利用物联网技术开展小学智慧校园建设的实践
作者： 黄巍 倪海涛随着信息时代的发展和素质教育的推进，利用物联网技术开展小学智慧校园建设的实践已经得到广泛重视。物联网作为互联网技术所延伸出的一种新型技术，对建设智慧校园有着十分重要的意义和价值。融合物联网技术为学生优化校园环境，创设智能化的学习氛围，将有效提高小学教学质量和效率。
物联网技术已经广泛地应用于小学校园建设中，全国部分学校已经完成了智慧校园的建设工作，为学生学习和生活提供了智能化的学习环境，促进学生身心健康发展。利用互联网技术建设小学智慧校园，对传统的校园环境和教学模式进行改革和创新，来加强信息智能化在小学教学、生活、管理等方面的应用，根据教师和学生不同的学习需求针对性地提供教学服务，提高了小学智慧校园的教学水平和管理技术，促进我国素质教育事业的可持续发展。
一、物联网技术与智慧校园
物联网技术是指在互联网基础上所延伸和扩展出的网络技术，运用各种高科技技术将信息传感设备与网络相结合，实现任何时间，任何地点，人机物的互联互通模式。互联网技术作为互联网时代发展下的创新产物，是信息技术的重要组成成分，从字面意思可以看出物联网技术就是指物物相连，万物万联，是促进社会智能化发展的有效途径。物联网技术的核心和发展脱离不了互联网基础，是在互联网基础上进行延伸和扩展的新型网络，可以保证用户在使用时实现物品与物品，物品与用户和用户与网络之间进行信息交换和通信，实现了物与物，物与人的信息连接。物联网技术通过各种信息传感器，红外感应器，激光扫描器等先进的信息技术，实时采集任何需要监控互动的物体或过程，将采集到的信息接入网络，实现物品和过程的智能化感知、识别和管理，是促进我国信息化时代发展的高新技术。
智慧校园是智慧化的校园，是指以物联网为核心所开展的智慧化校园学习、生活一体化的环境，将物联网技术融入学生学习、生活和校园管理中，有效实现智慧化服务和管理的校园模式。智慧校园与传统的校园相比，在校园环境上发生了巨大的改变，对传统的教学模式进行改革和创新，将物联网技术运用到日常生活和学习中，使教师在镜头下便可以为学生进行知识讲解，实现优秀师资共享，教学范围提高的目的。智慧校园将物联网技术、大数据和人工智能等信息技术相融合，为学生建立智能化的校园生活和新式的教学模式，促进学生学习生活和校园管理智能化发展。
二、物联网技术开展小学智慧校园建设的价值
1.有利于提高小学教学质量
利用物联网技术建设小学智慧校园，有利于提高小学教学的质量和效率，为学生营造一个智能化的学习和生活氛围，引导学生在生动有趣的学习氛围中对知识进行吸收和掌握，促进学生学习效率的提高。在小学智慧教育建设中运用互联网技术，能够将课堂上抽象的知识转化成生动形象的图片视频，激发学生学习的兴趣和积极性，落实新课标对小学教学提出的目标，有效地提高小学教学的质量。智慧校园的建设将信息技术和互联网技术融入小学教学中，可以有效利用学生的课余时间进行随时随地的学习，帮助学生养成自主学习的良好习惯，促进学生综合素质和学习能力的快速发展。利用互联网技术建设小学智慧校园，为学生的学习和生活提供便捷服务，对传统的教学模式和教学体系进行改革和创新，优化小学教学的方法，促进小学教学质量的提高。
2.有利于培养综合性人才
