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摘要：中等职业学校智慧校园是数字化校园建设快速发展之必然，而实训基地是中等职校实施技能教学的重要场所。因此，中等职校智慧实训基地既是智慧校园的重要组成部分，又涵盖其绝大部分功能，同时又是向企业展示现代信息管理手段的重要窗口。构建智慧实训基地旨在改变实训基地管理形态，提升学校实训基地管理效能。本文以江苏省如东中等专业学校为例，介绍了针对实训基地管理的几个模块，运用泛在感知、物联网、云计算等现代信息技术，系统架构集感知化、物联化、信息化、智能化的智慧实训基地运营平台，使实训基地管理科学、高效而便捷，从而使中等职业教育智慧管理的推进迈入了快车道。
关键词：中等职校；智慧实训基地；系统架构与规划；理性思考
中图分类号：G717 文献标志码：A 文章编号：1673-9094-（2018）06C-0058-04
一、中等职校智慧实训基地系统的成因背景
江苏省教育厅在2012年出台的《关于进一步提高职业教育教学质量的意见》中指出：“建立职业教育信息化公共服务平台，推进职业学校数字校园和智慧校园建设，重点建设仿真实训基地、数字化实验室、远程协作教室等数字化教学场所和设施。”[1]由于中等职业教育已从规模发展向内涵发展快速转型，中等职校实训基地规模日趋强大，基地承担的实验、实习教学项目和其他功能显得纷繁复杂。因此需要构建基于有线无线全覆盖的实训基地网络化系统，实现师生管理、基地监控、设备与材料管理、实验实习管理和生产经营管理的无缝融合。同时基地存在面积大、场地分散、管理人员少、基地内人多而杂、学生安全防范意识差等特点，相对于校园其他区域来说存在的安全隐患更多。因此对于中等职校智慧实训基地的建设，实现基地高效、务实的实时监控与管理显得尤为重要。
二、中等职校智慧实训基地系统的架构体系
（一）智慧实训基地的内涵
中等职校智慧实训基地是一种将人、设备、环境、资源和社会性因素，在数字化环境下有机融合的实训管理系统。基地凭借物联网技术的基础设施，融合信息技术的核心要素，集成了多平台信息互通与分享，以全双工模式实现信息的实时传递与交互，提供集设备、教学、资源、科研、管理和社会服务于一体的智能型综合信息服务，全方位实现智能化。
（二）智慧实训基地的特点
智慧实训基地是借助泛在感知、物联网、云计算等信息技术，构建集感知化、物联化、智能化、信息化于一体的实训基地，具有如下主要特点。
1.智能化。融合物联网技术与4G网络的数字化实训管理平台，全面实现实训教学管理与服务智能化，降低了人力、物力和财力的损耗，实现了沟通快捷化、办公自动化、服务个性化，从而极大地提高工作效率；身份論证管理、基地管理、设备管理、教学管理和服务等多个领域的信息资源实现共享。[2]如“校园一卡通”能实现学生的基地签到、工量具借用、工位管理、技能考核等能实现智能化的“一条龙服务”。
2.感知化。借助有线与无线网络系统，结合物联网技术、现代通信技术与IT前沿技术，将实训基地所涉及的实训教学、实训管理、设备管理、项目研发与生产经营服务等相关领域的信息进行采集、归并、分析、传输、分享和反馈，并结合实训基地物联网运维系统的管控，通过实训基地的门禁刷脸、环境探测、设备监控、耗材二维码扫描等技术自动感知信息，提高实训基地的运行与管理效率。例如，各实验（训）室的设施水、电、气等耗能元素是依据基地学生的工位及设备运行状况实现智能感应管控。
3.互动性。通过物联网技术能够将实训基地相关的人员、设备、信息管理等进行互联，较好地实现人流、物流、资金流和信息流的便捷互通与共享。例如，通过综合智能终端、网络互联、云计算机技术和现代流媒体技术等构建智慧实训管理平台，使学校职能部门、实习指导教师、学生和家长等进行信息的实时交互，从而创设了高效便捷的多维度、多方式的沟通与交互空间。[3]
4.灵活性。架构基于有线与无线有机融合的全覆盖万兆数字化校园网络，通过云计算平台进一步拓展了用户的运用空间，使得海量用户快速便捷接入网络，实时获取与处理相关信息，从而为实验实习教学、基地管理、技术咨询和社会服务搭建快捷高效的智慧型实训管理平台。
（三）智慧实训基地的架构
中等职校智慧实训基地首先必须建立在相对完善的数字化校园基础上，通过进一步完善实训基地终端感知与监控设施进行业务应用，并具有足量的相关信息资源；其次，智慧实训基地的建设必须在延伸业务网络、数据存储等设备的基础上，以基础运行平台为支撑，构建一个基于智慧化实训基地管控一体化平台，进一步拓展数据信息的采集，搭建能为监测、决策、管理等提供服务的数据模型，实现系列化、标准化的基础服务，通过大数据分析、业务归并、可视化展示，构建一个科学、规范、简洁的可视化管控平台，提供多用户、多角色的智慧应用。建成以优质实训资源共建共享和应用、资源整合为中心，融入教学、学习、管理、科研、产品研发和生产经营等工作领域。[4]
