基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的實景實踐教學平臺建設(shè)

【摘 要】本文針對高職電力專業(yè)實踐教學過程中存在的問題，提出利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)開發(fā)實景實踐教學平臺，以實現(xiàn)省時、高效、低成本的實踐教學目標。

【關(guān)鍵詞】互聯(lián)網(wǎng)+ 實踐教學 實景教學 教學資源庫

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）02C-0175-03

實踐教學建設(shè)是高等職業(yè)院校加強內(nèi)涵建設(shè)的精髓，在高職電力類專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)中，強調(diào)實驗技能和動手能力培養(yǎng)的訓練。傳統(tǒng)的高職電力類專業(yè)課程實踐教學是通過建立校內(nèi)外實訓基地來開展教學，但由于電力工程建設(shè)的發(fā)展速度和電力設(shè)備更新速度太快，而更換教學設(shè)備費用又太高，而將學生帶到電力生產(chǎn)現(xiàn)場教學，則由于以安全保障為第一要務(wù)的電力企業(yè)又不愿意接受大批學生實習，另外像發(fā)電廠、變電站等電力實訓基地偏遠，且工作場所狹小，也無法滿足大批量學生實踐學習，限制了實踐教學環(huán)節(jié)的有效開展。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大背景之下，中國互聯(lián)網(wǎng)教育市場保持穩(wěn)步上升趨勢，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)開發(fā)實景實踐教學平臺是一種創(chuàng)新，其將遙遠的生產(chǎn)現(xiàn)場搬進教室，實現(xiàn)相隔千里的校企同堂，給學生營造身臨職場的職業(yè)氛圍，了解電力生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況，完成以往只有在工地或現(xiàn)場才能完成的課程實踐教學的內(nèi)容，是一種省時、高效、低成本的實踐教學新模式。廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學院，與企業(yè)建立緊密合作，就構(gòu)建融合企業(yè)運行參數(shù)信息與多媒體互動教學平臺方面進行了實踐探索。

一、建立實景實踐教學平臺的客觀要求和意義

（一）客觀要求

我院電力類專業(yè)擁有仿真職業(yè)氛圍的模擬電廠、成套的微機保護室、仿真變電站室以及校企共建的變電站綜合自動化室等46個實驗實訓場所，專業(yè)課程實驗實訓開出率為100%；此外，還有一個220 KV變電站實訓基地，長期承擔本地區(qū)的電力行業(yè)的培訓工作，與廣西電網(wǎng)公司、廣西水利電業(yè)集團等企業(yè)建立了密切的合作關(guān)系；先后與廣西那板水庫管理處、廣西西津水力發(fā)電廠等企業(yè)建立了長期穩(wěn)定的校外實習、實踐基地。電力類專業(yè)建設(shè)在各方面有著良好的基礎(chǔ)，但也存在著一定的問題，尤為突出的是校內(nèi)實驗實訓的設(shè)施雖較齊備，但生產(chǎn)性實訓場地不夠，而企業(yè)實踐基地偏遠，制約著教學實踐環(huán)節(jié)的有效開展。構(gòu)建高職實景實踐教學平臺是解決上述問題的最佳途徑，實景實踐教學平臺的建設(shè)和實踐正是使企業(yè)和學校之間形成具有一定深度、廣度、緊密、長久的合作伙伴的一種方式。

（二）意義

本著“互相支持、雙向介入，優(yōu)勢互補、資源互用”的原則，與電力企業(yè)聯(lián)合共建“電力生產(chǎn)現(xiàn)場直播教室”，建成了遠程同步校企資源共享信息平臺，使校企“雙主體”合作、“雙主體”育人模式有了可實現(xiàn)途徑，打通了長期困擾實踐教學質(zhì)量提升的瓶頸，為其他相同或相近特質(zhì)專業(yè)的實踐教學開辟一條新路。

