基于教育信息化的湖南高職校內實訓基地建設研究

摘要：教育信息化意味著使用信息技術手段進行教育創新，契合產業技術前沿，更深程度融合信息技術到高職校內，把全面提升學生信息素養作為學生培養的重心。教育信息化是教育變革的內生力量，實訓基地的建設更是實現教育信息化的重要途徑。探討了教育信息化背景下湖南高職校內實訓基地的技術建設路徑。通過深入分析教育信息化的概念和技術發展趨勢，提出了基于云計算、大數據、物聯網和虛擬現實等技術的具體實施方案，旨在通過技術創新提升實訓基地的教學質量和效率，培養具備高信息素養的技術技能型人才。

關鍵詞：教育信息化；高職；實訓基地建設

一、前言

教育信息化意味著擴大人工智能、互聯網和大數據在教育中的影響，借助信息技術加快教育教學革新的速度和進程，促進教育現代化，實現以信息技術帶動教學質量的提升。在高職院校中以教育信息化為指導開展實訓，可以實現最新技術和教育的深度融合，提高學生的信息化水平和實踐能力。

二、教育信息化概念

教育信息化的相關概念在2000年首次提出。2000年10月，全國中小學信息技術教育工作會議提出了全面普及信息技術教育。2004年，在《2003-2007年教育振興行動計劃》中，國務院把教育信息化建設列為六大工程之一。直至2016年，教育信息化建設處于1.0時代，在此期間，教育信息化處于基礎設施建設和應用探索階段。隨著大數據技術、網絡和人工智能的不斷發展，在2017年，教育信息化正式進入2.0時代，利用信息化改革教育發展，提高教育質量，成為國家教育發展的重中之重。在教育信息化2.0時代，從教育專用資源向教育大資源轉變，從提升師生信息技術應用能力向提升其信息素養轉變，從融合應用發展向創新發展轉變，是這一階段的重要目標[1]。

教育現代化是國家現代化的重要組成部分，是國家現代化的基礎建設，在人才培養方面，教育信息化為教育人才的思想轉變和人才培養模式的創新都提供了新的方式和切入點。我國教育信息化的速度較快，已經實現了跨越式發展，而且目前我國教育信息化建設主要集中在人才培養、賦能、教育生態、終身學習幾個方面，在教育信息化的指引下，高職院校的專業教育主要圍繞產教融合、教育公平、鄉村教育、專業建設幾個方面展開，職業教育是當下信息化教育的重心。

三、現狀分析

（一）湖南高職院校教育信息化現狀

在教育信息化方面，湖南高職院校圍繞“互聯網+”固本強基、素養提升和數據賦能三個著重點，以國家政策為指引，大部分院校已經設置了與教育信息化相適應的新型教學體系，推出了多個學習社區和活頁式數學教材，創立了學生、教師、企業三方互動的職業教育新社區，教學信息化效果顯著。在高職院校內，教育信息化建設軟硬件設施基本健全，省內大部分高職院校都已經建立了符合學校定位和特色的信息化教學體系。

（二）湖南高職實訓基地建設現狀

進入實訓基地學習訓練是高職院校學生提高專業能力和實際操作能力的重要方式，高職校內實訓基地為學生學習生產實踐內容提供了場地和實踐機會。目前，湖南省高職院校實訓基地建設以信息化建設為指導，積極探索實訓基地實踐新模式，資金投入較大，且高職院校實訓基地建設點較多。例如，湖南現代物流職業技術學院目前已有66個校內實訓基地，實訓基地投資近2000萬元，學生實訓條件得到了較大改善，且建成了基于“互聯網+”的未來課堂實訓室、物流遠程實景互動實訓室，打造了物流企業資源與課堂的遠程互動教學平臺[2]。高職院校在教育信息化過程中逐漸意識到了實訓基地在培養學生、開展教育教學方面的重要作用，不僅加大了實訓基地的建設力度，而且加快了實訓基地的建設進程。實訓基地與現代信息技術的結合正在穩步進行。例如，湖南汽車工程職業學院依托大數據技術和云計算平臺等信息技術手段，建立了云端學習共享平臺，實現了教育資源的校內共享和教學手段的創新，學生滿意度達到97.7%，教師滿意度達到96.3%。湖南城建職業技術學院借助VR虛擬現實技術、3D等信息技術，實現了“傳統村落館、村落影片館、村落全景館”等八大分館集成的數字博物館，豐富了建筑類的線上學習資源。

（三）存在的問題

盡管目前湖南高職院校教育信息化和現代化進程以及實訓基地的建設都在逐步進行，但在教育信息化和現代化、實訓基地建設過程中也暴露出一些問題，若不尋找解決途徑，這些問題對教育信息化建設和實訓基地的建設會形成阻礙。

