物联网技术在自习课堂管理中的应用、反思及构想

物联网技术在自习课堂管理中的应用、反思及构想

王张艳

南京市软件谷中学

摘要：物联网技术发展迅速，已经渗透到我们日常生活的方方面面，但它在教育教学中的应用相对较少，大多存在于信息技术课本个别章节的介绍。学校课堂管理，更多地还是采用传统的方法。笔者在学习物联网知识的基础上，利用学校STEAM实验室的物联网套件，自己设计了可以应用于自习课管理的一套简单设备，并经过几次试用后进行了改良，并与学生探讨，并提出了一些自己的反思和设想。

关键词：物联网 自习课 管理

一、自习课管理的困境

上好自习课非常关键。可以利用它查漏补缺，可以用来完成老师布置的各项任务，也可以用来温习旧知或预习新知。然而，对于很多初中生来说，上好自习课面临很大的困境：有任课老师看管的自习课很容易变成这门课的“一言堂”，任课老师在讲课，同学们在听，并不是真正的自习课；没有老师看管的自习课，课堂纪律很难保证，需要班委尽心管理才能顺利进行，对于个别调皮又不服管的同学，班委更是要费劲心力，即便如此，有时结果也尽如人意。为了改变这种现状，笔者想到，可以借助科技手段来协助管理自习课。这种科技手段就是物联网技术。

二、关于物联网技术

目前较为公认的物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。如果要创建智慧校园，也可以借助物联网技术，比如，在室内放置温度传感器，传感器通过数据线与主控板链接，主控板同时连接小风扇和蓝牙装置，当检测到室内温度高于28度时，数据传输到主控板，主板控制打开风扇，同时通过蓝牙将温度数据传至手机上的数据库，实现智能风扇的功能。那么，如何利用物联网设备协助管理自习课呢？

三、利用物联网设备制作“自习课管理神器”

学校引进的物联网创新设计套件，包含控制主板、温度传感器、人体红外传感器等模块。在了解了这些配件的功能和使用方法之后，笔者设计了这样了一个“自习课管理神器”——控制主板上连接声音模块（即声音传感器，感知外界音量大小）、语音播报模块（录制教师的语音）、喇叭（播放教师的语音）。

主板通过数据线连接至电脑，通过xDing软件编写程序最终实现了这样的功能——当声音传感器感知到的音量超过50分贝时，喇叭就会播放教师提前录制好的语音“请同学们保持安静，班委记录吵闹的同学的名单”。

“神器”制作好之后，就要投入使用。笔者选择了一节全体教师开会的自习课投入使用。上课前，笔者将“神器”放置在讲台上，但是并未介绍其原理，只是和同学们“约法三章”：如果整节自习课它都没有响起报警，全班每位同学加一分，如果触发了报警，则每次报警全班每人扣一分，整节自习课由班长监督设备的运行情况。自习课下课后，笔者到教室查看情况，发现教室内鸦雀无声，安静异常。于是询问班长警报是否响起过，话音未落，设备开始大声播放语音“请同学们保持安静，班委记录吵闹的同学的名单”，全班哄堂大笑。笔者关掉设备，班长回复道整节课全班都极其安静，它一次都没有响起过，于是每位同学获得了一分加分，皆大欢喜。然后班里的同学开始好奇地询问这个“神器”到底是什么，哪里来的，怎么工作的，笔者便向同学们详细介绍了它的工作原理。

四、设备的改良及新的构想

然而，第二次自习课上，“神器”的效果却开始大打折扣。有部分同学出于好奇故意大声咳嗽想试探它的灵敏性到底如何，还有部分特别调皮的同学想着即使扣分也是全班“连坐”，闲来无事，故意闹出动静来出风头。一节课下来，班长无奈地报告说，都记不清它响了多少次了，还有部分同学就是故意捣乱的。

