基于物联网的语言实验室管理模式探究:物联网实验室

　　摘 要：针对传统语言实验室管理存在的种种弊端，探讨如何利用物联网技术提升语言实验室的管理水平。在分析物联网内涵的基础上，构建了基于物联网技术的语言实验室管理模式，并对物联网技术在语言实验室管理中的应用进行了具体阐述。
　　关键词：物联网；语言实验室；管理模式
　　
　　Research on language lab management mode based on the internet of things
　　Xu Chunling
　　Zhejiang industry polytechnic college, Shaoxing, 312000, China
　　Abstract: According to the problems in the traditional management of language lab, this paper is dedicated to make use of the internet of things to improve the management. Based on the meaning and features of the internet of things, the paper constructs new language lab management mode and gives the concrete application of the internet of things technology in language lab management.
　　Key words: the internet of things; language lab; management mode
　　
　　语言实验室是培养学生外语听、说、读能力的重要场所，语言实验室的管理水平直接影响外语教学设备资源效益的发挥，关系到高校外语教育质量。因此，加强语言实验室的管理是外语教学、科研顺利开展的重要保障。长期以来，语言实验室都是采用人工管理的方式，效率低且容易出错，在实验室环境卫生保持、设备运行状态监测、设备故障责任追踪、设备安全保障、学生出勤情况统计等方面尚存在不少亟待解决的问题。考虑借助物联网这一先进技术对语言实验室进行管理，达到解决当前语言实验室管理中种种难题的目的。
　　
　　1 物联网的内涵
　　
　　物联网(The Internet of Things，简称IOT)指将各种信息传感设备，射频识别装置、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等装置与互联网相结合而形成的一个巨大网络，从人与人之间的连接沟通扩展到人与物、物与物之间的连接沟通。物联网可以让设备终端与网络连接起来，进行信息交换和通讯，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，主要有由全球产品电子代码、射频识别系统和信息网络系统三大部分组成。
　　在这个网络中，物品之间无需人的干预就能够进行“交流”，其实质是利用一种能够让物品“开口说话”的技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联共享，而RFID正是这种能够让物品“开口说话”的技术。在“物联网”构想中，RFID标签中存储着规范且具有互用性的信息，通过无线网络自动采集到中央信息系统，实现物品的识别，进而通过开放性的互联网络进行信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。
　　物联网运行过程可分为三步：
　　第一步：标识物体属性，包括静态和动态属性。静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测。
　　第二步：物体属性读取和转换。识别设备实现属性读取，并将属性信息转换为适合网络传输的数据格式。
　　第三步：信息的传输和计算。物体信息通过网络传输到信息处理中心，信息处理中心实现相关计算。
　　物联网充分将新一代IT技术运用到各行各业之中，将感应器嵌入到电网、铁路、桥梁、供水系统和油气管道等各种物体中，然后将之与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。在这个网络中，能力超强的中心计算机群能够对整合网络内部的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制，在此基础上，人类能够以更加精准和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”的状态，进而提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然的关系。
　　
　　2 基于物联网的语言实验室管理模式
　　
　　物联网能够实现人类社会与物理系统的有效整合，能够实现对整合系统内的人员、设备进行实时的信息采集和管理控制，可以对系统内的行为进行动态追踪，极大地提高了系统的自动化、智能化程度。语言实验室的管理是一个复杂、系统的工作，尤其是语言实验室的日常管理，采用人工管理的形式，效率低下、问题频出。笔者探讨基于物联网的语言实验室管理模式，利用物联网技术改善语言实验室的日常管理工作。
　　语言实验室的日常管理，主要可以认为是对人、物、事的管理。即有效促进人、物、事高效运作的过程。在物联网技术的基础上结合语言实验室管理现状，设计出了基于物联网的语言实验室管理模式图(如图1所示)。
　　
　　图1 物联网视角的语音室管理模式图