1.實現(xiàn)專業(yè)課程教學與實踐現(xiàn)場無縫接軌。通過信息技術(shù)手段，將各電業(yè)公司的電力生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控視頻和視頻會議系統(tǒng)實時傳送到實踐教學平臺，電力企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場教學在課堂中得以實施，學生不出校門即可學習到各個電力生產(chǎn)階段的實時實地工藝流程，使實踐教學環(huán)節(jié)達到“身”在校內(nèi)直播教室，“境”在企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的效果，學生結(jié)合課堂老師所講解的知識和觀看著實際操作講解，就不懂的問題通過視頻會議系統(tǒng)向電力現(xiàn)場的專家請教、互動，解決教學中出現(xiàn)的問題，強化實踐環(huán)節(jié)。

2.突破時間和空間的限制，學生隨時可以進行學習。實踐教學平臺以遠程互動視頻會議系統(tǒng)為內(nèi)核，打破時間空間界限，可以隨時隨地與現(xiàn)場老師“面對面”交流，是互聯(lián)網(wǎng)教育領(lǐng)域的一大應(yīng)用創(chuàng)新。教師根據(jù)教學需要錄制和抓取各個生產(chǎn)階段、生產(chǎn)細節(jié)的視頻資料，在備課、上課和實驗實訓等各個環(huán)節(jié)將這些優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源共享使用，實現(xiàn)了電力企業(yè)工程技術(shù)資源和學校教學資源的“零距離”對接，較好地解決學校在人才培養(yǎng)過程中遇到的教學周期與電力工程施工周期在時間、空間上難以銜接的難題。

3.將抽象的問題具體化，提高學生的學習興趣。按照實際工作流程，對電力企業(yè)工作實景編輯匯集，建立典型的實踐資源庫，使用視頻編輯在不同實境工藝流程中編輯添加具有代表性的文本講解，對生產(chǎn)現(xiàn)場中出現(xiàn)的電力設(shè)備（發(fā)電機、電壓器、互感器、斷路器等）進行圖文講解，講解這些設(shè)備的基本原理、設(shè)備選型和使用注意事項，并將這些實踐資源應(yīng)用到相關(guān)的課程。

4.解決了企業(yè)兼職教師難以離崗的難題?，F(xiàn)場專家分布在全國各地難以經(jīng)常長途奔波到學校開展教學工作，通過實踐教學平臺，把優(yōu)秀的實踐技能專家和企業(yè)先進的設(shè)施設(shè)備引進到課堂教學，實現(xiàn)教師在學校課堂和專家在工作現(xiàn)場的“雙講師”教學模式，學生通過專家在真實工作現(xiàn)場的實時操作和教師在課堂上的理論知識講解，全方位地掌握操作技能和學到知識。此外，還可以隨時提出問題，與現(xiàn)場技師實時互動交流，大大拓展了學校人才培養(yǎng)的時間和空間，解決了企業(yè)兼職教師難以離崗的難題，實現(xiàn)“哪里有一流的專家，哪里就是學校的教室；哪里有最新裝備，哪里就成為學校的課堂”。

二、實景實踐教學平臺的建設(shè)內(nèi)容

實景實踐教學平臺要緊緊圍繞區(qū)域重點產(chǎn)業(yè)，從企業(yè)崗位需求出發(fā)，利用”互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)、視頻傳輸技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和教育技術(shù)建設(shè)，通過視頻傳輸技術(shù)在課堂上現(xiàn)場視頻連線電力系統(tǒng)運行各個崗位的員工，由他們結(jié)合自己的工作實際，對照設(shè)備實際操作同步授課，學生有看不懂的還可以現(xiàn)場向遠在千里之外的他們提問請教。

（一）“互聯(lián)網(wǎng)+”的實景教學平臺建設(shè)