首先，在教育信息化和現代化過程中，存在的一個最大問題就是觀念上的認識不足。高職院校更加注重的應該是如何更好地利用信息技術來鞏固課程學習，將信息技術深度融入課堂學習中。但部分高職院校可能存在管理層對信息技術的應用過于迫切，而忽略了信息技術的應用效果和教育信息化的內涵，對信息化教育的認識不夠深切，還停留在信息技術只是作為教學的輔助手段這個思想上，沒有認識到教育現代化建設中信息技術扮演的重要角色[3]。同時，教師也存在認識上的偏差，對信息化工具的使用不夠熟練，在具體教學時不能做到將信息化帶到課堂上，使得教育信息化建設進程緩慢。

實訓基地是高職院校培養學生必不可少的重要途徑，是實現學生技能與崗位零距離的關鍵。在實訓基地建設方面，盡管高職校內實訓基地規模都呈現出不斷擴大的趨勢，但還存在一些問題。實訓基地在實際中未能充分發揮作用是一個重要的問題，實訓基地的“先進性”和“教學性”不足是阻礙實訓基地發揮作用的重要原因。盡管高職院校內對實訓基地建設的投入資金有所增加，但校內也存在實訓基地設備落后的問題，大多高職院校都無法保證實訓基地的設備能夠及時更新，有的院校實訓基地設備還是非常老舊的版本，導致學生無法及時學習到最新的技術，學習的內容不能實際應用到崗位中，與工作實際出現脫軌現象。此外，實訓基地是校企合作的橋梁。但大部分高職院校在實訓基地的建設中，企業的參與度并不高，大部分內容和設計都是學校一方規劃和實現，使得實訓基地無法模擬出真實的工作環境，而變成完成課程作業的場地，使得實訓基地喪失其價值。

四、湖南高職校內實訓基地建設方案設計

以湖南高職院校實訓基地成功建設案例為參考，來設計實訓基地建設方案，共有以下幾個步驟：

（一）實訓基地建設目標定位

高職院校在進行實訓基地建設時，要圍繞教育信息化開展，利用可以利用的信息技術，打造符合學生學習需求、教師教學需求、企業人才需求的新型實訓基地。在建設實訓基地前，首先要對實訓基地的實際使用目的有明確的認識，對標相關政策，堅持需求引領，打造與社會實際需求相適應的實訓基地體系。在建設前期，請不同專業的教師參與實訓基地建設探討，以保證實訓基地建設和定位能夠達到教學的目的，提升學生的專業技能。同時也要讓企業參與到實訓基地的建設和使用中，保證實訓基地與企業不脫軌。

（二）實訓基地建設技術手段選擇

在實訓基地建設上，要充分考慮學生的需求并選擇合適的技術來搭建基地內部線上線下平臺。例如，實訓基地可能需要滿足全天24小時開放的要求，以便滿足學生的實驗需求，那么就要加強實訓基地的線上資源管理和監控設置，保證資源設備的可用性和實驗的實訓基地使用情況的透明性[4]。這就需要實訓基地能夠借助相關技術嚴格把控內部管理，例如，利用物聯網技術來管控實訓基地的門禁系統和監控系統，以及對大型設備的使用情況的監控，同時對于學生在實訓基地的設備使用情況可以借助大數據技術來管理，并將學生的使用情況加入學生績效考核中，以激發學生的學習熱情（見圖1）。同時，在實訓基地設備的使用上，為了方便信息管理，可以使用大數據平臺，使用預約制度來管理，學生若想要使用基地中的設備，需要線上申請，申請通過之后門禁賦予開放權限，才可以使用預約設備，這樣可以更加便捷地管理學生信息，了解設備的實時使用情況，更加合理地利用設備資源（見圖2）。

在學生考核上，可以借助線上數據平臺來管理。在具體考核時，綜合利用VR虛擬現實技術、AR增強現實技術以及計算機模擬技術，搭建線上虛擬仿真平臺，真實模擬出企業工作環境，不僅可以避免線下考試設備資源不夠用的情況，也能夠通過定期考核切實提高學生對工作步驟的熟悉程度，達到教育信息化和學生培養的雙重目的。此外，也可以在線上虛擬仿真平臺上發布學習視頻、布置學習任務、開設討論社區，讓學生在日常也能使用線上虛擬仿真平臺進行反復學習操作，增加工作的熟練程度，并在有疑惑和問題時能夠在社區上跟其他同學或老師進行討論學習。

