高职软件技术专业教学实训平台的设计论文

2024-06-22

高职软件技术专业教学实训平台的设计论文(共9篇)

篇1:高职软件技术专业教学实训平台的设计论文

高职软件技术专业教学实训平台的设计论文

文章给出了高职院校软件开发技术专业教学实训平台的设计和实现方案。该系统采用SSH体系结构,实现了表示层和逻辑层的分离。该平台可以让学生完成模拟参与软件系统开发的全过程。通过该系统学生熟悉软件项目的规范化开发过程,加深对理论知识的理解,提高了实践教学的效率。

1 实训平台需求与功能模块的设计

1.1 系统需求

通过在实训平台上模拟参与软件系统开发的全过程,可以熟悉软件项目的规范化开发过程,加深对理论知识的理解,将实践开发所积累的经验和传统课程所学的知识融会贯通,从而能够灵活的应用平时所学的知识。同时仿真模拟增强了学生学习的兴趣,提高了学习的效率。利用实训平台统一管理实训资源,实现教学资源的有效利用。

实训平台中的实训由单项实训和综合实训组成。单项实训注重于软件开发环节中的特定阶段的练习,主要是完成模块开发。综合实训是让学生按照真实的软件开发流程系统的完成一个项目开发的全过程。

实训平台也要进行实训安排,并且对学生的实训全过程进行管理,包括实训成果、实训进度控制等内容。

1.2 系统的功能模块设计

本系统由教学实训平台系统、文档管理系统、评分系统和知识管理系统组成。

(1)教学实训平台系统。在教学实训平台系统中,学生和老师的分工都是基于角色来划分的,学生可以通过教学实训平台模仿实际的开发过程,教师可以对实训项目进行安排与管理。通过和企业的合作,在本系统中会引入软件企业规范的开发文档和开发标准,保证学生在实训平台上进行实训时所用到的技术标准和开发流程是软件企业在进行软件开发中所真正用到的,提高实践过程的`有效性。

(2)文档管理系统。文档管理系统主要用来管理实训过程中的各种文档,包括教师所提交的各种项目资料和学生在实训过程中所提交的项目文档。

(3)评分系统。评分系统主要是学生在实训过程中各个阶段的成绩进行打分和对学生的成绩进行统计分析,包括计算机对学生所完成的任务的客观部分的打分,和教师对任务主观部分的打分,通过教师和系统相结合的评估办法,对在学生在整个开发过程中的表现进行综合评价,并对成绩进行分析。

(4)知识管理系统。知识管理系统可以帮助学生在实训过程中查找到软件实训过程中的技术文档,获得系统的帮助。该模块是首先需要有资料完备的知识库,然后在实训过程中不断的积累的开发文档。同时为了提高知识检索的准确率,要能够对多个不同检索条件进行组合查询,对关键字能进行模糊查询,保证查询的数据量。最后在设计时还需考虑到当查询条件不严格时查询结果数量会非常大,这个时候对平台和数据库的负载都非常大,需要考虑到对结果的分段取出和显示。

2 实训平台系统开发技术

2.1 选用技术

本平台基于B/S(浏览器/服务器)结构设计,实现选用SSH(Struts+Spring+Hibernate)开源框架,框架的系统分为四层:表示层、业务逻辑层、数据持久层和域模块层,能在短期内搭建可复用性好、维护方便的Web应用程序。其中Struts负责MVC的分离和业务跳转;Hibernate框架负责数据持久层;Spring负责Java对象的管理。分析时首先构建模型,然后将这些模型实现为Java对象,再编写的数据访问接口,并通过Hibernate来实现Java类与数据库之间的转换和访问,最后由Spring来管理Struts和Hibernate对象。SSH模型把业务逻辑层与持久层进行了分离。这样当任何一个部分发生改变时,对另外的层次都影响较小,提高了系统的可维护性和开发效率。本平台的开发后台数据库为MYSQL,WEB服务器选用的是Tomcat。平台的的运行环境为 Window XP以上,其他操作系统,如Linux也都支持。

2.2 开发工具

开发过程中主要使用的开发工具有:

(1)MyEcpliese8.6。它集成了很多针对WEB程序开发的插件,还对SSH的类库进行了集成,可以加快开发效率。

(2)Dreamweaver和AptanaStudio。它们有所见即所得的优势,用来写HTML和JAVASCRIPT代码。

(3)SQLYOG。因为MYSQl自身本没有带图形界面的管理程序,每次都需要编写命令行语句操作数据库,所以使用第三方的数据库图形界面的数据库辅助工具可以方便的对数据库进行操作。

(4)ROSE。用于在设计过程中进行建模。

(5)Project。Project用于对进度进行控制管理。

3 实训平台系统开发

3.1 数据库的连接

在整个实训平台中,数据库的打开在系统中是很重要的,使用SSH框架连接数据库的字符串可以在applicationContext.xml文件中配置,增加了灵活性,保护了数据库的安全。

3.2 实训平台实现的关键技术点

在实训平台的开发过程中要重点考虑以下的一些问题:

(1)当用户同时登录数过多时,对服务器会产生较大的负荷压力,实训平台的并发性控制将变的格外重要,如何保证系统能在多用户的情况下稳定运行,需要仔细设计方案。

(2)评分系统中如何设计好评分标准,提高自动评分的准确率,以最大限度的发挥评分系统的作用是本课题的难点之一。可以考虑多学科的结合,把软件开发、软件工程等科目的实际技术结合起来进行评分设计。

4 小结

通过在实训平台上进行实训,学习符合行业标准的软件开发方法,培养个人的项目管理能力,提高个人与团队的合作能力,全面提高学生的软件开发能力,能为企业培养掌握软件开发规范与流程,能从事软件项目开发工作的高素质技能型专门人才。同时在项目实训教学过程中可以不断积累技术成果,积累教学资源,通过平台系统进行管理可以有效地降低开发工作量,提高学生的学习效率。

