基于IOT的高校教学空间优化设计研究 ——以河北工业大学南院为例

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“数字”和“物联网(Internet of Things,简称IOT)”的驱动加持实现了物与物、物与人的泛在连接,让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的教学目标,深刻影响着教学活动和教学方式。多元化、自主性、跨时空以学为主的学习方式成为了新的教学特征,辅助学习、深度学习、自我学习均对传统教学空间提出了挑战,教学空间设计更加注重协作、丰富和多元的教育体验。一方面IOT加速了高校教学空间的迭代升级,另一方面使高校教学空间面临着大量数字设备的涌入、教学活动的离散、社会关系的疏远等困境。因此,通过整体性的优化设计将IOT与教学空间进行有效融合,强化教学空间与技术的关系,满足动态发展的时代教学需求,丰富高校教学社区组织形态,重新定义教学空间设计及实践,实现解构、重塑教学空间与学校环境,推动高校教育教学数字化建设与发展。本文以基于IOT建设的高校教学空间为研究对象,以建构主义理论、情景学习理论、全生命周期理论以及集成化设计理论为主要研究理论展开:首先,分析了国内外IOT高校教学空间的变革及实践研究,明确了IOT高校教学空间由“物”的构成要素,向物联技术、空间形态和空间组织三要素融合的方向转变,并结合教学空间研究理论提出了空间优化原型,为后续研究奠定基础。其次,在解构计划行为理论模型的基础上,引入了任务技术适配理论模型和探究社区理论模型,结合教学空间构成要素,构建了IOT高校教学空间影响因素模型。通过问卷调查、访谈等方式进行数据收集,采用结构方程模型的分析方法,利用SPSS26.0S和Amos软件验证了模型与数据的拟合度。在此基础上采用路径分析法和扎根理论方法,计算并得出了IOT高校教学空间设计的影响因素,包含活动适配性、去中心度、社交引导性等,并据此提出了优化设计原则。再次,建立了空间技术-空间形态-空间组织的融合优化框架,以及整体-局部-整体的优化结构,以影响因素为切入点提出了优化策略:构建IOT与空间适用层级,空间形态分级优化、重组类型,空间组织序列重组、多维融合。提升了IOT与空间的有效融合,增加了需求与空间的多重选择,促进了社会关系与空间的深度互动。最后,以河北工业大学南院教学空间为研究对象,针对实地调研总结现状问题,采用优化设计策略,设计了基于IOT的高校教学空间优化方案,验证了优化设计策略的适用性与可行性,以期为当下高校教学空间优化设计提供参考和借鉴。
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