基于大數(shù)據(jù)的中職智慧實訓基地運用的理性思考

摘? ? 要：中等職業(yè)學校智慧實訓基地是智慧校園建設的重要組成部分，既是順應“互聯(lián)網(wǎng)+”職業(yè)教育發(fā)展的需求，又能滿足培養(yǎng)智能企業(yè)（行業(yè)）人才的要求，更能符合黨的十九報告“優(yōu)先發(fā)展教育事業(yè)”的精神。以大數(shù)據(jù)下智慧實訓基地的系統(tǒng)構架，結合大數(shù)據(jù)5V特點，全面解析了基地人員、設備與教學過程管理策略，分析了基地運用中的數(shù)據(jù)隱性問題;通過中職智慧實訓基地的運用案例，有效地踐行大數(shù)據(jù)時代背景下“適合的教育才是最好的教育”的現(xiàn)代教育理念。

關鍵詞：中等職業(yè)學校;智慧實訓基地;基地運用;大數(shù)據(jù)

基金項目：第四期江蘇省職業(yè)教育教學改革研究重點資助課題“中等職校智慧實訓基地建設與運用的實踐研究”（項目編號：ZZZ16）

作者簡介：丁春明，男，正高級講師，江蘇省特級教師，江蘇省職業(yè)教育名師工作室領銜人，主要研究方向為實訓基地建設、信息技術類專業(yè)課程改革。

中圖分類號：G712? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-7747（2019）14-0067-06

習近平總書記所作的黨的十九大報告，圍繞“優(yōu)先發(fā)展教育事業(yè)”作出了新的全面部署，明確提出：“建設教育強國是中國民族偉大復興的基礎工程，必須把教育事業(yè)放在優(yōu)先位置，深化教育改革，加快教育現(xiàn)代化，辦好人民滿意的教育。”李克強總理在2018年政府工作報告中指出：“要實施大數(shù)據(jù)發(fā)展行動，加強新一代人工智能研發(fā)應用，在醫(yī)療、養(yǎng)老、教育、文化、體育等多領域推進‘互聯(lián)網(wǎng)+?！痹诮逃I域，推進大數(shù)據(jù)應用已成為行業(yè)深化改革、創(chuàng)新發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。而隨著國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略推動實施，信息技術與傳統(tǒng)教育深度融合，大數(shù)據(jù)的潛在價值不斷釋放，為教育決策、教學策略、過程監(jiān)測、質量評估帶來了顛覆性創(chuàng)新。[1]大數(shù)據(jù)是繼云計算、物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)之后迅速發(fā)展的新技術，已成為中等職業(yè)教育教學改革的熱點。利用大數(shù)據(jù)技術可以更好的表征異構數(shù)據(jù)和解析數(shù)據(jù)，能夠分析出許多有價值的知識，構建集檢索、計算和分析的實訓教學與管理行為。因此對于具有現(xiàn)代氣息的中等職業(yè)學校實訓基地的建設與管理，如何適應時代發(fā)展的要求，使之發(fā)揮其快速高效的管理效能將是值得探究的課題。

一、中等職校智慧實訓基地的系統(tǒng)架構

學校建設中的智慧校園已具備完善的網(wǎng)絡基礎設施和數(shù)據(jù)支撐平臺，通過無線傳感網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)的有機融合，構建了有線與無線全覆蓋實訓基地網(wǎng)絡環(huán)境;通過身份標識數(shù)據(jù)、應用數(shù)據(jù)、感知信息的基礎數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲、中間件、支撐軟件和各類應用系統(tǒng)的融合。依據(jù)中等職校智慧實訓基地的特征，以支撐平臺為基礎規(guī)劃了科技、平安、創(chuàng)收、節(jié)能與和諧等五大業(yè)務基地系統(tǒng)，在規(guī)劃系統(tǒng)時必須兼顧其系統(tǒng)可擴展性，并保持每一個系統(tǒng)內有一定冗余度;[2]通過大數(shù)據(jù)技術應用于實訓基地管理，促進了實訓教學行為變革，為師生提供便捷服務，提高了實訓教學與管理效率，加快了學校實訓基地建設的創(chuàng)新發(fā)展。

