中等職校智慧實(shí)訓(xùn)基地系統(tǒng)架構(gòu)與規(guī)劃的理性思考

摘要：中等職業(yè)學(xué)校智慧校園是數(shù)字化校園建設(shè)快速發(fā)展之必然，而實(shí)訓(xùn)基地是中等職校實(shí)施技能教學(xué)的重要場(chǎng)所。因此，中等職校智慧實(shí)訓(xùn)基地既是智慧校園的重要組成部分，又涵蓋其絕大部分功能，同時(shí)又是向企業(yè)展示現(xiàn)代信息管理手段的重要窗口。構(gòu)建智慧實(shí)訓(xùn)基地旨在改變實(shí)訓(xùn)基地管理形態(tài)，提升學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地管理效能。本文以江蘇省如東中等專業(yè)學(xué)校為例，介紹了針對(duì)實(shí)訓(xùn)基地管理的幾個(gè)模塊，運(yùn)用泛在感知、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)，系統(tǒng)架構(gòu)集感知化、物聯(lián)化、信息化、智能化的智慧實(shí)訓(xùn)基地運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，使實(shí)訓(xùn)基地管理科學(xué)、高效而便捷，從而使中等職業(yè)教育智慧管理的推進(jìn)邁入了快車道。

關(guān)鍵詞：中等職校；智慧實(shí)訓(xùn)基地；系統(tǒng)架構(gòu)與規(guī)劃；理性思考

中圖分類號(hào)：G717 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-9094-（2018）06C-0058-04

一、中等職校智慧實(shí)訓(xùn)基地系統(tǒng)的成因背景

江蘇省教育廳在2012年出臺(tái)的《關(guān)于進(jìn)一步提高職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的意見(jiàn)》中指出：“建立職業(yè)教育信息化公共服務(wù)平臺(tái)，推進(jìn)職業(yè)學(xué)校數(shù)字校園和智慧校園建設(shè)，重點(diǎn)建設(shè)仿真實(shí)訓(xùn)基地、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室、遠(yuǎn)程協(xié)作教室等數(shù)字化教學(xué)場(chǎng)所和設(shè)施?！盵1]由于中等職業(yè)教育已從規(guī)模發(fā)展向內(nèi)涵發(fā)展快速轉(zhuǎn)型，中等職校實(shí)訓(xùn)基地規(guī)模日趨強(qiáng)大，基地承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)項(xiàng)目和其他功能顯得紛繁復(fù)雜。因此需要構(gòu)建基于有線無(wú)線全覆蓋的實(shí)訓(xùn)基地網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)師生管理、基地監(jiān)控、設(shè)備與材料管理、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)管理和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的無(wú)縫融合。同時(shí)基地存在面積大、場(chǎng)地分散、管理人員少、基地內(nèi)人多而雜、學(xué)生安全防范意識(shí)差等特點(diǎn)，相對(duì)于校園其他區(qū)域來(lái)說(shuō)存在的安全隱患更多。因此對(duì)于中等職校智慧實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)基地高效、務(wù)實(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理顯得尤為重要。

二、中等職校智慧實(shí)訓(xùn)基地系統(tǒng)的架構(gòu)體系

（一）智慧實(shí)訓(xùn)基地的內(nèi)涵

中等職校智慧實(shí)訓(xùn)基地是一種將人、設(shè)備、環(huán)境、資源和社會(huì)性因素，在數(shù)字化環(huán)境下有機(jī)融合的實(shí)訓(xùn)管理系統(tǒng)。基地憑借物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施，融合信息技術(shù)的核心要素，集成了多平臺(tái)信息互通與分享，以全雙工模式實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳遞與交互，提供集設(shè)備、教學(xué)、資源、科研、管理和社會(huì)服務(wù)于一體的智能型綜合信息服務(wù)，全方位實(shí)現(xiàn)智能化。

（二）智慧實(shí)訓(xùn)基地的特點(diǎn)

智慧實(shí)訓(xùn)基地是借助泛在感知、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等信息技術(shù)，構(gòu)建集感知化、物聯(lián)化、智能化、信息化于一體的實(shí)訓(xùn)基地，具有如下主要特點(diǎn)。

1.智能化。融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與4G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化實(shí)訓(xùn)管理平臺(tái)，全面實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理與服務(wù)智能化，降低了人力、物力和財(cái)力的損耗，實(shí)現(xiàn)了溝通快捷化、辦公自動(dòng)化、服務(wù)個(gè)性化，從而極大地提高工作效率；身份論證管理、基地管理、設(shè)備管理、教學(xué)管理和服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域的信息資源實(shí)現(xiàn)共享。[2]如“校園一卡通”能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的基地簽到、工量具借用、工位管理、技能考核等能實(shí)現(xiàn)智能化的“一條龍服務(wù)”。