篇2:高职软件技术专业教学实训平台的设计论文

教学理念保守,没有适应新课改的要求 新课程改革呼声已经存在很久,各校也组织教务和教学团队,并配合行业一线技师对课程的设置和设计进行完善,但纵观当下的课程教学,不难发现,大多在“三段式教学模式”(即室内设计课程理论教学、文化基础课教学、实训课教学)下,着重点都在理论,偏离了实践,即使在实训课堂上,也或多或少出现“新瓶装旧酒”的现象,以现代教学技术重复理论知识点,没有把学生带到真正的动手操作上,没有给学生主动思考和摸索的指引。这样的理念依然充满保守教条主义,以完成教学课程为任务,而不是以学生实践能力提高为教学目标。这样一方面长期下去会消磨学生学习的积极性,另一方面也是对国家和学校实训平台的浪费。

教学内容单一,缺乏新意和时代紧凑感 室内设计课程作为一门新的课程,其对软件设计以及美工、美学等辅助知识要求甚多,其课程的设置多为室内设计基础理论、设计软件操作技能、美工美学知识以及实训教学。而现阶段,室内设计实训教学多是单一的“上机”操作,学生尽管有动手,也是数字多媒体屏幕演示后的.临摹和模仿制作,多数学生在实训课堂上经常会因理论知识不扎实、教师指导不全面,进行错误的实践步骤,而教师不能对众多学生一一纠正,这样就存在教学内容单一制的弊端。另外,室内设计强调时代感和创新感,不仅软件要更新,思想和思维模式以及装饰装修的新材料、新方法都在更新,往往教师以为有了实训教室,一切只是按照原先思路按部就班进行,没有及时接轨时代和行业要求,这样给学生造成闭关自封的学习窘况。

教学组织缺乏团队化协作精神和策略 室内设计课程虽然是以培养设计师和设计管理人才为目标的,但一样需要协作精神,不光是教师与学生之间的协作,还有学生与学生之间的协作。在课程实训组织中,缺乏项目教学法策略,学生在实训期间大多是各顾各地进行自我实现,缺乏学生设计小组、师生互动小组,缺乏学习互助。这样一方面不利于团队精神的培养,另一方面也不利于个人的长期发展。

篇3:高职软件技术专业教学实训平台的设计论文

高等职业技术教育的培养目标是为生产、服务和管理第一线培养高层次实用人才。实训教学是将业务实训贯穿于教学始终的一种教学方法, 实训基地是与这种教学配套的实践教学场所。近年来, 浙江商业职业技术学院本着“强化实践技能培养”的原则, 建设了覆盖各个学院及学生创业园的“一园六中心”校内实训基地, 为实践教学提供了良好的支撑。

总体来说, “一园六中心”的实训基地实训效果良好, 但仔细研究发现, 其仍面临诸多问题: (1) 实训室建设费用高昂, 前期投入大、后期维护费用高; (2) 传统硬件实训设备容易损坏, 维护难、寿命短; (3) 学生数量众多, 教师指导难以到位, 设计性和探究性实验难以开展; (4) 教学目标难以落实, 实践教学容易走过场, 学生实践操作训练不足, 动手能力差, 设计能力和创新能力严重不足; (5) 教学和学习受场地和时间的限制。

现阶段, 如何运用信息技术手段, 突破实体教学环境的依赖和时间的限制, 将不同实训基地之间的教学资源实现互联互通, 以满足跨专业信息共享, 方便教师实践教学, 提高学生实训效果, 是实践教学亟需解决的问题。本文依托学校现有信息化设施, 探讨高职实践教学跨专业虚拟仿真实训平台的构建思路。

1 建设目标

跨专业虚拟实训平台以学生为主体, 以实训为目的, 运用虚拟现实、网络通讯、分布式数据管理等技术, 按照统一的标准和规范, 构建覆盖经济贸易、会计综合、旅游烹饪、艺术设计、信息技术、应用工程等校内专业的一系列“虚拟设备”、“虚拟车间”和“虚拟场景”等虚拟环境, 打破传统实训教学在设备数量、场地空间和时间方面的限制, 紧紧依托学校已有的"实践教学云资源库", 实现不同专业实训教学资源的互联互通, 支持跨专业的实践教学, 培养具有商科特质的复合交叉型高技能人才。

2 建设内容

2.1 平台建设内容

基于商科特色教育, 初期遴选若干个已具备较好实践教学基础的专业, 遵照学校现有数字校园的标准规范, 依托已有实践教学资源库, 构建包括物流仿真、电子商务、税务综合、艺术设计创意、电子技术和基础语言类英语等具有商科特色或公共专业在内的一系列虚拟实训环境。学生可依专业或兴趣选择相关子平台进行技能训练, 训练以项目化课题方式展开, 训练内容包括理论课程和实践课程等。教师可以通过平台对学生的训练项目进行设定, 对训练效果进行评价, 对训练进度进行查询以及对角色进行模块设定等。平台主要内容如图1所示。

2.2 平台功能模块

基于平台建设内容, 我们设计了学习系统管理、内容信息管理、账户管理、新闻资讯、帮助中心和在线咨询几大功能模块, 具体界面如图2所示。

2.3 学习系统管理

按所属分院、科类管理虚拟现实学习系统。主要有:系统名称、所属院系、所属科类、系统截图、系统介绍、访问次数, 系统地址等基本信息。基本功能有:添加、修改、删除、审核、排序等。

2.4 内容信息管理系统

内容信息主要是对网站所有信息的管理, 包括添加信息、更新信息、删除信息、更改信息发布状态 (发布、取消发布) 。如通知公告之类, 文字信息基本都可以用内容管理系统来实现。

信息类别管理:网站信息类别很多, 对网站内容信息进行分类, 可以更好地进行管理, 对于类别分类, 用户可以自行添加或修改。主要功能有:添加子栏目;修改子栏目名称和显示属性;排序:手动排序子栏目显示顺序;审核:单个或者批量审核子栏目是否开通;批量导入:按特定的分割符号, 批量导入子栏目名称;子栏目下添加子栏目:设置下一级栏目;删除子栏目:可以单个或者批量删除子栏目名称, 同时删除该子栏目下的内容等。

信息内容管理:信息内容根据类别分类进行管理, 如添加信息、修改信息、删除信息、更改信息发布状态等功能。图片信息需要在文字信息的基础上, 再添加图片信息。显示时, 如果是图片信息, 就显示图片信息, 否则就是文字信息。主要功能有:添加信息内容;修改信息内容;排序:手动排序信息显示顺序, 从小到大显示, 负数最先显示, 默认排序值为0;审核:审核信息是否发布;跨栏目:实现一条信息添加一次, 同时能在其它栏目中显示;静态化:根据需要对信息生成静态HTML文件;删除:可单条或者批量删除信息等。

