高職院校實訓(xùn)基地信息化管理系統(tǒng)的建設(shè)實踐

孔祥剛 李朝陽

【摘 要】本文以廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，針對高職院校實訓(xùn)基地管理系統(tǒng)普遍存在管理人員數(shù)量不足、管理系統(tǒng)即時交互性差、資源利用低、缺乏科學(xué)評估等問題，提出構(gòu)建由用戶層、功能業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)交互層、數(shù)據(jù)訪問層4個層級組成，智能語音導(dǎo)覽系統(tǒng)、觸控互動查詢終端系統(tǒng)、智能無線廣播系統(tǒng)、高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、智能門禁控制系統(tǒng)、智能環(huán)境控制系統(tǒng)、智能交互式教學(xué)系統(tǒng)7個子系統(tǒng)構(gòu)成的實訓(xùn)基地信息化管理系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】高職院校 實訓(xùn)基地 信息化管理系統(tǒng) 建設(shè)

【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）02C-0177-04

完善高職院校實訓(xùn)基地的建設(shè)有利于推進專業(yè)建設(shè)、豐富實踐教學(xué)形式、強化職業(yè)技能培養(yǎng)，是構(gòu)建現(xiàn)代職業(yè)教育體系的重要基礎(chǔ)和保障。近年來，隨著國家對職業(yè)教育的重視，實訓(xùn)基地硬件設(shè)施的建設(shè)都普遍取得了較大的進展，但其管理水平仍較低，對教學(xué)資源的利用、教學(xué)水平和科研創(chuàng)新能力的提高產(chǎn)生較大的影響。因此，依托現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，營造網(wǎng)絡(luò)化的實訓(xùn)教學(xué)氛圍，是提升實訓(xùn)基地現(xiàn)代化管理水平的必然趨勢。本文針對高職院校實訓(xùn)基地管理系統(tǒng)當(dāng)前存在的普遍問題，對如何利用信息化手段提升實訓(xùn)基地管理效能進行探索。

一、高職實訓(xùn)基地管理系統(tǒng)存在的主要問題

（一）實訓(xùn)基地專職管理人員數(shù)量嚴(yán)重不足，安全管理漏洞多。近年來，伴隨著國家對職業(yè)教育投入的增加，高職實訓(xùn)基地的建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴大，教學(xué)設(shè)備種類不斷增多，教學(xué)活動的開展日益頻繁，導(dǎo)致管理人員工作量激增，但是實訓(xùn)專職管理人員的數(shù)量嚴(yán)重不足，同時管理人員的能力也有所欠缺。因此，這一矛盾常會導(dǎo)致實訓(xùn)基地安全管理方面的漏洞，例如，高職院校參與實訓(xùn)的學(xué)生眾多，且流動性大，為了提高實訓(xùn)基地的使用率，某些情況下需要在非工作時段給學(xué)生開放，這些情況下都導(dǎo)致實訓(xùn)場所面臨無人監(jiān)管。另外，實訓(xùn)基地內(nèi)有大量貴重儀器，由于管理不善、供電電壓不穩(wěn)定或者突然斷電，貴重儀器損壞的現(xiàn)象也時有發(fā)生。

（二）實訓(xùn)基地管理系統(tǒng)的即時交互性差，便捷性不高。目前，不少高職院校在實訓(xùn)基地建設(shè)期間已經(jīng)引入了較為智能化的管理系統(tǒng)，然而，這些管理系統(tǒng)的操作多數(shù)只能面對臺式PC 機或手提電腦，該類型的實訓(xùn)基地管理系統(tǒng)只能在臺式終端登錄和訪問，容易受到受地域、時間的限制，導(dǎo)致師生們與系統(tǒng)進行交互時，即時性差，獲得的實際資訊和體驗感不強，不方便于實訓(xùn)教學(xué)的開展和過程的管理。

（三）實訓(xùn)基地的教學(xué)資源利用度較低、共享性差。在當(dāng)前的管理模式下，實訓(xùn)儀器的信息、實訓(xùn)室的信息以及技術(shù)服務(wù)信息等不能有機地結(jié)合，信息的收集和管理都是分散地進行，形成“信息孤島”，造成管理效率低、儀器利用率低、共享性差等問題，也導(dǎo)致實訓(xùn)基地豐富的教學(xué)資源與師生不能有效地進行互動交流，不能充分發(fā)揮實訓(xùn)基地的服務(wù)能力。

