中等職業學校智慧實訓基地建設方案的研發、實施與思考

摘要：中等職校智慧實訓基地建設方案的研發，是在“互聯網+”職業教育背景下，為貫徹落實國務院“職教20條”精神，對接區域智慧企業（行業）快速發展的需求。江蘇省如東中等專業學校在“中等職校智慧實訓基地建設標準”開發的基礎上，對智慧實訓基地建設方案的設計思路、實施基礎、系統設計、研發過程等方面進行了一系列的實踐與思考，為同類學校智慧實訓基地的有效建設提供了具有一定參考價值的研究成果。

關鍵詞：中等職業學校;智慧實訓基地;建設方案;研發實施;實踐探索

中圖分類號：G717 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094-（2021）10C-0066-05

為了深入實施國家教育信息化2.0行動計劃，更好地貫徹“職教20條”提出的適應“互聯網+職業教育”發展需求，進一步落實《江蘇省職業教育質量提升行動計劃（2020—2022年）》精神，加強職業學校的基礎能力建設，江蘇省如東中等專業學校課題研究項目組基于調研、查詢、分析和論證，通過校企深度融合，協同開發了《江蘇省職業學校智慧實訓基地建設標準（試用版）》。為了使“建設標準”對接區域智慧企業（行業）快速發展，項目組還組織編制了《中等職校智慧實訓基地建設的實施方案》（以下簡稱方案），使“建設標準”生根落地，更好地促進了中等職業學校實訓基地的提檔升級。

一、方案的設計思路

為了切實有效地做好“智慧實訓基地”建設工作，學校至少要在三個方面筑牢根基。第一，建立相應的組織機構，認真領會《江蘇省職業學校智慧實訓基地建設標準》6個一級指標、16個二級指標和46個三級指標的內涵，并選擇學校已通過評估驗收的現代化實訓基地進行分析，找出需要添置與升級的項目。第二，開展相關調研并進行認真分析，清晰認識到學校創建的智慧實訓基地不僅要服務本校相應專業的中職專業群，更要延伸服務到本校相應專業的高職專業群，對周邊兄弟學校起到示范輻射和服務作用，并能較好地對接區域智慧企業（行業）的產品和服務域。第三，建設強有力的保障機制。學校將智慧實訓基地建設列為重點項目，設計了長期的較為翔實的實施方案，并有足量資金保障和政策支撐。

二、方案的實施基礎

智慧實訓基地以物聯網技術為基礎，以AR、VR、MR技術和現代信息技術為核心，以移動互聯、人工智能、云計算和數據分析為支撐，通過多平臺的信息協同傳遞方式提供實時雙向交互，具有線上線下融合的混合式學習與管理的教育特征。因此，要具備一定的建設基礎。第一，創建的“智慧實訓基地”應是已驗收通過的省現代化實訓基地，學校應是在建的省智慧校園建設單位。第二，實訓基地設備設施能夠滿足甚至高于中職專業群及高職專業人才培養方案的要求，對接1+X證書的考核。第三，有線、無線網絡全覆蓋、全接入，萬兆帶寬到基地，百兆帶寬到工位，擁有功能完備的網絡運維管理平臺，核心設備具有信息采集點，并配備足量的智能終端。

功能實訓室可分為基礎實驗室、專用實訓室和綜合項目實訓中心，實訓室數量與功能必須滿足或高于中高職專業人才培養方案和智慧實訓基地建設標準的要求，如機電類專業功能實訓室有鉗工實訓室、機械加工實訓室、機械拆裝實訓室、機械測繪實訓室等18種實訓室;另外還需配備虛擬仿真實訓室、職業體驗中心、數字化實訓室和機房。設備數量和設備總值可以依據學生數確定，具體參照省中職、高職人才培養方案中設備配置要求，設備先進性與區域企業要求基本吻合。至于實訓場所的信息化設施、師資隊伍、教學資源、管理平臺和虛擬仿真環境等等，也要注意與省現代化實訓基地建設標準相對接。

