进行巩固,对学习成果进行总结和提炼。所以相比传统的学习,基于物联网的学习模式更加具有开放性和创新性,因为打破了空间时间的限制,学生利用物联网提供的物质信息优势,从而进行学习的科学探究,让学生在更高维度的思维上进行学习探索,促进学生思维能力向高级进行发展。
为推进大数据提前进入学生的视线,在三年级开始进行大数据基础软件Form-word的学习。软件从数据的常规设置、统计开始,运用数据的链接、搜集,对生活中学生家庭成员信息数据的整理,学生能直观的观测统计数据,便于对成员信息的了解。通过学习,学生能初步了解大数据的意义,为以后的学习提供帮助。
结束语
随着5G网络等基础网络设施的覆盖,人工智能、区块链等新兴网络技术的应用,物联网、大数据产业也将得到高速发展,教师和学生也将紧密合作,构建真正满足未来学生需求的学习环境和学习模式。
参考文献:
[1]刘洪波,陆春连.从“数字校园”到“智慧校园”的建设探索[J].产业与科技论坛,2020,19(14):283-284.
[2]汪岩.“互联网+大数据”时代智慧校园建设探析[J].信息与电脑(理论版),2020,32(10):226-227.
[3]高子林,熊江,罗卫敏.基于互联网+大数据时代的教育教改探索[J].卫星电视与宽带多媒体,2019(24):137-138.