（四）實訓(xùn)基地的日常運行缺乏科學(xué)評估，日常教學(xué)任務(wù)安排工作煩冗。當(dāng)前，許多實訓(xùn)基地日常的儀器信息、儀器使用情況等工作仍依賴于臺賬、卡片等傳統(tǒng)方式來進行登記管理，管理手續(xù)繁雜，工作量巨大，人工傳統(tǒng)的管理方式在統(tǒng)計數(shù)據(jù)的精確性方面存在很大缺陷，各類實訓(xùn)、實驗數(shù)據(jù)得不到充分發(fā)掘，無法科學(xué)地評估實訓(xùn)基地的運轉(zhuǎn)情況，進而導(dǎo)致實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)的安排工作煩冗，不利于資源的高效分配。

二、實訓(xùn)基地實現(xiàn)信息化管理的優(yōu)勢

（一）實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時和動態(tài)響應(yīng)，提高教學(xué)資源的利用率。借助信息化技術(shù)，可以打破傳統(tǒng)的管理模式，實時展現(xiàn)實訓(xùn)基地的真實運行情況，管理部門可隨時查詢實訓(xùn)場地和設(shè)備的使用情況，教師可隨時查看實訓(xùn)課程的安排情況，有利于對實訓(xùn)資源的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，進而提高實訓(xùn)基地的利用率，減輕實訓(xùn)管理人員的工作負擔(dān)，提高工作效率，也為實現(xiàn)管理系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)創(chuàng)造了條件。

（二）實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施及設(shè)備的互聯(lián)互通，降低能耗。信息化管理系統(tǒng)能夠利用網(wǎng)絡(luò)整合實訓(xùn)基地內(nèi)的各項基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備，比如通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電氣保護裝置等設(shè)備的聯(lián)動和啟、閉，最大限度地降低日常能耗。

（三）實時監(jiān)控、智能考勤、提高安全等級。信息化管理系統(tǒng)可以將門禁、視頻監(jiān)控等防護模塊聯(lián)網(wǎng)使用，大大提升實訓(xùn)基地的安全等級，消除各類安全隱患，同時可對實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)實現(xiàn)智能考勤。

（四）移動互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)，提高實訓(xùn)基地的共享性和交互性?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代，師生們應(yīng)用移動終端開展移動式教與學(xué)正在成為常態(tài)。這種新的授課和學(xué)習(xí)模式具有極強的傳播性和普及性，融入信息化管理系統(tǒng)后，學(xué)生和老師在各種學(xué)習(xí)資源之間可以實現(xiàn)個性化定制和互動，這有助于增強參與者的體驗感和滿意度。

（五）提升管理工作效率，將實訓(xùn)基地運行的評價體系科學(xué)化。信息化管理系統(tǒng)能夠利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息的統(tǒng)計和及時更新工作，并自動化生成報表，有助于減輕管理人員的工作負荷，簡化實訓(xùn)教學(xué)管理程序，縮短處理周期，提高整個系統(tǒng)的工作效率。依靠完備、真實的信息化數(shù)據(jù)可以對實訓(xùn)基地的運行體系進行更為科學(xué)的評價，幫助實驗室制定科學(xué)的工作發(fā)展規(guī)劃和定位。

三、實訓(xùn)基地信息化管理系統(tǒng)建設(shè)實踐

（一）系統(tǒng)的整體架構(gòu)分析。架構(gòu)分析的目的是設(shè)計管理系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，有針對性地開展設(shè)計工作。實訓(xùn)基地信息化管理系統(tǒng)具體架構(gòu)如圖1所示，由用戶層、功能業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)交互層、數(shù)據(jù)訪問層4個層級組成，用戶在使用實訓(xùn)基地過程中，管理所需的各項數(shù)據(jù)都會通過無線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)互通。

（二）系統(tǒng)業(yè)務(wù)層的構(gòu)建設(shè)計。根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)分析的最終結(jié)果，實訓(xùn)基地的信息化管理系統(tǒng)被細化設(shè)計為7個相互協(xié)調(diào)的子系統(tǒng)構(gòu)成：智能語音導(dǎo)覽系統(tǒng)、觸控互動查詢終端系統(tǒng)、智能無線廣播系統(tǒng)、高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、智能門禁控制系統(tǒng)、智能環(huán)境控制系統(tǒng)、智能交互式教學(xué)系統(tǒng)。該7個子系統(tǒng)是實訓(xùn)管理系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)，子系統(tǒng)共同作用，相輔相成，共同解決實訓(xùn)基地當(dāng)前存在的主要問題。

1.智能語音導(dǎo)覽系統(tǒng)。智能語音導(dǎo)覽系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示，系統(tǒng)利用智能導(dǎo)覽終端APP及軟件平臺，結(jié)合近距離RFID通信技術(shù)及后臺數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可實現(xiàn)以下功能：利用手持智能導(dǎo)覽機，可以自動識別實訓(xùn)區(qū)域、自動識別設(shè)備及模型，并將講解內(nèi)容以語音及文字的方式推送到手持終端機；學(xué)生也可以利用移動電話掃描模型設(shè)備上的二維碼，詳細了解各項實訓(xùn)設(shè)備的性能、指標(biāo)參數(shù)、制作流程及音視頻等資料；通過后臺軟件平臺，教師可以實時地向?qū)W生手機推送通知、重要資料、考核成績等相關(guān)教學(xué)文件，學(xué)生可以結(jié)合對教學(xué)課件的理解程度，依靠智能導(dǎo)覽終端實現(xiàn)有針對性的自主學(xué)習(xí)。

