大數據時代下高職院校實訓平臺智能化建設研究

□劉妮娜

一、智能化建設概述

(一)建設背景。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010～2020年)》明確把提高質量作為教育改革的核心任務，而高職院校的高質量則是既要培養具有一定理論基礎又有較強的實訓能力的藍領學生，因此高職院校在管理中提出樹立現代化管理理念、建立科學決策機制、狠抓管理重點環節、強化日常運行保障、提升管理創新能力、顯著提高質量效益。同時指出，用好現代化管理手段和信息化管理工具，堅持以數據為評判標準，建立好智能化實訓平臺，以此著力提高學生的“學習能力、實踐能力、創新能力”，特別是大數據的輸出與共享。《教育信息化“十三五”規劃》中提到：積極利用云計算、大數據等新技術，創新資源平臺、管理平臺的建設、應用模式。高校可根據信息化教學的實際需求，做好資源平臺建設規劃論證，充分利用現有通信基礎設施，加快推進區域平臺建設和與國家教育資源平臺的協同服務，企業要根據國家規定與學校需求建設資源平臺，提供優質服務，建成“人人皆學、處處能學、時時可學”的發展目標[1]。

(二)目前高職院校實訓平臺現狀及建設的必要性。近幾年隨著高職院校招生規模不斷擴大，實訓室建設的投資力度逐年增加。面對規模龐大、事務煩雜的實驗室及實踐教學管理工作，許多管理環節、數據統計的弊端也逐漸暴露出來：信息采集滯后、數據采集的重復性、實訓計劃提交的重復性、滯后性及信息孤島、人力資源不足、教學監管不到位。通過建立高校智能化實訓平臺承擔培養學生實踐能力的重要任務，主要包括兩個方面：第一，維護、完善實訓儀器設備，以保障實訓教學的順利開展，不但要培養專業的管理實訓室的教師，同時要建立故障登記本，緊密與廠家保持校企合作；第二，滿足各專業學生的實訓要求，為學生提供更多的實訓機會和更好的實訓環境。從目前實訓室應用的情況可以看出，造成實訓室管理水平落后的主要原因就是實訓室缺乏先進的管理統計手段。智慧實訓室管理系統基于互聯網技術，利用網絡管理平臺，應用于實訓室管理和實訓教學中，便于大數據的輸出，更能提高實訓教學質量，有利于展開學生的實踐動手能力，便于學院領導及相關二級學院對實訓室的管理，使大量實訓設備得以系統化管理，提高了管理水平。且對于一個高職院校實訓運行系統數據輸出也有了非常科學的依據，避免了每個二級學院各自統計出現最終大數據的沖突性。智慧實訓平臺建設使數據既能共享且唯一性，大大提高了工作效率[2]。

二、建設需求、建設原則與規范

學院實驗室管理系統設計有四層樓，每層樓分為南樓北樓，三層樓共91個房間，每個房間都要裝門禁，其中26個實驗室除了要安裝門禁外，實現對實驗室大型儀器設備的控電(刷門禁卡后根據權限對應的相關大型儀器設備才通電)，還要安裝監控。對該實驗樓的教學及開放管理做統一的設計與實現。

(一)建設原則。為保障學校智慧實驗室建設的順利實施，遵循“先進科學、整體規劃、流程梳理、軟硬結合、安全穩定”的理念，使學校智慧實驗室建設合理化、規范化。

(二)建設規范。主要依據：《計算機軟件開發規范》(GB 8566-88)、《計算機軟件產品開發文件編制指南》(GB 1526-89)、《計算機軟件需求說明編制指南》(GB 9385-88)、《計算機軟件測試文件編制指南》(GB 9386-88)、《計算機軟件配置管理計劃規范》(GB/T 12505-90)等。

