高職院校實訓基地信息化管理系統的建設實踐

孔祥剛 李朝陽

【摘 要】本文以廣西建設職業技術學院為例，針對高職院校實訓基地管理系統普遍存在管理人員數量不足、管理系統即時交互性差、資源利用低、缺乏科學評估等問題，提出構建由用戶層、功能業務層、數據交互層、數據訪問層4個層級組成，智能語音導覽系統、觸控互動查詢終端系統、智能無線廣播系統、高清網絡監控系統、智能門禁控制系統、智能環境控制系統、智能交互式教學系統7個子系統構成的實訓基地信息化管理系統。

【關鍵詞】高職院校 實訓基地 信息化管理系統 建設

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）02C-0177-04

完善高職院校實訓基地的建設有利于推進專業建設、豐富實踐教學形式、強化職業技能培養，是構建現代職業教育體系的重要基礎和保障。近年來，隨著國家對職業教育的重視，實訓基地硬件設施的建設都普遍取得了較大的進展，但其管理水平仍較低，對教學資源的利用、教學水平和科研創新能力的提高產生較大的影響。因此，依托現代信息技術的發展，營造網絡化的實訓教學氛圍，是提升實訓基地現代化管理水平的必然趨勢。本文針對高職院校實訓基地管理系統當前存在的普遍問題，對如何利用信息化手段提升實訓基地管理效能進行探索。

一、高職實訓基地管理系統存在的主要問題

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

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

（三）實訓基地的教學資源利用度較低、共享性差。在當前的管理模式下，實訓儀器的信息、實訓室的信息以及技術服務信息等不能有機地結合，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，也導致實訓基地豐富的教學資源與師生不能有效地進行互動交流，不能充分發揮實訓基地的服務能力。

（四）實訓基地的日常運行缺乏科學評估，日常教學任務安排工作煩冗。當前，許多實訓基地日常的儀器信息、儀器使用情況等工作仍依賴于臺賬、卡片等傳統方式來進行登記管理，管理手續繁雜，工作量巨大，人工傳統的管理方式在統計數據的精確性方面存在很大缺陷，各類實訓、實驗數據得不到充分發掘，無法科學地評估實訓基地的運轉情況，進而導致實訓教學任務的安排工作煩冗，不利于資源的高效分配。

二、實訓基地實現信息化管理的優勢

（一）實現數據實時和動態響應，提高教學資源的利用率。借助信息化技術，可以打破傳統的管理模式，實時展現實訓基地的真實運行情況，管理部門可隨時查詢實訓場地和設備的使用情況，教師可隨時查看實訓課程的安排情況，有利于對實訓資源的統籌協調，進而提高實訓基地的利用率，減輕實訓管理人員的工作負擔，提高工作效率，也為實現管理系統的動態響應創造了條件。

（二）實現基礎設施及設備的互聯互通，降低能耗。信息化管理系統能夠利用網絡整合實訓基地內的各項基礎設施和設備，比如通風系統、空調系統、照明系統、電氣保護裝置等設備的聯動和啟、閉，最大限度地降低日常能耗。

（三）實時監控、智能考勤、提高安全等級。信息化管理系統可以將門禁、視頻監控等防護模塊聯網使用，大大提升實訓基地的安全等級，消除各類安全隱患，同時可對實訓教學環節實現智能考勤。

（四）移動互聯、網絡化教學，提高實訓基地的共享性和交互性。“互聯網+”時代，師生們應用移動終端開展移動式教與學正在成為常態。這種新的授課和學習模式具有極強的傳播性和普及性，融入信息化管理系統后，學生和老師在各種學習資源之間可以實現個性化定制和互動，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，將實訓基地運行的評價體系科學化。信息化管理系統能夠利用網絡實現信息的統計和及時更新工作，并自動化生成報表，有助于減輕管理人員的工作負荷，簡化實訓教學管理程序，縮短處理周期，提高整個系統的工作效率。依靠完備、真實的信息化數據可以對實訓基地的運行體系進行更為科學的評價，幫助實驗室制定科學的工作發展規劃和定位。

