數(shù)字化工程訓(xùn)練中心建設(shè)探究

黃海龍， 周 亮

(吉林大學(xué) 工程訓(xùn)練中心， 長(zhǎng)春 130025)

數(shù)字化工程訓(xùn)練中心建設(shè)探究

黃海龍， 周 亮

(吉林大學(xué) 工程訓(xùn)練中心， 長(zhǎng)春 130025)

為了適應(yīng)新時(shí)代工程訓(xùn)練中心的發(fā)展需求，在對(duì)工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)功能定位和工程訓(xùn)練中心組織結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行規(guī)劃分析的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)字化工程訓(xùn)練中心的建設(shè)進(jìn)行了探索，對(duì)其建設(shè)內(nèi)容和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，具體包括數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)、數(shù)字化管理平臺(tái)、數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)、數(shù)字化制造工藝、數(shù)字化考核與評(píng)價(jià)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化中心的建設(shè)。數(shù)字化工程訓(xùn)練中心的建設(shè)與應(yīng)用對(duì)工程訓(xùn)練平臺(tái)的教學(xué)效率和管理水平的提高具有重要意義。

工程訓(xùn)練中心； 數(shù)字化； 物聯(lián)網(wǎng)； 建設(shè)與應(yīng)用

0 引 言

隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，作為我國高等工程教育實(shí)施的載體工程訓(xùn)練中心已有較大的發(fā)展，各高校的工程教育也逐漸完成了由傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)向現(xiàn)代工程訓(xùn)練的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)新時(shí)代工程訓(xùn)練中心的發(fā)展需求，并達(dá)到國家級(jí)工程訓(xùn)練教學(xué)示范中心的建設(shè)規(guī)范與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[1]，各學(xué)校紛紛購進(jìn)各種先進(jìn)數(shù)控教學(xué)設(shè)備用于實(shí)踐教學(xué)，然而在教學(xué)實(shí)踐過程中缺乏數(shù)字化制造工藝的應(yīng)用和數(shù)字化的企業(yè)運(yùn)作與管理，與先進(jìn)的系統(tǒng)化的制造技術(shù)相脫節(jié)。因此，建設(shè)一個(gè)集數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化工藝、數(shù)字化加工制造、數(shù)字化仿真模擬、數(shù)字化管理與一體的完整的數(shù)字化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)已成為現(xiàn)代工程訓(xùn)練發(fā)展的最新需求[2-3]。

數(shù)字化工程訓(xùn)練中心是以數(shù)字化信息和網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)建立起來的對(duì)工程訓(xùn)練教學(xué)與管理等相關(guān)信息進(jìn)行收集、處理、存儲(chǔ)、傳輸、發(fā)布與應(yīng)用于一體的，使數(shù)字化資源在工程訓(xùn)練平臺(tái)中得以充分優(yōu)化利用的虛擬教育環(huán)境。數(shù)字化工程訓(xùn)練中心的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了從教學(xué)環(huán)境(包括設(shè)備、工量具、材料、場(chǎng)地等)、教學(xué)資源(如教材、講義、課件、工程圖、工藝卡等)到教學(xué)實(shí)施與教學(xué)管理的數(shù)字化，在傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境基礎(chǔ)上構(gòu)建起一個(gè)數(shù)字環(huán)境，以拓展實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的時(shí)間和空間維度，提升工程訓(xùn)練中心的運(yùn)行效率，最終實(shí)現(xiàn)高等工程教育的信息化教學(xué)與管理[4-5]。

1 數(shù)字化工程訓(xùn)練中心結(jié)構(gòu)體系框架

數(shù)字化工程訓(xùn)練中心是在工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)基礎(chǔ)上結(jié)合數(shù)字化信息技術(shù)建設(shè)起來的集數(shù)字化教學(xué)資源、數(shù)字化教學(xué)過程、數(shù)字化管理、數(shù)字化制造工藝、數(shù)字化考核評(píng)價(jià)與數(shù)字化創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)于一體的數(shù)字環(huán)境，目的是實(shí)現(xiàn)高效率的工程實(shí)踐教學(xué)與管理、標(biāo)準(zhǔn)化的工藝規(guī)程管理、科學(xué)化的基礎(chǔ)設(shè)施管理，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建服務(wù)于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的數(shù)字化創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)。按照數(shù)字化工程訓(xùn)練中心的功能和定位規(guī)劃其結(jié)構(gòu)體系框架見圖1[6]。

