基于互联网的高职院校实训室 智能管理平台建设

方立刚 王会燕 罗文煜 孙逊 李金祥

摘   要：针对高职院校实验实训环境的管理现状以及互联网技术的应用趋势，苏州市职业大学计算机工程学院提出了建立智慧实训中心——基于互联网的高职院校实训室信息化管理的智能解决方案。该方案包含三个主要部分：环境信息化展示、业务信息化管理和资源信息化调度。环境信息化展示包括网站建设、实验室图片、视频和全景漫游环境展示;业务信息化管理包括门禁和钥匙管理、设备报修管理、贵重设备跟踪定位管理、实训室开放共享管理、设备借用共享管理、实训信息发布管理等一系列子系统;资源信息化调度由实训室知识库和实训日志等系统组成。通过上述三大智能管理系统的建设，苏州市职业大学搭建了基于互联网和大数据的高职院校实训室智能信息化管理平台。通过多年的实践与完善，智能管理平台促进了实训室管理水平、管理效率和服务质量的提升。

关键词：互联网 高职院校 智能系统 信息化管理

一、背景

近年来，随着国家对高等职业教育的投入不断增加，高职院校的实验实训教学基础设施和设备条件得到了显著改善，学校的实验实训场所、设备数量、种类显著增加。在高职院校的教学计划实施中，实践训练环节占有很大比重。对高职院校实训室信息化管理工作而言，最重要的是如何加强实验实训室管理、提高实训室管理人员的工作效率和服务质量[1]。然而，目前各高职院校的实训室环境管理还普遍存在着“管理效率低”“信息化利用程度低”“宣传和展示不够”“资源开放缺乏技术支撑”等问题，原有的管理和运行模式已无法满足“互联网+”时代实验实训环境管理和综合利用的新需要。

随着移动互联网、大数据、物联网等技术的飞速发展，各种移动应用程序的大量开发与运用，给传统的实验实训教学和管理带来了极大的冲击和影响，同时也为实训中心管理工作带了机遇和挑战。针对高职院校实训环境的管理现状和互联网技术的应用趋势，苏州市职业大学计算机工程学院提出了建立智慧实训中心——基于“互联网+”的高职院校实验实训中心智能管理，解决了实训室设备报修流程复杂、形象化展示缺乏、共享管理效率低下等实训室管理中经常发生的问题。通过一系列实训室智能管理软件建设，该学院搭建了基于互联网和大数据的高职院校实训室智能信息化管理平台。

二、总体方案设计

苏州市职业大学计算机工程学院管理着包括中央财经大学支持的物联网技术综合实训基地、江苏省数字媒体与软件技术综合实训基地和江苏省智能制造与训练控制中心等十余个校内实训基地。依据江苏省智能制造与训练控制中心的总体指导思想，学院实训室信息化建设总体方案包括环境信息化展示，业务信息化管理和资源信息化调度3个部分。具体涉及实训门户网站、设备报修管理、基地全景漫游展示、实训室环境展示、实训室开放共享管理、智慧门禁、智慧取电、实训室知识库等众多智能化管理系统（见图1）。

（一）环境信息化展示

随着移动互联技术的推广应用和移动设备的更新换代，苏州市职业大学计算机工程学院移动端的实训网站访问量越来越大，实训形象化展示系统需要进行相应“响应式网页设计”（Responsive Web Design）[2]。“响应式”形象化展示系统是实训图片、实训视频、实训全景等多媒体信息展示的统一出口。该展示系统在设计时包括三个层级，从大到小分别是实训基地、实训室、实训设备。通过手机、平板和电脑，师生可以全面浏览实训设备、实训室和基地环境，以提升实训形象。

（二）业务信息化管理

为提高实训中心的业务管理水平，苏州市职业大学计算机工程学院设计并开发了系列实训室业务信息化管理软件，包括设备报修维护、设备借用共享、设备定位跟踪、实训室开放共享、智慧门禁管理等系统模块。业务信息化管理软件促进了实训室的相关业务管理电子化和智能化，减少了实训室管理者和使用者的无效操作，提高了双方的工作效率、实训室使用率和设备的完好率。