科技基地具有智能車間、實訓室管理、考勤管理和基地管理應用等功能;平安基地具有智能車輛管理、基地安防監(jiān)控、安防報警和巡邏管理等功能;創(chuàng)收基地具有智能設備、智能倉儲和智能經(jīng)營管理等功能，為基地生產(chǎn)經(jīng)營、產(chǎn)教深度融合提供智能服務;節(jié)能基地具有基地計量、水氣管網(wǎng)監(jiān)測、智能照明、空調集控和智能澆灌等功能;而和諧基地具有基地信息發(fā)布、數(shù)字會議、產(chǎn)品智能展示、智能資料室等服務功能。（見圖1）所有功能通過數(shù)據(jù)集成、業(yè)務整合、虛擬仿真、遠程監(jiān)控、可視化展示，以易操作的智慧型實訓基地綜合業(yè)務管理管控平臺為各類用戶或角色提供聯(lián)動服務，使基地在教學、學習、管理、科研、產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營等方面實現(xiàn)智能化、系統(tǒng)化、綜合化。[3]

二、大數(shù)據(jù)下中職智慧實訓基地運用的解析

中等職校智慧實訓基地各子系統(tǒng)盡管具有各自的獨立功能，但通過支撐平臺較好地實現(xiàn)了信息與數(shù)據(jù)共享、業(yè)務整合、協(xié)同管控，為各類終端用戶提供智能服務，在智慧教學環(huán)境下培養(yǎng)智慧型企業(yè)技能人才。特別是當下學校目前開設的物聯(lián)網(wǎng)技術、汽車運用技術、樓宇智能化工程技術、建筑工程施工、計算機應用技術、應用電子技術、機電一體化技術、化工、焊接、烹飪等專業(yè)，為學生創(chuàng)設了智能化實驗（實訓）教學和職業(yè)體驗環(huán)境，有效地踐行“適合的教育才是最好的教育”的現(xiàn)代教育理念。而對于具體實施實訓教學與管理的過程中，涉及到人流（師生、管理員）、物流（設備、材料）、資金流和信息流（教學資源、管理信息）等諸多要素，系統(tǒng)將通過泛在感知、物聯(lián)網(wǎng)技術對相關過程信息進行實時采集，并進行大數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計與信息發(fā)布，以大數(shù)據(jù)的5V特點：大量化（Volume）、快速化（Velocity）、多樣化（Variety）、價值化（Value）、真實化（Veracity）地運行 [4]，從而實現(xiàn)了實驗（實訓）教學的智能化管理。

（一）基于大數(shù)據(jù)下智慧實訓基地人員管理策略

由于實訓基地涉及人員具有結構復雜、人員輪換頻繁的特點，基地內有常駐基地管理人員、實習指導教師、輪換頻繁的實訓班學生和班主任，到基地進行項目合作的企事業(yè)單位，以及進行基地進行技能培訓人員。傳統(tǒng)方式的人員管理是通過紙質或電腦即時登記，這些生成的資料僅能作為項目驗收和近期工作總結所用，難以做到數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計與信息即時反饋。因此智慧實訓基地管理系統(tǒng)即時采集各類人員信息，通過大數(shù)據(jù)工具分析，形成較為完整、可靠和價值的數(shù)據(jù)資源。

1.人員管理。當學生或培訓學員進入基地實驗室或車間，使用基于RFID技術的身份卡進行刷卡或人臉識別系統(tǒng)用來進行考勤管理，在系統(tǒng)設置時根據(jù)學生專業(yè)和年級設置相應權限、教師刷卡先于學生才有效，將刷卡數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程服務器供相關人員統(tǒng)計與查閱，這樣既減輕了教師工作，又提高了考勤管理的公正性。對于接待到基地相關實訓（驗）室參觀考察人員時，采用由參觀單位到學校相關職能部門辦理手續(xù)后，職能部門在基地門禁系統(tǒng)給學校接待人員進行授權，接待人員帶領考察團隊刷卡參觀，無需實訓（驗）室管理員等候開門，并由基地電子導游PAD系統(tǒng)進行講解。