圖1 數(shù)字化工程訓(xùn)練中心結(jié)構(gòu)體系框架

2 數(shù)字化工程訓(xùn)練中心建設(shè)內(nèi)容

2.1 虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)是指采用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建的虛擬交互式實(shí)踐操作環(huán)境，操作者可以像如同在真實(shí)環(huán)境中一樣，完成各種預(yù)定的實(shí)踐項(xiàng)目和實(shí)踐訓(xùn)練。工程訓(xùn)練中心建設(shè)車床、銑床、磨床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、拆裝工藝[7]、電工電子、液壓與氣動(dòng)、注塑成型、沖壓成型、焊接和砂模鑄造仿真實(shí)訓(xùn)等虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)綜合構(gòu)成了工程訓(xùn)練虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心易于構(gòu)建、便于運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，真正實(shí)現(xiàn)開放的工程訓(xùn)練實(shí)訓(xùn)環(huán)境，打破時(shí)間和地域的限制面向?qū)W生全面開放，其建設(shè)節(jié)省大量實(shí)踐教學(xué)設(shè)備和場(chǎng)地，拓展了工程實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的維度。

2.2 數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)建設(shè)

(1) 數(shù)字化安全教育體系。安全教育是工程教育的重要組成部分，是開展素質(zhì)教育的需要，是現(xiàn)代工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，在對(duì)現(xiàn)代工程訓(xùn)練教學(xué)體系內(nèi)所有的安全注意事項(xiàng)進(jìn)行整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，建立安全教育數(shù)字化教學(xué)資源，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建安全教育網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，構(gòu)建起支撐工程實(shí)踐課堂教學(xué)以及在線學(xué)習(xí)的安全教育教學(xué)體系。

(2) 數(shù)字化教學(xué)資源。數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)應(yīng)緊扣工程訓(xùn)練教學(xué)大綱知識(shí)技能點(diǎn)，對(duì)每個(gè)實(shí)踐教學(xué)模塊的每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，包括加工工藝方法、操作技能、材料介紹、工量卡具的使用方法、設(shè)備結(jié)構(gòu)組成和工作原理分析等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃分析，根據(jù)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)，選用合理的資源表現(xiàn)形式，利用數(shù)字化信息技術(shù)建設(shè)用于支撐知識(shí)點(diǎn)講解和自主學(xué)習(xí)的靜態(tài)圖片(照片)、教學(xué)錄音、教學(xué)錄像、動(dòng)畫、微課視頻等教學(xué)資源，簡(jiǎn)潔明了地展現(xiàn)工程實(shí)踐教學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

(3) 數(shù)字化教學(xué)資源庫。數(shù)字化教學(xué)資源庫的建設(shè)可為整個(gè)高等工程教育實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)提供統(tǒng)一的數(shù)字化教學(xué)資源存儲(chǔ)、交流、共享與管理的服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高校工程教育平臺(tái)彼此之間優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的互通互享。同時(shí)建立起工程實(shí)踐教育數(shù)字化教學(xué)資源標(biāo)準(zhǔn)，以及統(tǒng)一和完善共建共享機(jī)制，以促進(jìn)工程實(shí)踐教學(xué)的信息化建設(shè)工作。工程訓(xùn)練數(shù)字化教學(xué)資源庫主要實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的有效管理，包括對(duì)資源的上傳、發(fā)布、存儲(chǔ)、檢索、導(dǎo)入、導(dǎo)出、統(tǒng)計(jì)分析等管理機(jī)制[8]。