三、方案的系統設計

“智慧實訓基地建設標準”涉及硬件、軟件和文案等方面。硬件部分除了依據符合省現代化實訓基地各實訓室設備配置要求添置與更新外，還需要增設大量信息自動采集設備、邊界智能化管控設備和網絡通訊設備。軟件部分除了將原有管理平臺功能擴充外，還需要開發信息采集與分析平臺、數據庫管理系統、實訓教學平臺和建設項目績效評估平臺，將各類應用軟件和平臺融合到智慧實訓管理平臺中，以形成人流、物流、信息流和資金流于一體的信息管理系統[1]。文案部分就是依據建設標準將相關文件、政策、文化、制度、設備使用說明書和統計報表進行整理匯總，并用圖片、圖表、視頻、動畫和電子文檔方式呈現在平臺上。系統架構如圖1所示。

（一）硬件

智慧實訓基地設施設備在符合省現代化實訓基地建設標準的基礎上，生均設備值要達到8000—10000元。同時，近兩年新增設備不低于300萬元，設備先進性要符合區域智慧企業（行業）培養智慧型技能人才的需求，設備通過更新或智能化改造后實現教學行為數據自動采集、分析與共享，智能管控、診斷與評估，最終達到人流、物流、資金流和信息流的實時交互與分享。每個智慧實訓基地由若干個智慧實訓室組成，每個實訓室由基本實訓教學設備、工量夾具、智能終端、多媒體設施、網絡通訊、物聯傳感等設施集成。智慧實訓基地硬件設備總體分為實訓教學設備、計算機網絡及通訊設備、智能管控設備等三大類。

1.實訓教學設備類。要符合省中職、高職人才培養方案中設備配置要求，如機電類實訓基地的機械加工實訓室的設備，必須有車床、銑床、牛頭刨床、平面磨床、數控車床、數控銑床、氣泵、焊機等等。

2.計算機網絡及通訊設備類。計算機類有客戶機、系統服務器、存儲服務器、移動終端等等。網絡設備類有路由器、核心交換機、匯聚層交換機、接入層交換機、光纖接口、負載均衡器、傳輸介質等等。通訊設備類有4G/5G基站主設備、基站天饋線、基站放大器等等。

3.智能管控設備類智能終端類有液晶投影儀、液晶屏、智慧黑板、工位機、場地及工位指示屏等等。物聯傳感類有溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、煙霧傳感器、聲音傳感器、光亮照度傳感器等。其他還有監控攝像頭、音像設備、信息轉換器、智能開關（水、電、氣）、風光互補發電裝置、智能澆灌裝置、門禁裝置等。

（二）軟件

智慧實訓基地軟件部分可分為購置的專業軟件和定制開發的管理應用平臺兩大類。專業軟件可分為仿真軟件、各專業應用軟件等等。管理應用平臺可分為實訓教學與管理平臺、物聯網技術平臺、智能管控平臺和智慧實訓基地建設績效評估平臺。系統為純B/S架構，無需安裝客戶端軟件，合法用戶通過瀏覽器即可訪問，可在移動終端瀏覽[2]。能實現多平臺融合，各類軟件有機嵌入，最終形成人流、物流、信息流和資金流共享的智慧實訓基地管理系統。前3個平臺均為基地常態化運行的平臺，而智慧實訓基地建設績效評估平臺則是將基地建設現狀原始數據、相關政策和運行過程中自動生成的行為數據報告等收集匯總，成為智慧實訓基地建設驗收評估的重要內容，它改變了傳統創建評估驗收時收集材料、做專題網站的模式，效率更高，過程更清晰。

1.基地人員管理。基地考勤采用指紋或刷臉技術，有效次序為基地管理員—指導教師—學生，特殊情況可以在系統中進行限時授權確認。此模塊有基地人員結構、名優師資等情況，有系部、班級學生信息，還有實訓項目類別、安全教育情況、學習成績考核表等。

