基于大数据的中职智慧实训基地运用的理性思考

摘    要：中等职业学校智慧实训基地是智慧校园建设的重要组成部分，既是顺应“互联网+”职业教育发展的需求，又能满足培养智能企业（行业）人才的要求，更能符合党的十九报告“优先发展教育事业”的精神。以大数据下智慧实训基地的系统构架，结合大数据5V特点，全面解析了基地人员、设备与教学过程管理策略，分析了基地运用中的数据隐性问题;通过中职智慧实训基地的运用案例，有效地践行大数据时代背景下“适合的教育才是最好的教育”的现代教育理念。

关键词：中等职业学校;智慧实训基地;基地运用;大数据

基金项目：第四期江苏省职业教育教学改革研究重点资助课题“中等职校智慧实训基地建设与运用的实践研究”（项目编号：ZZZ16）

作者简介：丁春明，男，正高级讲师，江苏省特级教师，江苏省职业教育名师工作室领衔人，主要研究方向为实训基地建设、信息技术类专业课程改革。

中图分类号：G712                文献标识码：A            文章编号：1674-7747（2019）14-0067-06

习近平总书记所作的党的十九大报告，围绕“优先发展教育事业”作出了新的全面部署，明确提出：“建设教育强国是中国民族伟大复兴的基础工程，必须把教育事业放在优先位置，深化教育改革，加快教育现代化，办好人民满意的教育。”李克强总理在2018年政府工作报告中指出：“要实施大数据发展行动，加强新一代人工智能研发应用，在医疗、养老、教育、文化、体育等多领域推进‘互联网+。”在教育领域，推进大数据应用已成为行业深化改革、创新发展的战略选择。而随着国家大数据战略推动实施，信息技术与传统教育深度融合，大数据的潜在价值不断释放，为教育决策、教学策略、过程监测、质量评估带来了颠覆性创新。[1]大数据是继云计算、物联网和移动互联网之后迅速发展的新技术，已成为中等职业教育教学改革的热点。利用大数据技术可以更好的表征异构数据和解析数据，能够分析出许多有价值的知识，构建集检索、计算和分析的实训教学与管理行为。因此对于具有现代气息的中等职业学校实训基地的建设与管理，如何适应时代发展的要求，使之发挥其快速高效的管理效能将是值得探究的课题。

一、中等职校智慧实训基地的系统架构

学校建设中的智慧校园已具备完善的网络基础设施和数据支撑平台，通过无线传感网络和物联网的有机融合，构建了有线与无线全覆盖实训基地网络环境;通过身份标识数据、应用数据、感知信息的基础数据库，实现了数据存储、中间件、支撑软件和各类应用系统的融合。依据中等职校智慧实训基地的特征，以支撑平台为基础规划了科技、平安、创收、节能与和谐等五大业务基地系统，在规划系统时必须兼顾其系统可扩展性，并保持每一个系统内有一定冗余度;[2]通过大数据技术应用于实训基地管理，促进了实训教学行为变革，为师生提供便捷服务，提高了实训教学与管理效率，加快了学校实训基地建设的创新发展。

科技基地具有智能车间、实训室管理、考勤管理和基地管理应用等功能;平安基地具有智能车辆管理、基地安防监控、安防报警和巡逻管理等功能;创收基地具有智能设备、智能仓储和智能经营管理等功能，为基地生产经营、产教深度融合提供智能服务;节能基地具有基地计量、水气管网监测、智能照明、空调集控和智能浇灌等功能;而和谐基地具有基地信息发布、数字会议、产品智能展示、智能资料室等服务功能。（见图1）所有功能通过数据集成、业务整合、虚拟仿真、远程监控、可视化展示，以易操作的智慧型实训基地综合业务管理管控平台为各类用户或角色提供联动服务，使基地在教学、学习、管理、科研、产品研发和生产经营等方面实现智能化、系统化、综合化。[3]

