職業院校實訓基地信息化管理平臺的設計與搭建

唐春剛 李敖 丁崢時

摘要： 研究搭建職業院校實訓基地信息化管理平臺，將實訓基地績效評價體系融入管理平臺之中，分析了實訓基地管理平臺系統架構的技術原理，闡述了信息化平臺功能的組成，對實訓基地運行過程中的關鍵指標進行動態網絡信息化采集和處理，以期實現實訓基地管理的高效性、便捷化、智能化和開放性，為職業院校實訓基地信息化管理提供借鑒。

關鍵詞： 職業院校 實訓基地 信息化管理平臺 績效評價 智慧實訓室

中圖分類號： G717 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）24-0239-05

教育部《職業教育提質培優行動計劃（2020—2023年）》《關于推動現代職業教育高質量發展的實施意見》和《江蘇省“十四五”職業教育發展規劃》等文件強調了職業院校應積極推動“三教”改革，提出了打造高水平實訓基地，推動建設示范性虛擬仿真實訓基地、高水平專業化產教融合實訓基地建設等目標要求。職業學校實訓基地是學生實踐技能訓練的重要載體，如何利用現代信息技術，統籌、優化、共享實訓基地數字化教學資源，發展產教融合實訓基地，促進信息技術與職業教育有機融合，對實現實訓基地的智慧化管理、提升實訓基地管理水平至關重要［1］。

1 實訓基地信息化管理平臺搭建的需求

1.1 實訓基地運行管理存在的問題

通過調查研究，并結合學校實際構建的實訓基地績效指標評價體系，組織實施校內相關專業實訓基地的績效評價。在實施績效評價過程中，實訓基地管理主要存在以下問題。

目前實訓基地管理指標體系涉及內容多，紙質統計冗雜，有些客觀量化的指標不易統計，而且對評價結果的分析中，主觀性評價成分還占比較多。實訓基地管理還存在著實訓室信息透明度低、管理手段單一落后、工作機制不合理、實訓室利用率不高、保障能力不強等［2］問題，而實訓基地管理運行考核評價信息也不能及時準確地得到反饋。

隨著實訓基地功能需求的延伸，實訓基地開放規模的不斷擴大，以人工為主的傳統實訓室管理方式已經遠遠不能滿足發展的要求，越來越多的弊端不斷顯現，一定程度上降低了績效評價的可操作性、準確性和有效性，實訓管理的信息化水平已經成為提高實訓室開放水平和服務質量的瓶頸。

1.2 實訓基地信息化管理目標

績效評價在筆者學校實訓基地管理的實踐應用中，還需進一步完善校內實訓基地管理機制，同時升級和完善反映實訓基地績效基本狀態數據的常態監測平臺。由此，設想運用計算機網絡技術、數據存儲技術、快速數據處理技術，構建實訓室綜合管理服務平臺，搭建一個開放式的面向服務的實訓基地績效評價云管理平臺，將績效評價指標中操作性強的指標參數納入績效評價云管理平臺之中，實現實訓基地智能化的績效評價，具體目標如下。

學校實訓基地實訓室、設備與實驗耗材管理需做到規范化、信息化，能智能生成數據報表，協助學校簡單快捷地完成各種數據上報工作；可以提供對學校、二級學院整個實訓室的各種信息進行統計分析，得到諸如設備使用率、維修率、學生出勤率、學年學期各類任務的時間分布狀態等，為實訓室評估、實訓室建設及實驗教學質量管理等決策提供數據支持。從而提高分析復雜問題的處理能力與分析結果的可靠性，提高實訓教學特別是開放實訓教學的管理水平與服務水平，做好教學科研服務保障，提高實訓的效果與效率，并最大程度地減少資源的浪費。

以建立實訓室信息化管理平臺為重點，以高效率的業務管理、高可靠的資源利用服務、易學易用為宗旨，實現實訓處從基礎的設施設備管理，到實訓教學保障與實施，再到實訓室運行等全過程精細管理。

構建實訓基地智能化信息化管理平臺，將實訓室建設、實踐教學管理、儀器設備管理等全流程、全方位信息集成一體，構建基于互聯網和大數據技術的實訓基地管理系統，有利于優化實訓基地建設運行機制，提升實訓基地管理水平［3］。

2 實訓基地績效管理信息化平臺的搭建

2.1 將教學管理績效評價融于信息化平臺搭建

實訓基地績效管理平臺的搭建是教學管理中信息化技術的有效應用。實訓基地在實現實訓教師教學目標的過程中，依托信息化管理手段，采集實訓過程相關數據并分析。通過信息管理系統把實訓基地的實訓室基本情況、課程信息、實訓耗材、設備使用情況、授課教師、授課對象等進行信息集成，將獲得的信息資源與教學管理相關人員、授課教師、授課對象共同分享［1］。將實訓基地信息化管理平臺集成的信息進行有效梳理，達到高效使用教學空間和教學設備、降低實訓耗材、提高實訓室使用率、提升教學質量和拓展服務社會能力的目的。

依托學校智慧校園建設，學校將教務信息對接智慧教室和智慧實訓室云平臺，通過“云錄播”和“實訓室管理系統”進行校內實訓基地教學管理和績效評價，實現數據融合和綜合評價。