三、實訓基地信息化管理系統建設實踐

（一）系統的整體架構分析。架構分析的目的是設計管理系統的層次結構，有針對性地開展設計工作。實訓基地信息化管理系統具體架構如圖1所示，由用戶層、功能業務層、數據交互層、數據訪問層4個層級組成，用戶在使用實訓基地過程中，管理所需的各項數據都會通過無線網絡和互聯網實現互通。

（二）系統業務層的構建設計。根據系統架構分析的最終結果，實訓基地的信息化管理系統被細化設計為7個相互協調的子系統構成：智能語音導覽系統、觸控互動查詢終端系統、智能無線廣播系統、高清網絡監控系統、智能門禁控制系統、智能環境控制系統、智能交互式教學系統。該7個子系統是實訓管理系統的核心子系統，子系統共同作用，相輔相成，共同解決實訓基地當前存在的主要問題。

1.智能語音導覽系統。智能語音導覽系統架構如圖2所示，系統利用智能導覽終端APP及軟件平臺，結合近距離RFID通信技術及后臺數據處理技術，可實現以下功能：利用手持智能導覽機，可以自動識別實訓區域、自動識別設備及模型，并將講解內容以語音及文字的方式推送到手持終端機；學生也可以利用移動電話掃描模型設備上的二維碼，詳細了解各項實訓設備的性能、指標參數、制作流程及音視頻等資料；通過后臺軟件平臺，教師可以實時地向學生手機推送通知、重要資料、考核成績等相關教學文件，學生可以結合對教學課件的理解程度，依靠智能導覽終端實現有針對性的自主學習。

2.觸控互動查詢終端系統。觸控互動查詢終端系統架構如圖3所示，系統由觸摸顯示器結合PC電腦終端組成，系統中所有終端設備數據都相互連通，設置開放的數據接口，可通過觸控互動終端控制數據網內的所有設備，實現智能化人機交互，除了可以實現路徑引導、自助查詢、信息發布等功能外，結合登錄權限及其他系統應用，觸控系統可以實現照明系統、新風系統、門禁系統、消防系統的聯動，實現智能無人值守，提升實訓基地日常安全管理能力。

3.智能無線廣播系統。該子系統以無線發射的方式來傳輸廣播，由智能播控系統、數字音頻工作站、調頻發射接收系統等組成，采用微電腦鎖相、數碼糾錯、閃速存貯、SCA遙控編碼、VB軟件編程等手段進行集成化設計，具體架構如圖4所示。系統使用無線電頻率，采用FM-SCA副載波傳輸編碼控制信號，可實現對終端接收音柱的穩定控制。將實訓基地內部智能廣播系統與校園廣播網絡連通，可實現以下功能：實訓基地內部各終端音柱設備可同步播放，在基地參觀講解時，可采用集體廣播模式，實訓授課時，可以實現獨立分區的獨立擴聲模式，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、應急疏散等報警信號也可觸發系統，進入集體廣播模式。

4.高清網絡監控系統。網絡監控系統由可調焦攝像機、傳輸網絡設備、網絡儲存設備和可視監控端組成，系統架構如圖5所示。網絡攝像機用來采集監控現場的視頻資料，視頻數據通過無線網絡進行傳輸，超越了地域的限制。同時，網絡監控還可以讓基地管理人員或是教師從遠端觀看監控現場的實時畫面，比如登錄遠程PC端實時查看各區位實時監控畫面，登錄遠程移動手機端實時查看各區位實時監控畫面；該系統還可以利用攝像機進行移動偵測，監控不法分子和違規人員，必要時輸出報警信號并與無線廣播系統、環境控制系統、門禁系統、報警系統實現聯動，智能防控。