（三）资源信息化调度

实训中心业务多而杂，人员更替频繁，如何保证人员更替后实训教学业务的正常开展是必须面对的问题，实训资源功能提出了实训知识库的概念，将实训日常处理工作总结提炼成知识，通过计算机实现知识的统一管理。实训资源调度包括实训室知识库和实训日志等内容的管理与调度。

其一，在教育教学实践与科研的体系中，实训室扮演了至关重要的角色。每个实训室的功能、实训室的使用方法、设备的使用方法等相关信息都需要被使用者熟知才能够充分地发挥实验实训室自身价值[3]。苏州市职业大学计算机工程学院实验与实训中心，基于前期考察和调研的结果，设计并开发了实验实训室知识库。知识库容纳实验与实训中心所有实验室的相关信息，包括文字、图片、视频等形式，并根据实验实训室建设情况实时更新。

其二，实训日志电子化。实训室管理人员每天需要填写值班日志，每周填写周记来记录工作内容、遇到的问题和解决方法。通过实训室资源信息化调度模块，将岗位日志、周记、年度报表等纸质资料电子化，既有利于日志资料的高效存储和检索，也为追踪实训室顽固问题的溯源提供依据，同时方便检查人员的查阅，省时省力。

三、具体实施与应用

實训室信息化管理水平的提高有赖于信息技术的高速发展。因此，在新一代信息技术的支持下，积极探索实训室管理方式，优化管理流程，提升管理效率及服务质量非常必要[4]。在充分调研高职院校实验实训中心日常管理工作的基础上，结合当前新一代信息技术的优点，研究基于FineUI控件的管理系统的开发技术、基于Bootstrap框架的移动网站技术，学院最终构建了一个基于“互联网+”技术的实训室智能综合管理平台。该平台为高等职业教育院校用户提供智能化的实训中心管理服务，解决了实训环境宣传不到位、实验实训中心管理流程繁杂、满意度不高的问题。如图2所示，平台由服务器端和客户端组成，客户端主要包括电脑端和移动端（包括手机、平板电脑等），服务端/客户端（C/S）架构的软件设计保证了日常管理中关键数据的隔离，提升了软件和数据的安全性。

（一）智能门禁和智能钥匙管理

随着智能门禁系统被广泛的应用在酒店、企业等领域，智能门禁系统也逐渐被成功应用在实训室管理中。与传统钥匙门锁相比，智能门禁有很多的优势，例如，更加便携、不怕遗失等，还可以在系统中做出相应的权限设定。智能门禁系统与教师的教工卡和学生卡绑定，并实施联网控制，采用长期使用和短期使用分类管理，系统详细地记录借用者的图像、借还时间和时长等信息（见图3）。[5]

（二）故障报修系统

基于FineUI控件和数据库SQL Server 2012设计开发了浏览器/服务器（B/S）模式架构下的仪器设备故障报修系统，简化了仪器设备的报修流程。该系统能够全程跟踪仪器设备维修进度，使维修程序简洁化、透明化。

实训管理员将报修系统“快捷方式”发布在每台教师机桌面，如在教学过程中遇到故障，教师可登录并填写故障信息，完成故障报修程序;管理员则会即时收到邮件通知并及时进行处置。同时，为了提高实训室故障报修系统的易用性和使用效率，苏州市职业大学计算机工程学院设计开发了基于微信公众平台的实训室故障报修系统。

（三）贵重仪器设备跟踪定位

根据国家教育管理部门的要求，贵重仪器设备的协作共享也是实训室的重要工作之一[6]。贵重仪器跟踪系统将服务器端、管理端、固定式RFID读写器连在同一个局域网。当相关人员在没有正常授权情况下携带贵重仪器设备出入实训室时，会触发门口红外感应和天花板上安装的固定式RFID读写器，引发警报，并在管理系统中出现非法出库的详细信息[7]。苏州市职业大学计算机工程学院有效保证了贵重仪器设备的安全性并提高了设备的管理效率，做到可视化的实时定位、跟踪与报警。