二、大数据下中职智慧实训基地运用的解析

中等職校智慧实训基地各子系统尽管具有各自的独立功能，但通过支撑平台较好地实现了信息与数据共享、业务整合、协同管控，为各类终端用户提供智能服务，在智慧教学环境下培养智慧型企业技能人才。特别是当下学校目前开设的物联网技术、汽车运用技术、楼宇智能化工程技术、建筑工程施工、计算机应用技术、应用电子技术、机电一体化技术、化工、焊接、烹饪等专业，为学生创设了智能化实验（实训）教学和职业体验环境，有效地践行“适合的教育才是最好的教育”的现代教育理念。而对于具体实施实训教学与管理的过程中，涉及到人流（师生、管理员）、物流（设备、材料）、资金流和信息流（教学资源、管理信息）等诸多要素，系统将通过泛在感知、物联网技术对相关过程信息进行实时采集，并进行大数据分析、统计与信息发布，以大数据的5V特点：大量化（Volume）、快速化（Velocity）、多样化（Variety）、价值化（Value）、真实化（Veracity）地运行 [4]，从而实现了实验（实训）教学的智能化管理。

（一）基于大数据下智慧实训基地人员管理策略

由于实训基地涉及人员具有结构复杂、人员轮换频繁的特点，基地内有常驻基地管理人员、实习指导教师、轮换频繁的实训班学生和班主任，到基地进行项目合作的企事业单位，以及进行基地进行技能培训人员。传统方式的人员管理是通过纸质或电脑即时登记，这些生成的资料仅能作为项目验收和近期工作总结所用，难以做到数据分析、统计与信息即时反馈。因此智慧实训基地管理系统即时采集各类人员信息，通过大数据工具分析，形成较为完整、可靠和价值的数据资源。

1.人员管理。当学生或培训学员进入基地实验室或车间，使用基于RFID技术的身份卡进行刷卡或人脸识别系统用来进行考勤管理，在系统设置时根据学生专业和年级设置相应权限、教师刷卡先于学生才有效，将刷卡数据发送到远程服务器供相关人员统计与查阅，这样既减轻了教师工作，又提高了考勤管理的公正性。对于接待到基地相关实训（验）室参观考察人员时，采用由参观单位到学校相关职能部门办理手续后，职能部门在基地门禁系统给学校接待人员进行授权，接待人员带领考察团队刷卡参观，无需实训（验）室管理员等候开门，并由基地电子导游PAD系统进行讲解。

3.課后管理。实验（实训）结束后，系统将依据课前学生预学习情况，实验（实训）过程中学习状态与小组合作情况，实操过程正确与错误情况，相关测量数据正确与否，工位与工具整理情况，以及课后实验（实训）报告完成质量，全面综合地给予评价，并提出相关学习建议。同时，系统将实验（实训）过程中所用材料、能耗、设备、工量具使用情况进行统计，将这些信息数据远程发送到系统数据空间，这些重要数据为实验（实训）材料与工量具补充、学生实习代办费结算、实验（实训）设备与工量具利用率、实验（实训）室使用率奠定了良好的基础。另外，系统将教师的教学情况进行即时采集、分析与汇总，并动态生成教学资源，并实验（实训）教学情况反馈给相关教师进行教学反思。以上这些均为学校实验（实训）教学诊断的重要数据来源，并能客观公正地评价学校教学质量和办学水平。

三、大数据下中职智慧实训基地运用的隐性问题及对策

中等职校智慧实训基地运用过程中以大数据5V的特点，快捷高效地实施实验（实训）教学与管理，在提高实验（实训）教学质量、提升学生职业综合素养和教师专业发展等方面发挥了重要作用;在改变学校管理策略的同时，转变了教师的教育理念，使实验（实训）教学管理从柔性化向刚性化过渡，由学校型人性化管理向企业型产品化管理转型，具有弱化伪公正的趋势。但由于系统设备与系统自身的缺陷性、数据采集过程的人为因素，以及实验（实训）教学事件不可预测性，将存在着数据的完整性、真实性、科学性、安全性等隐性问题。因此必须要针对相关事件，采取相应策略，才能采集到有效数据，进行数据分析，形成客观而公正的决策。[8]