2.觸控互動查詢終端系統(tǒng)。觸控互動查詢終端系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示，系統(tǒng)由觸摸顯示器結(jié)合PC電腦終端組成，系統(tǒng)中所有終端設(shè)備數(shù)據(jù)都相互連通，設(shè)置開放的數(shù)據(jù)接口，可通過觸控互動終端控制數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)的所有設(shè)備，實現(xiàn)智能化人機交互，除了可以實現(xiàn)路徑引導(dǎo)、自助查詢、信息發(fā)布等功能外，結(jié)合登錄權(quán)限及其他系統(tǒng)應(yīng)用，觸控系統(tǒng)可以實現(xiàn)照明系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、消防系統(tǒng)的聯(lián)動，實現(xiàn)智能無人值守，提升實訓(xùn)基地日常安全管理能力。

3.智能無線廣播系統(tǒng)。該子系統(tǒng)以無線發(fā)射的方式來傳輸廣播，由智能播控系統(tǒng)、數(shù)字音頻工作站、調(diào)頻發(fā)射接收系統(tǒng)等組成，采用微電腦鎖相、數(shù)碼糾錯、閃速存貯、SCA遙控編碼、VB軟件編程等手段進行集成化設(shè)計，具體架構(gòu)如圖4所示。系統(tǒng)使用無線電頻率，采用FM-SCA副載波傳輸編碼控制信號，可實現(xiàn)對終端接收音柱的穩(wěn)定控制。將實訓(xùn)基地內(nèi)部智能廣播系統(tǒng)與校園廣播網(wǎng)絡(luò)連通，可實現(xiàn)以下功能：實訓(xùn)基地內(nèi)部各終端音柱設(shè)備可同步播放，在基地參觀講解時，可采用集體廣播模式，實訓(xùn)授課時，可以實現(xiàn)獨立分區(qū)的獨立擴聲模式，避免教師授課的交叉干擾；在緊急情況下，比如非法入侵、火災(zāi)、應(yīng)急疏散等報警信號也可觸發(fā)系統(tǒng)，進入集體廣播模式。

4.高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)由可調(diào)焦攝像機、傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)儲存設(shè)備和可視監(jiān)控端組成，系統(tǒng)架構(gòu)如圖5所示。網(wǎng)絡(luò)攝像機用來采集監(jiān)控現(xiàn)場的視頻資料，視頻數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，超越了地域的限制。同時，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控還可以讓基地管理人員或是教師從遠端觀看監(jiān)控現(xiàn)場的實時畫面，比如登錄遠程PC端實時查看各區(qū)位實時監(jiān)控畫面，登錄遠程移動手機端實時查看各區(qū)位實時監(jiān)控畫面；該系統(tǒng)還可以利用攝像機進行移動偵測，監(jiān)控不法分子和違規(guī)人員，必要時輸出報警信號并與無線廣播系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、報警系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，智能防控。

5.智能門禁控制系統(tǒng)。該子系統(tǒng)利用無線網(wǎng)絡(luò)與電腦進行通信，可使用軟件對出入卡和事件進行管理控制，對每個通道實施限制，進出方式通常有密碼、讀卡（物理識別卡）、讀卡（生物 識別）+密碼三種方式，一個月內(nèi)，所有人員進出記錄和設(shè)備狀態(tài)記錄都會被儲存，并能夠?qū)τ涗涍M行查詢和分析處理。

具體設(shè)置時，實訓(xùn)基地的主出入口可以設(shè)定自由出入時間，貴重設(shè)備的存放區(qū)域則需要限制進入，門禁入口可做等級權(quán)限限制，不同級別的授權(quán)方式只可進相應(yīng)授權(quán)的門禁入口，所有門禁入口都能實現(xiàn)遠程解禁或授權(quán)管理。系統(tǒng)管理人員可以通過PC端實時查看每個門區(qū)人員的進出情況，并通過監(jiān)控攝像機獲取照片，實時監(jiān)控每個門區(qū)的開合狀態(tài)，包括各種非正常狀態(tài)報警等；發(fā)生突發(fā)危險事件或是其他緊急狀態(tài)下，可以控制打開或關(guān)閉所有的門區(qū)；在出現(xiàn)火警時，門禁系統(tǒng)可以自動打開所有電子鎖，方便逃生。