(4) 數(shù)字化立體教材。信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了集成多種數(shù)字化教學(xué)資源的立體教材的產(chǎn)生，立體教材是數(shù)字化教學(xué)資源與傳統(tǒng)教材相結(jié)合的產(chǎn)物，是數(shù)字化教學(xué)資源的有效利用形式之一。將數(shù)字化教學(xué)資源、教材、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)APP相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了教材的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。學(xué)生可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)通過互聯(lián)網(wǎng)使用集成了數(shù)字化教學(xué)資源的教材獲取知識(shí)；在實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)地上，可以隨時(shí)利用移動(dòng)終端APP對(duì)教學(xué)場(chǎng)地上的工藝知識(shí)AR識(shí)別圖進(jìn)行掃描識(shí)別獲取實(shí)踐操作相關(guān)的工藝知識(shí)講解[9]。

(5) 數(shù)字化考核評(píng)價(jià)體系。數(shù)字化考核與評(píng)價(jià)體系的建設(shè)是指以安全教育和工程實(shí)踐技能知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)，建設(shè)起來的集成各種數(shù)字化教學(xué)資源的立體考試題庫和考核平臺(tái)，立體考試題庫用于支撐對(duì)學(xué)生進(jìn)行基于場(chǎng)景或基于過程的考核與評(píng)價(jià)，考核平臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)考核過程的組織與管理。

2.3 數(shù)字化管理平臺(tái)建設(shè)

(1) 物聯(lián)網(wǎng)安全管理。物聯(lián)網(wǎng)安全管理是數(shù)字化工程訓(xùn)練中心建設(shè)的重要組成部分，工程訓(xùn)練平臺(tái)安全管理包括水、電、火的安全以及對(duì)整個(gè)教學(xué)區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)安全管理的建設(shè)對(duì)所有出水終端和水路管道設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)流量監(jiān)控裝置，建立安全用水監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控用水量和是否漏水的狀況；以房間和獨(dú)立機(jī)械設(shè)備為節(jié)點(diǎn)安裝用電流量監(jiān)控裝置，建立安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控用電狀況；對(duì)所有的火情監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)控制，建立防火監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)區(qū)域的防火狀況；對(duì)教學(xué)場(chǎng)地進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，建立實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，隨時(shí)隨地對(duì)整個(gè)教學(xué)場(chǎng)地進(jìn)行監(jiān)測(cè)[10]。數(shù)字化工程訓(xùn)練中心的物聯(lián)網(wǎng)安全管理與互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)終端相結(jié)合，使中心安全負(fù)責(zé)人員可以隨時(shí)隨地通過互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)APP監(jiān)測(cè)水、電、火及教學(xué)場(chǎng)地的安全。

(2) 設(shè)備管理。中心設(shè)備管理是指對(duì)教學(xué)設(shè)備在全生命周期內(nèi)的使用記錄、故障維修記錄等管理，數(shù)字化工程訓(xùn)練中心建設(shè)對(duì)教學(xué)設(shè)備的管理是實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理的數(shù)字化與信息化，建立基于互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)APP的設(shè)備管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控制，自動(dòng)記錄設(shè)備的通斷電狀況，收集使用者的使用信息和對(duì)設(shè)備的使用記錄，以及對(duì)設(shè)備故障的報(bào)修、修理等相關(guān)信息的管理[11]。使設(shè)備管理人員和學(xué)校設(shè)備管理部門可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的信息、使用記錄和使用狀況，從而提高設(shè)備的管理水平和管理效率。

(3) 工具管理。中心承載著各種類型機(jī)加工工藝實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，教學(xué)中用到各種手工工具、機(jī)加刀具、量具、卡具。通過建立數(shù)字化工具管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工具的數(shù)字化管理，包括工量具需求提交、成本、數(shù)量、出入庫狀況、庫存情況、負(fù)責(zé)人、使用狀況等信息管理。