在實訓基地教學上，不能僅僅依靠學生實際操作來進行學習，也要充分利用網絡資源，借助虛擬線上平臺來模擬企業真實環境下的操作流程，同時教師可以在線下演示，幫助學生更好地理解工作內容和流程步驟，實現實訓基地和企業的對接。同時，由于高職院校實訓基地大多是校企合作性質的，考慮到企業可能不能實時監測學生的操作情況，以及教師演示可能存在不合理的情況，可以采用同步直播的方式，這樣學生可以觀看直播學習了解到企業工作現場的實際情況，同時企業也能夠實時觀察學生操作，在必要時給予學生一定的指導，進行要點講解，避免學生進入誤區，對學生的學習情況和進度有更好的了解，以便后續教學內容的溝通，方便參與到實訓基地教學中。

（三）實訓基地技術實現路徑

在門禁系統的實現上，需要借助RFID技術實現自動識別，記錄出入人員信息。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，通過無線射頻方式進行非接觸雙向數據通信，實現目標對象的自動識別和信息獲取[5]。系統通常由RFID標簽、讀寫器、控制器、數據庫及管理軟件等多個部分組成。在設計時，需充分考慮識別距離、識別速度、準確率、安全性等因素，確保系統能夠精準、高效地運行。標簽作為用戶身份信息的載體，包含姓名、學號等各種信息，讀寫器負責讀取RFID標簽中的信息，并將信息傳輸至控制器進行處理[6]。數據庫用于存儲用戶信息、權限設置等關鍵數據，而管理軟件則提供友好的用戶界面，方便管理員進行日常管理和維護。控制器則根據預設的規則對信息進行判斷，決定是否開啟門禁。若開門閾值是T，則可以表示為：

if I≥T ，開啟門禁；

else 輸出錯誤信息；

I表示識別到的標簽信息中的有效評分。

對于實訓基地的資源調度問題，可以使用基于機器學習的資源調度算法，使用SVM支持向量機算法來預測不同時段軟硬件資源的使用情況，以便根據使用情況來管理和維護資源調度。SVM學習的基本想法是求解能夠正確劃分訓練數據集并且幾何間隔最大的分離超平面，ω?x+b=0即為所求的超平面，線性SVM算法的計算流程如下：

輸入：資源歷史使用數據集T={（x1，y1），（x2，y2），...，（xn，yn）}，xi?Rn，yi?{-1，+1}，i=1，2，...n，-1表示使用不頻繁，+1表示使用頻繁。

輸出：分離超平面和分類決策函數；

步驟：

1.選擇懲罰參數Cgt;0 ，構造并求解凸二次規劃問題：

minα1—2 ∑ni=1∑nj=1αiαjyiyj（xi?xj）-∑ni=1αi；

當∑ni=1αiyi=0，0≤α_i≤C，i=1，2，3，...n；

得到最優解α*=（α1*，α2*，α3*，...，αn*）T；

2.計算ω*=∑ni=1αi*yixi，選擇α*的一個分量αj*，滿足0lt;αj*lt;C，計算b*=yi-∑ni=1αi* yi （xi?xj）；

3.求分離超平面：ω*?x+b*=0；分離決策函數：f（x）=sign（ω*?x+b*）。

五、結語

在高職院校實訓基地具體建設時，要始終遵循以學生為先的策略，始終把培養高質量、高素養的職業技術人才作為首位，以教育信息化為重心進行實訓基地建設，充分發揮實訓基地的作用，實時更新設備，保證學生能夠學習到最新技術和工作操作，同時促進教育現代化改革的順利進行。

參考文獻

[1]徐帥，劉華，姜為青，等.高職制造類專業虛擬仿真實訓基地建設探究——以現代紡織技術專業為例[J].西部素質教育，2024，10 （15）：6-9.

[2]張雨波，申慧，方存寶，等.“雙高”背景下，農業高職院校課程思政與校內實訓基地融合模式研究[J].科學咨詢（科技·管理），2024（07）：281-284.

[3]祖鵬.基于產教融合的高職餐飲智能管理專業實訓基地建設 [J].長江工程職業技術學院學報，2024，41（02）：29-33.

[4]付咸瑜，柯繁.產教融合背景下高職院校生產性直播基地校企共建實踐研究[J].遼寧省交通高等專科學校學報，2024，26（03）：51-54.

[5]劉娟，李晶.高職金融管理專業群實訓基地建設與實踐教學改革研究[J].陜西教育（高教），2024（05）：67-69.

[6]李貴文.土建類高職院校校內實訓基地信息化建設與應用研究——以甘肅建筑職業技術學院為例[J].教育現代化，2019，6（49）：287-290.

基金項目：湖南工程職業技術學院一般課題“基于教育信息化的湖南高職校內實訓基地建設研究”（項目編號：GC22YB06）

作者單位：田玉，湖南工程職業技術學院；李江鴻，深圳興通成機電技術有限公司

■ 責任編輯：王穎振、楊惠娟