一、前言

現(xiàn)代企業(yè)隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，生產(chǎn)過程自動(dòng)化程度的不斷提高，對(duì)企業(yè)職工的職業(yè)技能提出了更高的要求。職工職業(yè)技能的提高主要依靠企業(yè)的培訓(xùn)體系。然而，傳統(tǒng)的企業(yè)培訓(xùn)模式存在諸多不足，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)投入不足。根據(jù)對(duì)282家國(guó)有企業(yè)的調(diào)查，職工培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)投入只有工資總額的2.2%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家10%～15%的水平，制約了職工培訓(xùn)工作的深入開展。

（二）培訓(xùn)模式單一。多以課堂講授為主，偏重于知識(shí)的灌輸和書本學(xué)習(xí)，難以激發(fā)受訓(xùn)職工的學(xué)習(xí)興趣。在內(nèi)容安排上，對(duì)技能培訓(xùn)關(guān)注不夠，培訓(xùn)效果不佳。

（三）工學(xué)矛盾突出，培訓(xùn)時(shí)間難以協(xié)調(diào)。當(dāng)工作與培訓(xùn)在時(shí)間上發(fā)生沖突時(shí)，往往培訓(xùn)讓位于工作，使培訓(xùn)流于形式。

（四）受師資、時(shí)間、空間等客觀條件限制，培訓(xùn)受眾少，培訓(xùn)效率低。

由于傳統(tǒng)企業(yè)培訓(xùn)模式存在上述缺點(diǎn)，因此有必要進(jìn)行培訓(xùn)教學(xué)模式的改革，探討科學(xué)的培訓(xùn)教學(xué)策略，探索新型培訓(xùn)教學(xué)方法。虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)不僅提供了一種新型的遠(yuǎn)程培訓(xùn)教學(xué)模式，而且也給學(xué)員提供了一種全新的學(xué)習(xí)環(huán)境，在改進(jìn)傳統(tǒng)培訓(xùn)教學(xué)方法、實(shí)現(xiàn)教育資源共享、提高培訓(xùn)教學(xué)水平和節(jié)約資金等方面具有重要的作用和意義。

二、方案設(shè)計(jì)

開發(fā)虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)主要解決虛擬培訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程通信方式的選擇和網(wǎng)站培訓(xùn)課程的管理三大問題。針對(duì)上述三個(gè)問題，本文采用的研究方法是：首先在深入了解虛擬儀器技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用圖形化編程軟件LabVIEW作為開發(fā)工具設(shè)計(jì)虛擬培訓(xùn)項(xiàng)目；其次分析比較C/S和B/S兩種組網(wǎng)模式，確定系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信模式；然后利用LabVIEW提供的Web服務(wù)器技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信；最后采用Moodle軟件設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的網(wǎng)站課程管理系統(tǒng)。最終實(shí)現(xiàn)從教師安排培訓(xùn)項(xiàng)目到學(xué)員自主選擇培訓(xùn)項(xiàng)目、遠(yuǎn)程操控培訓(xùn)項(xiàng)目、提交培訓(xùn)作業(yè)再到教師批改培訓(xùn)作業(yè)并反饋給學(xué)員作業(yè)成績(jī)和評(píng)語的完整培訓(xùn)教學(xué)過程。

三、虛擬培訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)軟件

LabVIEW是美國(guó)國(guó)家儀器公司（National Instruments，NI）推出的虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)軟件，LabVIEW最主要的兩個(gè)特點(diǎn)是采用圖形化編程和數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)程序，利用圖形組建直觀的人機(jī)交互界面，用圖標(biāo)表示函數(shù)，用連線表示數(shù)據(jù)流向，多線程運(yùn)行程序，目前可支持Windows、UNIX、Linux、Macintosh等操作系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于開發(fā)測(cè)試、測(cè)量與自動(dòng)化控制系統(tǒng)，所以利用LabVIEW可方便地搭建自己的虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)。依據(jù)此技術(shù)，筆者已經(jīng)開發(fā)出了電子類專業(yè)課中的一些虛擬培訓(xùn)項(xiàng)目，包括觸發(fā)器、移位寄存器、計(jì)數(shù)器、諧振電路、二階動(dòng)態(tài)電路、有源濾波電路、積分微分器、信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)分析儀等。

