高職院校實訓基地信息化管理系統(tǒng)的建設實踐

孔祥剛 李朝陽

【摘 要】本文以廣西建設職業(yè)技術學院為例，針對高職院校實訓基地管理系統(tǒng)普遍存在管理人員數(shù)量不足、管理系統(tǒng)即時交互性差、資源利用低、缺乏科學評估等問題，提出構建由用戶層、功能業(yè)務層、數(shù)據(jù)交互層、數(shù)據(jù)訪問層4個層級組成，智能語音導覽系統(tǒng)、觸控互動查詢終端系統(tǒng)、智能無線廣播系統(tǒng)、高清網絡監(jiān)控系統(tǒng)、智能門禁控制系統(tǒng)、智能環(huán)境控制系統(tǒng)、智能交互式教學系統(tǒng)7個子系統(tǒng)構成的實訓基地信息化管理系統(tǒng)。

【關鍵詞】高職院校 實訓基地 信息化管理系統(tǒng) 建設

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）02C-0177-04

完善高職院校實訓基地的建設有利于推進專業(yè)建設、豐富實踐教學形式、強化職業(yè)技能培養(yǎng)，是構建現(xiàn)代職業(yè)教育體系的重要基礎和保障。近年來，隨著國家對職業(yè)教育的重視，實訓基地硬件設施的建設都普遍取得了較大的進展，但其管理水平仍較低，對教學資源的利用、教學水平和科研創(chuàng)新能力的提高產生較大的影響。因此，依托現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，營造網絡化的實訓教學氛圍，是提升實訓基地現(xiàn)代化管理水平的必然趨勢。本文針對高職院校實訓基地管理系統(tǒng)當前存在的普遍問題，對如何利用信息化手段提升實訓基地管理效能進行探索。

一、高職實訓基地管理系統(tǒng)存在的主要問題

（一）實訓基地專職管理人員數(shù)量嚴重不足，安全管理漏洞多。近年來，伴隨著國家對職業(yè)教育投入的增加，高職實訓基地的建設規(guī)模持續(xù)擴大，教學設備種類不斷增多，教學活動的開展日益頻繁，導致管理人員工作量激增，但是實訓專職管理人員的數(shù)量嚴重不足，同時管理人員的能力也有所欠缺。因此，這一矛盾常會導致實訓基地安全管理方面的漏洞，例如，高職院校參與實訓的學生眾多，且流動性大，為了提高實訓基地的使用率，某些情況下需要在非工作時段給學生開放，這些情況下都導致實訓場所面臨無人監(jiān)管。另外，實訓基地內有大量貴重儀器，由于管理不善、供電電壓不穩(wěn)定或者突然斷電，貴重儀器損壞的現(xiàn)象也時有發(fā)生。

（二）實訓基地管理系統(tǒng)的即時交互性差，便捷性不高。目前，不少高職院校在實訓基地建設期間已經引入了較為智能化的管理系統(tǒng)，然而，這些管理系統(tǒng)的操作多數(shù)只能面對臺式PC 機或手提電腦，該類型的實訓基地管理系統(tǒng)只能在臺式終端登錄和訪問，容易受到受地域、時間的限制，導致師生們與系統(tǒng)進行交互時，即時性差，獲得的實際資訊和體驗感不強，不方便于實訓教學的開展和過程的管理。

（三）實訓基地的教學資源利用度較低、共享性差。在當前的管理模式下，實訓儀器的信息、實訓室的信息以及技術服務信息等不能有機地結合，信息的收集和管理都是分散地進行，形成“信息孤島”，造成管理效率低、儀器利用率低、共享性差等問題，也導致實訓基地豐富的教學資源與師生不能有效地進行互動交流，不能充分發(fā)揮實訓基地的服務能力。

（四）實訓基地的日常運行缺乏科學評估，日常教學任務安排工作煩冗。當前，許多實訓基地日常的儀器信息、儀器使用情況等工作仍依賴于臺賬、卡片等傳統(tǒng)方式來進行登記管理，管理手續(xù)繁雜，工作量巨大，人工傳統(tǒng)的管理方式在統(tǒng)計數(shù)據(jù)的精確性方面存在很大缺陷，各類實訓、實驗數(shù)據(jù)得不到充分發(fā)掘，無法科學地評估實訓基地的運轉情況，進而導致實訓教學任務的安排工作煩冗，不利于資源的高效分配。