3.課后管理。實驗（實訓）結束后，系統(tǒng)將依據(jù)課前學生預學習情況，實驗（實訓）過程中學習狀態(tài)與小組合作情況，實操過程正確與錯誤情況，相關測量數(shù)據(jù)正確與否，工位與工具整理情況，以及課后實驗（實訓）報告完成質量，全面綜合地給予評價，并提出相關學習建議。同時，系統(tǒng)將實驗（實訓）過程中所用材料、能耗、設備、工量具使用情況進行統(tǒng)計，將這些信息數(shù)據(jù)遠程發(fā)送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)空間，這些重要數(shù)據(jù)為實驗（實訓）材料與工量具補充、學生實習代辦費結算、實驗（實訓）設備與工量具利用率、實驗（實訓）室使用率奠定了良好的基礎。另外，系統(tǒng)將教師的教學情況進行即時采集、分析與匯總，并動態(tài)生成教學資源，并實驗（實訓）教學情況反饋給相關教師進行教學反思。以上這些均為學校實驗（實訓）教學診斷的重要數(shù)據(jù)來源，并能客觀公正地評價學校教學質量和辦學水平。

三、大數(shù)據(jù)下中職智慧實訓基地運用的隱性問題及對策

中等職校智慧實訓基地運用過程中以大數(shù)據(jù)5V的特點，快捷高效地實施實驗（實訓）教學與管理，在提高實驗（實訓）教學質量、提升學生職業(yè)綜合素養(yǎng)和教師專業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用;在改變學校管理策略的同時，轉變了教師的教育理念，使實驗（實訓）教學管理從柔性化向剛性化過渡，由學校型人性化管理向企業(yè)型產(chǎn)品化管理轉型，具有弱化偽公正的趨勢。但由于系統(tǒng)設備與系統(tǒng)自身的缺陷性、數(shù)據(jù)采集過程的人為因素，以及實驗（實訓）教學事件不可預測性，將存在著數(shù)據(jù)的完整性、真實性、科學性、安全性等隱性問題。因此必須要針對相關事件，采取相應策略，才能采集到有效數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析，形成客觀而公正的決策。[8]

（一）數(shù)據(jù)的完整性

由于在系統(tǒng)設計需求時，對所采集數(shù)據(jù)途徑與方式難以全面考慮周全，加上未來諸多因素變化均難以預料，加上實驗（實訓）教學與管理變量紛繁復雜，如人培方案調整、課標更新、設施設備更新等等。這些因素將導致感知設備采集數(shù)據(jù)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的完整性，影響智慧實訓基地管理系統(tǒng)應用的效果，因此必須及時更新數(shù)據(jù)采集設施，在系統(tǒng)設計時在后臺管理上具有項目添加與修改功能，使系統(tǒng)能隨著采集數(shù)據(jù)類型的變化而增刪，盡可能地保持數(shù)據(jù)的完整性。

（二）數(shù)據(jù)的真實性

在系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)過程中由于數(shù)據(jù)采集設備精度、采集方法異同、環(huán)境變化等，將會導致所采集數(shù)據(jù)的不準確;以及系統(tǒng)本身及系統(tǒng)設備性能，在數(shù)據(jù)分析過程中也會出現(xiàn)一定誤差;另外，在實驗（實訓）過程中，基地管理人員、教師和學生，存在著有意或無意的行為數(shù)據(jù)誤差;這些都影響著數(shù)據(jù)的真實性，因此要及時更新與校驗采集設備，對系統(tǒng)定期測試與更新，在系統(tǒng)中通過數(shù)據(jù)增設異常提示報警與自動修復功能。