2.5 帐户管理

帐户管理主要是对后台用户的管理, 如添加用户、设置密码、设置用户组、为该用户分配相应的权限、删除用户、修改用户信息。

2.6 新闻资讯

有关实训的新闻信息。

2.7 帮助中心

介绍各个系统的使用说明或者指南、文档型。

2.8 在线咨询

学生可以在线咨询相关信息。

3 子平台建设

笔者学校的物流管理专业是浙江省级特色专业, 开设了物流管理、连锁经营管理、单证制作实训、连锁经营技能实训、市场调研实训等课程, 旨在培养物流管理专业的高技能应用型人才。

物流仿真技术是以多种学科和理论为基础, 以计算机及其相应的软件为工具, 通过虚拟试验的方法来分析和解决实际物流问题的一门综合性技术。在制造业、配送中心、传输系统、交通、仓库与配送等领域广泛应用, 对经济发展、工程开发和科学研究等具有重大影响。近年来, 随着物流业的快速发展, 社会对高校的物流人才培养提出了新的要求, 各高校物流专业或工业工程专业逐步把物流实验室建设纳入到专业建设的重要内容, 尤其是结合自身专业特点对建设物流实验室进行了深入的探讨。

3.1 建设目标

利用计算机3D技术建立物流仿真虚拟实训平台, 培养学生的实际动手能力和综合知识运用能力, 强化物流理论基本知识和基本意识的训练, 能够对物流系统进行分析、设计、优化和评价。同时, 通过模拟从最初的材料采购一直到为终端客户提供商品的整条链上关键业务流程, 让学生在物流生产仿真环境中反复实训。对物流企业的各种类型, 以角色扮演的方式, 获得宝贵的上岗经验, 毕业后能迅速胜任仓储类物流企业的各个岗位。

3.2 平台建设内容

子平台整体系统框架如图3所示。平台整体内容包括以下4个方面: (1) 提供包括现实中各类物流企业的真实运作环境, 包括写字楼、部门经理办公室、配送中心、现代化立体仓库、区域配送中心、制造工厂、百货超市、收货、配送网点, 以及真实城市、大街、公路、铁路货运场、航空货运大楼、港口码头、集装箱堆场、海关大楼等众多场景; (2) 所有的实训场景要求以现实物流企业的管理流程为核心进行, 各个子系统的实训流程需参考众多国内外业务规范、行业内的领头企业业务模式进行设计。同时, 配套提供详细的实训指导书、企业原始表单、报表、企业实际运作VCD、组织结构图等众多材料, 以确保深入理解企业的工作流程; (3) 应用3D游戏操作界面, 融知识性与趣味性为一体, 让学生在类似游戏的轻松操作中迅速理解并掌握物流企业的管理流程、运作模式。在操作方式上, 通过上下左右4个箭头, 使初学者可以轻易地进行操作与控制, 另外, 还提供第一人称、第三人称等多种视角方式, 更好地体会各种操作的真实感受, 其界面如图3所示; (4) 为教师提供一套完整的考核体系, 其考核原理借鉴现实物流企业的模式进行。各个系统的考核方法充分借鉴物流企业的管理方法, 如出入库方法、盘点方法、线路安排、车辆调度、车辆配载等等。考核成绩相对客观, 增强了学生学习的动力, 以及同学之间竞争的趣味性。

4 特色与创新

本文的特色与创新之处在于:

(1) 借助“虚拟实训平台”, 融合图片、录像、动画等技术, 丰富教学手段和方法, 弥补“黑板+粉笔”授课、“试卷+笔”考核等传统实践教学模式在展示教学内容方面的不足, 使实践教学的元素多元化, 使实践教学变难为易, 促进了实践教学质量的提高和实践教学模式的改革创新。

(2) 通过仿真和虚拟, 突破教学场所缺乏和设备落后等因素的限制, 使教学更加贴近真实, 设计出多样的师生互动方式、探讨方式, 学生参与实践环节, 提高学习热情和主动性。

(3) 通过虚拟实训平台, 打破传统实训教学在设备数量、场地空间和时间方面的限制, 学习实现泛在化。

(4) 平台紧紧依托教学资源库, 为师生提供支持跨专业的实践教学, 满足培养具有商科特质的复合交叉型高技能人才的需求。

5 结语

本文以创新实践教学模式培养和提高学生的实践能力为目标, 依托现有信息化设施, 构建了一个融云计算、虚拟现实技术、网络技术于一体, 以商科实训为教学内容的虚拟实训平台, 能节省新建实训室所需的高昂开支, 突破对实体教学环境的依赖和时间限制, 并支持跨专业的教学, 达到实践教学模式的创新, 满足学校培养具有商科特质的复合交叉型高技能人才需求, 最终实现提升学生商科素质与能力的教学目标。下一步工作是依据设计方案进行平台的开发及对平台学习效果进行验证。

摘要:传统实训教学因设备数量、场地空间和时间等方面的限制, 已不能满足现今高职院校对跨专业高技能人才的培养要求。以浙江商业职业技术学院跨专业虚拟实训平台为例, 研究了高职实践教学跨专业虚拟仿真实训平台的构建思路, 以期为高职实践教学提供参考和借鉴。

关键词:虚拟实训平台,实践教学,跨专业

参考文献

[1]李金国.虚拟现实技术应用于高职模具实训教学的有效性探究[J].职教论坛, 2010 (3) :69-71.

[2]张金.高职教育应重视高技能人才的培养[J].中国科技信息, 2008 (18) :240-243.