二、實訓基地實現(xiàn)信息化管理的優(yōu)勢

（一）實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時和動態(tài)響應，提高教學資源的利用率。借助信息化技術，可以打破傳統(tǒng)的管理模式，實時展現(xiàn)實訓基地的真實運行情況，管理部門可隨時查詢實訓場地和設備的使用情況，教師可隨時查看實訓課程的安排情況，有利于對實訓資源的統(tǒng)籌協(xié)調，進而提高實訓基地的利用率，減輕實訓管理人員的工作負擔，提高工作效率，也為實現(xiàn)管理系統(tǒng)的動態(tài)響應創(chuàng)造了條件。

（二）實現(xiàn)基礎設施及設備的互聯(lián)互通，降低能耗。信息化管理系統(tǒng)能夠利用網絡整合實訓基地內的各項基礎設施和設備，比如通風系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電氣保護裝置等設備的聯(lián)動和啟、閉，最大限度地降低日常能耗。

（三）實時監(jiān)控、智能考勤、提高安全等級。信息化管理系統(tǒng)可以將門禁、視頻監(jiān)控等防護模塊聯(lián)網使用，大大提升實訓基地的安全等級，消除各類安全隱患，同時可對實訓教學環(huán)節(jié)實現(xiàn)智能考勤。

（四）移動互聯(lián)、網絡化教學，提高實訓基地的共享性和交互性。“互聯(lián)網+”時代，師生們應用移動終端開展移動式教與學正在成為常態(tài)。這種新的授課和學習模式具有極強的傳播性和普及性，融入信息化管理系統(tǒng)后，學生和老師在各種學習資源之間可以實現(xiàn)個性化定制和互動，這有助于增強參與者的體驗感和滿意度。

（五）提升管理工作效率，將實訓基地運行的評價體系科學化。信息化管理系統(tǒng)能夠利用網絡實現(xiàn)信息的統(tǒng)計和及時更新工作，并自動化生成報表，有助于減輕管理人員的工作負荷，簡化實訓教學管理程序，縮短處理周期，提高整個系統(tǒng)的工作效率。依靠完備、真實的信息化數(shù)據(jù)可以對實訓基地的運行體系進行更為科學的評價，幫助實驗室制定科學的工作發(fā)展規(guī)劃和定位。

三、實訓基地信息化管理系統(tǒng)建設實踐

（一）系統(tǒng)的整體架構分析。架構分析的目的是設計管理系統(tǒng)的層次結構，有針對性地開展設計工作。實訓基地信息化管理系統(tǒng)具體架構如圖1所示，由用戶層、功能業(yè)務層、數(shù)據(jù)交互層、數(shù)據(jù)訪問層4個層級組成，用戶在使用實訓基地過程中，管理所需的各項數(shù)據(jù)都會通過無線網絡和互聯(lián)網實現(xiàn)互通。

（二）系統(tǒng)業(yè)務層的構建設計。根據(jù)系統(tǒng)架構分析的最終結果，實訓基地的信息化管理系統(tǒng)被細化設計為7個相互協(xié)調的子系統(tǒng)構成：智能語音導覽系統(tǒng)、觸控互動查詢終端系統(tǒng)、智能無線廣播系統(tǒng)、高清網絡監(jiān)控系統(tǒng)、智能門禁控制系統(tǒng)、智能環(huán)境控制系統(tǒng)、智能交互式教學系統(tǒng)。該7個子系統(tǒng)是實訓管理系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)，子系統(tǒng)共同作用，相輔相成，共同解決實訓基地當前存在的主要問題。

1.智能語音導覽系統(tǒng)。智能語音導覽系統(tǒng)架構如圖2所示，系統(tǒng)利用智能導覽終端APP及軟件平臺，結合近距離RFID通信技術及后臺數(shù)據(jù)處理技術，可實現(xiàn)以下功能：利用手持智能導覽機，可以自動識別實訓區(qū)域、自動識別設備及模型，并將講解內容以語音及文字的方式推送到手持終端機；學生也可以利用移動電話掃描模型設備上的二維碼，詳細了解各項實訓設備的性能、指標參數(shù)、制作流程及音視頻等資料；通過后臺軟件平臺，教師可以實時地向學生手機推送通知、重要資料、考核成績等相關教學文件，學生可以結合對教學課件的理解程度，依靠智能導覽終端實現(xiàn)有針對性的自主學習。

