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      中等職業(yè)學校智慧實訓基地建設(shè)方案的研發(fā)、實施與思考

      2021-11-30 00:51:40丁春明
      江蘇教育研究 2021年30期
      關(guān)鍵詞:建設(shè)方案中等職業(yè)學校實踐探索

      摘要:中等職校智慧實訓基地建設(shè)方案的研發(fā),是在“互聯(lián)網(wǎng)+”職業(yè)教育背景下,為貫徹落實國務(wù)院“職教20條”精神,對接區(qū)域智慧企業(yè)(行業(yè))快速發(fā)展的需求。江蘇省如東中等專業(yè)學校在“中等職校智慧實訓基地建設(shè)標準”開發(fā)的基礎(chǔ)上,對智慧實訓基地建設(shè)方案的設(shè)計思路、實施基礎(chǔ)、系統(tǒng)設(shè)計、研發(fā)過程等方面進行了一系列的實踐與思考,為同類學校智慧實訓基地的有效建設(shè)提供了具有一定參考價值的研究成果。

      關(guān)鍵詞:中等職業(yè)學校;智慧實訓基地;建設(shè)方案;研發(fā)實施;實踐探索

      中圖分類號:G717 文獻標志碼:A 文章編號:1673-9094-(2021)10C-0066-05

      為了深入實施國家教育信息化2.0行動計劃,更好地貫徹“職教20條”提出的適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”發(fā)展需求,進一步落實《江蘇省職業(yè)教育質(zhì)量提升行動計劃(2020—2022年)》精神,加強職業(yè)學校的基礎(chǔ)能力建設(shè),江蘇省如東中等專業(yè)學校課題研究項目組基于調(diào)研、查詢、分析和論證,通過校企深度融合,協(xié)同開發(fā)了《江蘇省職業(yè)學校智慧實訓基地建設(shè)標準(試用版)》。為了使“建設(shè)標準”對接區(qū)域智慧企業(yè)(行業(yè))快速發(fā)展,項目組還組織編制了《中等職校智慧實訓基地建設(shè)的實施方案》(以下簡稱方案),使“建設(shè)標準”生根落地,更好地促進了中等職業(yè)學校實訓基地的提檔升級。

      一、方案的設(shè)計思路

      為了切實有效地做好“智慧實訓基地”建設(shè)工作,學校至少要在三個方面筑牢根基。第一,建立相應(yīng)的組織機構(gòu),認真領(lǐng)會《江蘇省職業(yè)學校智慧實訓基地建設(shè)標準》6個一級指標、16個二級指標和46個三級指標的內(nèi)涵,并選擇學校已通過評估驗收的現(xiàn)代化實訓基地進行分析,找出需要添置與升級的項目。第二,開展相關(guān)調(diào)研并進行認真分析,清晰認識到學校創(chuàng)建的智慧實訓基地不僅要服務(wù)本校相應(yīng)專業(yè)的中職專業(yè)群,更要延伸服務(wù)到本校相應(yīng)專業(yè)的高職專業(yè)群,對周邊兄弟學校起到示范輻射和服務(wù)作用,并能較好地對接區(qū)域智慧企業(yè)(行業(yè))的產(chǎn)品和服務(wù)域。第三,建設(shè)強有力的保障機制。學校將智慧實訓基地建設(shè)列為重點項目,設(shè)計了長期的較為翔實的實施方案,并有足量資金保障和政策支撐。

      二、方案的實施基礎(chǔ)

      智慧實訓基地以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),以AR、VR、MR技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)為核心,以移動互聯(lián)、人工智能、云計算和數(shù)據(jù)分析為支撐,通過多平臺的信息協(xié)同傳遞方式提供實時雙向交互,具有線上線下融合的混合式學習與管理的教育特征。因此,要具備一定的建設(shè)基礎(chǔ)。第一,創(chuàng)建的“智慧實訓基地”應(yīng)是已驗收通過的省現(xiàn)代化實訓基地,學校應(yīng)是在建的省智慧校園建設(shè)單位。第二,實訓基地設(shè)備設(shè)施能夠滿足甚至高于中職專業(yè)群及高職專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求,對接1+X證書的考核。第三,有線、無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋、全接入,萬兆帶寬到基地,百兆帶寬到工位,擁有功能完備的網(wǎng)絡(luò)運維管理平臺,核心設(shè)備具有信息采集點,并配備足量的智能終端。