（四）实训室知识库建设

实验与实训中心工作人员基于机器学习、数据挖掘技术和SQL Server 2012设计开发B/S模式架构下的实验室知识库。实验实训室知识库是为每个实训室专门定制的知识百科库，涵盖实训室的所有基本信息（见图4）。通过知识库的建设提升了实训室管理员的管理效率和水平，也加强了新入职实训管理员的岗前培训效果。

（五）实训室开放系统

高职院校为了培养高素质创新型人才，加强教育教学改革探索，实训室开发共享是必要且急迫的[8]。计算机工程学院实训中心团队基于ASP.NET和SQL Server开发了实训室开放共享系统，B/S模式架构的系统充分满足了师生的日常使用需求。学生登录实训室开放共享系统之后，可以实时了解当前的开放课堂和开放实训室计划，及时预约实验实训室和主要设备仪器的使用。实训室开放系统为学生项目学习和参加各类专业竞赛提供场所和实验器材，鼓励学生积极投入学习与实践活动，从而提高了实训室和关键设备的使用率，提升了实训室使用效益。

（六）全景展示实训室环境

利用全景技术，结合实训室的视频、声音、图像等素材，真实再现实训室环境，为浏览者提供可交互、零距离、沉浸式的体验[9]。通过直观的楼层导航控件，浏览者可快速进入想要参观的实训室。在每个实训室中，还可实现多角度的全景实训室环境浏览。通过全景漫游系统，增强了用户对实验环境的感知度，使师生能够更好地了解和利用实验室，最大化发挥实验室的职能。

（七）Windows信息发布软件

目前，苏州市职业大学计算机工程学院实验与实训中心含有实训室50余间，计算机2100余台，计算机工程学院大部分实训教学活动都在计算机上进行，根据这一特点，开发部署了基于Windows的信息发布软件，并设计了计算机终端的桌面背景、浏览器主页、任务栏弹窗等。目前主要包括批量发布和定向发布这两种信息发布方式。批量发布是指面向所有打开的计算机终端发布实训信息，在实训教学的学生都可接收到服务器端推送的实训信息。系统也可根据学校课表，针对某一班级在某一实训室定向推送实训信息，实现了实训信息的精准发布，保证了实训信息发布的空间覆盖度。

四、结语

依据苏州市职业大学智能制造与训练控制中心的总体指导思想，设计了实训室信息化建设总体方案，主要包括环境信息化展示、业务信息化管理和资源信息化调度三大模块。通过自行研发的系列软件构建了实验实训室智能信息化管理平台，促进了学校实验实训室的信息化智能管理与高质量内涵建设。

参考文献：

[1]霍丽娟.高职院校如何实现社会服务功能[N].光明日报，2008-07-23（11）.

[2]Responsive Web Design[EB/OL].https：//en.wikipedia.org/wiki/Responsive_web_design，2019-12-01.

[3]王会燕，刘媛霞，孙逊，等.实验室综合信息化管理平台建设[J].实验技术与管理，2017，34（6）：146-149.

[4]蔡海燕，刘昭.实验室信息化管理初探[J].实验室研究与探索，2010，29（11）：373-375.

[5]赵成，李耀华.高职院校实驗室管理经验浅谈：以电子信息工程学院实验室管理为例[J].苏州市职业大学学报，2015（4）：53-56.

[6]李刚，卢亚雄.加强贵重仪器设备管理，努力提高投资效益[J].实验技术与管理，2006，23（7）：132-135.

[7]钱平，罗文煜，孙逊，等.“互联网+”思维下实训室与设备管理研究[J].无线互联科技，2019，16（15）：100-101.

[8]陈子辉，王泽生.基于创新实验项目的实验室开放机制研究[J].实验技术与管理，2016，33（1）：17-20.

[9]张秋莲，李涵.360度全景展示在虚拟博物馆中的应用探索[J].中国国家博物馆馆刊，2011（9）：154-156.

编辑 王亭亭   校对 朱婷婷