三、中等职校智慧实训基地的系统规划
江苏省如东中等专业学校在学校数字化校园的基地上，更新与完善网络基础设施和数据支撑平台，实训基地的网络环境实现有线、无线双覆盖，实现无线传感网络和物联网的有机融合；建立身份标识数据、应用数据、感知信息的基础数据库，实现数据存储、中间件、支撑软件和各类应用系统的融合；基于智慧实训基地，创新开展科技基地、平安基地、节能基地、创收基地、和谐基地建设，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。
（一）实训基地的网络环境
目前，学校数字化校园网络环境全部到位，具有高速、QOS、支持高清多媒体传输的特点，学校已被立项为省智慧校园建设单位，从而为智慧实训基地建设奠定了良好的基础。校园网拥有SAN光纤网络，异地备份存储网络，高性能、高稳定的IDC网络环境，现代流媒体网络，做到高带宽、高冗余、安全可靠，并为智慧实训基地提供了高速接入云计算平台；[5]在智能监管方面已实现了物联感知的全覆盖，并以接入灵活、高速宽带、海量资源存取、师生方便上网和对外交流便捷为目标，将4G引入校园网络通道，构建了无线、有线和移动网络互补的多功能网络环境，为建设科技、平安、节能、和谐、创收基地提供了保障。 （二）实训基地的支撑平台
中等职校智慧实训基地的支撑平台应包括基于数字化校园的公共数据平台、面向服务基础架构的服务支撑平台、基于无线终端的移动服务平台、具有无线感知系统的物联网应用平台、支撑实训基地管理的云计算平台和提供安全策略的安全运维平台等，实现平台融合、数据共享，为智慧实训基地的业务系统正常运行提供支撑。
1.公共数据平台。建立安全高效、充分共享的实训基地数据中心，为学校领导和有关部门信息利用、分析决策提供支持，为实训管理人员提供高效的信息服务。其包括由实训管理、一卡通、产教研管理而生成的業务数据，以及由业务日记、教学案例、研究成果和相关历史数据构建的数据仓库。
2.服务支撑平台。面向服务基础架构的服务总线支撑上层的智慧应用，控制服务消费者和提供者之间的消息流服务。其包括统一身份认证服务，将物联网传感器嵌入到基地被控设施上的数据采集与监测服务，由关系数据库、Web服务、文件服务等异构数据源的数据交换服务，将数据仓库、联机分析处理、数据挖掘等技术与信息系统结合的企业智能服务，使基地内异构的应用系统和信息资源聚合的信息门户网站服务，以及具众多功能的一卡通服务和快速搭建学校主页、部门网站的内容管理服务。
3.移动应用平台。依据实训基地应用系统功能的特点，结合移动终端的特性，在移动终端上移植相关程序，有效地实现即时交互，最大限度地替代有线网络必须完成的相关事务，从而实现行走课堂的实时生成。如教师可以对学生进行实验、实习行为规范的综合评价，为学生提供实习教学和生活信息服务，从而实现信息服务无线和有线的无缝结合。
4.物联网应用平台。利用传感器、电子标签、二维码、采集器、高清视频监控等感知技术和设备，可实现实训基地的全天候监控和智能化管理。能支持多个物联网应用子系统的实时管理，并根据预设条件对复杂的远程终端设备进行联动。实现系统的实时状态查看、远程控制、数据存储、统计分析、参数设置、预警等功能。
5.基地云计算平台。云计算为智慧实训基地提供的支撑平台，不同于物理型网络环境，在云计算机网络用户群体中，具有数目庞大的服务提供商，无论是用户还是服务提供商均可以动态地加入或退出。还可以利用云计算平台对实时监控获取的大量数据信息进行实时处理，并对大量的高度虚拟化的计算和存储资源进行实时管理，形成一个庞大的资源池，用来提供统一服务。
6.安全运维平台。由于智慧实训基地具有开放性、兼容性的特征，吸纳资源的渠道具有广泛性与复杂性，因而带来严重的安全隐患，因此需要构建可靠的运维支撑和可信赖的安全保障机制。因此在网络出口处部署防火墙设备，并依据不同用户实行分类管理，根据通信需求划分通信规则，划分不同的网段，采用差异化管理的方式来保证网络安全，应当从网络、数据、应用、制度等多个层面建立健全好运维体系，为智慧实训基地的建设提供安全可靠的保障环境。[6]
（三）实训基地的业务系统
根据中等职校智慧实训基地的易用性原则，以支撑平台为基础规划科技基地、平安基地、创收基地、节能基地、和谐基地等五大业务系统，在规划系统时必须兼顾系统可扩展性，并保持每一个系统内有一定冗余度。其中科技基地系统具有智能车间、实验室、考勤管理功能，是基地管理应用系统；平安基地系统包含了智能车辆管理、基地安防监控、安防报警和巡逻管理等系统；而创收基地系统具有智能设备、智能仓储和智能经营管理的功能，为基地生产经营提供智能服务；节能基地系统包含基地电能计量、水气管网监测、智能照明、空调集控和智能浇灌等管理系统；和谐基地系统具有基地信息发布、数字会议、产品智能展示、设备与材料资料查阅等智能服务功能。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。