2.感知化。借助有線與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)與IT前沿技術(shù)，將實(shí)訓(xùn)基地所涉及的實(shí)訓(xùn)教學(xué)、實(shí)訓(xùn)管理、設(shè)備管理、項(xiàng)目研發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)服務(wù)等相關(guān)領(lǐng)域的信息進(jìn)行采集、歸并、分析、傳輸、分享和反饋，并結(jié)合實(shí)訓(xùn)基地物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維系統(tǒng)的管控，通過(guò)實(shí)訓(xùn)基地的門禁刷臉、環(huán)境探測(cè)、設(shè)備監(jiān)控、耗材二維碼掃描等技術(shù)自動(dòng)感知信息，提高實(shí)訓(xùn)基地的運(yùn)行與管理效率。例如，各實(shí)驗(yàn)（訓(xùn)）室的設(shè)施水、電、氣等耗能元素是依據(jù)基地學(xué)生的工位及設(shè)備運(yùn)行狀況實(shí)現(xiàn)智能感應(yīng)管控。

3.互動(dòng)性。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)?shí)訓(xùn)基地相關(guān)的人員、設(shè)備、信息管理等進(jìn)行互聯(lián)，較好地實(shí)現(xiàn)人流、物流、資金流和信息流的便捷互通與共享。例如，通過(guò)綜合智能終端、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、云計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代流媒體技術(shù)等構(gòu)建智慧實(shí)訓(xùn)管理平臺(tái)，使學(xué)校職能部門、實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師、學(xué)生和家長(zhǎng)等進(jìn)行信息的實(shí)時(shí)交互，從而創(chuàng)設(shè)了高效便捷的多維度、多方式的溝通與交互空間。[3]

4.靈活性。架構(gòu)基于有線與無(wú)線有機(jī)融合的全覆蓋萬(wàn)兆數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)一步拓展了用戶的運(yùn)用空間，使得海量用戶快速便捷接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)獲取與處理相關(guān)信息，從而為實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教學(xué)、基地管理、技術(shù)咨詢和社會(huì)服務(wù)搭建快捷高效的智慧型實(shí)訓(xùn)管理平臺(tái)。

（三）智慧實(shí)訓(xùn)基地的架構(gòu)

中等職校智慧實(shí)訓(xùn)基地首先必須建立在相對(duì)完善的數(shù)字化校園基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)一步完善實(shí)訓(xùn)基地終端感知與監(jiān)控設(shè)施進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用，并具有足量的相關(guān)信息資源；其次，智慧實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)必須在延伸業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等設(shè)備的基礎(chǔ)上，以基礎(chǔ)運(yùn)行平臺(tái)為支撐，構(gòu)建一個(gè)基于智慧化實(shí)訓(xùn)基地管控一體化平臺(tái)，進(jìn)一步拓展數(shù)據(jù)信息的采集，搭建能為監(jiān)測(cè)、決策、管理等提供服務(wù)的數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)服務(wù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析、業(yè)務(wù)歸并、可視化展示，構(gòu)建一個(gè)科學(xué)、規(guī)范、簡(jiǎn)潔的可視化管控平臺(tái)，提供多用戶、多角色的智慧應(yīng)用。建成以優(yōu)質(zhì)實(shí)訓(xùn)資源共建共享和應(yīng)用、資源整合為中心，融入教學(xué)、學(xué)習(xí)、管理、科研、產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等工作領(lǐng)域。[4]

三、中等職校智慧實(shí)訓(xùn)基地的系統(tǒng)規(guī)劃

江蘇省如東中等專業(yè)學(xué)校在學(xué)校數(shù)字化校園的基地上，更新與完善網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，實(shí)訓(xùn)基地的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)有線、無(wú)線雙覆蓋，實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)融合；建立身份標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)、應(yīng)用數(shù)據(jù)、感知信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、中間件、支撐軟件和各類應(yīng)用系統(tǒng)的融合；基于智慧實(shí)訓(xùn)基地，創(chuàng)新開(kāi)展科技基地、平安基地、節(jié)能基地、創(chuàng)收基地、和諧基地建設(shè)，使基地在教學(xué)、學(xué)習(xí)、管理、科研、產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等方面實(shí)現(xiàn)智能化、系統(tǒng)化、綜合化。