篇4:高职软件技术专业教学实训平台的设计论文

摘 要:针对当前高职院校通信技术专业特别强调学生实践技能培训以及提升自身社会服务能力的需求,本文提出了一种“远程控制+远程虚拟”模式通信技术专业跨课程在线实训平台系统,大大提升了学生实训效果,增强了社会服务功能。

关键词:远程控制;远程虚拟;实训平台

中图分类号:TP368.1-4

随着全球经济的快速发展,高素质的技能型人才需求日益旺盛。为此,高职教育特别强调要提高学生的实践技能学习,实训环节是高职教学体系中一个重要组成部分,尤其,通信技术综合性全面,实践性强,它要求学生不仅要掌握牢固的理论知识基础,还要具有较强的动手能力。同时,为了更好服务地区经济发展,我国地方性高职院校需不断增强和提升自身的社会服务功能。现代远程教育和建设共享教育资源平台是提高社会服务能力的重要手段。

本校开发的“远程控制+远程虚拟”模式通信技术专业跨课程在线实训平台系统是一套在线实训、在线学习、实训资源在线管理和社会服务一体的教育资源平台,通过在线实训协助学生、老师提升教学和学习技能的效率,扩大社会服务范围,提高现有通信实训设备的利用率。

1 国内外院校在线实训平台建设现状

多所国内外院校都有进行网络实训的项目研究。如:美国Illinois大学研制的Vicher仿真平台[1],它主要用于化工教学方面,它可以模拟一个现代工厂;澳大利亚RMIT大学的John Ball 设计的物理学科仿真实验[2],主要演示热传递过程的,让学生快速地掌握一些抽象的概念,更加逼真展现出来;北京大学计算机系设计的3WNVLAB[3]。服务器采用开源的JBOSS,开发语言采用Java。具体流程是,学生可在宿舍选择做哪种实训并把实训设计结果发送到实训室中。实训室服务器将检验学生实验内容,并且把可信的实训结果返回,学生可以参考实训结果,评价自己的实训设计。以上在线系统具有很好的开放性和共享性,但是存在共同的缺点:

1.1 实训教学模式陈旧

教学内容基本属于传统学科教学内容,实践教学方式方法陈旧单一、重复雷同,学生的思维训练路径程式化、模式化、简单化。不符合高职院校通信技术专业培养高水平职业技能型人才的需求。

1.2 学习终端单一

随着信息技术的发展,PC已经不是唯一可以选择的智能终端,平板电脑、智能手机等移动智能设备已经在最近一两年有了显著的发展和普及,部分学生已经开始采用平板电脑代替笔记本电脑进行学习。单一的PC终端的实训平台已经满足不了移动智能终端学习的需求。

2 “远程控制+远程虚拟”模式在线实训平台构建

跨课程虚拟实训平台以学生为主体,以实训为目的,运用面向服务的体系结构、安卓应用开发技术、HTML5技术、3D技术、网络通信和分布式数据管理技术等,构建覆盖通信技术专业“光传输”、“数据通信”、“交换技术”、“移动通信”多门课程。采用“远程控制实训”和“远程虚拟实训”双模式,实现everybody、everytime、everywhere易學习模式,让学生自主选择学校方式和学习内容,让学校变得轻松简单,可以重复、有选择。

在线实训平台体系结构如图1所示。

3 在线实训平台主要技术

该平台以计算机网络为核心,将真正的通信设备通过网络连接起来,以实现远程操作与分析,远程虚拟实训、数据采集和处理,所采用的关键技术有SOA技术、HTML5技术、Android应用开发技术和虚拟仿真技术等。

3.1 SOA技术

面向服务的体系结构(service-oriented architecture,SOA)是指为了构建一个灵活的基础架构,将应用程序的不同功能单元(称为服务)和契约联系起来,打破系统平台的差异性、开发语言的差异性,使得构建在各种系统可以以一种统一和通用的方式进行交互。

3.2 HTML5技术

近十年,HTML5作为Web开发标准得到了巨大发展,本平台采用的新版本的HTML5促进Web进入一个更成熟的应用平台,在该平台上,无论是视频,音频,还是图象和动画都被标准化;并且HTML5添加了图形的绘制,多媒体内容,优化的页面结构,新的语法特征等处理形式,同时整合了SVG内容;HTML5还定义了处理非法文档的具体细节,使得所有浏览器和客户端程序能够一致地处理语法错误[4]。

3.3 Android应用开发技术

随着信息技术的迅速发展,PC机已不是唯一可以选择的智能终端,平板电脑、智能手机等移动智能设备已经全面发展和普及。高职院校很多学生喜欢使用平板电脑甚至智能手机进行学习。若现有的实训资源仍然基于PC平台,则不能满足学生立体化资源学习的需要。

Android是一种以Linux为平台的开源操作系统,主要用于便携设备。2005年由Google收购注资,并组建开发手机联盟得到开发改良,并逐渐扩展到平板电脑及其它领域上。Android的主要竞争对手为IOS和Windows8。从2013年数据统计来看,Android占据全球智能手机操作系统市场80%的份额,中国市场占有率92% [5]。

因此,在线实训平台把微软视窗系统延伸到了基于Android系统的平板学习终端,实现学习开发性。

3.4 虚拟仿真技术在实训平台中的应用

通信技术专业实训教学涉及的实训设备种类较多,价格昂贵,设备购置费用较高。近年来,我校在实验实训硬件建设方面的投入经费逐年有增加,但远远跟不上学校规模的发展。虚拟仿真技术引入实训教学将解决以上问题。

虚拟仿真系统开发所涉及的软件平台有3DS MAX,Director MX及其外挂程序,在3DS MAX中创建三维场景,并进行材质渲染、通信仿真动画制作,利用Director MX集成语言Lingo及插件Shockwave 3D,Havok实训三维场景的虚拟仿真,系统可进行缩放、平移、旋转和播放仿真动画等操作。

4 在线实训平台开发和应用中应注意的问题

4.1 校企结合开发在线实训平台

在线实训平台的实训内容开发过程一定要与校企紧密合作,实训内容由校内教学专任教师、企业技术人员和软件开发人员三方合作按照岗位需求重新组合的结果。

要以校内教学专任教师为主导,实施优秀的教学设计,编写制作脚本;要以企业一线技术人员实施技术指导;以软件开发人员实施创新制作,才能研发出科学的、适宜的、工学结合的在线实训平台。

我校通信技术开发团队人员采用“专业教师+设备厂家技术人员+企业软件开发人员”的合理结构。由设备厂家技术人员确保案例载体的典型性、普适性、综合性,满足企业应用情况;企业软件开发人员运用三维虚拟实现技术、计算机软件技术及网络技术等来开发在线实训平台;校内专任教师确保在线实训平台符合职教规律和要求。

4.2 满足通信技术专业实训教学基本要求

为了能够达到通信技术专业人才培养方案的培养目标,该平台实训内容包含了通信固网实训(如程控交换实训、光传输实训、数据通信实训)和移动通信实训(如TD-SCDMA无线侧实训和核心网实训、路测和网优实训等)。