四、结束语
中等职校智能实训基地的构建不仅仅是设备的添置与使用，使实训基地管理实时、高效、人性化，更是充分体现育人为本、发展学生的现代职教管理理念的转变，智能实训基地是现代科技、现代企业管理模式的体验家园；因此在智慧实训基地构建时除了管理模块按行业要求安装到不可见部位外，还应将与物联网技术相关的智能家居、智能物流、知能安防、智能交通、智能浇灌和智能资料查阅等设施嵌入到让学生能见的部位，让学生在真实环境中体验物联网技术的应用。
参考文献：
[1]省政府办公厅.关于进一步提高职业教育教学质量的意见（苏政办发〔2012〕194号）[R]，2012.11.
[2]赵颜，黄勇，王庆.智慧型数字化数字校园规划与实践——以广西民族大学为例[J]. 广西民族大学学报，2014（2）.
[3]沈洁，黄宇星.智慧校园及其构建初探[J].福建教育学院学报，2011（6）.
[4]丁春明.中等职校实训基地数字化管理体系构建的实践与思考[J].职教通讯，2012（18）.
[5]赵佩华.基于云计算的“智慧校园”探析[J].常州信息职业技术学院学报，2012（4）.
[6]于长虹.智慧校园智慧服务和运维平台构建研究[J].中国电化教育，2015（8）.
责任编辑：曹鸿骅
Rational Thinking on the System Structure and Planning of Smart Training Bases in Secondary Vocational Schools
DING Chun-ming
（Jiangsu Rudong Secondary Vocational School， Rudong 226400， Jiangsu Province）
Abstract： The smart campus of secondary vocational school is the necessity of the rapid development of the digital campus construction， and the training base is an important place to implement the skills teaching in secondary vocational schools. Therefore， the smart training base of the secondary vocational school is not only an important part of the smart campus， but also covers most of its functions. At the same time， it is also an important window to display the modern information management means to the enterprises. The construction of smart training bases aims at changing the management form and improving the management effectiveness. Based on several training base management modules， this paper uses the modern information technologies， such as ubiquitous perception， Internet of things and cloud computing， to systematically construct the smart training base operation platform which integrates perception， physical association， information and intelligence. Thus， it makes the management of training bases scientific， efficient and convenient， so that the smart management of secondary vocational education is developed at a high speed.