随着社会的发展和素质教育的不断深入，培养社会需要和全能型的人才成为小学教学的目标，以此满足社会发展对于人才的需求。物联网技术在建设小学智慧校园中的应用，提高了小学教学水平，为培养综合性人才提供技术和硬件支撑，有效促进小学智慧校园中培养的学生能够满足社会和时代发展的需求。基于物联网技术开展的小学智慧校园，将物联网技术合理地融入小学教学和生活中，为教师开展小学教学奠定了良好的基础保障。信息技术在小学智慧校园建设中的合理运用，推动了远程学习、移动教学、碎片化时间学习等教学模式的开展，为培养社会需要的综合性人才营造良好的学习氛围，使学生在小学智慧校园中提高自身的学习能力和解决问题的能力，促进学生全面发展。在建设小学智慧校园中运用物联网技术，改革和创新传统的智慧校园教学和管理措施，将信息技术与小学教学课堂紧密结合，为学生打造高质量、智能化的小学教学课堂，满足学生各个阶段对学习的需求，为社会发展奠定人才基础。
三、物联网技术开展小学智慧校园建设的措施
1.建设智能的教学建筑
校园内建筑是开展教学的重要基础。在物联网的智慧校园建设中，应重点进行建筑智能化融合。以图书馆为例，智慧图书馆是智慧校园建设中重要的组成部分，利用物联网技术来建设和管理智能图书馆，为学生课外阅读提供便利的条件，帮助学生养成热爱阅读、热爱学习的良好习惯，促进学生自主学习能力的提高。利用物联网技术建设小学智慧校园，智能图书馆在物联网技术的支持下呈现信息化发展的趋势，将物联网技术中“RFID”应用到智能图书馆建设和管理系统中，可以有效地实现电子标签服务，读者信息以及图书馆内书籍查询功能，缩短了学生在借书过程中的登记时间，为学生阅读课外书籍提供了便利条件。物联网技术在智能图书馆中的应用，使学生在借阅书籍时可以根据自己的需要直接拿走书籍，物联网技术可以自主地对学生的借书信息和读者信息进行记录，智能图书馆可以实现自主借书自主还书。物联网技术对学生的借书情况进行记录和信息收集，学校也可以根据物联网所提供的数据信息来对学生图书的喜好和需求进行统计，针对性地为学生提供个性化图书推荐服务，大批量地引进学生所需要的图书，培养学生良好的阅读习惯，促进智慧图书馆信息化服务。学校利用物联网技术建设小学智慧校园，将物联网技术应用到智能图书馆管理工作中，优化了智能图书馆的管理模式，运用物联网技术中人脸识别，红外无线传感等技术，对学生的借阅情况进行实时收集处理，实现人机信息交互和资源信息共享。在物联网技术支持下的小学智慧图书馆管理工作中，学校也可以将智能图书馆中馆内藏阅读信息向学生和教师进行推送，为学生和教师阅读提供多样化、智能化的服务，有利于学生和教师在智能图书馆中进行学习，开阔阅读视野。
2.打造智能的校园安防
校园安防管理工作是建设小学智慧校园的基础，保证教师和学生能有一个安全良好的学习环境，降低学生和教师在校园内的风险。利用物联网技术建设小学智慧校园，学校可以将物联网技术合理地应用到校园安防管理工作中，使校园安防管理工作呈现智能化、信息化发展趋势。学校在物联网技术支持下的小学智慧校园建设中，运用安防校园巡逻机器人来代替传统的人工巡逻，对小学校园和周边环境进行全方面地监控，能够及时发现对学生和教师有安全威胁的情况并做出处理，为教师和学生提供安全的校园保障。安防校园巡逻机器人是利用物联网技术所创造出的一种智能化产物，可以对校园内任何角落和场所进行自动巡逻，监控和危险自动报警等功能。与传统的人工校园安防相比，校园巡逻机器人的自动监控功能可以更加安全可靠，对校园内可能出现的危险进行记录和及时的报警，在校园内24小时地进行不间断巡逻工作，提高了小学校园的安保水平。学校在安保校园巡逻机器人中录入学校内学生、教师和工作人员的人脸信息、车辆信息等，使安保校园巡逻机器人在自动巡逻过程中对校园内的合法注册面孔进行识别，及时对不合法的面孔和身份不明的车辆进行报警，有效地避免安全隐患的出现，为教师和学生的工作学习提供良好安全的校园环境。