2.2 實訓基地績效管理信息化平臺功能實現方式

實訓基地績效管理平臺采用“云端+移動終端”體系的全新“互聯網+”實驗實訓管理平臺，支持網頁界面和移動終端操作方式，具有設備管理與日常維護、資源管理、教學管控、教學互動、效果評估、實訓預約等全方位的管理功能。這種實訓管理平臺的搭建能夠實現：學生可以隨時隨地查看實訓室運行狀態、預約、在線學習；教師可以隨時隨地發起實驗相關教學活動任務，可以查看學生的在線學習痕跡、虛擬實訓情況和實物實訓情況，可以共享學校的實驗資源；教師或教學管理人員通過web 或App 登錄系統平臺后，隨時了解實訓設備、實訓室、課程授課的運行情況，生成所需的業務報表，在線查閱、導出獲取教學信息等操作，及時了解掌握校內外實訓基地使用情況。

3 實訓基地信息化管理平臺搭建技術原理

3.1 實訓基地信息化管理模塊組成

實訓基地信息化管理平臺，即向智慧實訓室云方向發展，將云計算、大數據、移動互聯網等信息技術有機融合，建成以高清示教、自主學習、交互教學、實訓室管理、智能教學管理、教學資源、移動學習、實訓室安全管理、數據分析、數據地圖等促進實訓管理手段革新和教學質量提升的智慧實訓室平臺［4］。

3.2 實訓基地信息化管理平臺運行架構

通過實訓基地績效評價體系融入實訓基地信息化管理的平臺搭建之中，建立實訓基地云管理平臺績效評價機制，借助計算機大數據進行處理分析，將實訓基地在運用管理過程中，采集資源的投入和產出的數據信息，形成數據信息庫并存于云端［5］。在此基礎上，建立一個開放式的、面向服務的實訓教學云管理平臺，從而實現實訓基地管理的標準化、規范化和信息化，對職業學校實訓基地的運行管理過程以及結果進行科學有效的衡量比較和綜合評價，形成實訓基地管理平臺后臺管理平臺運行架構（如圖1 所示）。

3.3 實訓基地管理平臺系統架構組成

實訓基地管理平臺系統主要是對房間內設備進行管理、控制、場景協調和數據統計，包括設備電源控制、信號源控制、直播控制、錄播控制、轉播控制等。

3.3.1 系統組成與結構

智能控制系統主要由中央控制系統（主機）、權限控制系統（讀卡器）、觸控終端等子系統組成。前端用于運行保障的系統或設備，諸如中央控制系統、權限控制系統、觸控終端等子系統的實訓室端系統設備。服務端是各子系統通信服務與管理的總稱，是管理人員使用各類客戶端通過網絡遠程對教學系統運行狀態的監視和控制功能的核心。

3.3.2 系統架構

前端主機負責單一區域內（按實訓室，實際區域的定義根據學校的管理需求而定，非常靈活）系統的基本配置管理和設備通信服務。后端服務器軟件可以和多個前端主機基本單元聯系，實現多個區域的管理。后端服務器軟件的主要功能有如下幾個方面。

（1）用戶及權限管理。

所有的用戶及其權限都由后臺進行管理，用戶通過客戶端登錄時，智能主機將登錄信息轉發到后臺軟件，后臺軟件處理完用戶的登錄請求后，將權限信息等數據返回給智能主機，由智能主機返回給客戶端做相應的處理。

建立智慧實訓室管理與服務中心，對校內實訓基地的管理和控制，可以在管理端顯示系統上顯示學校任意實訓室教學管理情況，實現跨區域、多級全方位管理應用，可供專家、教學管理人員和教師等不同角色挖掘信息資源。

同時服務中心是一個集多種電子設備擺放以及管理人員操作區域。其肩負起管理人員通過相關平臺軟件對各個智慧實訓室的實驗信息化設備的遠程統一管理，實訓室應用的統一分配等。

在功能上劃分為設備擺放區和管理人員辦公區域，在拼接電視墻后面隔出一間小房間作為設備的擺放，這些設備包括機柜、服務器、存儲、核心交換機、矩陣、接入交換機、功放、音頻媒體矩陣等。同時，服務中心也是管理人員的長時間辦公地點，在裝修中的空間劃分、布光、色調、隔音等要有人性化設計。

（2）通信轉發。

智能主機在本實訓室設備狀態發生變化后，會將該變化信息通知后臺，后臺軟件接收到該通知后會更新本地的信息。

3.3.3 系統管理基礎硬件組成

系統管理基礎硬件由以下幾部分組成。

實訓室設備管控：實訓室中的設備如設備開關控制、音視頻信號切換、Web 遠程管控等，均可通過實訓室的觸摸屏控制［4］。

預約：通過驗證預約用戶的身份和權限，打開實訓室設備，通過教師“插入”校園卡，所有設備自動供電。“拔出”校園卡，所有設備自動關閉。并可關聯實訓室錄制。

多模式教學情景：觸控終端實施便于教師多媒體教學、學生觀摩學習及優質教學視頻資源的采集，滿足不同需求場景下的實訓教學。

實時發送直播、轉播：將某實訓室場景進行直播或轉播切換到相關控制平臺，操作流程簡便。

4 實訓基地信息化管理平臺功能

4.1 大數據分析（核心作用）

數據分析系統是智慧實訓室信息化平臺提供數據依據和分析功能的核心部分。利用多種分布式計算引擎，結合分布式數據存儲模型，快速地分布式分析處理各類結構化及非結構化的信息資源，并將分析處理后的中間結果反饋給上層示范性應用，在其他部門業務系統進行二次利用［6］。