Key words： secondary vocational school； smart training base； system structure and planning； rational thinking
关键词：中等职校；智慧实训基地；系统架构与规划；理性思考
中图分类号：G717 文献标志码：A 文章编号：1673-9094-（2018）06C-0058-04
一、中等职校智慧实训基地系统的成因背景
江苏省教育厅在2012年出台的《关于进一步提高职业教育教学质量的意见》中指出：“建立职业教育信息化公共服务平台，推进职业学校数字校园和智慧校园建设，重点建设仿真实训基地、数字化实验室、远程协作教室等数字化教学场所和设施。”[1]由于中等职业教育已从规模发展向内涵发展快速转型，中等职校实训基地规模日趋强大，基地承担的实验、实习教学项目和其他功能显得纷繁复杂。因此需要构建基于有线无线全覆盖的实训基地网络化系统，实现师生管理、基地监控、设备与材料管理、实验实习管理和生产经营管理的无缝融合。同时基地存在面积大、场地分散、管理人员少、基地内人多而杂、学生安全防范意识差等特点，相对于校园其他区域来说存在的安全隐患更多。因此对于中等职校智慧实训基地的建设，实现基地高效、务实的实时监控与管理显得尤为重要。
二、中等职校智慧实训基地系统的架构体系
（一）智慧实训基地的内涵
中等职校智慧实训基地是一种将人、设备、环境、资源和社会性因素，在数字化环境下有机融合的实训管理系统。基地凭借物联网技术的基础设施，融合信息技术的核心要素，集成了多平台信息互通与分享，以全双工模式实现信息的实时传递与交互，提供集设备、教学、资源、科研、管理和社会服务于一体的智能型综合信息服务，全方位实现智能化。
（二）智慧实训基地的特点
智慧实训基地是借助泛在感知、物联网、云计算等信息技术，构建集感知化、物联化、智能化、信息化于一体的实训基地，具有如下主要特点。
1.智能化。融合物联网技术与4G网络的数字化实训管理平台，全面实现实训教学管理与服务智能化，降低了人力、物力和财力的损耗，实现了沟通快捷化、办公自动化、服务个性化，从而极大地提高工作效率；身份論证管理、基地管理、设备管理、教学管理和服务等多个领域的信息资源实现共享。[2]如“校园一卡通”能实现学生的基地签到、工量具借用、工位管理、技能考核等能实现智能化的“一条龙服务”。
2.感知化。借助有线与无线网络系统，结合物联网技术、现代通信技术与IT前沿技术，将实训基地所涉及的实训教学、实训管理、设备管理、项目研发与生产经营服务等相关领域的信息进行采集、归并、分析、传输、分享和反馈，并结合实训基地物联网运维系统的管控，通过实训基地的门禁刷脸、环境探测、设备监控、耗材二维码扫描等技术自动感知信息，提高实训基地的运行与管理效率。例如，各实验（训）室的设施水、电、气等耗能元素是依据基地学生的工位及设备运行状况实现智能感应管控。
3.互动性。通过物联网技术能够将实训基地相关的人员、设备、信息管理等进行互联，较好地实现人流、物流、资金流和信息流的便捷互通与共享。例如，通过综合智能终端、网络互联、云计算机技术和现代流媒体技术等构建智慧实训管理平台，使学校职能部门、实习指导教师、学生和家长等进行信息的实时交互，从而创设了高效便捷的多维度、多方式的沟通与交互空间。[3]
4.灵活性。架构基于有线与无线有机融合的全覆盖万兆数字化校园网络，通过云计算平台进一步拓展了用户的运用空间，使得海量用户快速便捷接入网络，实时获取与处理相关信息，从而为实验实习教学、基地管理、技术咨询和社会服务搭建快捷高效的智慧型实训管理平台。
（三）智慧实训基地的架构
中等职校智慧实训基地首先必须建立在相对完善的数字化校园基础上，通过进一步完善实训基地终端感知与监控设施进行业务应用，并具有足量的相关信息资源；其次，智慧实训基地的建设必须在延伸业务网络、数据存储等设备的基础上，以基础运行平台为支撑，构建一个基于智慧化实训基地管控一体化平台，进一步拓展数据信息的采集，搭建能为监测、决策、管理等提供服务的数据模型，实现系列化、标准化的基础服务，通过大数据分析、业务归并、可视化展示，构建一个科学、规范、简洁的可视化管控平台，提供多用户、多角色的智慧应用。建成以优质实训资源共建共享和应用、资源整合为中心，融入教学、学习、管理、科研、产品研发和生产经营等工作领域。[4]
三、中等职校智慧实训基地的系统规划
