基于大數據的中職智慧實訓基地運用的理性思考

摘? ? 要：中等職業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“互聯網+”職業教育發展的需求，又能滿足培養智能企業（行業）人才的要求，更能符合黨的十九報告“優先發展教育事業”的精神。以大數據下智慧實訓基地的系統構架，結合大數據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據隱性問題;通過中職智慧實訓基地的運用案例，有效地踐行大數據時代背景下“適合的教育才是最好的教育”的現代教育理念。

關鍵詞：中等職業學校;智慧實訓基地;基地運用;大數據

基金項目：第四期江蘇省職業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“優先發展教育事業”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，必須把教育事業放在優先位置，深化教育改革，加快教育現代化，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：“要實施大數據發展行動，加強新一代人工智能研發應用，在醫療、養老、教育、文化、體育等多領域推進‘互聯網+。”在教育領域，推進大數據應用已成為行業深化改革、創新發展的戰略選擇。而隨著國家大數據戰略推動實施，信息技術與傳統教育深度融合，大數據的潛在價值不斷釋放，為教育決策、教學策略、過程監測、質量評估帶來了顛覆性創新。[1]大數據是繼云計算、物聯網和移動互聯網之后迅速發展的新技術，已成為中等職業教育教學改革的熱點。利用大數據技術可以更好的表征異構數據和解析數據，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。因此對于具有現代氣息的中等職業學校實訓基地的建設與管理，如何適應時代發展的要求，使之發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架構

學校建設中的智慧校園已具備完善的網絡基礎設施和數據支撐平臺，通過無線傳感網絡和物聯網的有機融合，構建了有線與無線全覆蓋實訓基地網絡環境;通過身份標識數據、應用數據、感知信息的基礎數據庫，實現了數據存儲、中間件、支撐軟件和各類應用系統的融合。依據中等職校智慧實訓基地的特征，以支撐平臺為基礎規劃了科技、平安、創收、節能與和諧等五大業務基地系統，在規劃系統時必須兼顧其系統可擴展性，并保持每一個系統內有一定冗余度;[2]通過大數據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新發展。

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、基地安防監控、安防報警和巡邏管理等功能;創收基地具有智能設備、智能倉儲和智能經營管理等功能，為基地生產經營、產教深度融合提供智能服務;節能基地具有基地計量、水氣管網監測、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布、數字會議、產品智能展示、智能資料室等服務功能。（見圖1）所有功能通過數據集成、業務整合、虛擬仿真、遠程監控、可視化展示，以易操作的智慧型實訓基地綜合業務管理管控平臺為各類用戶或角色提供聯動服務，使基地在教學、學習、管理、科研、產品研發和生產經營等方面實現智能化、系統化、綜合化。[3]

二、大數據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盡管具有各自的獨立功能，但通過支撐平臺較好地實現了信息與數據共享、業務整合、協同管控，為各類終端用戶提供智能服務，在智慧教學環境下培養智慧型企業技能人才。特別是當下學校目前開設的物聯網技術、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，為學生創設了智能化實驗（實訓）教學和職業體驗環境，有效地踐行“適合的教育才是最好的教育”的現代教育理念。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，系統將通過泛在感知、物聯網技術對相關過程信息進行實時采集，并進行大數據分析、統計與信息發布，以大數據的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]，從而實現了實驗（實訓）教學的智能化管理。

（一）基于大數據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單位，以及進行基地進行技能培訓人員。傳統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，難以做到數據分析、統計與信息即時反饋。因此智慧實訓基地管理系統即時采集各類人員信息，通過大數據工具分析，形成較為完整、可靠和價值的數據資源。

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用來進行考勤管理，在系統設置時根據學生專業和年級設置相應權限、教師刷卡先于學生才有效，將刷卡數據發送到遠程服務器供相關人員統計與查閱，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后，職能部門在基地門禁系統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系統進行講解。

3.課后管理。實驗（實訓）結束后，系統將依據課前學生預學習情況，實驗（實訓）過程中學習狀態與小組合作情況，實操過程正確與錯誤情況，相關測量數據正確與否，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計，將這些信息數據遠程發送到系統數據空間，這些重要數據為實驗（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，系統將教師的教學情況進行即時采集、分析與匯總，并動態生成教學資源，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）教學診斷的重要數據來源，并能客觀公正地評價學校教學質量和辦學水平。

三、大數據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據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、提升學生職業綜合素養和教師專業發展等方面發揮了重要作用;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型產品化管理轉型，具有弱化偽公正的趨勢。但由于系統設備與系統自身的缺陷性、數據采集過程的人為因素，以及實驗（實訓）教學事件不可預測性，將存在著數據的完整性、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，才能采集到有效數據，進行數據分析，形成客觀而公正的決策。[8]

（一）數據的完整性

由于在系統設計需求時，對所采集數據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據、系統數據分析的完整性，影響智慧實訓基地管理系統應用的效果，因此必須及時更新數據采集設施，在系統設計時在后臺管理上具有項目添加與修改功能，使系統能隨著采集數據類型的變化而增刪，盡可能地保持數據的完整性。

（二）數據的真實性

在系統采集數據過程中由于數據采集設備精度、采集方法異同、環境變化等，將會導致所采集數據的不準確;以及系統本身及系統設備性能，在數據分析過程中也會出現一定誤差;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據誤差;這些都影響著數據的真實性，因此要及時更新與校驗采集設備，對系統定期測試與更新，在系統中通過數據增設異常提示報警與自動修復功能。

（三）數據的科學性

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

（四）數據的安全性

由于中職智慧實訓基地系統通過內外網絡進行實驗（實訓）教學與管理，具有一定開放性，因而存在著一定網絡安全隱患。如非授權訪問、黑客入侵、數據丟失、系統癱瘓等現象，因為數據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、基地資產與資金流向等，將會出現個人隱私、知識產權糾紛和財物信息泄露等問題。因此系統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，做好數據備份，通過查看數據日志及時發現異常情況，同時對系統用戶進行網絡安全培訓及文明上網教育，確保網絡安全與數據安全。

四、結語

基于大數據技術的中職智慧實訓基地，是運用物聯網、云計算、泛在感知等信息技術，構建集物聯化、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，更能充分體現出育人為本、發展學生的現代職教管理理念的轉變，符合現代科技、現代企業管理模式對現代職業教育發展的客觀要求。盡管在運用過程中出現數據的完整性、真實性、科學性、安全性等隱性問題，但隨著系統的運行與不斷更新，中等職校智慧實訓基地將會日臻完善，更好地順應現代職業教育體系建設，有效地服務于智慧型企業對智慧型人才培養的需求，更符合“互聯網+”職業教育發展的必然趨勢。

參考文獻：

[1] 王鶴.構建大數據教學質量監測與決策系統[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（職業教育版），2018（6）：48-49.

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

[4] 嚴思靜.大數據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.節能智慧管理系統在區域建筑節能管理中的應用[J].智能建筑2016（8）：66-68.

[7] 丁春明.農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.與大數據同行：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.