數據分析系統提供從數據抽取、數據管理、數據集市、報表分析、算法模型、數據可視化展示等幾個方面提供數據的分析挖掘支持，可對設備使用統計分析、設備故障統計分析、考勤統計、評教分析、資源使用分析等。

通過分析用戶在平臺上的訪問軌跡數據，智能推薦引擎主要通過關聯和協同過濾算法，實現基于用戶偏好的個性化智能推薦資源。根據用戶身份，為用戶智能、精準地推送對其有價值和意義的資源、應用和信息；推薦內容包括教學課件、教學視頻等。通過可視化技術呈現評教、督導評課、教師評學的有效數據，為教學水平評價提供數據支撐，其實訓基地平臺數據分析運轉流程見圖2。

以大數據思維，搭建實訓基地信息化管理平臺，建立便于多維分析和多角度展示數據，按實訓基地實訓室績效考核評價體系的評價結果展示，再通過數據存儲，滿足預測、決策分析需要的關系型數據庫，進行數據挖掘和分析處理，為教育教學管理的決策提供幫助［7］。通過建立預警指標，進行數據挖掘并做預測性判斷，指導實訓基地運行管理，發揮評價和考核的激勵約束作用。

4.2 實訓室安全管理

實訓室安全管理主要包括本實訓室的門禁、安全監控、IP 對講。

4.2.1 門禁

通過人臉識別門禁系統進行開放式預約管理，控制學生身份識別，記錄所有出入人員的詳細情況，實現入口安全管理。

門禁考勤通過人臉識別系統，錄入進入相關實訓基地師生的信息，對其進行日常考勤，反映實訓室使用情況。規范實訓教學考勤的管理，強化學生時間觀念的養成，提高組織性紀律性的培養。通過門禁、視頻、機房管理等多個系統的集中監管，形成大數據采集網，構建針對實驗實訓的及時、有效的績效分析體系。

4.2.2 安全監控

結合學校實驗實訓安全管理的制度和內容，布設實訓室視頻采集設備，建立實訓室安全管理監控防范體系。實訓室安全層層落實，消除安全隱患，營造良好的實驗實訓教學環境。

通過在實訓室安裝設置計算機管理控制系統，用于該實訓室的上課管理，可以進行考勤統計、實訓項目預約、評教管理等。在實訓室安裝門禁攝像頭、主要設備上安裝設備電源控制和攝像頭信息采集，平臺管理員通過實時監控或調閱查看相關實訓基地內各實訓室實時影像。實現防盜、防火等安全監視管理等任務的同時，也可為在線課程建設提供便利，為全校師生調用學習，實現教學資源開放、共享。

4.2.3 IP 對講

可通過對講設備和實訓室指導老師進行遠程對講，實現授課過程與其他實訓管理部門信息實時溝通反饋。

4.3 通用權限管理

數據權限管理系統是基礎支撐平臺，包含了身份認證、基礎數據管理、API 接口服務、消息統計分析中心，對平臺應用的基礎數據來源做了統一規范，是整個系統的底層核心。由此實現平臺應用的自由訪問，方便不同角色登錄者獲取所需的信息，為異構系統和數據的整合接入提供強大的平臺化集成能力。

權限管理模塊自身為一個獨立系統，具備數據級授權粒度控制、多系統支持、高安全設計、可擴展的特性，滿足平臺所需要的權限配置需求。

可以對用戶功能權限進行配置管理，對用戶訪問的資源進行權限配置，自定義配置權限規則；監控查看權限管理，對人員需要查看監控錄像的權限進行授權管理；任務審核權限管理，對人員的錄像任務審核功能的權限的授權管理。

同時通過數據挖掘分析任課教師、上課學生的行為特點和規律。據此，學校教學管理者可提出更符合用戶需求的教學、管理制度及管理方法，實現學生、教師管理數字化，實訓室服務智能化，教學體驗個性化。

5 結語

通過建立的實訓基地云管理信息化平臺，實現高效、便捷、智能化、開放式的管理。對實訓基地運行管理的評價項目進行運營管理中的實時數據采集，對實訓室利用率、開放共享率、投入產出率、教學效果、使用記錄、耗材用電、設備完好率、人員進出識別安全管理等關鍵指標進行動態網絡信息化管理。了解各專業所開設實訓項目、各類職業工種技能認定、查詢產教融合研發項目、專利成果轉化等情況，有效促進職業院校實踐教學信息的收集量、信息準確性、信息使用效率及優質教學資源共享率，推動實訓基地實現可持續發展。

參考文獻

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