搭建一個基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的實景實踐教學平臺的軟硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，突破資源配置的有限性和時空的局限性，為教師教學、學生自主學習服務(wù)，推動專業(yè)實踐教學改革，實現(xiàn)校企海量實踐資源的分布式存儲及統(tǒng)一管理，實現(xiàn)教學平臺與現(xiàn)有主要學習平臺（教學資源中心平臺、教學播客平臺、精品資源共享課程建設(shè)平臺、通用網(wǎng)絡(luò)教學平臺）的整合貫通，重點解決學習平臺的接口和用戶通過移動終端訪問資源的自適應(yīng)問題。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示，分四層：基礎(chǔ)設(shè)施層、系統(tǒng)服務(wù)層、應(yīng)用層和客戶端；基礎(chǔ)設(shè)施層由數(shù)據(jù)庫、存儲器、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等組成；系統(tǒng)服務(wù)層是系統(tǒng)集成第三方開發(fā)應(yīng)用功能的綜合管理平臺，由用戶管理、權(quán)限管理、密碼管理、存儲管理、監(jiān)控管理、數(shù)據(jù)接口、計費管理、容量管理、部署管理和鏡像管理等組成；應(yīng)用層采用了虛擬化技術(shù)，提供在線的軟件SaaS服務(wù)，由實景教學、點播教學、虛擬實驗、虛擬實訓、實景錄制、資源編碼、資源上傳、資源下載、互動交流、考試管理等組成；客戶端層是為客戶提供訪問實景實踐教學平臺的終端設(shè)備接口（筆記本電腦、智能手機、平板電腦、臺式電腦等）。通過實景實踐教學平臺，將實踐工具、實踐軟件、實踐教學指導內(nèi)容等共享，通過交流互動平臺，使實踐教學環(huán)節(jié)有續(xù)、良性發(fā)展。

實景互動教學模塊和點播教學模塊是是教學平臺的核心所在，實景互動教學模塊是基于云共享技術(shù)和遠程音視頻編碼解碼技術(shù)，以遠程互動視頻會議系統(tǒng)為內(nèi)核，以線下電力生產(chǎn)現(xiàn)場及實體教室為載體，打破空間界限，有效解決了理論與實踐相脫節(jié)的問題，使學生在學校期間就能接觸到企業(yè)一線的崗位技能、管理方法、工藝及環(huán)境，實現(xiàn)遠程“面對面”的實景課堂體驗，從根本上解決師資和企業(yè)專家難兼課的難題，實現(xiàn)本地教育服務(wù)升級和跨區(qū)域優(yōu)質(zhì)師資資源共享。在實景點播教學模塊中，維護人員將實踐資源（實景視頻、實景微課、仿真動畫、多媒體課件、PDF、DOC、PPT、JPG等）使用編目工具統(tǒng)一進行編目（資源屬性），編目之后按照欄目結(jié)構(gòu)，通過導入工具一次性導入到實景點播教學模塊內(nèi)；用戶在使用該模塊時，只需通過IE瀏覽器輸入相應(yīng)的域名或IP地址便可進行訪問，按需求從專業(yè)流媒體服務(wù)器向客戶端傳送多路、并發(fā)的音視頻節(jié)目、課件節(jié)目等，終端用戶可交互地選擇播放音視頻節(jié)目，并可對音視頻節(jié)目實現(xiàn)播放、快進、停止、暫停等功能。

（二）實踐教學資源建設(shè)