      功能實訓室可分為基礎(chǔ)實驗室、專用實訓室和綜合項目實訓中心,實訓室數(shù)量與功能必須滿足或高于中高職專業(yè)人才培養(yǎng)方案和智慧實訓基地建設(shè)標準的要求,如機電類專業(yè)功能實訓室有鉗工實訓室、機械加工實訓室、機械拆裝實訓室、機械測繪實訓室等18種實訓室;另外還需配備虛擬仿真實訓室、職業(yè)體驗中心、數(shù)字化實訓室和機房。設(shè)備數(shù)量和設(shè)備總值可以依據(jù)學生數(shù)確定,具體參照省中職、高職人才培養(yǎng)方案中設(shè)備配置要求,設(shè)備先進性與區(qū)域企業(yè)要求基本吻合。至于實訓場所的信息化設(shè)施、師資隊伍、教學資源、管理平臺和虛擬仿真環(huán)境等等,也要注意與省現(xiàn)代化實訓基地建設(shè)標準相對接。

      三、方案的系統(tǒng)設(shè)計

      “智慧實訓基地建設(shè)標準”涉及硬件、軟件和文案等方面。硬件部分除了依據(jù)符合省現(xiàn)代化實訓基地各實訓室設(shè)備配置要求添置與更新外,還需要增設(shè)大量信息自動采集設(shè)備、邊界智能化管控設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備。軟件部分除了將原有管理平臺功能擴充外,還需要開發(fā)信息采集與分析平臺、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、實訓教學平臺和建設(shè)項目績效評估平臺,將各類應(yīng)用軟件和平臺融合到智慧實訓管理平臺中,以形成人流、物流、信息流和資金流于一體的信息管理系統(tǒng)[1]。文案部分就是依據(jù)建設(shè)標準將相關(guān)文件、政策、文化、制度、設(shè)備使用說明書和統(tǒng)計報表進行整理匯總,并用圖片、圖表、視頻、動畫和電子文檔方式呈現(xiàn)在平臺上。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

      (一)硬件

      智慧實訓基地設(shè)施設(shè)備在符合省現(xiàn)代化實訓基地建設(shè)標準的基礎(chǔ)上,生均設(shè)備值要達到8000—10000元。同時,近兩年新增設(shè)備不低于300萬元,設(shè)備先進性要符合區(qū)域智慧企業(yè)(行業(yè))培養(yǎng)智慧型技能人才的需求,設(shè)備通過更新或智能化改造后實現(xiàn)教學行為數(shù)據(jù)自動采集、分析與共享,智能管控、診斷與評估,最終達到人流、物流、資金流和信息流的實時交互與分享。每個智慧實訓基地由若干個智慧實訓室組成,每個實訓室由基本實訓教學設(shè)備、工量夾具、智能終端、多媒體設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)通訊、物聯(lián)傳感等設(shè)施集成。智慧實訓基地硬件設(shè)備總體分為實訓教學設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)及通訊設(shè)備、智能管控設(shè)備等三大類。

      1.實訓教學設(shè)備類。要符合省中職、高職人才培養(yǎng)方案中設(shè)備配置要求,如機電類實訓基地的機械加工實訓室的設(shè)備,必須有車床、銑床、牛頭刨床、平面磨床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床、氣泵、焊機等等。

      2.計算機網(wǎng)絡(luò)及通訊設(shè)備類。計算機類有客戶機、系統(tǒng)服務(wù)器、存儲服務(wù)器、移動終端等等。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類有路由器、核心交換機、匯聚層交換機、接入層交換機、光纖接口、負載均衡器、傳輸介質(zhì)等等。通訊設(shè)備類有4G/5G基站主設(shè)備、基站天饋線、基站放大器等等。