4.3 引入虚拟仿真系统开展实训教学

虚拟仿真系统具有环境、事件、情节、过程、操作、结果的情景化环节,其效果逼真,结果真实;学生可以多角色协同参与实训过程;平台具有智能逻辑识别、跟踪记录、信息反馈,结果评判等功能;不需要单机安装,远程注册后直接运行,实现三维网络化;并引入移动终端(掌上电脑、智能手机)真正做到随时随地学习。

虚拟仿真系统的优越性不仅仅表现在节省资源、节省资金、节省场地、节省能源等方面,甚至在某些方面发挥着实物实训所不能取代的作用,如危险性岗位实训、小概率事件的发生、破坏性过程等。另一方面,在教学资源呈现多元化发展的形势下,对于职业教育来说,平台中引入虚拟实训资源,更能突出职业教育信息化建設的特色。

5 特色和创新

(1)以职业教育行动导向教学理论为基础,以在线实训平台的发展现状出发,校企双主体来构建行动向导通信在线实训平台。

(2)“远程控制实训”与“远程虚拟实训”相结合的教学模式。

(3)平台实训内容跨越通信技术专业所涉及固网、移动两大部分课程体系内容。

(4)在线实训平台把微软视窗系统延伸到了基于Android系统的平板学习终端,方便学生无处不在的学习,使得学习具备了持续性、可获取性、及时性、交互性和主动性等特点。

6 结束语

我校通信技术专业结合在线实训平台开展专业教学,取得了显著成效。实训平台方便,快捷,趣味性高,学生可以在任何时间进行相关技能点的练习和训练,所以学生学习积极性和自主性得到极大提高。另外,虚拟仿真实训也解决了真实的通信设备更新快,成本高的,学校投入负担重的难题。

参考文献:

[1]刘建国.基于B/S模式的远程开放式过程控制实验系统开发[J].重庆电力高等专科学校学报,2008(02):8-12.

[2]贝琦.面向服务的体系结构(SOA)的研究[J].科技信息:学术研究版,2007(16):147-148

[3]张帆,李力雄.基于Web的远程实验平台的设计与实现[J].自动化仪表,2008(02):38-40

[4]马幼捷,周雪松等.基于Internet的虚拟电子实验平台的设计[J].自动化仪表,2008(03):8-11.

[5]郭宏志.Android应用开发详解[M].北京:电子工业出版社.2010.

作者简介:周继彦(1978.08-),女,山东人,硕士,讲师,主要从事数据通信技术教学。

篇5:高职软件技术专业教学实训平台的设计论文

关键词 :高职院校;室内设计专业;实训平台

中图分类号:G712 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2015)08-0137-02

Research of Training Platform Construction for Interior Design in Higher Vocational School//WANG Haiyun

Abstract The aim of higher vocational education is to cultivate first-line technical talents for society and enterprises,and the aim for interior design course is to cultivate first-line designers and design managers for decoration industry,so the practicality of training platform construction is more important.The author explored this course’s integrity and the variety of platform teaching meaningfully based on constructional background and constrained ways for China’s higher vocational interior design platform.Key words higher vocational school; interior design course; training platform高职室内设计实训平台建设和完善的背景

国家“十二五”规划中已经确立高职教育职业化的方向和重要地位,“十三五”规划也将更注重高职实用型人才教育的战略定位。今后相当长的时间内,高职职业化人才教育与输出是“中国梦”伟大复兴事业征程上的有益补充,是保证我国社会主义市场经济稳步向前发展的人才砥柱。

室内设计专业在高职院校的开设与兴起,是伴随我国装饰装修行业的发展而来,随着装饰行业的日趋发展,对行业设计师的需求以及对设计师实践能力都提高到了一个新的层面。这样的背景下,作为室内设计人才培养摇篮的校方,要充分认识当前和今后的教学目标和教学任务,加强室内设计实训平台建设,做到人才培养的技能化、实践化,输出真正为企业和社会所需的“加工型”设计和管理人才。高职室内设计实训平台发展的瓶颈

高职环境艺术设计专业目前已经在全国各高职院校相继开展数年,也有了统一教材,如《室内设计基础》等。室内设计到底该如何教,方可达到职业技能化的人才要求,大部分院校还没有给出答案。虽然所有院校都多多少少地开设了室内设计课程相对应的实训课,但实训平台的建设也是良莠不齐。笔者综合所在院校和兄弟院校关于本课程的实训平台建设,总结制约高职室内设计实训平台发展的常见瓶颈。

教学理念保守,没有适应新课改的要求 新课程改革呼声已经存在很久,各校也组织教务和教学团队,并配合行业一线技师对课程的设置和设计进行完善,但纵观当下的课程教学,不难发现,大多在“三段式教学模式”(即室内设计课程理论教学、文化基础课教学、实训课教学)下,着重点都在理论,偏离了实践,即使在实训课堂上,也或多或少出现“新瓶装旧酒”的现象,以现代教学技术重复理论知识点,没有把学生带到真正的动手操作上,没有给学生主动思考和摸索的指引。这样的理念依然充满保守教条主义,以完成教学课程为任务,而不是以学生实践能力提高为教学目标。这样一方面长期下去会消磨学生学习的积极性,另一方面也是对国家和学校实训平台的浪费。

教学内容单一,缺乏新意和时代紧凑感 室内设计课程作为一门新的课程,其对软件设计以及美工、美学等辅助知识要求甚多,其课程的设置多为室内设计基础理论、设计软件操作技能、美工美学知识以及实训教学。而现阶段,室内设计实训教学多是单一的“上机”操作,学生尽管有动手,也是数字多媒体屏幕演示后的临摹和模仿制作,多数学生在实训课堂上经常会因理论知识不扎实、教师指导不全面,进行错误的实践步骤,而教师不能对众多学生一一纠正,这样就存在教学内容单一制的弊端。另外,室内设计强调时代感和创新感,不仅软件要更新,思想和思维模式以及装饰装修的新材料、新方法都在更新,往往教师以为有了实训教室,一切只是按照原先思路按部就班进行,没有及时接轨时代和行业要求,这样给学生造成闭关自封的学习窘况。