2.觸控互動查詢終端系統(tǒng)。觸控互動查詢終端系統(tǒng)架構如圖3所示，系統(tǒng)由觸摸顯示器結合PC電腦終端組成，系統(tǒng)中所有終端設備數(shù)據(jù)都相互連通，設置開放的數(shù)據(jù)接口，可通過觸控互動終端控制數(shù)據(jù)網內的所有設備，實現(xiàn)智能化人機交互，除了可以實現(xiàn)路徑引導、自助查詢、信息發(fā)布等功能外，結合登錄權限及其他系統(tǒng)應用，觸控系統(tǒng)可以實現(xiàn)照明系統(tǒng)、新風系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、消防系統(tǒng)的聯(lián)動，實現(xiàn)智能無人值守，提升實訓基地日常安全管理能力。

3.智能無線廣播系統(tǒng)。該子系統(tǒng)以無線發(fā)射的方式來傳輸廣播，由智能播控系統(tǒng)、數(shù)字音頻工作站、調頻發(fā)射接收系統(tǒng)等組成，采用微電腦鎖相、數(shù)碼糾錯、閃速存貯、SCA遙控編碼、VB軟件編程等手段進行集成化設計，具體架構如圖4所示。系統(tǒng)使用無線電頻率，采用FM-SCA副載波傳輸編碼控制信號，可實現(xiàn)對終端接收音柱的穩(wěn)定控制。將實訓基地內部智能廣播系統(tǒng)與校園廣播網絡連通，可實現(xiàn)以下功能：實訓基地內部各終端音柱設備可同步播放，在基地參觀講解時，可采用集體廣播模式，實訓授課時，可以實現(xiàn)獨立分區(qū)的獨立擴聲模式，避免教師授課的交叉干擾；在緊急情況下，比如非法入侵、火災、應急疏散等報警信號也可觸發(fā)系統(tǒng)，進入集體廣播模式。

4.高清網絡監(jiān)控系統(tǒng)。網絡監(jiān)控系統(tǒng)由可調焦攝像機、傳輸網絡設備、網絡儲存設備和可視監(jiān)控端組成，系統(tǒng)架構如圖5所示。網絡攝像機用來采集監(jiān)控現(xiàn)場的視頻資料，視頻數(shù)據(jù)通過無線網絡進行傳輸，超越了地域的限制。同時，網絡監(jiān)控還可以讓基地管理人員或是教師從遠端觀看監(jiān)控現(xiàn)場的實時畫面，比如登錄遠程PC端實時查看各區(qū)位實時監(jiān)控畫面，登錄遠程移動手機端實時查看各區(qū)位實時監(jiān)控畫面；該系統(tǒng)還可以利用攝像機進行移動偵測，監(jiān)控不法分子和違規(guī)人員，必要時輸出報警信號并與無線廣播系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、報警系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，智能防控。

5.智能門禁控制系統(tǒng)。該子系統(tǒng)利用無線網絡與電腦進行通信，可使用軟件對出入卡和事件進行管理控制，對每個通道實施限制，進出方式通常有密碼、讀卡（物理識別卡）、讀卡（生物 識別）+密碼三種方式，一個月內，所有人員進出記錄和設備狀態(tài)記錄都會被儲存，并能夠對記錄進行查詢和分析處理。

具體設置時，實訓基地的主出入口可以設定自由出入時間，貴重設備的存放區(qū)域則需要限制進入，門禁入口可做等級權限限制，不同級別的授權方式只可進相應授權的門禁入口，所有門禁入口都能實現(xiàn)遠程解禁或授權管理。系統(tǒng)管理人員可以通過PC端實時查看每個門區(qū)人員的進出情況，并通過監(jiān)控攝像機獲取照片，實時監(jiān)控每個門區(qū)的開合狀態(tài)，包括各種非正常狀態(tài)報警等；發(fā)生突發(fā)危險事件或是其他緊急狀態(tài)下，可以控制打開或關閉所有的門區(qū)；在出現(xiàn)火警時，門禁系統(tǒng)可以自動打開所有電子鎖，方便逃生。