3.提供丰富的教学资源
利用物联网技术打造的小学智慧校园，为学生和教师提供了丰富的学习资源，改变传统的小学教学模式，运用物联网技术创造多样式的教学方法，有效激发学生的学习兴趣，拓展学生的学习视野。教师在小学智慧校园教学中，可以利用物联网技术将抽象复杂的小学课本知识转化成生动形象的具体情境，使学生直观地去学习和了解所学的知识，有利于提高学生的学习能力和实践操作能力，促进小学教学质量和效率的提高。在小学智慧校园中，学校也可以利用物联网技术为学生创设一个学习的平台，在平台中添加学生所需要的教学资源和课外知识，使学生能够随时随地通过学习平台进行知识学习，帮助学生养成良好的自主学习习惯，促进学生综合素质的提高。学生在物联网技术支持下的学习平台中进行学习，充分地利用网络上的学习资源来拓展自己的视野。物联网平台也可以对学生的学习情况和过程进行记录，将数据信息及时地反馈给教师，使教师可以根据信息来察觉学生在课堂学习中的不足，改善自身的教学模式，有效地提高小学教学课堂的质量和效率。
4.管理日常的考勤信息
物联网技术支持下的人脸识别技术在人们生活和工作中的应用十分广泛，我国利用人脸识别技术对涉案犯罪分子进行身份识别，对驾驶证和居民护照进行身份查验，提高了工作的质量和效率。利用物联网技术建设小学智慧校园，学校也可以将人脸识别技术应用到学生、教师的日常考勤和管理工作中，对学生是否来上课和上课是否认真听讲进行自动考勤识别，帮助学生养成良好的学习习惯。目前，应用在小学智慧校园中的人脸识别考勤系统主要分为两种：一、移动人脸识别考勤管理系统。移动人脸识别学生考勤管理系统是指教师利用物联网技术中的人脸识别技术对学生上课时间进行设置，将人脸识别的摄像头对准教室门口，早上小学生进入教学课堂时，摄像头可以准确地记录下每位学生到达教室的时间，识别教室内学生的个人信息。到上课时间时，教师可以对人脸识别系统中的信息数据进行比对和收集，及时地了解每位学生上课是否出现迟到缺课等现象，对学生的学习进行有效监督。二、固定人脸识别考勤管理系统。固定人脸识别考勤管理系统是教师将系统安装在教室内，教师需要提前在固定人脸识别考勤系统中设定好考勤的时间和自动录像功能，摄像头在到达教师设置的时间时，可以自动地对教室内学生进行人脸识别和信息采集，教师可以自行地对系统中的数据进行分析，检测出学生是否有上课睡觉，不认真听讲的情况，帮助学生进行学习习惯的规范，提高小学生的学习效率。基于物联网技术开展小学智慧校园建设工作，学校将物联网技术下的人脸识别技术应用到学生日常考勤信息管理系统中，对学生上课情况进行规范和管理，监督学生认真听讲，有效地提高小学教学课堂的质量和效率，促进学生养成良好的学习习惯。
利用物联网技术建设小学智慧校园，为学生的学习和生活创设一个智能化的环境氛围，使学生在智能化的校园环境中进行学习和生活，实现新课标对小学教学的目标。利用物联网技术建设校园智能图书馆，开展智能化校园安防管理工作，为学生提供丰富的教学资源，采用人脸识别技术进行日常考勤信息的管理等四个方面，建设智能化、信息化的小学智慧校园，激发学生的学习热情和学习兴趣，为学生的学习和生活提供便利条件，保障学生在安全的校园环境内进行学习，促进小学生综合素质和学习能力的全面发展。
（本文系中国教育技术协会“十四五”规划课题《利用物联网技术开展小学智慧校园建设的实践研究》的阶段成果之一，编号：KT2021204-P133。）