2.基地實訓室管理。此模塊有基地各實訓室的分布、每學期各實訓室承擔的實訓任務、基地和各實訓室的設備清單、各實訓室管理制度與核心設備操作規程等。

3.基地教學管理。此模塊有實訓教學管理網絡、學校實訓部門的整體實訓安排表、實訓教學管理制度，有專業人才培養方案、教學計劃、專業技能課程標準、班級實訓教學授課計劃、實訓教學任務書，有實訓設備與工量夾具清單、設備及工量具使用方法的視頻或動畫，有實訓項目評價標準、實訓教學評價表、實訓教學日志、實訓設備維護及保養記載等等。用工位顯示屏可以安排學生工位。

4.基地資產管理。此模塊有基地設備與工量具添置計劃、基地核心設備分布，有設備審購、驗收、進庫和出庫的流程，工量夾具借用記載，有各實訓室設備與工量夾具的使用情況，能視頻實錄學生操作、進行誤操作警示，在工位上設置設備與工量具保養時限警示，支持設備潤滑、維護、維修、報廢等事務流程。

5.基地能耗管理。基地能耗是指實訓耗材及易損工量具、水電氣能耗等等。此模塊有實訓耗材和能耗管理制度，有耗材和易損工量具審購、驗收、進庫和出庫流程，以及水電氣用量的實時記載。

6.基地教學資源管理。基地教學資源分為購買教學資源和自主開發教學資源。購買的教學資源分為專業技能課程教學資源、購買設備時的隨機教學資源。自主開發資源則包含：（1）專業教師在實訓教學中通過多種形式收集、整理與優化的教學資源;（2）專業教師在教學過程中通過課堂實錄而形成的生成性資源。

7.基地物聯傳感管理。由于智慧實訓基地傳感器類型與數量較多，主要分布在基地實訓室內和基地外，因此系統中要運用電子地圖標識傳感器的分布，全面反映傳感器功能與信息接口，實時響應傳感器運行情況等。

8.基地應用軟件管理。應用軟件主要分為專業教學軟件、網絡管理系統、物聯網管理系統和智慧實訓基地管理系統，而專業教學軟件又分為專業軟件和虛擬仿真軟件。在實際使用過程中往往會出現使用效率低下的情況，因此要將專業教學軟件嵌入系統管理平臺中，實現信息數據共享，便于考核與分析。

9.基地建設績效評估。圍繞著智慧實訓基地建設指標，通過智慧實訓基地管理系統自動生成數據報表、輸入相關文案內容、添加基地核心設備圖片、上傳部分視頻或動畫后，而自動生成智慧實訓基地建設評估驗收的專題網站。網站內容真實有效、快速便捷，實時檢測基地建設運行情況，從而改變了傳統基地建設驗收評估的模式，真正體現了“以標建、建中用、用中改、建評合一”的理念。

（三）文案

文案部分是指在建設標準中所涉及的相關文件和政策、專業人才培養方案、實訓教學過程管理文件、基地人員信息、基地管理網絡、基地文化建設、實訓教學文檔、管理制度、設備信息、設備使用說明書以及實訓教學過程生成的數據信息統計報表。通過圖片、圖表、視頻、動畫和電子文檔等方式導入相應平臺，并在智慧實訓建設績效驗收平臺上完整地呈現。這樣既有利于智慧實訓基地原始資料的積累，又有利于客觀反映智慧實訓基地建設與運行情況，更有利于相關人員實時查閱與管理決策。

四、中等職校智慧實訓基地建設方案的實踐思考

（一）建設標準理解

認真研討智慧實訓基地建設標準，理解指標的內涵，深刻領會智慧實訓基地建設與“職教20條”“互聯網+”職業教育、區域智慧企業（行業）快速發展的內在關聯，這是職業教育能力發展的內在需求。因此，在研究建設標準的基礎上，要深入到區域智慧企業做調研，對照標準找差距，依托理念前沿的兄弟學校和相關智能研發公司做技術支撐，制定好學校智慧實訓基地建設實施方案，與此同時開展標準研讀、宣傳與培訓工作，全校上下齊心協力做好智慧實訓基地的創建工作。