5.智能門禁控制系統。該子系統利用無線網絡與電腦進行通信，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，所有人員進出記錄和設備狀態記錄都會被儲存，并能夠對記錄進行查詢和分析處理。

具體設置時，實訓基地的主出入口可以設定自由出入時間，貴重設備的存放區域則需要限制進入，門禁入口可做等級權限限制，不同級別的授權方式只可進相應授權的門禁入口，所有門禁入口都能實現遠程解禁或授權管理。系統管理人員可以通過PC端實時查看每個門區人員的進出情況，并通過監控攝像機獲取照片，實時監控每個門區的開合狀態，包括各種非正常狀態報警等；發生突發危險事件或是其他緊急狀態下，可以控制打開或關閉所有的門區；在出現火警時，門禁系統可以自動打開所有電子鎖，方便逃生。

6.智能環境控制系統。該子系統主體由服務器、網絡終端、電源供電模塊、智能調光模塊、智能控制面板及手持移動端構成，可配合不同應用場合，實時控制燈光，做出相應的燈光場景，也可以根據不同的場合、時間、環境照度等參數，采用前期的預設的場景進行控制。多樣化的環境光控制功能增強了照明的藝術性及豐富了照明效果，節約能源并方便管理。

環境控制系統通過外接溫度傳感器，可以控制新風系統的啟停，智能調控室內溫度；外接紅外線及超聲波感識模塊，可以在學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，可編程對實訓基地內所有可操控終端設備實現遠程控制；加上光線光敏傳感器，可根據室外光線，實現室內最佳光線值的自動調節；可以分時段自動控制實訓基地內所有燈光，也可以編制預設程序，控制特定區域的照明方式；在老師授課過程中，教師可以根據需要設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整應用場景；實訓基地管理人員可以利用無線網絡，對整個系統進行監控，例如了解當前各個照明回路的工作狀態；設置、修改場景；當有緊急情況時控制整個系統及發出故障報告等。

7.智能交互式教學系統。交互式教學系統的結構示意圖如圖6所示，該系統采用紅外線及超聲波定位模塊、高科技彩色手寫筆，可將普通教學黑板變成可錄入、儲存的智能教學設備，無須學生手寫抄課件，教師在黑板上的手寫課件內容及學生分享的課題內容會自動導入，并上傳至服務器，形成課件列表，方便學生老師隨時查閱。在實習實訓課程中，學生可將手繪的實訓作品即時同步至服務器后臺，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，都可同步至學生登錄的使用終端，并自動生成可編輯的標題，無須手寫，方便隨時隨地查閱。

四、建設成效

廣西建設職業技術學院的建筑工程技術專業示范特色實訓基地建設于2014年獲得立項建設，實訓基地建筑面積近3000平方米，集科研、生產、實訓教學等功能于一體，主要為建工技術、工程造價、工程管理、設備工程、暖通工程等6個專業服務。基地自2015年開工建設以來，全面引入了信息化管理系統，智能化的控制系統規范了實訓中心日常的管理流程，利用網絡化的信息系統又促進了管理的標準化，實訓基地的開放程度和共享程度得到了極大地提高，為學生開展自主實習、實訓的提供了便利，實訓基地的內涵建設取得了質的提升。

近三年來，廣西建設職業技術學院師生依托實訓基地，在各項全國職業院校技能大賽和信息化教學大賽中獲得特等獎2項，一等獎8項，二等獎9項，實訓基地在提升人才培養質量中發揮積極重要的作用。

總之，信息化系統的建設過程是對實訓基地管理科學化、規范化、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，全面構建適合于實驗教學和管理的信息化體系，最大化實訓基地資源利用率，創造優質的實訓教學環境，提升實訓基地的綜合管理能力，是高職院校培養創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，廣西建設職業技術學院土木工程系教學副主任；李朝陽（1985— ），男，廣西天等人，講師，工程師，廣西建設職業技術學院土木工程系主任助理。