6.智能環(huán)境控制系統(tǒng)。該子系統(tǒng)主體由服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)終端、電源供電模塊、智能調(diào)光模塊、智能控制面板及手持移動端構(gòu)成，可配合不同應(yīng)用場合，實時控制燈光，做出相應(yīng)的燈光場景，也可以根據(jù)不同的場合、時間、環(huán)境照度等參數(shù)，采用前期的預(yù)設(shè)的場景進行控制。多樣化的環(huán)境光控制功能增強了照明的藝術(shù)性及豐富了照明效果，節(jié)約能源并方便管理。

環(huán)境控制系統(tǒng)通過外接溫度傳感器，可以控制新風(fēng)系統(tǒng)的啟停，智能調(diào)控室內(nèi)溫度；外接紅外線及超聲波感識模塊，可以在學(xué)員近距離觀察模型時，自動開啟模型照明；利用后臺操作系統(tǒng)，可編程對實訓(xùn)基地內(nèi)所有可操控終端設(shè)備實現(xiàn)遠程控制；加上光線光敏傳感器，可根據(jù)室外光線，實現(xiàn)室內(nèi)最佳光線值的自動調(diào)節(jié)；可以分時段自動控制實訓(xùn)基地內(nèi)所有燈光，也可以編制預(yù)設(shè)程序，控制特定區(qū)域的照明方式；在老師授課過程中，教師可以根據(jù)需要設(shè)置不同的場景控制程序，通過場景控制面板及移動端手機和平板電腦實時調(diào)整應(yīng)用場景；實訓(xùn)基地管理人員可以利用無線網(wǎng)絡(luò)，對整個系統(tǒng)進行監(jiān)控，例如了解當(dāng)前各個照明回路的工作狀態(tài)；設(shè)置、修改場景；當(dāng)有緊急情況時控制整個系統(tǒng)及發(fā)出故障報告等。

7.智能交互式教學(xué)系統(tǒng)。交互式教學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示，該系統(tǒng)采用紅外線及超聲波定位模塊、高科技彩色手寫筆，可將普通教學(xué)黑板變成可錄入、儲存的智能教學(xué)設(shè)備，無須學(xué)生手寫抄課件，教師在黑板上的手寫課件內(nèi)容及學(xué)生分享的課題內(nèi)容會自動導(dǎo)入，并上傳至服務(wù)器，形成課件列表，方便學(xué)生老師隨時查閱。在實習(xí)實訓(xùn)課程中，學(xué)生可將手繪的實訓(xùn)作品即時同步至服務(wù)器后臺，便于教師記錄及后期查詢；老師授課時，可使用不同顏色的油性、水性筆，即時擦寫，多屏互動，使得課程更生動；教師授課的所有課件，都可同步至學(xué)生登錄的使用終端，并自動生成可編輯的標(biāo)題，無須手寫，方便隨時隨地查閱。

四、建設(shè)成效

廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的建筑工程技術(shù)專業(yè)示范特色實訓(xùn)基地建設(shè)于2014年獲得立項建設(shè)，實訓(xùn)基地建筑面積近3000平方米，集科研、生產(chǎn)、實訓(xùn)教學(xué)等功能于一體，主要為建工技術(shù)、工程造價、工程管理、設(shè)備工程、暖通工程等6個專業(yè)服務(wù)?；刈?015年開工建設(shè)以來，全面引入了信息化管理系統(tǒng)，智能化的控制系統(tǒng)規(guī)范了實訓(xùn)中心日常的管理流程，利用網(wǎng)絡(luò)化的信息系統(tǒng)又促進了管理的標(biāo)準(zhǔn)化，實訓(xùn)基地的開放程度和共享程度得到了極大地提高，為學(xué)生開展自主實習(xí)、實訓(xùn)的提供了便利，實訓(xùn)基地的內(nèi)涵建設(shè)取得了質(zhì)的提升。

近三年來，廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院師生依托實訓(xùn)基地，在各項全國職業(yè)院校技能大賽和信息化教學(xué)大賽中獲得特等獎2項，一等獎8項，二等獎9項，實訓(xùn)基地在提升人才培養(yǎng)質(zhì)量中發(fā)揮積極重要的作用。

總之，信息化系統(tǒng)的建設(shè)過程是對實訓(xùn)基地管理科學(xué)化、規(guī)范化、高效性所進行的一次深入探索與實踐，利用先進的信息技術(shù)，全面構(gòu)建適合于實驗教學(xué)和管理的信息化體系，最大化實訓(xùn)基地資源利用率，創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的實訓(xùn)教學(xué)環(huán)境，提升實訓(xùn)基地的綜合管理能力，是高職院校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的必由之路。

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【作者簡介】孔祥剛（1979— ），男，遼寧西豐人，高級工程師，廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程系教學(xué)副主任；李朝陽（1985— ），男，廣西天等人，講師，工程師，廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程系主任助理。