（一）数据的完整性

由于在系统设计需求时，对所采集数据途径与方式难以全面考虑周全，加上未来诸多因素变化均难以预料，加上实验（实训）教学与管理变量纷繁复杂，如人培方案调整、课标更新、设施设备更新等等。这些因素将导致感知设备采集数据、系统数据分析的完整性，影响智慧实训基地管理系统应用的效果，因此必须及时更新数据采集设施，在系统设计时在后台管理上具有项目添加与修改功能，使系统能随着采集数据类型的变化而增删，尽可能地保持数据的完整性。

（二）数据的真实性

在系统采集数据过程中由于数据采集设备精度、采集方法异同、环境变化等，将会导致所采集数据的不准确;以及系统本身及系统设备性能，在数据分析过程中也会出现一定误差;另外，在实验（实训）过程中，基地管理人员、教师和学生，存在着有意或无意的行为数据误差;这些都影响着数据的真实性，因此要及时更新与校验采集设备，对系统定期测试与更新，在系统中通过数据增设异常提示报警与自动修复功能。

（三）数据的科学性

由于本系统先天不足，在设计与开发过程中设置应变量不够多，数据采集点不够全面，内设数据分析技术缺乏深度与广度，加上运用时间较短而生成的数据资源库较小，导致数据对比分析不够精准，这些因素都影响着数据的科学性，因此必须设定数据源采集点，多角度、多频率地多点采用数据，并甄别筛选出用价值的数据信息进行分析。只有这样，通过专业技术挖掘出的海量数据资源才是有价值的信息，并通过大数据技术进行数据分析，才能实现数据的增值服务。

（四）数据的安全性

由于中职智慧实训基地系统通过内外网络进行实验（实训）教学与管理，具有一定开放性，因而存在着一定网络安全隐患。如非授权访问、黑客入侵、数据丢失、系统瘫痪等现象，因为数据资源库中有个人信息、学生成绩与成长记录、教师私有教学资源、基地资产与资金流向等，将会出现个人隐私、知识产权纠纷和财物信息泄露等问题。因此系统必须有硬件防护设施，如硬件防火墙进行物理隔离，并做好相关安全策略;系统管理员在后台对用户设定访问权限，用户访问资源必须采取实名认证制，做好数据备份，通过查看数据日志及时发现异常情况，同时对系统用户进行网络安全培训及文明上网教育，确保网络安全与数据安全。

四、结语

基于大数据技术的中职智慧实训基地，是运用物联网、云计算、泛在感知等信息技术，构建集物联化、智能化、感知化、信息化于一体的实训基地。目前，其基本上涵盖了中职实验（实训）教学与管理的功能域，既能充分体现出智慧实训基地教学与管理实时、高效的特征，更能充分体现出育人为本、发展学生的现代职教管理理念的转变，符合现代科技、现代企业管理模式对现代职业教育发展的客观要求。尽管在运用过程中出现数据的完整性、真实性、科学性、安全性等隐性问题，但随着系统的运行与不断更新，中等职校智慧实训基地将会日臻完善，更好地顺应现代职业教育体系建设，有效地服务于智慧型企业对智慧型人才培养的需求，更符合“互联网+”职业教育发展的必然趋势。

参考文献：

[1] 王鹤.构建大数据教学质量监测与决策系统[J].上海信息化，2018（7）：56-59.

[2] 丁春明.中职智慧实训基地功效解析[J].江苏教育（职业教育版），2018（6）：48-49.

[3]丁春明.中职智慧实训基地系统架构与规划的理性思考[J].江苏教育研究，2018（6）：58-61.

[4] 严思静.大数据教育应用前景分析及对策[J].电脑与电信，2017（3）：19-21.

[5] 周之慧.加速校园安防的智慧化进程[J].智慧中国，2016（7）：42-44.

[6] 周斯芸，于兵.节能智慧管理系统在区域建筑节能管理中的应用[J].智能建筑2016（8）：66-68.

[7] 丁春明.农村中职基于交互式电子白板运用的智慧课堂实践与思考[J].江苏教育研究，2018（3）：46-49.

[8] 维克托·迈尔-舍恩伯格，肯尼思·库克耶.与大数据同行：学习和教育的未来[M].赵建中，张燕南，译.上海：华东师范大学出版社，2014.