12、物联网在教育领域的应用与挑战

物联网在教育领域的应用与挑战

1. 物联网助力特殊需求学生教育

物联网为特殊需求学生提供了随机且频繁重复实验的机会，而不会造成重大财产损失或产生高额成本。这使得他们有更多时间重复实验，从而减少挫败感，降低自我意识。此外，通过匿名化，有可能实现无偏见的绩效评估。例如，对于有阅读和计算障碍的学生，匿名化可能对他们有利，因为物联网的一些功能（如自动纠错）可以改善学生成绩中的偏差，因为教师不知道他们评估的是否是有学习挑战的学生。

2. 在线学习者情绪状态监测工具

目前，在教育中处理情绪问题缺乏经过实证验证的充分策略。将物联网技术与大数据分析相结合，以支持在在线学习过程中检测和应对学习者的情绪状态，可以积极提高学习者的学习动力和对课程氛围的满意度，从而可能降低在线课程的辍学率。捕获的数据还可以为学生的福祉提供有价值的见解，并改善所提供的“反馈”。

例如，可以利用简单的网络摄像头结合现有的情绪检测人工智能编程接口（API），以一种经济实惠且非侵入性的基于情绪的电子学习方式，检测远程学习者的面部表情。网络摄像头还可用于捕捉学习者的眼动轨迹（检测学习者的注视位置），提供此类服务的公司包括 GazeHawk 和 EyeTrackShop。此外，像 Fitbit 这样的健身监测设备也可用于获取学习者的心跳数据。

基于此，开发了一个学习管理系统（LMS），用于实时捕捉和应对远程学习者的情绪。该系统使用 Python 3.7 开发，系统客户端 API 包括 JQuery、用于页面 UI 的材料以及用于与 Web 服务器通信的 Websocket。系统服务器 API 如下：用于 Web 服务的 Tornado 框架、OpenCV、Keras CNN 模型以及用于