1.整合區(qū)域電力企業(yè)優(yōu)質(zhì)項目資源。區(qū)域電力企業(yè)的生產(chǎn)實景視頻是用來檢查設(shè)備狀態(tài)和現(xiàn)場安全，不能直接照搬教學過程，需要編輯匯集電力生產(chǎn)實景，提煉典型工程的生產(chǎn)過程，利用視頻剪輯、視頻合并、抓圖等工具側(cè)重處理生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)質(zhì)量，教學團隊參照專業(yè)培養(yǎng)方案，對課程實踐教學的內(nèi)容進行整合，將過去單獨開展的實踐課程進行了全面整合，加強了不同實踐課程間的聯(lián)系，明確知識點和專項能力，進而明確哪些實踐場景是需要的，每個實踐場景都有簡單的描述，使學生可以明確學習目的，提高學習效率，為后續(xù)工作提供依據(jù)。建立典型生產(chǎn)的視頻檔案，按照生產(chǎn)制造工藝流程進行視頻劃分采集，不同的電力設(shè)備，要按照設(shè)備分類（如防雷工程、高壓設(shè)備、低壓設(shè)備等）進行分類腳本制作，編輯視頻對應(yīng)的文本解讀詳案，利用屏幕錄像專家軟件播放教師講解實驗操作的過程，鏈接到教學平臺，方便學生學習，實現(xiàn)平臺的實踐教學資源與工作崗位的對接。通過點擊平臺鏈接入口，可以鏈接到對應(yīng)正在運行的實境畫面，查看現(xiàn)場實際生產(chǎn)現(xiàn)場過程；通過點擊回放電力企業(yè)生產(chǎn)的分解圖集，了解電力工程的生產(chǎn)要點，特別是容易出現(xiàn)質(zhì)量事故的生產(chǎn)和隱蔽工程更為清晰易辨，也可以點擊平臺上的動畫仿真，查看復(fù)雜工作的細節(jié)，通過生產(chǎn)流程方案的文案解讀，可以學習到相關(guān)的知識，完成實踐教學目標。

與地方企業(yè)通力合作，在整合專業(yè)建設(shè)、核心課程建設(shè)、企業(yè)實際案例、教學視頻、學生考證等資源的基礎(chǔ)上，逐步形成了電力專業(yè)教學資源庫，包含專業(yè)教學素材資源、核心課程教學資源、社會服務(wù)資源，集文本、圖片、動畫、視頻以及多媒體課件等共1250多件，滿足教師教學、學生自主學習和企業(yè)職工培訓需求，這些資源也是電力系統(tǒng)從業(yè)人員的終身教育服務(wù)平臺，為建立學習型社會提供智力支持。

2.利用信息技術(shù)優(yōu)化實踐教學。對于知識難點和工藝復(fù)雜的實踐操作，制作視頻仿真動畫解疑，并匹配相應(yīng)的動畫模擬生產(chǎn)過程釋疑，通過編制圖文并茂的生產(chǎn)流程動畫，使復(fù)雜的生產(chǎn)過程更易解析掌握，在有限的課堂時間內(nèi)掌握生產(chǎn)流程的全部過程。采用模擬軟件解決電力設(shè)備硬件不足及操作連接繁瑣的問題，使學生通過模擬軟件完成電力設(shè)備的安裝與調(diào)試。在實際操作中，一些過程時間較短，如電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障，而繼電保護動作時間較短，在監(jiān)控中難以看清故障的發(fā)生，通過制作仿真動畫，可以讓學生們了解故障是如何發(fā)生，繼電保護是如何進行保護的，讓學生透過現(xiàn)象看到本質(zhì)，做到“理論講精、實踐到位”。提供實時電力生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，增強實踐教學效果，將電力企業(yè)視頻信息傳輸?shù)綄W校專門的實踐教學平臺端口，通過點擊視頻列表，可以查看到正在監(jiān)控的變電站或發(fā)電廠的實時畫面，在課堂中實施實踐現(xiàn)場教學，學習者“身”在校內(nèi)直播教室，“境”在企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的效果。利用VPN+L2Tp+IpSEC技術(shù)，創(chuàng)建了一個遠程開放的實訓環(huán)境，使學生可以在課余時間使用網(wǎng)絡(luò)實訓室的設(shè)備，突破了傳統(tǒng)實踐教學受到實訓設(shè)備、師資條件、時間和地點等的限制，提高實驗教學效率。