(4) 物料管理。物料是工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)中各教學(xué)模塊所需的教學(xué)耗材，包括各種尺寸型號(hào)的金屬板料、棒料、有機(jī)玻璃板料、金屬錠、塑料顆粒、電子元器件等。數(shù)字化工程訓(xùn)練中心物料的管理目的是實(shí)現(xiàn)管理的數(shù)字化，通過建立物料管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料需求的提交、成本核算、出入庫信息、庫存情況、使用狀況等信息的數(shù)字化管理，減少了各方面人員之間的溝通與等待，使物料信息更及時(shí)、管理更高效。

(5) 工藝規(guī)程管理。隨著現(xiàn)代化設(shè)計(jì)與先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代制造技術(shù)的工藝規(guī)程已成為集數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化工藝、數(shù)字化制造、數(shù)字化裝配及數(shù)字化仿真于一體的并行工程，數(shù)字化工藝規(guī)程管理平臺(tái)的建設(shè)為工程教育教學(xué)搭建起一個(gè)現(xiàn)代化的工藝實(shí)施與管理平臺(tái)，以在實(shí)踐教學(xué)中實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)與數(shù)字化工藝、數(shù)字化工藝與數(shù)字化仿真、數(shù)字化工藝與數(shù)字化加工制造并行，實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化設(shè)計(jì)、工藝、仿真、制造與一體的產(chǎn)品全生命周期管理[12]。

(6) 師資隊(duì)伍管理。數(shù)字化中心師資隊(duì)伍的管理是實(shí)現(xiàn)師資隊(duì)伍個(gè)人基本信息、個(gè)人工作信息、個(gè)人成長(zhǎng)信息的數(shù)字化查詢統(tǒng)計(jì)，通過建立師資隊(duì)伍管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)教師的年齡、職稱、職務(wù)、技能、學(xué)歷、培訓(xùn)經(jīng)歷、學(xué)習(xí)經(jīng)歷、獎(jiǎng)罰情況等信息的數(shù)字化管理，并與教學(xué)管理平臺(tái)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教師課程安排、課時(shí)、工作量等信息的分配與統(tǒng)計(jì)。

(7) 教學(xué)管理。教學(xué)管理包括實(shí)踐教學(xué)中教師管理、學(xué)生管理、教學(xué)計(jì)劃管理、教學(xué)過程管理、教學(xué)質(zhì)量管理等。通過建立基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化教學(xué)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)計(jì)劃的制定與發(fā)布、在線選課與排課、授課計(jì)劃的制定、教師與學(xué)生課表的生成與發(fā)布、考核計(jì)劃的制定、成績(jī)的提交與查詢、教學(xué)調(diào)度與教學(xué)通知發(fā)布，充分保障實(shí)踐教學(xué)的順利實(shí)施。

(8) 學(xué)生成長(zhǎng)過程管理。學(xué)生成長(zhǎng)過程管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)過程進(jìn)行跟蹤、評(píng)價(jià)與管理，通過教學(xué)管理平臺(tái)導(dǎo)入學(xué)生基本信息，在教學(xué)實(shí)施過程中記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)踐訓(xùn)練成果作品，與考核評(píng)價(jià)系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)連接，記錄學(xué)生各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中的成績(jī)，對(duì)學(xué)生的綜合成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，給出合理化的學(xué)習(xí)建議，并為創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)提供數(shù)據(jù)依據(jù)，便于后續(xù)有針對(duì)性的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

(9) 考核評(píng)價(jià)管理?？己嗽u(píng)價(jià)管理包括對(duì)學(xué)生的考核、學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)、對(duì)教師的考核和的評(píng)價(jià)4部分。通過建立考核評(píng)價(jià)管理平臺(tái)，利用立體考試題庫對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考核；教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評(píng)價(jià)，記入學(xué)生成長(zhǎng)過程管理；定期對(duì)教師技術(shù)水平進(jìn)行考核以提升教師的教學(xué)水平和業(yè)務(wù)能力；通過學(xué)生對(duì)教師教學(xué)過程進(jìn)行評(píng)價(jià)，幫助教師改進(jìn)教學(xué)方法，提升教師教學(xué)水平和教學(xué)效果[13]。