6.智能環(huán)境控制系統(tǒng)。該子系統(tǒng)主體由服務器、網絡終端、電源供電模塊、智能調光模塊、智能控制面板及手持移動端構成，可配合不同應用場合，實時控制燈光，做出相應的燈光場景，也可以根據(jù)不同的場合、時間、環(huán)境照度等參數(shù)，采用前期的預設的場景進行控制。多樣化的環(huán)境光控制功能增強了照明的藝術性及豐富了照明效果，節(jié)約能源并方便管理。

環(huán)境控制系統(tǒng)通過外接溫度傳感器，可以控制新風系統(tǒng)的啟停，智能調控室內溫度；外接紅外線及超聲波感識模塊，可以在學員近距離觀察模型時，自動開啟模型照明；利用后臺操作系統(tǒng)，可編程對實訓基地內所有可操控終端設備實現(xiàn)遠程控制；加上光線光敏傳感器，可根據(jù)室外光線，實現(xiàn)室內最佳光線值的自動調節(jié)；可以分時段自動控制實訓基地內所有燈光，也可以編制預設程序，控制特定區(qū)域的照明方式；在老師授課過程中，教師可以根據(jù)需要設置不同的場景控制程序，通過場景控制面板及移動端手機和平板電腦實時調整應用場景；實訓基地管理人員可以利用無線網絡，對整個系統(tǒng)進行監(jiān)控，例如了解當前各個照明回路的工作狀態(tài)；設置、修改場景；當有緊急情況時控制整個系統(tǒng)及發(fā)出故障報告等。

7.智能交互式教學系統(tǒng)。交互式教學系統(tǒng)的結構示意圖如圖6所示，該系統(tǒng)采用紅外線及超聲波定位模塊、高科技彩色手寫筆，可將普通教學黑板變成可錄入、儲存的智能教學設備，無須學生手寫抄課件，教師在黑板上的手寫課件內容及學生分享的課題內容會自動導入，并上傳至服務器，形成課件列表，方便學生老師隨時查閱。在實習實訓課程中，學生可將手繪的實訓作品即時同步至服務器后臺，便于教師記錄及后期查詢；老師授課時，可使用不同顏色的油性、水性筆，即時擦寫，多屏互動，使得課程更生動；教師授課的所有課件，都可同步至學生登錄的使用終端，并自動生成可編輯的標題，無須手寫，方便隨時隨地查閱。

四、建設成效

廣西建設職業(yè)技術學院的建筑工程技術專業(yè)示范特色實訓基地建設于2014年獲得立項建設，實訓基地建筑面積近3000平方米，集科研、生產、實訓教學等功能于一體，主要為建工技術、工程造價、工程管理、設備工程、暖通工程等6個專業(yè)服務。基地自2015年開工建設以來，全面引入了信息化管理系統(tǒng)，智能化的控制系統(tǒng)規(guī)范了實訓中心日常的管理流程，利用網絡化的信息系統(tǒng)又促進了管理的標準化，實訓基地的開放程度和共享程度得到了極大地提高，為學生開展自主實習、實訓的提供了便利，實訓基地的內涵建設取得了質的提升。

近三年來，廣西建設職業(yè)技術學院師生依托實訓基地，在各項全國職業(yè)院校技能大賽和信息化教學大賽中獲得特等獎2項，一等獎8項，二等獎9項，實訓基地在提升人才培養(yǎng)質量中發(fā)揮積極重要的作用。

總之，信息化系統(tǒng)的建設過程是對實訓基地管理科學化、規(guī)范化、高效性所進行的一次深入探索與實踐，利用先進的信息技術，全面構建適合于實驗教學和管理的信息化體系，最大化實訓基地資源利用率，創(chuàng)造優(yōu)質的實訓教學環(huán)境，提升實訓基地的綜合管理能力，是高職院校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的必由之路。

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【作者簡介】孔祥剛（1979— ），男，遼寧西豐人，高級工程師，廣西建設職業(yè)技術學院土木工程系教學副主任；李朝陽（1985— ），男，廣西天等人，講師，工程師，廣西建設職業(yè)技術學院土木工程系主任助理。