LabVIEW提供了多種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，包括TCP和UDP編程、共享變量、SMTP Email Vis、DSTP和PSP協(xié)議的DataSocket編程、WebServer等。利用LabVIEW提供的Web服務(wù)器技術(shù)，用戶不需要任何編程就能在客戶端計(jì)算機(jī)上通過網(wǎng)頁或LabVIEW連接服務(wù)器端的VI前面板實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。這種通信方式支持一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信，但數(shù)據(jù)傳輸速率低，實(shí)時(shí)性較差，當(dāng)短時(shí)間內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)量較大時(shí)可能丟失數(shù)據(jù)，適用于數(shù)據(jù)傳輸量小、傳輸延遲要求不高的場(chǎng)合。LabVIEW中連接服務(wù)器端的遠(yuǎn)程VI前面板需要兩個(gè)步驟：首先對(duì)Lab-VIEW Web服務(wù)器進(jìn)行配置，配置完成后啟動(dòng)Web服務(wù)；然后在客戶端上運(yùn)行LabVIEW Run-Time引擎或通過瀏覽器打開網(wǎng)頁連接服務(wù)器端的遠(yuǎn)程VI前面板。

四、組網(wǎng)模式的選擇和實(shí)現(xiàn)

虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)可采用基于C/S（Client/Server）模式和B/S（BrOWS-er/Server）模式兩種網(wǎng)絡(luò)模型來組建。對(duì)于數(shù)據(jù)傳送量較大，要求可靠完整的傳輸數(shù)據(jù)、傳輸速率高、兼容性強(qiáng)的情況可以采用C/S組網(wǎng)模式；而B/S組網(wǎng)模式適用于傳輸數(shù)據(jù)量小，傳輸延遲要求不高，需要遠(yuǎn)程模擬仿真的場(chǎng)合。采用B/5組網(wǎng)模式，降低了對(duì)客戶端的要求，并且無須在客戶端上安裝專用的客戶端軟件，只要客戶端裝上瀏覽器，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器端遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。由于本文所開發(fā)的虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)是通過LabVIEW軟件模擬實(shí)驗(yàn)過程，傳輸數(shù)據(jù)量小，實(shí)時(shí)性要求不高，所以決定采用B/S的網(wǎng)絡(luò)通信模式。

采用B/S模式構(gòu)成的虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)有三層體系結(jié)構(gòu)：瀏覽器/Web服務(wù)器/應(yīng)用程序服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。它是將虛擬培訓(xùn)項(xiàng)目的前面板發(fā)布到Web頁面上，以瀏覽器/服務(wù)器的方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)命令傳輸，用LabVIEW虛擬儀器實(shí)現(xiàn)相關(guān)項(xiàng)目的顯示與分析，最終通過Web服務(wù)器與應(yīng)用程序服務(wù)器的交互來實(shí)現(xiàn)相關(guān)項(xiàng)目的操作與控制需求。采用B/S這種組網(wǎng)模式，學(xué)員只需通過客戶端的瀏覽器登錄到Web服務(wù)器，向Web服務(wù)器申請(qǐng)控制權(quán)后即可完成培訓(xùn)項(xiàng)目的操控；同時(shí)教師可隨時(shí)根據(jù)培訓(xùn)教學(xué)的需要更新應(yīng)用程序服務(wù)器上的虛擬培訓(xùn)項(xiàng)目，便于后期的管理和維護(hù)，使系統(tǒng)具有良好的靈活性、適應(yīng)性和擴(kuò)展性。

五、遠(yuǎn)程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的建設(shè)