2.4 數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)

數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)的建設(shè)在用戶與數(shù)字化工程訓(xùn)練教學(xué)管理平臺(tái)之間搭建起溝通的橋梁，同時(shí)也是對(duì)數(shù)字化管理信息的輸出與應(yīng)用，是數(shù)字化工程訓(xùn)練中心現(xiàn)代化管理水平的體現(xiàn)。其建設(shè)內(nèi)容包括展示大屏、觸摸屏平臺(tái)、工程訓(xùn)練APP和中心網(wǎng)站建設(shè)4部分。

(1) 展示大屏。中心展示大屏是中心管理信息對(duì)外發(fā)布的窗口，面向所有師生，其數(shù)據(jù)來源于基于數(shù)字云平臺(tái)的數(shù)字化工程訓(xùn)練中心管理數(shù)據(jù)庫，中心管理人員通過網(wǎng)絡(luò)即時(shí)將各類通知、教學(xué)信息、獎(jiǎng)罰通報(bào)、公示等推送至大屏幕，實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)發(fā)布。

(2) 觸摸屏平臺(tái)。觸摸屏平臺(tái)是均布與工程訓(xùn)練教學(xué)場(chǎng)地上用于學(xué)生與數(shù)字化教學(xué)管理進(jìn)行信息交互的窗口，其數(shù)據(jù)來源于基于數(shù)字云平臺(tái)的數(shù)字化工程訓(xùn)練中心管理數(shù)據(jù)庫，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的教學(xué)信息發(fā)布、課程信息查詢、成績(jī)查詢、立體教材教學(xué)資源查看學(xué)習(xí)以及與中心管理信息進(jìn)行互動(dòng)交流反饋、教師教學(xué)評(píng)價(jià)等。

(3) 工程訓(xùn)練APP。工程訓(xùn)練APP是移動(dòng)終端的普及與應(yīng)用的產(chǎn)物，通過建設(shè)工程訓(xùn)練APP，使每一位教師、每一位學(xué)生實(shí)時(shí)與工程訓(xùn)練教學(xué)平臺(tái)保持信息交流與互動(dòng)，教學(xué)管理平臺(tái)通過APP向每一位學(xué)生推送教學(xué)通知、教學(xué)計(jì)劃、課表和成績(jī)；師生之間通過APP實(shí)現(xiàn)答疑解惑；教師通過APP實(shí)現(xiàn)成績(jī)的錄入，教學(xué)工具及耗材的申請(qǐng)與使用狀況記錄；學(xué)生通過APP實(shí)現(xiàn)課程資源在線學(xué)習(xí)、在線考核、成績(jī)查詢、課程查詢、教師評(píng)價(jià)、交流學(xué)習(xí)以及創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃的申請(qǐng)與提交。

(4) 中心網(wǎng)站。網(wǎng)站建設(shè)是工程訓(xùn)練教學(xué)平臺(tái)在互聯(lián)網(wǎng)上面向公眾進(jìn)行信息交互的窗口，是信息發(fā)布與共享的重要途徑，讓公眾及時(shí)了解工程訓(xùn)練中心現(xiàn)狀，讓學(xué)生及時(shí)關(guān)注工程訓(xùn)練動(dòng)態(tài)，并且通過網(wǎng)站為學(xué)生提供一個(gè)交流、學(xué)習(xí)和分享的平臺(tái)。學(xué)生通過網(wǎng)站在線學(xué)習(xí)、在線考核、獲取教學(xué)信息、進(jìn)行教師教學(xué)評(píng)價(jià)和交流互動(dòng)等，中心通過網(wǎng)站發(fā)布通知公告、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)成果展示、獎(jiǎng)罰公示、組織在線考核以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃的發(fā)布、申請(qǐng)、提交、審核等。

2.5 數(shù)字化創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)建設(shè)