      3.智能管控設(shè)備類智能終端類有液晶投影儀、液晶屏、智慧黑板、工位機、場地及工位指示屏等等。物聯(lián)傳感類有溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、煙霧傳感器、聲音傳感器、光亮照度傳感器等。其他還有監(jiān)控攝像頭、音像設(shè)備、信息轉(zhuǎn)換器、智能開關(guān)(水、電、氣)、風光互補發(fā)電裝置、智能澆灌裝置、門禁裝置等。

      (二)軟件

      智慧實訓基地軟件部分可分為購置的專業(yè)軟件和定制開發(fā)的管理應(yīng)用平臺兩大類。專業(yè)軟件可分為仿真軟件、各專業(yè)應(yīng)用軟件等等。管理應(yīng)用平臺可分為實訓教學與管理平臺、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺、智能管控平臺和智慧實訓基地建設(shè)績效評估平臺。系統(tǒng)為純B/S架構(gòu),無需安裝客戶端軟件,合法用戶通過瀏覽器即可訪問,可在移動終端瀏覽[2]。能實現(xiàn)多平臺融合,各類軟件有機嵌入,最終形成人流、物流、信息流和資金流共享的智慧實訓基地管理系統(tǒng)。前3個平臺均為基地常態(tài)化運行的平臺,而智慧實訓基地建設(shè)績效評估平臺則是將基地建設(shè)現(xiàn)狀原始數(shù)據(jù)、相關(guān)政策和運行過程中自動生成的行為數(shù)據(jù)報告等收集匯總,成為智慧實訓基地建設(shè)驗收評估的重要內(nèi)容,它改變了傳統(tǒng)創(chuàng)建評估驗收時收集材料、做專題網(wǎng)站的模式,效率更高,過程更清晰。

      1.基地人員管理。基地考勤采用指紋或刷臉技術(shù),有效次序為基地管理員—指導教師—學生,特殊情況可以在系統(tǒng)中進行限時授權(quán)確認。此模塊有基地人員結(jié)構(gòu)、名優(yōu)師資等情況,有系部、班級學生信息,還有實訓項目類別、安全教育情況、學習成績考核表等。

      2.基地實訓室管理。此模塊有基地各實訓室的分布、每學期各實訓室承擔的實訓任務(wù)、基地和各實訓室的設(shè)備清單、各實訓室管理制度與核心設(shè)備操作規(guī)程等。

      3.基地教學管理。此模塊有實訓教學管理網(wǎng)絡(luò)、學校實訓部門的整體實訓安排表、實訓教學管理制度,有專業(yè)人才培養(yǎng)方案、教學計劃、專業(yè)技能課程標準、班級實訓教學授課計劃、實訓教學任務(wù)書,有實訓設(shè)備與工量夾具清單、設(shè)備及工量具使用方法的視頻或動畫,有實訓項目評價標準、實訓教學評價表、實訓教學日志、實訓設(shè)備維護及保養(yǎng)記載等等。用工位顯示屏可以安排學生工位。

      4.基地資產(chǎn)管理。此模塊有基地設(shè)備與工量具添置計劃、基地核心設(shè)備分布,有設(shè)備審購、驗收、進庫和出庫的流程,工量夾具借用記載,有各實訓室設(shè)備與工量夾具的使用情況,能視頻實錄學生操作、進行誤操作警示,在工位上設(shè)置設(shè)備與工量具保養(yǎng)時限警示,支持設(shè)備潤滑、維護、維修、報廢等事務(wù)流程。

      5.基地能耗管理?;啬芎氖侵笇嵱柡牟募耙讚p工量具、水電氣能耗等等。此模塊有實訓耗材和能耗管理制度,有耗材和易損工量具審購、驗收、進庫和出庫流程,以及水電氣用量的實時記載。

      6.基地教學資源管理。基地教學資源分為購買教學資源和自主開發(fā)教學資源。購買的教學資源分為專業(yè)技能課程教學資源、購買設(shè)備時的隨機教學資源。自主開發(fā)資源則包含:(1)專業(yè)教師在實訓教學中通過多種形式收集、整理與優(yōu)化的教學資源;(2)專業(yè)教師在教學過程中通過課堂實錄而形成的生成性資源。