三、智慧實驗室建設內容

(一)總體思路。該建設針對于校級實驗室管理為對象，構建一套校級智能化的實驗室管理系統，以智慧實驗室的頂層設計為架構，結合三大信息化建設平臺，服務于學校實驗室的教學工作和日常管理工作的業務需求。智慧實驗室管理系統是一套由智能采集、控制終端、軟件管理、信息顯示與推送組成的智能化管理系統。采用現在成熟的物聯網技術(如：無線zigbee技術、傳感技術、RFID技術)、網絡通信技術和應用軟件技術實現實驗室環境監測、實驗設備儀器管理、相關人員管控、事物流程管理及實訓室信息管理等多方面功能。智慧實訓室管理系統可以把實訓室的各種信息完全開放在教師和學生面前，使實驗室得以開放化管理，提高實驗室的利用率。教師可以通過智慧實訓平臺系統上傳實訓計劃、實訓操作題、實驗內容、實驗要求、實驗評價等供學生學習和操作，通過微信、QQ群等工具查詢學生上課出勤、請病假的情況以及學生現場實訓課的反應現狀，以便于教師更好地掌握學情；學生則可以通過手機APP登陸系統查詢綜合實訓室每一個實驗室的使用情況，預約空閑實訓室進行實驗，獨立自主地根據教學計劃及自己所了解掌握的綜合知識，合理安排實訓時間，選擇實訓內容并完成自己的實訓課程。智慧實訓室管理系統不僅可以加強學生與教師、實訓室管理員的互動聯系，提高實訓室的使用效率，更能激發學生對實訓課的學習熱情，提高學生的實際操作能力和創新意識。通過建立智能化實訓室管理系統有利于健全實訓室管理體制，優化配置實驗隊伍、實驗儀器設備、實訓室共享等資源，有效節約管理成本，提高實訓室的利用率，建立起與各交叉學科建設、專業建設相適應的及有利于學生綜合素養的培養、高效的實訓室工作體系和管理體制，從而加強實訓室管理水平的優化，提高實訓室的綜合效益，并促進實訓室朝著信息化、智能化的方向發展。

(二)總體框架。系統部署框架。

圖1 智慧實驗室管理系統拓撲圖

如圖1所示，系統設計采用物聯網架構設計，包含：感知層(信息采集終端及控制終端)、網絡層(交換機及網絡通道)、服務層(服務器、數據服務軟件)、應用層(電腦客戶端、手機APP)。

(三)建設內容。基礎平臺建設主要包括：信息門戶、門戶應用中心、個人中心。信息門戶指智慧實驗室管理系統，信息門戶主要起展示、溝通、交流的作用。門戶應用中心可以進行實驗中心形象展示、實驗中心成果展示、實驗中心教學、科研設備展示、規章制度展示、實驗室動態查詢、師生交流與互動、實驗中心通知、新聞發布。個人中心建設為用戶提供一個快捷的信息查詢界面，通過系統的人性化設計，將個人的相關身份信息、消費信息、信譽值信息、課表信息、預約信息、審核信息、預警提示信息展示在個人桌面上，便捷快速了解及掌握系統發布的任務。個人的身份信息展示：學號、姓名、頭像、賬戶余額、信譽余額等信息。同時，根據教師或者是學生的身份角色不同，定期推送一個星期的課表內容。用戶可以很直觀地查詢自己的課表，及時做出相應的預習計劃和預習操作，通過預約操作后，產生相應的預約記錄，生成一個時間課表。智慧實訓平臺建設提供一個學生與教師交流的平臺，學生可以對教師、管理員發送郵件，以此解決設備使用問題、教學問題等。系統支持單對單、單對多進行郵件發布。消息提示框能針對用戶角色不同，提供相應的消息提示信息。例如：開放預約時間到時提醒、管理員的審核信息提示、學生作業提交提示、教師作業批改提示。用戶可以自助修改自己賬號的密碼，但根據用戶修改密碼場景的不同，密碼修改的機制和操作也有所區別，主要包括以下方式：用戶首次登錄或賬號被系統管理人員進行初始化后，系統會強制用戶進行密碼修改。

四、結語

總之，在大數據時代下，高校智慧校園的建設是我國職業教育未來發展的主要趨勢。利用校園智慧實訓服務平臺，學校可以充分實現校園內外各種教學資源的交互和應用，并根據時代發展要求不斷調整、優化專業人才培養目標，為廣大的教師和學生提供更加便捷、有效的實訓服務、生活服務。這樣不僅可以展現出現代化校園的智能化，更能夠體現校園服務的人性化。