江苏省如东中等专业学校在学校数字化校园的基地上，更新与完善网络基础设施和数据支撑平台，实训基地的网络环境实现有线、无线双覆盖，实现无线传感网络和物联网的有机融合；建立身份标识数据、应用数据、感知信息的基础数据库，实现数据存储、中间件、支撑软件和各类应用系统的融合；基于智慧实训基地，创新开展科技基地、平安基地、节能基地、创收基地、和谐基地建设，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。
（一）实训基地的网络环境
目前，学校数字化校园网络环境全部到位，具有高速、QOS、支持高清多媒体传输的特点，学校已被立项为省智慧校园建设单位，从而为智慧实训基地建设奠定了良好的基础。校园网拥有SAN光纤网络，异地备份存储网络，高性能、高稳定的IDC网络环境，现代流媒体网络，做到高带宽、高冗余、安全可靠，并为智慧实训基地提供了高速接入云计算平台；[5]在智能监管方面已实现了物联感知的全覆盖，并以接入灵活、高速宽带、海量资源存取、师生方便上网和对外交流便捷为目标，将4G引入校园网络通道，构建了无线、有线和移动网络互补的多功能网络环境，为建设科技、平安、节能、和谐、创收基地提供了保障。 （二）实训基地的支撑平台
中等职校智慧实训基地的支撑平台应包括基于数字化校园的公共数据平台、面向服务基础架构的服务支撑平台、基于无线终端的移动服务平台、具有无线感知系统的物联网应用平台、支撑实训基地管理的云计算平台和提供安全策略的安全运维平台等，实现平台融合、数据共享，为智慧实训基地的业务系统正常运行提供支撑。
1.公共数据平台。建立安全高效、充分共享的实训基地数据中心，为学校领导和有关部门信息利用、分析决策提供支持，为实训管理人员提供高效的信息服务。其包括由实训管理、一卡通、产教研管理而生成的業务数据，以及由业务日记、教学案例、研究成果和相关历史数据构建的数据仓库。
2.服务支撑平台。面向服务基础架构的服务总线支撑上层的智慧应用，控制服务消费者和提供者之间的消息流服务。其包括统一身份认证服务，将物联网传感器嵌入到基地被控设施上的数据采集与监测服务，由关系数据库、Web服务、文件服务等异构数据源的数据交换服务，将数据仓库、联机分析处理、数据挖掘等技术与信息系统结合的企业智能服务，使基地内异构的应用系统和信息资源聚合的信息门户网站服务，以及具众多功能的一卡通服务和快速搭建学校主页、部门网站的内容管理服务。
3.移动应用平台。依据实训基地应用系统功能的特点，结合移动终端的特性，在移动终端上移植相关程序，有效地实现即时交互，最大限度地替代有线网络必须完成的相关事务，从而实现行走课堂的实时生成。如教师可以对学生进行实验、实习行为规范的综合评价，为学生提供实习教学和生活信息服务，从而实现信息服务无线和有线的无缝结合。
4.物联网应用平台。利用传感器、电子标签、二维码、采集器、高清视频监控等感知技术和设备，可实现实训基地的全天候监控和智能化管理。能支持多个物联网应用子系统的实时管理，并根据预设条件对复杂的远程终端设备进行联动。实现系统的实时状态查看、远程控制、数据存储、统计分析、参数设置、预警等功能。
5.基地云计算平台。云计算为智慧实训基地提供的支撑平台，不同于物理型网络环境，在云计算机网络用户群体中，具有数目庞大的服务提供商，无论是用户还是服务提供商均可以动态地加入或退出。还可以利用云计算平台对实时监控获取的大量数据信息进行实时处理，并对大量的高度虚拟化的计算和存储资源进行实时管理，形成一个庞大的资源池，用来提供统一服务。
6.安全运维平台。由于智慧实训基地具有开放性、兼容性的特征，吸纳资源的渠道具有广泛性与复杂性，因而带来严重的安全隐患，因此需要构建可靠的运维支撑和可信赖的安全保障机制。因此在网络出口处部署防火墙设备，并依据不同用户实行分类管理，根据通信需求划分通信规则，划分不同的网段，采用差异化管理的方式来保证网络安全，应当从网络、数据、应用、制度等多个层面建立健全好运维体系，为智慧实训基地的建设提供安全可靠的保障环境。[6]
（三）实训基地的业务系统
根据中等职校智慧实训基地的易用性原则，以支撑平台为基础规划科技基地、平安基地、创收基地、节能基地、和谐基地等五大业务系统，在规划系统时必须兼顾系统可扩展性，并保持每一个系统内有一定冗余度。其中科技基地系统具有智能车间、实验室、考勤管理功能，是基地管理应用系统；平安基地系统包含了智能车辆管理、基地安防监控、安防报警和巡逻管理等系统；而创收基地系统具有智能设备、智能仓储和智能经营管理的功能，为基地生产经营提供智能服务；节能基地系统包含基地电能计量、水气管网监测、智能照明、空调集控和智能浇灌等管理系统；和谐基地系统具有基地信息发布、数字会议、产品智能展示、设备与材料资料查阅等智能服务功能。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。
四、结束语