Moodle平臺(tái)是用PHP腳本語言編寫的動(dòng)態(tài)網(wǎng)站程序，需要A-pache、PHP和MySQL的支持。A-pache是一個(gè)WEB服務(wù)器，提供WWW服務(wù)；MySOL是一個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，提供數(shù)據(jù)管理功能；PHP是多數(shù)開源軟件采用的開發(fā)語言及運(yùn)行環(huán)境。由于Windows具有操作方便易用，界面友好，軟件豐富等優(yōu)點(diǎn)所以選擇Windows Server 2003 R2作為服務(wù)器操作系統(tǒng)，本文的Moodle平臺(tái)運(yùn)行的環(huán)境為Windows+A-pache+MySQL+PHP，使用適用于Windows下的集成化安裝包bitna-mi-moodle-2.7.1-0-windows-in-staller來搭建moodle的工作環(huán)境。使用適用于Windows下的集成化安裝包

bitnami-moodle-2.7.1-0-win-dows-installer來搭建moodle的工作環(huán)境。BitNami Moodle Stack是一個(gè)易于使用的Moodle安裝程序，也是一個(gè)進(jìn)程管理系統(tǒng)，它包含了PHP5.4.30、Apache 2.4.9、MySQL5.5和moodle2.7.1，為用戶提供了Moodle的一鍵安裝程序，簡(jiǎn)單、易用、方便。

為了增強(qiáng)虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的可學(xué)習(xí)性，同時(shí)便于管理培訓(xùn)課程資源，本文采用Moodle軟件搭建虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)的課程管理網(wǎng)站，將虛擬培訓(xùn)項(xiàng)目利用Web發(fā)布的HTML文件的網(wǎng)址URL作為培訓(xùn)課程的一部分資源鏈接到網(wǎng)站中。學(xué)員登錄到網(wǎng)站上，找到相應(yīng)課程的培訓(xùn)項(xiàng)目后就可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。網(wǎng)站課程管理系統(tǒng)主要功能有管理員角色的網(wǎng)站管理、學(xué)員角色的學(xué)習(xí)管理和教師角色的課程管理三大部分。網(wǎng)站是由Moodle安裝時(shí)創(chuàng)建的管理員來管理，包括定義外觀樣式、創(chuàng)建用戶、開設(shè)課程、管理成績(jī)、設(shè)置服務(wù)器、安裝插件、設(shè)計(jì)報(bào)表等項(xiàng)目。在網(wǎng)站中還有登錄信息、課程動(dòng)態(tài)、評(píng)論、活動(dòng)、博客目錄、最近新聞、遠(yuǎn)程RSS種子等活動(dòng)版塊，網(wǎng)站管理員可以添加這些版塊來豐富網(wǎng)站頁面的內(nèi)容；用戶以學(xué)生角色登錄網(wǎng)站后，可以參加所選課程的任何活動(dòng)。Moodle系統(tǒng)對(duì)用戶的各項(xiàng)操作有詳細(xì)記錄，包括用戶參與的課程討論、閱讀課程的次數(shù)、最后訪問課程的時(shí)間等，并以圖形報(bào)告的形式提供用戶日志，便于教師跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)歷程，隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；系統(tǒng)管理員指定的教師角色具有創(chuàng)建課程、刪除課程等管理課程的權(quán)限，教師可以添加文件、圖書、網(wǎng)頁、文件夾、IMS內(nèi)容包、URL、標(biāo)簽等各種類型的課程資源，還可以開設(shè)問卷調(diào)查、討論區(qū)、測(cè)驗(yàn)、作業(yè)、投票、互動(dòng)評(píng)價(jià)、聊天室等靈活、豐富的課程活動(dòng)。

六、結(jié)束語

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合虛擬儀器技術(shù)開發(fā)的虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)具有靈活性、開放性，教師可及時(shí)更新培訓(xùn)項(xiàng)目，保持培訓(xùn)項(xiàng)目的最佳適應(yīng)性，又可滿足學(xué)員不受時(shí)間、地點(diǎn)限制的自主學(xué)習(xí)方式，使學(xué)員的個(gè)性化學(xué)習(xí)成為可能。遠(yuǎn)程虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)不僅可以在一定程度上代替?zhèn)鹘y(tǒng)的培訓(xùn)教學(xué)，而且可以克服傳統(tǒng)職工培訓(xùn)教學(xué)模式的各種制約和弊端，從而有效地解決目前職工培訓(xùn)教學(xué)中存在的諸多問題。

基金項(xiàng)目：甘肅省高等學(xué)?？蒲许?xiàng)目資助（2015A-223）

（作者系甘肅省白銀市白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，工學(xué)碩士）