      7.基地物聯(lián)傳感管理。由于智慧實訓基地傳感器類型與數(shù)量較多,主要分布在基地實訓室內(nèi)和基地外,因此系統(tǒng)中要運用電子地圖標識傳感器的分布,全面反映傳感器功能與信息接口,實時響應(yīng)傳感器運行情況等。

      8.基地應(yīng)用軟件管理。應(yīng)用軟件主要分為專業(yè)教學軟件、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)和智慧實訓基地管理系統(tǒng),而專業(yè)教學軟件又分為專業(yè)軟件和虛擬仿真軟件。在實際使用過程中往往會出現(xiàn)使用效率低下的情況,因此要將專業(yè)教學軟件嵌入系統(tǒng)管理平臺中,實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享,便于考核與分析。

      9.基地建設(shè)績效評估。圍繞著智慧實訓基地建設(shè)指標,通過智慧實訓基地管理系統(tǒng)自動生成數(shù)據(jù)報表、輸入相關(guān)文案內(nèi)容、添加基地核心設(shè)備圖片、上傳部分視頻或動畫后,而自動生成智慧實訓基地建設(shè)評估驗收的專題網(wǎng)站。網(wǎng)站內(nèi)容真實有效、快速便捷,實時檢測基地建設(shè)運行情況,從而改變了傳統(tǒng)基地建設(shè)驗收評估的模式,真正體現(xiàn)了“以標建、建中用、用中改、建評合一”的理念。

      (三)文案

      文案部分是指在建設(shè)標準中所涉及的相關(guān)文件和政策、專業(yè)人才培養(yǎng)方案、實訓教學過程管理文件、基地人員信息、基地管理網(wǎng)絡(luò)、基地文化建設(shè)、實訓教學文檔、管理制度、設(shè)備信息、設(shè)備使用說明書以及實訓教學過程生成的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計報表。通過圖片、圖表、視頻、動畫和電子文檔等方式導入相應(yīng)平臺,并在智慧實訓建設(shè)績效驗收平臺上完整地呈現(xiàn)。這樣既有利于智慧實訓基地原始資料的積累,又有利于客觀反映智慧實訓基地建設(shè)與運行情況,更有利于相關(guān)人員實時查閱與管理決策。

      四、中等職校智慧實訓基地建設(shè)方案的實踐思考

      (一)建設(shè)標準理解

      認真研討智慧實訓基地建設(shè)標準,理解指標的內(nèi)涵,深刻領(lǐng)會智慧實訓基地建設(shè)與“職教20條”“互聯(lián)網(wǎng)+”職業(yè)教育、區(qū)域智慧企業(yè)(行業(yè))快速發(fā)展的內(nèi)在關(guān)聯(lián),這是職業(yè)教育能力發(fā)展的內(nèi)在需求。因此,在研究建設(shè)標準的基礎(chǔ)上,要深入到區(qū)域智慧企業(yè)做調(diào)研,對照標準找差距,依托理念前沿的兄弟學校和相關(guān)智能研發(fā)公司做技術(shù)支撐,制定好學校智慧實訓基地建設(shè)實施方案,與此同時開展標準研讀、宣傳與培訓工作,全校上下齊心協(xié)力做好智慧實訓基地的創(chuàng)建工作。

      (二)設(shè)備智能化改造

      前期各類創(chuàng)建所指的設(shè)備一般均為傳統(tǒng)型制造類設(shè)備,缺乏智能化數(shù)據(jù)自動采集功能。如果按照智慧企業(yè)(行業(yè))智能化生產(chǎn)流水線更新設(shè)備,顯然是不現(xiàn)實的。如果將原有設(shè)備通過加裝PLC裝置進行改造,無論從技術(shù)上還是資金上都難以實現(xiàn)。學??梢酝ㄟ^添加智能工位機的方式來進行彌補與完善。工位機可分為通用型和專用型,智能工位機僅需采集數(shù)據(jù)、分析與判斷信息、反饋信息和呈現(xiàn)教學資源等功能,可以1工位1機、2工位1機等,并可移動運用。這樣就能以較低成本較容易地解決設(shè)備智能化的改造問題。