（一）實(shí)訓(xùn)基地的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

目前，學(xué)校數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境全部到位，具有高速、QOS、支持高清多媒體傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，學(xué)校已被立項(xiàng)為省智慧校園建設(shè)單位，從而為智慧實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。校園網(wǎng)擁有SAN光纖網(wǎng)絡(luò)，異地備份存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，高性能、高穩(wěn)定的IDC網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，現(xiàn)代流媒體網(wǎng)絡(luò)，做到高帶寬、高冗余、安全可靠，并為智慧實(shí)訓(xùn)基地提供了高速接入云計(jì)算平臺(tái)；[5]在智能監(jiān)管方面已實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)感知的全覆蓋，并以接入靈活、高速寬帶、海量資源存取、師生方便上網(wǎng)和對(duì)外交流便捷為目標(biāo)，將4G引入校園網(wǎng)絡(luò)通道，構(gòu)建了無(wú)線、有線和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)的多功能網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為建設(shè)科技、平安、節(jié)能、和諧、創(chuàng)收基地提供了保障。

（二）實(shí)訓(xùn)基地的支撐平臺(tái)

中等職校智慧實(shí)訓(xùn)基地的支撐平臺(tái)應(yīng)包括基于數(shù)字化校園的公共數(shù)據(jù)平臺(tái)、面向服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)的服務(wù)支撐平臺(tái)、基于無(wú)線終端的移動(dòng)服務(wù)平臺(tái)、具有無(wú)線感知系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)、支撐實(shí)訓(xùn)基地管理的云計(jì)算平臺(tái)和提供安全策略的安全運(yùn)維平臺(tái)等，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)融合、數(shù)據(jù)共享，為智慧實(shí)訓(xùn)基地的業(yè)務(wù)系統(tǒng)正常運(yùn)行提供支撐。

1.公共數(shù)據(jù)平臺(tái)。建立安全高效、充分共享的實(shí)訓(xùn)基地?cái)?shù)據(jù)中心，為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門信息利用、分析決策提供支持，為實(shí)訓(xùn)管理人員提供高效的信息服務(wù)。其包括由實(shí)訓(xùn)管理、一卡通、產(chǎn)教研管理而生成的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，以及由業(yè)務(wù)日記、教學(xué)案例、研究成果和相關(guān)歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。

2.服務(wù)支撐平臺(tái)。面向服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)的服務(wù)總線支撐上層的智慧應(yīng)用，控制服務(wù)消費(fèi)者和提供者之間的消息流服務(wù)。其包括統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)，將物聯(lián)網(wǎng)傳感器嵌入到基地被控設(shè)施上的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)服務(wù)，由關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、Web服務(wù)、文件服務(wù)等異構(gòu)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)交換服務(wù)，將數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、聯(lián)機(jī)分析處理、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)與信息系統(tǒng)結(jié)合的企業(yè)智能服務(wù)，使基地內(nèi)異構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)和信息資源聚合的信息門戶網(wǎng)站服務(wù)，以及具眾多功能的一卡通服務(wù)和快速搭建學(xué)校主頁(yè)、部門網(wǎng)站的內(nèi)容管理服務(wù)。

3.移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)。依據(jù)實(shí)訓(xùn)基地應(yīng)用系統(tǒng)功能的特點(diǎn)，結(jié)合移動(dòng)終端的特性，在移動(dòng)終端上移植相關(guān)程序，有效地實(shí)現(xiàn)即時(shí)交互，最大限度地替代有線網(wǎng)絡(luò)必須完成的相關(guān)事務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)行走課堂的實(shí)時(shí)生成。如教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)行為規(guī)范的綜合評(píng)價(jià)，為學(xué)生提供實(shí)習(xí)教學(xué)和生活信息服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)無(wú)線和有線的無(wú)縫結(jié)合。

4.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)。利用傳感器、電子標(biāo)簽、二維碼、采集器、高清視頻監(jiān)控等感知技術(shù)和設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)基地的全天候監(jiān)控和智能化管理。能支持多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)管理，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件對(duì)復(fù)雜的遠(yuǎn)程終端設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)查看、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)分析、參數(shù)設(shè)置、預(yù)警等功能。

5.基地云計(jì)算平臺(tái)。云計(jì)算為智慧實(shí)訓(xùn)基地提供的支撐平臺(tái)，不同于物理型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在云計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶群體中，具有數(shù)目龐大的服務(wù)提供商，無(wú)論是用戶還是服務(wù)提供商均可以動(dòng)態(tài)地加入或退出。還可以利用云計(jì)算平臺(tái)對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控獲取的大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并對(duì)大量的高度虛擬化的計(jì)算和存儲(chǔ)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，形成一個(gè)龐大的資源池，用來(lái)提供統(tǒng)一服務(wù)。