數(shù)字化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺(tái)是在數(shù)字化實(shí)踐教學(xué)與管理平臺(tái)基礎(chǔ)上建設(shè)起來的服務(wù)于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育及創(chuàng)客教育的數(shù)字化支撐環(huán)境，是創(chuàng)新型工程訓(xùn)練教學(xué)基地建設(shè)的重要組成部分。通過數(shù)字化創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)通過數(shù)字化和互聯(lián)網(wǎng)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和創(chuàng)客培養(yǎng)的管理[14]。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提交創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目計(jì)劃申請(qǐng)，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)平臺(tái)通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)學(xué)生提交的項(xiàng)目申請(qǐng)進(jìn)行審核、評(píng)估與確認(rèn)，對(duì)確認(rèn)可行的項(xiàng)目通過網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生配備所需的指導(dǎo)教師、所需材料、工具、設(shè)備、場(chǎng)地以及相關(guān)的技能提升課程，輔助學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的實(shí)施。該平臺(tái)的建設(shè)以數(shù)字化的形式促進(jìn)了學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育及創(chuàng)客教育的發(fā)展[15]。

2.6 數(shù)字云平臺(tái)建設(shè)

工程訓(xùn)練云平臺(tái)是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為主的存儲(chǔ)型云平臺(tái)，兼顧適量的數(shù)據(jù)處理能力，云平臺(tái)是基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化工程訓(xùn)練中心建設(shè)的數(shù)據(jù)核心，是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理中心。日積月累的教學(xué)管理數(shù)據(jù)、學(xué)生管理數(shù)據(jù)、教學(xué)資源、基礎(chǔ)設(shè)施管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云端，且云平臺(tái)能夠根據(jù)用戶提交的數(shù)據(jù)需求進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算處理，將數(shù)據(jù)處理結(jié)果經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸、反饋給學(xué)生或者教師[16]，即將數(shù)據(jù)處理結(jié)果呈現(xiàn)到展示大屏、觸摸屏平臺(tái)、工程訓(xùn)練APP或者中心網(wǎng)站主頁。

3 實(shí)施成效

數(shù)字化工程訓(xùn)練中心的建設(shè)與應(yīng)用從數(shù)字化教學(xué)和數(shù)字化管理兩大方面提升了工程訓(xùn)練平臺(tái)的教學(xué)效率和現(xiàn)代化管理水平成效顯著。

(1) 數(shù)字化及虛擬仿真教學(xué)資源的建設(shè)使工程實(shí)踐教育突破了傳統(tǒng)時(shí)間和空間上的限制，使工程教育更加自由化。

(2) 數(shù)字化管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了工程訓(xùn)練平臺(tái)的場(chǎng)地、物料、人員、工作流程、工藝知等日常管理的數(shù)字化，使管理信息更透明。

(3) 數(shù)字云平臺(tái)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)字化存儲(chǔ)與應(yīng)用。

4 結(jié) 語

本文探索了高等工程教育數(shù)字化的建設(shè)與應(yīng)用，對(duì)數(shù)字化工程訓(xùn)練中心的建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)是提高工程實(shí)踐教育教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)；數(shù)字化管理平臺(tái)的建設(shè)是保障工程實(shí)踐教學(xué)的高效、順利實(shí)施，提升工程訓(xùn)練中心的運(yùn)行效率的關(guān)鍵；數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)的建設(shè)是現(xiàn)代化工程訓(xùn)練中心面向公眾的服務(wù)窗口，是實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)與服務(wù)對(duì)象之間的紐帶和橋梁。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)場(chǎng)地、數(shù)字化制造工藝、數(shù)字化物料管理、數(shù)字化考核評(píng)價(jià)與數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工程訓(xùn)練中心建設(shè)的重要途徑。在數(shù)字化工程訓(xùn)練中心建設(shè)的基礎(chǔ)上，通過數(shù)字云平臺(tái)建設(shè)數(shù)字化創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)，搭建起大學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)網(wǎng)上服務(wù)平臺(tái)，服務(wù)于大學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，同時(shí)促進(jìn)了創(chuàng)新型工程訓(xùn)練中心的發(fā)展。

[1] 張艷蕊,畢海霞,王 偉,等. 基于《華盛頓協(xié)議》的工程訓(xùn)練開放教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2015(3):199-202.