      (三)專業(yè)軟件融合

      智慧實訓基地系統(tǒng)中涉及的專業(yè)軟件與平臺較多,絕大部分是教學專用軟件、專業(yè)軟件和委托公司開發(fā)定制的專用軟件以及各類以校企合作方式開發(fā)的管理平臺。對于管理平臺,一些不斷更新的專業(yè)軟件受到版權(quán)限制,難以做到數(shù)據(jù)信息的兼容,導致一定程度上的“信息孤島”現(xiàn)象,影響了軟件的使用率,不利于成果統(tǒng)計與管理。因此,在購置或委托開發(fā)專業(yè)軟件時,要求軟件部分后臺開放,這樣可將這類專業(yè)軟件嵌入智慧實訓基地管理平臺,實現(xiàn)各類信息數(shù)據(jù)的兼容,共享教學資源與成果。

      (四)智能管控設(shè)施

      智慧實訓基地的智能管控設(shè)施,旨在模擬學生未來進入智能企業(yè)(行業(yè))工作的真實場景,所需要的資金是相當可觀的,可以通過整體設(shè)計、分步實施的方案進行。首先在各實訓室全面實現(xiàn)監(jiān)控、工位機、門禁、水電氣智能開關(guān)和流量傳感器到位;其次根據(jù)具體需求在部分實訓室內(nèi)安裝溫、濕、氣測,光照傳感器和智能家居系統(tǒng);最后在室外選擇一些代表性地點安裝風光互補路燈、畫廊,智能澆灌系統(tǒng),智能停車系統(tǒng),壓力檢測系統(tǒng),安防檢測與報警系統(tǒng)等。這樣既讓學生在校期間真正體驗到智慧企業(yè)(行業(yè))、智能社區(qū)管控設(shè)施的無限魅力,又能讓學校成為智慧城市科普宣傳的一個重要窗口。

      (五)智能評估平臺

      此平臺是圍繞著智慧實訓基地建設(shè)標準而開發(fā)的評估系統(tǒng)?!笆濉薄笆濉逼陂g基地創(chuàng)建驗收時,各校開發(fā)相應(yīng)專題網(wǎng)站,架構(gòu)體系各不相同,內(nèi)容都是人工輸入,其真實性難以甄別。無論是網(wǎng)站開發(fā)人員還是評審專家,工作量都很大,但得出的信息數(shù)據(jù)不夠準確,甚至還有一些造假成分。而智能評估平臺通過智慧實訓基地管理系統(tǒng)形成報表、輸入相關(guān)文案內(nèi)容、基地核心設(shè)備圖片、上傳部分視頻或動畫后,自動生成評估驗收的專題網(wǎng)站。網(wǎng)站內(nèi)容真實,反應(yīng)快速,使用便捷,學校領(lǐng)導和評審專家均可以實時檢測基地建設(shè)運行情況,這也是一個重要的創(chuàng)新舉措。

      時代在進步,技術(shù)在發(fā)展,標準在升級,智慧在路上。只有緊貼時代發(fā)展脈搏,不斷更新教育理念,具有強烈的職教情懷,才能擁有教育的豐厚回饋。

      參考文獻:

      [1]李國慶.基于“指標體系”的職業(yè)學校智慧校園模型架構(gòu)設(shè)計[J].江蘇教育研究,2018(3C).

      [2]薛振華.中職校智慧實訓基地建設(shè)與應(yīng)用研究[J].辦公自動化,2019(7).

      責任編輯:華軒

      本文系第四期江蘇省職業(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(shè)與運用的實踐研究”(項目編號:ZZZ16)的階段性研究成果。

      收稿日期:2021-06-16

      作者簡介:丁春明,江蘇省如東中等專業(yè)學校(江蘇如東,226400)正高級講師,江蘇省特級教師,主要研究方向為實訓基地建設(shè)與信息技術(shù)類專業(yè)課程改革。

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