（三）數(shù)據(jù)的科學性

由于本系統(tǒng)先天不足，在設計與開發(fā)過程中設置應變量不夠多，數(shù)據(jù)采集點不夠全面，內設數(shù)據(jù)分析技術缺乏深度與廣度，加上運用時間較短而生成的數(shù)據(jù)資源庫較小，導致數(shù)據(jù)對比分析不夠精準，這些因素都影響著數(shù)據(jù)的科學性，因此必須設定數(shù)據(jù)源采集點，多角度、多頻率地多點采用數(shù)據(jù)，并甄別篩選出用價值的數(shù)據(jù)信息進行分析。只有這樣，通過專業(yè)技術挖掘出的海量數(shù)據(jù)資源才是有價值的信息，并通過大數(shù)據(jù)技術進行數(shù)據(jù)分析，才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的增值服務。

（四）數(shù)據(jù)的安全性

由于中職智慧實訓基地系統(tǒng)通過內外網(wǎng)絡進行實驗（實訓）教學與管理，具有一定開放性，因而存在著一定網(wǎng)絡安全隱患。如非授權訪問、黑客入侵、數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)癱瘓等現(xiàn)象，因為數(shù)據(jù)資源庫中有個人信息、學生成績與成長記錄、教師私有教學資源、基地資產(chǎn)與資金流向等，將會出現(xiàn)個人隱私、知識產(chǎn)權糾紛和財物信息泄露等問題。因此系統(tǒng)必須有硬件防護設施，如硬件防火墻進行物理隔離，并做好相關安全策略;系統(tǒng)管理員在后臺對用戶設定訪問權限，用戶訪問資源必須采取實名認證制，做好數(shù)據(jù)備份，通過查看數(shù)據(jù)日志及時發(fā)現(xiàn)異常情況，同時對系統(tǒng)用戶進行網(wǎng)絡安全培訓及文明上網(wǎng)教育，確保網(wǎng)絡安全與數(shù)據(jù)安全。

四、結語

基于大數(shù)據(jù)技術的中職智慧實訓基地，是運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、泛在感知等信息技術，構建集物聯(lián)化、智能化、感知化、信息化于一體的實訓基地。目前，其基本上涵蓋了中職實驗（實訓）教學與管理的功能域，既能充分體現(xiàn)出智慧實訓基地教學與管理實時、高效的特征，更能充分體現(xiàn)出育人為本、發(fā)展學生的現(xiàn)代職教管理理念的轉變，符合現(xiàn)代科技、現(xiàn)代企業(yè)管理模式對現(xiàn)代職業(yè)教育發(fā)展的客觀要求。盡管在運用過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性、真實性、科學性、安全性等隱性問題，但隨著系統(tǒng)的運行與不斷更新，中等職校智慧實訓基地將會日臻完善，更好地順應現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設，有效地服務于智慧型企業(yè)對智慧型人才培養(yǎng)的需求，更符合“互聯(lián)網(wǎng)+”職業(yè)教育發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻：

[1] 王鶴.構建大數(shù)據(jù)教學質量監(jiān)測與決策系統(tǒng)[J].上海信息化，2018（7）：56-59.

[2] 丁春明.中職智慧實訓基地功效解析[J].江蘇教育（職業(yè)教育版），2018（6）：48-49.

[3]丁春明.中職智慧實訓基地系統(tǒng)架構與規(guī)劃的理性思考[J].江蘇教育研究，2018（6）：58-61.

[4] 嚴思靜.大數(shù)據(jù)教育應用前景分析及對策[J].電腦與電信，2017（3）：19-21.

[5] 周之慧.加速校園安防的智慧化進程[J].智慧中國，2016（7）：42-44.

[6] 周斯蕓，于兵.節(jié)能智慧管理系統(tǒng)在區(qū)域建筑節(jié)能管理中的應用[J].智能建筑2016（8）：66-68.

[7] 丁春明.農(nóng)村中職基于交互式電子白板運用的智慧課堂實踐與思考[J].江蘇教育研究，2018（3）：46-49.

[8] 維克托·邁爾-舍恩伯格，肯尼思·庫克耶.與大數(shù)據(jù)同行：學習和教育的未來[M].趙建中，張燕南，譯.上海：華東師范大學出版社，2014.