（二）設備智能化改造

前期各類創建所指的設備一般均為傳統型制造類設備，缺乏智能化數據自動采集功能。如果按照智慧企業（行業）智能化生產流水線更新設備，顯然是不現實的。如果將原有設備通過加裝PLC裝置進行改造，無論從技術上還是資金上都難以實現。學校可以通過添加智能工位機的方式來進行彌補與完善。工位機可分為通用型和專用型，智能工位機僅需采集數據、分析與判斷信息、反饋信息和呈現教學資源等功能，可以1工位1機、2工位1機等，并可移動運用。這樣就能以較低成本較容易地解決設備智能化的改造問題。

（三）專業軟件融合

智慧實訓基地系統中涉及的專業軟件與平臺較多，絕大部分是教學專用軟件、專業軟件和委托公司開發定制的專用軟件以及各類以校企合作方式開發的管理平臺。對于管理平臺，一些不斷更新的專業軟件受到版權限制，難以做到數據信息的兼容，導致一定程度上的“信息孤島”現象，影響了軟件的使用率，不利于成果統計與管理。因此，在購置或委托開發專業軟件時，要求軟件部分后臺開放，這樣可將這類專業軟件嵌入智慧實訓基地管理平臺，實現各類信息數據的兼容，共享教學資源與成果。

（四）智能管控設施

智慧實訓基地的智能管控設施，旨在模擬學生未來進入智能企業（行業）工作的真實場景，所需要的資金是相當可觀的，可以通過整體設計、分步實施的方案進行。首先在各實訓室全面實現監控、工位機、門禁、水電氣智能開關和流量傳感器到位;其次根據具體需求在部分實訓室內安裝溫、濕、氣測，光照傳感器和智能家居系統;最后在室外選擇一些代表性地點安裝風光互補路燈、畫廊，智能澆灌系統，智能停車系統，壓力檢測系統，安防檢測與報警系統等。這樣既讓學生在校期間真正體驗到智慧企業（行業）、智能社區管控設施的無限魅力，又能讓學校成為智慧城市科普宣傳的一個重要窗口。

（五）智能評估平臺

此平臺是圍繞著智慧實訓基地建設標準而開發的評估系統。“十二五”“十三五”期間基地創建驗收時，各校開發相應專題網站，架構體系各不相同，內容都是人工輸入，其真實性難以甄別。無論是網站開發人員還是評審專家，工作量都很大，但得出的信息數據不夠準確，甚至還有一些造假成分。而智能評估平臺通過智慧實訓基地管理系統形成報表、輸入相關文案內容、基地核心設備圖片、上傳部分視頻或動畫后，自動生成評估驗收的專題網站。網站內容真實，反應快速，使用便捷，學校領導和評審專家均可以實時檢測基地建設運行情況，這也是一個重要的創新舉措。

時代在進步，技術在發展，標準在升級，智慧在路上。只有緊貼時代發展脈搏，不斷更新教育理念，具有強烈的職教情懷，才能擁有教育的豐厚回饋。

參考文獻：

[1]李國慶.基于“指標體系”的職業學校智慧校園模型架構設計[J].江蘇教育研究，2018（3C）.

[2]薛振華.中職校智慧實訓基地建設與應用研究[J].辦公自動化，2019（7）.

責任編輯：華軒

本文系第四期江蘇省職業教育教學改革研究重點資助課題“中等職校智慧實訓基地建設與運用的實踐研究”（項目編號：ZZZ16）的階段性研究成果。

收稿日期：2021-06-16

作者簡介：丁春明，江蘇省如東中等專業學校（江蘇如東，226400）正高級講師，江蘇省特級教師，主要研究方向為實訓基地建設與信息技術類專業課程改革。