教学组织缺乏团队化协作精神和策略 室内设计课程虽然是以培养设计师和设计管理人才为目标的,但一样需要协作精神,不光是教师与学生之间的协作,还有学生与学生之间的协作。在课程实训组织中,缺乏项目教学法策略,学生在实训期间大多是各顾各地进行自我实现,缺乏学生设计小组、师生互动小组,缺乏学习互助。这样一方面不利于团队精神的培养,另一方面也不利于个人的长期发展。

校企合作热情度不足,没有真正达到产学结合 随着各高职院校对实训教学的重视,全国一般性高职院校大多普及了实训平台建设,然而大部分只是在校内设置实训教室、实训工厂、工作室,小部分开展了校企合作的校办企业或校占股份模式。综观大部分学校,一方面由于经费不足,无法开展校办企业;另一方面源自“反腐”影响,认为校企合作多会存在“小金库”。再者,对校企合作基于传统思想,有意或无意地进行抵制,这都使得校企合作没有真正施展,也就没有彻底达到产学实践的效果。高职室内设计实训平台发展的策略探索

改进教学观念,适应新课程改革的要求

首先从校方来说,领导层要做到观念的改变,加强教务工作的监督和考评,对教师的理论课和实训课进行分级考评,并组织学生给教师打分,及时“查纠补新”,真正树立学校的“创新观”“时代感”和与时俱进的精神。

其次,从教师来说,教师是改变观念的根本,要彻底刨除传统教学思想是一个长期的过程。教师要先从教材入手,基础理论教学新颖化,实训实践教学模拟化,做到无论是基础理论教材,还是实训教材,都真正切合实际的教学需要。

篇6:高职软件技术专业教学实训平台的设计论文

彭丽莉,鲁婕

(重庆房地产职业学院,重庆401331)

摘要:BIM技术使建筑项目从前期设计、场地施工到建成后运营整个全生命周期的质量和效率得到显著提高,而且使成本降低,从而给整个建筑业带来巨大的发展空间和经济效益。目前,这方面的人才比较紧缺,从高等职业院校的角度讲,现在正是一个前所未有的机遇,把BIM的教学引入课堂,建立BIM实训室,采用教学做一体化的教学模式,使学生能够熟练掌握BIM软件的使用方法和技巧。同时,为学生的就业提供广阔发展空间。

关键词:BIM技术;建筑信息模型;应用现状;课程建设

一、BIM发展概况

BIM(Building Information Modeling),简称建筑信息模型。作为一项新兴信息技术,它指通过高科技的数字信息平台对建筑物的全生命周期的所有真实信息进行仿真模拟,建筑信息模型的应用不仅仅局限于设计阶段,而是贯穿整个项目的全生命周期,BIM包括了设计工种协同、工地施工配合、绿色节能分析、消防疏散分析等多种手段,从而实现优化设计、高效施工与管理。BIM技术并不是今时才出现,西方发达国家已逐步开始普及应用。据相关调查显示:目前,美国的建筑行业有一半的机构在使用建筑信息模型(BIM)或与BIM相关的工具,这种情况还在逐年递增;欧洲、日本及中国香港,BIM技术也已广泛应用于各类型房地产开发。而在中国,目前国内先进的建筑设计单位和大型地产公司也都纷纷成立BIM技术小组或BIM研发中心,试图在技术上与欧美同步。北京、上海、广州、深圳等地的专业BIM咨询公司、培训机构通过业务咨询和设计服务,开展策划、设计、招投标、施工、租售、运营维护和改造升级等业务务,有的是单项,有的是综合几项,这些都使得BIM技术应用也越来越得到业界的认可。

二、BIM技术设计院应用现状

1.BIM对建筑设计行业带来的影响。①对设计团队结构的影响。BIM的应用不仅使得设计质量得到很大的提升,还可使设计团队分工更细化,提高建筑师的工作效率,形成由有经验的设计师带着专业制图员工作的模式。有经验的设计师可充分发挥行业经验丰富的优势,专注于设计和技术,专业的BIM制图员由于操作熟练,图纸准确高效。这样使得设计院的团队结构更为高效优质。②对设计流程和制图机制的影响。在传统的建筑设计院设计模式中,方案设计、扩初设计和施工图设计之间按照时间先后顺序和图纸要求内容及深度,相对比较独立。而应用BIM技术之后,模型一旦创建完成,各个工种都在利用这个模型,进行信息输入,自动生成平立剖面及大样详图,在设计工程中,遇到内容的`变化和数据的调整,也是在模型中修改,而一个工种数据有改动,其他工种的对应数据会自动调整,因此许多工作在一个模型中完成。照此情形,可以由BIM制图员的全程介入,帮助设计师实现方案设计作图、设计表现、文本制作、扩初设计及施工图深化设计等各项工作。反之,对于BIM制图员的软件操作能力和专业要求也会相应提高。③对设计院服务内容的影响。BIM技术的强大功能,除了服务于基础的各类设计优化,还可以实现三维可视化设计、工程量算量、工程进度控制、四维施工现场模拟、绿色建筑节能分析应用,等等。这使得设计院从单一的设计服务扩展到其他的咨询服务。

2.BIM在建筑设计院应用现状。根据笔者在对一些甲级设计院、施工单位和BIM设计咨询公司的调研及收集的网络数据,我国开始应用BIM的设计院大致可分为以下几种类型。第一类:认识到BIM的优势,希望借助于BIM应用以获得设计竞争的先机。第二类:在大型项目的工种协同设计、异型复杂形体的建筑空间设计、绿色建筑分析应用需求等项目上遇到了传统绘图工具无法解决的难题,寻求BIM技术更好地解决。第三类:满足已经应用或者准备应用BIM技术的合作方需要。部分高端建筑项目因技术需要,为保证工程质量,甲方要求采用BIM技术,或者与国外的设计公司合作,其已采用BIM技术做方案设计或初步设计,要求中方设计院配合,在后期,施工图设计师要采用BIM软件。这些也会迫使设计院开始学习应用BIM技术。

根据统计,国内的建筑行业信息化率不足0.03%,与当前国际化平均信息率0.3%的水平,还有很大的差距,整体水平偏低。而国内的建筑设计院对BIM的接触时间并不算短,但是很多还停留在起步阶段或局部应用,例如采用Autodesk公司的Revit做建筑方案,或采用工程算量类BIM软件,但始终无法转变为生产力,形成规模化应用。究其原因,市场要求不迫切是原因之一,但从业人员对BIM工具的运用不熟练,工期反而更长,工种协调不理想,导致改图麻烦,也使得设计单位和建设单位不愿冒风险采用BIM软件,仍然采用传统绘图软件,这些造成了BIM应用和发展速度较慢。