于是，针对这个问题，笔者对规章制度做了调整，个别同学故意捣乱的，直接扣当事人的分，但报警次数的记录也是个问题。于是，经过思考和研究，笔者对“神器”进行了升级——在主板上增加了一个OLED的模块，该模块相当于一块小型的显示屏，可以显示文字信息，初始信息是0，报警每响起一次，数字增加1，这样就解决了计数的问题。笔者对代码也进行了相应的修改和补充，完善后的“自习课管理神器”2.0版本的使用就顺畅了很多。然而，它的功能也是有限的。后来，笔者和全班学生进行了一次主题为“自习课管理神器的版本升级的构想”的讨论，旨在发现目前版本的“神器”的各种不足，并充分发挥想象力提出解决方案。在笔者介绍了物联网相关知识之后，同学们充分发挥主观能动性，提出了一系列问题和“天马行空”的构想。

1. “神器”目前只能感应声音分贝的大小，却无法区分不同同学的声音，需要班委时刻关注吵闹的同学，因此不够智能。可以添加声音识别的模块，提前将班级所有同学的声音录入，当有声音响起是，自动分辨同学的名字，并提醒当事人。
2. 自习课的绝对安静是很难保证的，也并非是必要的，比如，物品的意外掉落也可能引起报警，可以把每次触发报警时的分贝值存储、记录下来，对于特殊情况造成、且分贝值刚好出于报警临界值的情况，可以宽大处理。
3. 除了常规的自习课，午自习也可以用类似的方法来管理。午自习要求全体同学按时进教室，且进入后不能再随意出入，以免影响写作业或午休的同学。但免不了会有部分同学打着各种旗号找机会溜出教室。因此，可以在教室前后门门口各安装一个人体红外感应装置，午自习上课的铃声响过之后启动装置，一旦检测到有人经过门口，就会有蜂鸣器提醒。

笔者对同学们的各种构想给予了表扬，也感想良多。

五、反思与展望

将物联网技术引入到自习课的管理，是笔者的一次小小尝试，收获自然是有的。比如，带领同学们解开了看似高大上的技术称谓背后的原理，了解到其实很多看似高端的技术已经应用到了身边的各个角落，破除了对新技术的神秘感和畏惧感。并且通过切身的体验，发现了技术在实际应用中的不足之处，再结合自己的理解和构思，为技术的更新升级提出建议。在这个过程中，可以说师生都参与了进去，学生也都结合自己的思考提出了各种富有创意的想法，弥足珍贵。

这次实践也给笔者带来了很多反思。

1. 所谓的“自习课管理神器”是不是每节自习课都要用？

大部分同学们的答案是否定的。前几次的“尝鲜”之后，频繁的使用会使部分同学产生厌倦甚至抵触的情绪，觉得教师不够信任同学们。虽然不是视频监控，但其实是另外一种形式的“监听”，虽然目的是希望营造良好的自习课环境，但这种方式毕竟是外在压力的施加，而不是靠培养同学们的自觉主动性。所以，可以作为协助，但不能一直使用，更不宜产生依赖性。

2. 学生和其他教师会欢迎其他新技术加入课堂管理吗？

答案是既有期待也有担心。大家都很期待能接触到各种各样有趣的新技术，尤其是物联网这种实用又有意思的技术。但同时又担心这些技术的加入会不会使课堂变得冷冰冰，普通学生和班委之间，和任课教师及班主任之间的关系会不会变得冷淡和疏远？

3. 新技术加入的课堂管理与传统的管理方式相比有何特点？

最大的特点是评判标准可以量化，能尽量做到客观。但客观等于公正吗？笔者认为，未必。比如，由于技术的限制，目前无法做到精准判断声音的来源，因此是将全班同学作为一个整体来对待的，容易缺乏个性化关怀。这也是以后将其他技术引入课堂时尤其需要关注的问题。

参考文献

[1] 孔晓波. 物联网概念和演进路径[J].电信工程技术与标准化，2009，22（12）: 12- 14.