智慧实训智能化管理系统的开发与应用

肖海霞

摘 要：智慧实训智能化管理系统旨在使实训管理智能化，提高实训基地设备使用率，有效缓解学校实训设备有限、师生比限制压力，节约人力物力，提高实训管理智能化。本文从开发的目的、系统的功能、工作原理、成果、应用及存在问题几个方面进行阐述。

关键词：智慧实训 智能化管理系统 实训基地

物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的发展推动了教育由信息化向智能化的整体跃升，智慧教育形态已初现端倪。对于中职化工专业的实训教学，如何提高学生的实训兴趣和实训效果，如何提高实训设备利用率，如何智能化管理实训基地，如何在学生训练有问题时迅速答疑解惑，这就成为开发智慧实训智能化管理系统的动力。[1]

一、开发的目的

建立一套完整的智慧实训智能化管理系统，通过开发身份识别系统、设备操作权限系统、实训指导系统、有害操作预警保护系统、远程交流系统、远程管理系统、远程监控系统，实现学生智慧实训。[2]

二、系统的功能

利用身份识别系统建立学校智慧实训智能化管理系统，使学生的实训时间和空间得以大大延伸和扩展，可以实现以下功能：

1.学生可在指定时间范围内，通过身份识别，自行完成规定的实训操作；

2.教师可远程通过语音、视频或网络交互系统指导学生完成实训操作；

3.可以针对学生的操作进行评分记录；

4.实现对实验上机学生的身份识别、实验台电源控制、实验内容要求的自动生成、实验数据和成绩的记录、学期末各类实验工作量的统计和上传等。下图为实训管理系统结构框图。

管理主机（上位机）包括文件管理、用户管理、课程管理、教学管理、查询统计等模块。系统具备三方面的功能：实训选课前的数据准备、实训选课期间的管理和实训选课完成后的数据处理。下图为管理主机系统功能组成框图。

三、工作原理

本实训管理系统采用B/S模式的多层结构建立学生在WEB上的预约系统和实现教师、管理员对实训场地、实训项目、实训成绩录入等的管理。

如圖所示，由用户层、功能逻辑层和数据层组成。

四、开发成果与应用

以本校化工系为例，已实现智慧实训并投入使用的设备有精馏实训装置、吸收与解吸实训装置、萃取实训装置、传热实训装置、干燥实训装置、管路拆装装置、流体输送装置、醋酸乙酯生产装置、丙烯酸仿真工厂装置、全玻璃仿真装置、平板硫化机、注塑机。

学生采用自愿学习的方式进行考察应用。结果发现：智慧实训系统应用人数已经达到普及的程度。其中就业班使用人数和使用智慧实训装置最多，初中起点五年制专科班（3+2）次之，升学班使用人数最少。这是因为就业班学生人数相对较多，且其实训课程以智慧实训和现场教学相结合的形式进行教学，同时，学生自身也认为多参加智慧实训对将来的就业益处良多。升学班学生人数相对最少，并且，升学班的学生在实训方面把绝大部分精力都放在了计算机仿真上，因此，智慧实训装置的使用就很有限了。初中起点五年制专科班（3+2）的学生在这几方面都是居中的。[3]

五、提高智慧实训系统应用的途径

1.设备设计有安全制动措施，一旦出现问题，及时停止设备，以免造成人身和设备损失。

2.构建完备的实训指导资源库，鼓励学生实训前预习，实训时指导，实训后复习。

3.制定鼓励和激励措施，提高学生智慧实训的兴趣。

六、应用中存在的问题

1.设备安全保障存在问题

实训过程中，由于学生操作不当可能会对设备造成一定的损坏，尤其是仪表等零部件，带来一定经济损失的同时，也耽误正常的教学进度。

2.缺乏有效的指导

学生在实训过程中经常因为操作不熟练或错误操作而无法完成实训，网上询问指导教师时又由于教师并不是实时在线而得不到及时有效的解答。[4]

参考文献

[1] 宣琪.陈磊. 漫步”云”端智慧”实训”——基于”互联网+”的电子”云实训”系统开发与实践[J]. 中国教育信息化基础教育. 2015（10）

[2] 柳军，许祥云，苏力华，肖远华. 谈谈网络多媒体教学环境下教育教学资源库的建设[J]. 教育信息化. 2005（01）

[3] 桑菁华 焦益华“智慧南京”顶层设计下的“智慧教育”总体架构及信息服务平台构建. [DB/OL].[2014-02-13]

[4] 黄志强. 教育资源库的智能引导技术研究[J]. 现代教育技术. 2005（02）endprint