3.利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)協(xié)調(diào)校內(nèi)外實訓實習基地，創(chuàng)建全功能電力實踐教學體系。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，融合了校外實習基地和校內(nèi)實訓基地，實現(xiàn)校內(nèi)外資源協(xié)調(diào)、功能協(xié)調(diào)，創(chuàng)建全功能電力系統(tǒng)實踐教學體系。校內(nèi)實訓基地具有真設(shè)備、真管理、仿真運行的特點，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集合校外多方資源，將企業(yè)的真實工作現(xiàn)場、工作過程、班組管理等引入到校內(nèi)實訓基地，使得校內(nèi)實訓基地具有企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的真實情境，實現(xiàn)多方資源協(xié)調(diào)。在校內(nèi)實訓基地開展理實一體化教學，開發(fā)生產(chǎn)性實訓課程，為企業(yè)員工開展實地和遠程培訓，教師進行科學研究；校外實習基地為教師提供實踐平臺，為學校提供教學資源，實現(xiàn)校內(nèi)外實訓實習基地的功能協(xié)調(diào)。依托“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，為進一步發(fā)揮職業(yè)院校培養(yǎng)多樣化人才、促進創(chuàng)新就業(yè)、傳承技術(shù)技能的作用。根據(jù)大數(shù)據(jù)分析的企業(yè)人才需求對人才培養(yǎng)方案進行編制，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)和云計算，搭建遠程教學平臺，實現(xiàn)校內(nèi)外資源協(xié)調(diào)、功能協(xié)調(diào)，最大化共享實踐教育教學資源。校內(nèi)實訓基地具有真設(shè)備、真管理、仿真運行的特點，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集合校外多方資源，將企業(yè)的真實工作現(xiàn)場、工作過程、班組管理等引入到校內(nèi)實訓基地，使得校內(nèi)實訓基地具有企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的真實情境，實現(xiàn)多方資源共享。

三、實景實踐教學平臺的應(yīng)用成效

設(shè)計的教學平臺獲得“2015中國—東盟職教聯(lián)展暨論壇學生技術(shù)技能展二等獎”，通過對該平臺研究，使電力專業(yè)課程內(nèi)容更加完善、更加符合電力技術(shù)行業(yè)新時期知識和技能要求，為電力技術(shù)類行業(yè)培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才。該項目的成功應(yīng)用，推動校企雙方互利合作、共同發(fā)展，充分發(fā)揮雙方的資源優(yōu)勢，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，更好地服務(wù)于地方經(jīng)濟，具有積極的意義；對提高學院服務(wù)社會能力、提高學生實踐能力和加強學科專業(yè)建設(shè)具有積極的推動作用。利用該平臺，學校和企業(yè)實現(xiàn)了深層次的雙向交流：企業(yè)更深入地參與專業(yè)教學，學院為企業(yè)開展更經(jīng)濟方便的員工培訓，實現(xiàn)校企教培互惠，人才共育；企業(yè)的工作現(xiàn)場可以成為學校的遠程教學課堂，學校的實訓場所可以成為企業(yè)的遠程培訓基地；企業(yè)專家遠程參與教學設(shè)計和實施，學生在校內(nèi)接受企業(yè)專家的現(xiàn)場指導。利用遠程教學平臺，模糊了廠中校與校中廠的邊界，并實現(xiàn)了兩者的深度融合，突破了時間和空間的限制，高效整合了校內(nèi)外資源。

實景實踐教學是電力專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，在實景實踐教學平臺建設(shè)中引入企業(yè)參與，融合企業(yè)優(yōu)質(zhì)資源，以實現(xiàn)教學資源庫建設(shè)與應(yīng)用的校企互動、共建共享，使高職電力類專業(yè)學生在學校期間就能接觸到企業(yè)一線的環(huán)境、工藝、管理方法及崗位技能，為后期進入社會后盡快成長奠定堅實的基礎(chǔ)，是解決當前教學資源庫缺陷的有效途徑。

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【基金項目】2015年度廣西職業(yè)教育教學改革項目“高職高專電力類專業(yè)實踐教學資源共享平臺建設(shè)的研究與實踐”（桂教職成【2015】22號）

【作者簡介】謝錫鋒（1979— ），男，廣西南寧人，廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學院副教授，研究方向：電氣工程及其自動化專業(yè)教學。

（責編 丁 夢）