中等职校智能实训基地的构建不仅仅是设备的添置与使用，使实训基地管理实时、高效、人性化，更是充分体现育人为本、发展学生的现代职教管理理念的转变，智能实训基地是现代科技、现代企业管理模式的体验家园；因此在智慧实训基地构建时除了管理模块按行业要求安装到不可见部位外，还应将与物联网技术相关的智能家居、智能物流、知能安防、智能交通、智能浇灌和智能资料查阅等设施嵌入到让学生能见的部位，让学生在真实环境中体验物联网技术的应用。
参考文献：
[1]省政府办公厅.关于进一步提高职业教育教学质量的意见（苏政办发〔2012〕194号）[R]，2012.11.
[2]赵颜，黄勇，王庆.智慧型数字化数字校园规划与实践——以广西民族大学为例[J]. 广西民族大学学报，2014（2）.
[3]沈洁，黄宇星.智慧校园及其构建初探[J].福建教育学院学报，2011（6）.
[4]丁春明.中等职校实训基地数字化管理体系构建的实践与思考[J].职教通讯，2012（18）.
[5]赵佩华.基于云计算的“智慧校园”探析[J].常州信息职业技术学院学报，2012（4）.
[6]于长虹.智慧校园智慧服务和运维平台构建研究[J].中国电化教育，2015（8）.
责任编辑：曹鸿骅
Rational Thinking on the System Structure and Planning of Smart Training Bases in Secondary Vocational Schools
DING Chun-ming
（Jiangsu Rudong Secondary Vocational School， Rudong 226400， Jiangsu Province）
Abstract： The smart campus of secondary vocational school is the necessity of the rapid development of the digital campus construction， and the training base is an important place to implement the skills teaching in secondary vocational schools. Therefore， the smart training base of the secondary vocational school is not only an important part of the smart campus， but also covers most of its functions. At the same time， it is also an important window to display the modern information management means to the enterprises. The construction of smart training bases aims at changing the management form and improving the management effectiveness. Based on several training base management modules， this paper uses the modern information technologies， such as ubiquitous perception， Internet of things and cloud computing， to systematically construct the smart training base operation platform which integrates perception， physical association， information and intelligence. Thus， it makes the management of training bases scientific， efficient and convenient， so that the smart management of secondary vocational education is developed at a high speed.
Key words： secondary vocational school； smart training base； system structure and planning； rational thinking