但BIM软件在现代建筑业中的应用,尤其是在大型综合性项目和形体复杂项目中的应用,已经体现出优越性。这些项目,功能、造型复杂,对施工准确性要求高,以二维的设计方式无法满足要求,通过BIM三维设计理念结合二维,在BIM软件上建模,剖切模型得到剖面、立面,导入AutoCAD中出图,再利用建好的BIM模型延伸出来进行设备管线综合和碰撞检查、热工节能计算、模拟现场虚拟施工,使建筑设计任务顺利完成,并为项目组和施工方提供极大的支持。

三、高职院校BIM课程建设

1.课程建设思路。目前,高职院校打造BIM课程体系,先要建立专门的实训场所,配备专业的BIM类教学软件,并安排专业的教师教学。更要进一步探索适合自己学校特色的BIM课程设置,提出新型人才的培养计划,逐渐形成学科特色。成立以BIM专业人才为首的研究小组,从教学体系、师资力量和相关课程上全面提升高职院校BIM实训室的软实力,提高高职学院在建筑信息模型信息化水平,更好地服务地方经济。在高校开设BIM类相关课程,要考虑以下两点:第一,BIM所涉及的专业门类较多,要确定适合BIM的专业有哪些,怎样进行专业间的衔接;第二,软件类课程的学习,注重实际的操作训练,课程的开发要以学生为中心,强调实践教学。BIM并不是一门单独的软件课程,它是一个信息系统,因此,BIM教学对学生的基本能力有下列要求:①完整的BIM教学应该是由不同专业的学生组成,至少包含建筑设计、结构设计、设备设计、工程造价、工程项目管理这五项;②进行BIM学习的学生至少完成一个学年后的专业课程,本专业有一定掌握,对相关专业有一定理解,明确自己所学专业在建筑信息模型流程中的所处位置;③学生应该具备AutoCAD绘图基础。

2.BIM课程实训方法。软件类的课程,强调实践操作,理论部分不宜过多和过于杂乱。BIM实训课分两种形式:①老师根据BIM学习内容,给出模拟课程练习;②有企业委托的具体业务,直接让学生在BIM实训室内做,让学生还未走出校门,就可以直接参与企业的工程项目做BIM实训锻炼。对第一种形式,按学校课程要求,安排一定学时,在实训室内完成教学任务,这是最基本的教学形式。对第二种形式,实训课没有课时要求,主要按照工期要求,可安排一段时间作为实训时间,为不占用其他课程时间,又集中安排,可灵活安排学生在课余和周末在实训室完成学习。两种课程都按照过程考核和结果考核相结合的方式进行。BIM软件内容比一般的制图软件内容庞杂,操作难度大。“一刀切”的培养目标、统一的课程内容和课时让基础差的学生力不从心,失去学习兴趣;让基础好的学生感觉学完后收获不大。为了提高教学质量,增加成材率,可以按“梯队式”的培养模式进行教学,根据学生的学习程度和职业目标,按照初级的建模员、中级的工程师、高级的项目管理员分阶段、分层次培养,比较适合目前的BIM发展情况和市场需求(具体内容见表1)。

四、结语

从手工绘图转成二维的计算机绘图,无疑是一次设计手段的革命,BIM技术的出现,将是二维计算机绘图转向三维计算机绘图的另一次革命。从目前国内BIM技术的发展情况来看,我们还处在初级发展水平,与国外信息化程度有较大差距。高职院校的BIM课程要走的路还很长,更是需要多方的努力与探索,才能为我国的建设行业培养和输送大量的技能型BIM人才。充分发挥高职学院产、学、研、用相结合的特色,学生们在BIM实训室里,通过对真实项目的模拟训练,甚至直接参与校企合作的实际工程项目,获得培养和锻炼,在今后的岗位上能运用BIM软件,使建筑项目的设计可以更加精细,信息传递和沟通更有效率,才能使BIM的发展取得长足的进步。

参考文献:

[1]何关培。我国BIM发展战略和模式探讨(一)[J].土木建筑工程信息技术,,(2 )。

[2]王陈远。基于BIM的深化设计管理研究[J].工程管理学报,,(4 )。

篇7:高职软件技术专业教学实训平台的设计论文

因此,社会对生物技术制药人才的需求与日俱增。

为了迎合这一需求,国内很多高校开设了生物制药技术专业,旨在培养熟练掌握生物工程实用技术、精通现代生物技术实验室和生物制品生产车间的管理、擅长生物制品推销的实用型人才。

实践教学是高等职业技术教育教学体系的重要组成部分,是实现高职高专人才培养目标的重要保证。

广东岭南职业技术学院医药健康学院药学专业原有生物制药方向,增设生物技术制药专业,以提高高职院校毕业生就业能力为出发点,结合我院生物制药实训技能教学情况,探讨如何开展和提高高职院校生物技术制药专业实训技能教学。

一、实训教学内容的合理整合与设计

实训课程是高职教育的天然核心,自20以来,我院生物制药技术专业通过三年的努力,逐步建立了以实训课程为核心,相关专业课程与专业选修课程相辅的课程体系。

第一、二学期以实用高职化学、实用生物化学和应用微生物与免疫学等基础实训为中心,教学内容上侧重基本仪器的规范操作,基本实验方法的熟练掌握,目的在于培养学生的基本动手能力,养成良好的实验习惯。

第三、四学期以生物制药技术、微生物检验技术、药理学、实用药物制剂技术等专业实训为中心,教学内容上侧重以任务为引导的项目式教学,学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程,在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容。

学生全部或部分独立组织、安排学习行为,解决在处理项目中遇到的困难,训练学生如何合理利用知识和技术完成工作任务,即培养学生的职业能力。

第五、六学期以企业顶岗实习与毕业生实习的形式开展,学校帮助学生联系实习单位,学生自行完成毕业论文设计以及论文内容的撰写,最后以毕业论文答辩的形式进行考核。

二、因材施教,积极参加各项技能大赛,逐步建立优差生兼顾的人才培养机制

由于近年来高校大量扩招,生源质量上有一定的下降,根据我校实际情况,生物制药技术专业有小部分文科生,再加上大部分学生高中基础较为薄弱,特别是化学基础较差,这在实际教学过程会影响到教学进度甚至要根据学生情况随时调整教学计划。