[2] 楊宏亮,尚長(zhǎng)春,杜媛英. 數(shù)字化工程訓(xùn)練中心建設(shè)的實(shí)踐與探索[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2015(4):143-145.

[3] 柯紅巖,錢大益,劉 云,等. 國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011(11):99-101.

[4] 韓服善. 數(shù)字化工程訓(xùn)練中心的構(gòu)建與實(shí)踐[J]. 中國現(xiàn)代教育裝備,2009(2):103-105.

[5] 鄧 煌,朱 民,汪文凌. 數(shù)字化設(shè)計(jì)及制造教學(xué)平臺(tái)配置[J]. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010(4):43-45,54.

[6] 吳慶憲. 高等工程教育發(fā)展與高校工程訓(xùn)練中心功能定位[J]. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2006(1):68-71,86.

[7] 黃海龍,曲曉海,楊 洋. 工程訓(xùn)練拆裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)的探索與實(shí)踐[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2014(12):147-150.

[8] 高學(xué)亮,毛志陽,王曉東,等. 工程訓(xùn)練數(shù)字化、信息化共享資源的建設(shè)與實(shí)踐[J]. 機(jī)械工程師,2012(12):71-72.

[9] 黃海龍,曲曉海. 基于Adobe平臺(tái)工程訓(xùn)練立體教材的建設(shè)研究[J]. 中國現(xiàn)代教育裝備,2015,23:66-69.

[10] 孫 晶. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工廠智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].成都：成都理工大學(xué),2012.

[11] 施宇鋒,徐 寧. 數(shù)字化工廠及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)綜述[J]. 可編程控制器與工廠自動(dòng)化,2011(11):37-39,63.

[12] 吳云峰,邱 華,胡華強(qiáng). 面向設(shè)計(jì)與制造的數(shù)字化工廠平臺(tái)[J]. 中國制造業(yè)信息化,2011(1):1-5.

[13] 王燕瓊,李國剛,伍 揚(yáng). 構(gòu)建基于數(shù)字化校園的實(shí)驗(yàn)室管理和績(jī)效評(píng)估系統(tǒng)[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2010(6):166-168.

[14] 李占平,王憲明,趙永新. 高校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育新模式——云創(chuàng)業(yè)平臺(tái)模式研究[J]. 國家教育行政學(xué)院學(xué)報(bào),2012(11):12-15.

[15] 黃海龍,李 元. 工程訓(xùn)練平臺(tái)創(chuàng)客空間的建設(shè)研究[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2016(7):156-159.

[16] 喻 昕,王敬一. 基于云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)研究[J]. 情報(bào)科學(xué),2011(7):1049-1053.

Study on the Construction of Digital Engineering Training Center

HUANGHailong,ZHOULiang

(Jilin University, Engineering Training Center, Changchun 130025, China)

In order to fit the development of engineering training center in the new era, the construction of digital engineering training center was explored based on the planning and analysis to the function orientation of engineering training teaching platform and the organizational structure of engineering training center. The construction contents and application of digital engineering training center were described in detail, including construction of digital teaching platform, digital management platform, digital application platform, digital manufacturing technology, digital examination and evaluation, internet of things digital engineering training center. The construction and application of digital engineering training center have very important significance in the improvement of teaching efficiency and management level for engineering training platform.

engineering training center; digitization; the Internet of things; construction and application

2016-10-10

黃海龍(1985-)，男，內(nèi)蒙古多倫縣人，碩士，工程師，研究方向：高校工程訓(xùn)練教學(xué)與管理。

Tel.：18643066038； E-mail：405215163@qq.com

G 642.0

A

1006-7167(2017)05-0165-05