6.安全運(yùn)維平臺(tái)。由于智慧實(shí)訓(xùn)基地具有開(kāi)放性、兼容性的特征，吸納資源的渠道具有廣泛性與復(fù)雜性，因而帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患，因此需要構(gòu)建可靠的運(yùn)維支撐和可信賴的安全保障機(jī)制。因此在網(wǎng)絡(luò)出口處部署防火墻設(shè)備，并依據(jù)不同用戶實(shí)行分類管理，根據(jù)通信需求劃分通信規(guī)則，劃分不同的網(wǎng)段，采用差異化管理的方式來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)安全，應(yīng)當(dāng)從網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用、制度等多個(gè)層面建立健全好運(yùn)維體系，為智慧實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)提供安全可靠的保障環(huán)境。[6]

（三）實(shí)訓(xùn)基地的業(yè)務(wù)系統(tǒng)

根據(jù)中等職校智慧實(shí)訓(xùn)基地的易用性原則，以支撐平臺(tái)為基礎(chǔ)規(guī)劃科技基地、平安基地、創(chuàng)收基地、節(jié)能基地、和諧基地等五大業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在規(guī)劃系統(tǒng)時(shí)必須兼顧系統(tǒng)可擴(kuò)展性，并保持每一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)有一定冗余度。其中科技基地系統(tǒng)具有智能車間、實(shí)驗(yàn)室、考勤管理功能，是基地管理應(yīng)用系統(tǒng)；平安基地系統(tǒng)包含了智能車輛管理、基地安防監(jiān)控、安防報(bào)警和巡邏管理等系統(tǒng)；而創(chuàng)收基地系統(tǒng)具有智能設(shè)備、智能倉(cāng)儲(chǔ)和智能經(jīng)營(yíng)管理的功能，為基地生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供智能服務(wù)；節(jié)能基地系統(tǒng)包含基地電能計(jì)量、水氣管網(wǎng)監(jiān)測(cè)、智能照明、空調(diào)集控和智能澆灌等管理系統(tǒng)；和諧基地系統(tǒng)具有基地信息發(fā)布、數(shù)字會(huì)議、產(chǎn)品智能展示、設(shè)備與材料資料查閱等智能服務(wù)功能。所有功能通過(guò)數(shù)據(jù)集成、業(yè)務(wù)整合、虛擬仿真、遠(yuǎn)程監(jiān)控、可視化展示，以易操作的智慧型實(shí)訓(xùn)基地綜合業(yè)務(wù)管理管控平臺(tái)為各類用戶或角色提供聯(lián)動(dòng)服務(wù)。

四、結(jié)束語(yǔ)

中等職校智能實(shí)訓(xùn)基地的構(gòu)建不僅僅是設(shè)備的添置與使用，使實(shí)訓(xùn)基地管理實(shí)時(shí)、高效、人性化，更是充分體現(xiàn)育人為本、發(fā)展學(xué)生的現(xiàn)代職教管理理念的轉(zhuǎn)變，智能實(shí)訓(xùn)基地是現(xiàn)代科技、現(xiàn)代企業(yè)管理模式的體驗(yàn)家園；因此在智慧實(shí)訓(xùn)基地構(gòu)建時(shí)除了管理模塊按行業(yè)要求安裝到不可見(jiàn)部位外，還應(yīng)將與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的智能家居、智能物流、知能安防、智能交通、智能澆灌和智能資料查閱等設(shè)施嵌入到讓學(xué)生能見(jiàn)的部位，讓學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

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責(zé)任編輯：曹鴻驊

Rational Thinking on the System Structure and Planning of Smart Training Bases in Secondary Vocational Schools

DING Chun-ming

（Jiangsu Rudong Secondary Vocational School， Rudong 226400， Jiangsu Province）

Abstract： The smart campus of secondary vocational school is the necessity of the rapid development of the digital campus construction， and the training base is an important place to implement the skills teaching in secondary vocational schools. Therefore， the smart training base of the secondary vocational school is not only an important part of the smart campus， but also covers most of its functions. At the same time， it is also an important window to display the modern information management means to the enterprises. The construction of smart training bases aims at changing the management form and improving the management effectiveness. Based on several training base management modules， this paper uses the modern information technologies， such as ubiquitous perception， Internet of things and cloud computing， to systematically construct the smart training base operation platform which integrates perception， physical association， information and intelligence. Thus， it makes the management of training bases scientific， efficient and convenient， so that the smart management of secondary vocational education is developed at a high speed.

Key words： secondary vocational school； smart training base； system structure and planning； rational thinking