智慧實訓(xùn)智能化管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

肖海霞

摘 要：智慧實訓(xùn)智能化管理系統(tǒng)旨在使實訓(xùn)管理智能化，提高實訓(xùn)基地設(shè)備使用率，有效緩解學(xué)校實訓(xùn)設(shè)備有限、師生比限制壓力，節(jié)約人力物力，提高實訓(xùn)管理智能化。本文從開發(fā)的目的、系統(tǒng)的功能、工作原理、成果、應(yīng)用及存在問題幾個方面進行闡述。

關(guān)鍵詞：智慧實訓(xùn) 智能化管理系統(tǒng) 實訓(xùn)基地

物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展推動了教育由信息化向智能化的整體躍升，智慧教育形態(tài)已初現(xiàn)端倪。對于中職化工專業(yè)的實訓(xùn)教學(xué)，如何提高學(xué)生的實訓(xùn)興趣和實訓(xùn)效果，如何提高實訓(xùn)設(shè)備利用率，如何智能化管理實訓(xùn)基地，如何在學(xué)生訓(xùn)練有問題時迅速答疑解惑，這就成為開發(fā)智慧實訓(xùn)智能化管理系統(tǒng)的動力。[1]

一、開發(fā)的目的

建立一套完整的智慧實訓(xùn)智能化管理系統(tǒng)，通過開發(fā)身份識別系統(tǒng)、設(shè)備操作權(quán)限系統(tǒng)、實訓(xùn)指導(dǎo)系統(tǒng)、有害操作預(yù)警保護系統(tǒng)、遠程交流系統(tǒng)、遠程管理系統(tǒng)、遠程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)學(xué)生智慧實訓(xùn)。[2]

二、系統(tǒng)的功能

利用身份識別系統(tǒng)建立學(xué)校智慧實訓(xùn)智能化管理系統(tǒng)，使學(xué)生的實訓(xùn)時間和空間得以大大延伸和擴展，可以實現(xiàn)以下功能：

1.學(xué)生可在指定時間范圍內(nèi)，通過身份識別，自行完成規(guī)定的實訓(xùn)操作；

2.教師可遠程通過語音、視頻或網(wǎng)絡(luò)交互系統(tǒng)指導(dǎo)學(xué)生完成實訓(xùn)操作；

3.可以針對學(xué)生的操作進行評分記錄；

4.實現(xiàn)對實驗上機學(xué)生的身份識別、實驗臺電源控制、實驗內(nèi)容要求的自動生成、實驗數(shù)據(jù)和成績的記錄、學(xué)期末各類實驗工作量的統(tǒng)計和上傳等。下圖為實訓(xùn)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

管理主機（上位機）包括文件管理、用戶管理、課程管理、教學(xué)管理、查詢統(tǒng)計等模塊。系統(tǒng)具備三方面的功能：實訓(xùn)選課前的數(shù)據(jù)準備、實訓(xùn)選課期間的管理和實訓(xùn)選課完成后的數(shù)據(jù)處理。下圖為管理主機系統(tǒng)功能組成框圖。

三、工作原理

本實訓(xùn)管理系統(tǒng)采用B/S模式的多層結(jié)構(gòu)建立學(xué)生在WEB上的預(yù)約系統(tǒng)和實現(xiàn)教師、管理員對實訓(xùn)場地、實訓(xùn)項目、實訓(xùn)成績錄入等的管理。

如圖所示，由用戶層、功能邏輯層和數(shù)據(jù)層組成。

四、開發(fā)成果與應(yīng)用

以本校化工系為例，已實現(xiàn)智慧實訓(xùn)并投入使用的設(shè)備有精餾實訓(xùn)裝置、吸收與解吸實訓(xùn)裝置、萃取實訓(xùn)裝置、傳熱實訓(xùn)裝置、干燥實訓(xùn)裝置、管路拆裝裝置、流體輸送裝置、醋酸乙酯生產(chǎn)裝置、丙烯酸仿真工廠裝置、全玻璃仿真裝置、平板硫化機、注塑機。

學(xué)生采用自愿學(xué)習(xí)的方式進行考察應(yīng)用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：智慧實訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用人數(shù)已經(jīng)達到普及的程度。其中就業(yè)班使用人數(shù)和使用智慧實訓(xùn)裝置最多，初中起點五年制專科班（3+2）次之，升學(xué)班使用人數(shù)最少。這是因為就業(yè)班學(xué)生人數(shù)相對較多，且其實訓(xùn)課程以智慧實訓(xùn)和現(xiàn)場教學(xué)相結(jié)合的形式進行教學(xué)，同時，學(xué)生自身也認為多參加智慧實訓(xùn)對將來的就業(yè)益處良多。升學(xué)班學(xué)生人數(shù)相對最少，并且，升學(xué)班的學(xué)生在實訓(xùn)方面把絕大部分精力都放在了計算機仿真上，因此，智慧實訓(xùn)裝置的使用就很有限了。初中起點五年制專科班（3+2）的學(xué)生在這幾方面都是居中的。[3]

五、提高智慧實訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用的途徑

1.設(shè)備設(shè)計有安全制動措施，一旦出現(xiàn)問題，及時停止設(shè)備，以免造成人身和設(shè)備損失。

2.構(gòu)建完備的實訓(xùn)指導(dǎo)資源庫，鼓勵學(xué)生實訓(xùn)前預(yù)習(xí)，實訓(xùn)時指導(dǎo)，實訓(xùn)后復(fù)習(xí)。

3.制定鼓勵和激勵措施，提高學(xué)生智慧實訓(xùn)的興趣。

六、應(yīng)用中存在的問題

1.設(shè)備安全保障存在問題

實訓(xùn)過程中，由于學(xué)生操作不當(dāng)可能會對設(shè)備造成一定的損壞，尤其是儀表等零部件，帶來一定經(jīng)濟損失的同時，也耽誤正常的教學(xué)進度。

2.缺乏有效的指導(dǎo)

學(xué)生在實訓(xùn)過程中經(jīng)常因為操作不熟練或錯誤操作而無法完成實訓(xùn)，網(wǎng)上詢問指導(dǎo)教師時又由于教師并不是實時在線而得不到及時有效的解答。[4]

參考文獻

[1] 宣琪.陳磊. 漫步”云”端智慧”實訓(xùn)”——基于”互聯(lián)網(wǎng)+”的電子”云實訓(xùn)”系統(tǒng)開發(fā)與實踐[J]. 中國教育信息化基礎(chǔ)教育. 2015（10）

[2] 柳軍，許祥云，蘇力華，肖遠華. 談?wù)劸W(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)環(huán)境下教育教學(xué)資源庫的建設(shè)[J]. 教育信息化. 2005（01）

[3] 桑菁華 焦益華“智慧南京”頂層設(shè)計下的“智慧教育”總體架構(gòu)及信息服務(wù)平臺構(gòu)建. [DB/OL].[2014-02-13]

[4] 黃志強. 教育資源庫的智能引導(dǎo)技術(shù)研究[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù). 2005（02）endprint