　　基于物联网的语言实验室管理，一是需要对语言实验室系统的人、物进行属性标识，依据静态属性和动态属性的不同，分别配置标签和传感器。二是识别设备的安装，针对不同的属性标识，安装识别设备。三是将信号接入互联网，数据处理中心接受、处理数据。
　　3 物联网在语言实验室管理中的应用
　　
　　在语言实验室日常管理中，物联网技术在三个方面得以体现，分别为人、物、事的管理。
　　3.1 人的管理
　　3.1.1 学生考勤
　　在语言实验室门口架设RFID读取器，同时给每个学生佩戴RFID标签，实验系统会自动感测RFID信息，结合学生课堂学习监控等统计学生的出勤情况。教师可通过网络查询学生出勤率、课堂学习信息等获知学生上课情况。
　　3.1.2 教师评估
　　利用物联网的多种数据采集终端，对课堂中教师的教学行为进行采集，随时对教师教学管理、教学实施和教学保障工作状态进行全方位、全天候的质量评估监控。并且提供多种数据处理结果，对教师进行全面的分析评估，科学、公正、合理地反映教师课堂教学质量，并帮助教师找出差距，分析原因，进一步提高学校教学水平和教师素质，建设一支理论基础雄厚，实践能力更强的高素质师资队伍。
　　3.2 物的管理
　　3.2.1 构建智能化教学环境
　　物联网的引入使教学环境的每个物件都具有了数字化、网络化、智能化的特性，管理员可即时捕捉、分析师生教与学的需求信息，并做出相应调整，为师生提供更加智能化的教学支持。
　　例如，可在教室内装上有特种感知的传感器，管理员通过管理计算机设定教室照明灯、风扇、空调的开关和语音设备的启动时间，上课前计算机遥控传感器自动开启各类设备，下课时再自动关闭，提高了管理员的工作效率。我们还可以在实验室门口处装上探测器，探测学生是否带有零食、饮料等禁止携带入内的物品进入实验室，并对违规者发出警告，从而加强语言实验室环境安全与卫生的维持。
　　3.2.2 设备信息管理
　　传统上，我们获知实验设备或者耗材的相关信息一般都是通过翻阅产品说明书。这种纸质的说明书很容易被丢失或遭到污损，不方便保存。使用物联网中的RFID技术对实验设备进行管理，可用电子标签将实验设备的基本属性(型号、规格、出厂日期、单价、设备号、使用地点、生产厂家、维修记录等)和帮助信息等内容存储起来，通过阅读器阅读即可方便地获知并可通过网络进行管理。当存储的信息内容发生变化时，用手持读/写卡器修改芯片内容，更新电子标签，同时更新后的标签信息可自动通过手持机发送到设备管理服务器进行数据更新，进而减少盘点时间，提高盘点质量。
　　由于实验设备的电子标签存储有大量信息及维护、维修记录，这样在现场就可以很清楚地掌握该设备的使用情况，设备维护、巡检后的信息立刻即可录入手持机，同时存储在设备的电子标签中，这样不仅节省了人力、物力，同时也提高了实验设备的使用效率，使设备巡检、维护变得简单易行。
　　3.2.3 设备状态检测
　　语言实验室管理中，设备状态检测是一项重要工作。设备的维修与否是建立在设备状态检测的基础上。传统的设备维修一般采用两种方式：一种是定期维修，经过一定时间运行后，统一对设备进行检修；另一种是故障后维修，当设备运行出现故障后对设备进行维修。定期维修，容易造成资源浪费，在一些不需要维修的设备上浪费时间和资源。故障后维修周期较长，不能尽快投入使用，影响正常的实验教学进程。因此，实验设备的运行状态监测是实验设备管理的重中之重。
　　物联网环境下，在实验设备中嵌入传感器，监控设备运行状态，评估关键的运行参数，设备的这些关键运行参数一旦发生改变，传感器将会立刻向物联网发出警示信号，信息处理中心在收到这些信号后，设备运行状态评估系统将对设备运行状态进行评估，并反馈评估结果。管理者根据系统反馈结果，进行设备管理决策，决定设备维修策略。
　　3.3 事的管理
　　3.3.1 学习过程评估
　　物联网能同步记录学习过程，可以应用到学习过程评估中。同时，学生可以多方面利用记录的学习过程：如果在学习过程中，学生对某项知识理解不透彻或有错误，可以利用记录过程进行学习反思，寻找学习失败原因；也可以利用学习记录信息，回顾学习过程，加深对学习涉及知识的理解。
　　3.3.2 故障责任追踪
　　语言实验室内每天都有不同班级的学生来上课，承担教学任务繁多，实验设备很容易出现故障，如果没有充分的证据说明，管理员很难查出设备损坏的原因，即便查出是人为损坏，也很难追踪到具体的责任人，以至于不能立刻采取有效的处罚措施。使用射频跟踪自动识别管理系统，由于每台设备上都装有射频芯片，储存了大量的有关设备信息，包括每次维护、维修、巡检的记录，而这些信息是不能随意更改的，这就避免了一旦出现相关责任事故，不能明确责任的问题，使实验设备日常维护工作变得有据可查。
　　3.3.3 安全管理
　　使用RFID技术，可以对语言实验室设备进行实时的跟踪管理，可以尝试在每个实验室门上安装门禁模块，该模块包括读头和联网接头，其主要的功能是自动扫描进出实验室门的物品，并将搬动时间、进出房间号等信息发给中心管理计算机。管理员可运用此技术为实验设备预定若干命令，并设置报警装置。这样，当有人将带有电子标签的实验设备带出实验室时，就会被门禁模块扫描到，如果当前位置与预定位置不相符，门禁模块即可发出报警讯号，并将该信息通过网络传输到中心管理计算机，防止私自挪用实验室设备或发生意外情况，达到保护实验设备安全的目的。
　　
　　4 结束语
　　
　　借助物联网技术，可以使琐碎、复杂、低效的手工管理转变为简单、轻松、高效的自动化管理，极大地简化了管理流程，降低了管理人员的劳动强度，提升了管理效率。由此可见，物联网技术必将成为语言实验室智能化管理的一个重要手段。
　　
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