脱离了学生实际情况的教学就像纸上谈兵,老师水平再高,讲得再好,到头来学生接受不了,那也是白费功夫。

因此,在实际教学过程中,需要教师适度把握因材施教原则,根据学生情况适当调整教学难度。

理论方面,实用、够用则可,实训方面,在掌握基本实验原理与操作方法的基础之上,培养学生的基本职业素养。

在保证大部分同学能够接受教学内容的前提下,本教研室积极组织学生参加生物制药相关技能大赛,如校内的金点子大赛,广东省大学生科技学术节之生物化学实验技能大赛,“齐都哈药杯”全国高职高专生物技术技能大赛等。

以技能大赛为平台,我院通过校内初赛,培训,决赛的`机制,充分调动了学生的积极性,有近三分之二的学生报名的初赛,有五分之一的学生通过了模拟技能大赛严格培训,这种培训比平时实验要求要高得多,通过培训,其中的佼佼者代表学院、学校在各项职业技能大赛中都取得了优异的成绩,这无非就是一支强心剂,给其他学生,尤其是低年级的学生树立了一个个成功的榜样,这种力量将持续的强势的在学生当中蔓延开去。

通过常规实训与技能大赛的有机结合,相互补充,我院生物制药技术的实训教学既保证了大部分同学的基本实训操作基础又能培养出一批具有高级技能与职业素养的优秀学生。

三、加强实训课程标准建设,保证教学的一致性与稳定性

随着学校的高速发展,近年来学生不断增多,本专业教师队伍也在不断壮大,对于同一门实训课程,有多个教师教授,而每位老师的教学风格各、经验、学识等都有差异,这势必会导致同一门实训课程,由于不同的老师上课而产生不同的教学效果。

同时,广东岭南职业技术学院的属性是民办高职院校,相对公办院校而言,教师队伍存在一定的不稳定性。

以上两点都不利于教学的一致性与稳定性,为了解决这一矛盾,在我校提出课程标准建设的大背景下,高职教育核心的实训课程的课程标准建设显得尤为的重要。

课程标准不同于课程整体设计,它是以学生作为主体,建立一套学生学习的标准,即通过本门课程的学习,学生要达到怎样的学习目标,要学哪些内容,要怎样学,要达到怎样的学习效果,要通过什么来考核。

那么在一套课程标准制定好了以后,是学生学习该门课程后要达到的基本标准,不管哪个老师来教,都要达到这个基本的要求。

本专业已经制定好了《应用微生物于免疫学》的实训课程标准,并正在逐步建设其他专业课程的课程标准,通过此项工作确保实训教学的一致性与稳定性。

四、加强校企合作,积极开拓校企合作渠道

职业教育的最终目标是培养社会需要的应用性技能型人才。

职业教育的人才培养目标决定了“校企合作”办学模式是我国职业教育发展的必然选择。

在经济全球化背景下,如何有效开展校企深度合作成为现今职业教育的热点话题,笔者认为在把握当今大背景,大方向的同时,还应根据各专业、行业自身的特点实际情况实际分析。

因为生物制药产业属于技术密集型产业,其领域宽、发展快,规模小,所以生物制药产业的人才需求具有具有“多样性、小批量”的特征。

据此,与企业开展小规模、多订单班、多特色班的人才培养模式,从而实现人才培养的行业适应性与企业岗位针对性的有机结合。

此外,多元化的校企合作模式是本专业的必经之路:一是教师与企业技术人员的共享,即教师可以为企业职工提供培训服务,同时,有经验的企业高级技术人员可以来学校兼职上课。

二是实训场地与设备的共享,大三的学生主要是以顶岗实习的方式完成综合实训的内容,这需要大量的实习基地,而企业也需要学校的一些精密设备。

三是信息与人才的共享,职业教育是培养社会需要的应用性技能型人才,这就需要时时关注行业的发展动态,企业的人才需要强调岗位的针对性。

学校与企业在互赢的基础上,是可以建立长期有效的合作机制的,这需要双方共同的努力。

参考文献:

[1] 艾晖.生物制药技术及其产业的发展情况[J].科技探索,,362:53.

[2] 王安平,陈圆,黄亚瑾.高职生物制药技术专业实训技能教学探讨[J].考试周刊,2009,28:188-189.

[3] 秦钢,徐砺瑜.高职课程与课程体系改革研究[J].中国科教创新导刊 2010,17:90-91.

篇8:高职软件技术专业教学实训平台的设计论文

实训不同于实验和实习, 它重在培养学生利用所学的知识及技能去处理和解决实际工作任务的能力。因此, 在建设实训基地时, 一定要注重贴近生产、贴近技术、贴近工艺真实的职业环境。

目前, 高职院校都非常重视校内实训基地的建设, 由开始相对独立的简单实训室建设到综合实训室建设, 逐渐将实训项目系统化, 形成一套能培养学生综合职业能力的实训教学体系。实训教学的培养目标是学生的职业能力 (专业能力、社会能力和方法能力) , 这就决定了实训项目应该来源于现场岗位的典型工作任务, 实训环境应该具有真实职场氛围, 而且还应该在实训基地建立企业化的管理机制。

自动化专业岗位典型工作任务分析

保定电力职业技术学院自动化专业主要面向电力工业的生产过程自动化, 为电力企业输送高素质技能型人才, 就业主要集中在电力的建设、调试、生产和管理等部门。针对电力各个部门的自动化岗位进行典型工作任务分析, 结果如表1所示。

工作过程系统化实训项目设计

在对岗位典型工作任务进一步分析的基础上, 通过能力整合将典型工作加以归纳形成能力领域, 然后根据职业教育的基本规律将其转换为实训项目。实训项目的内容来源于实际生产。针对电站机组的筹建、调试、运行、维护和管理各个环节的典型工作任务, 提炼出检测仪表安装与检修, 控制装置安装与检修, DCS使用维护, 程序控制与过程控制系统的组态与调试等实训项目。每个实训项目必须具有实用性和适用性, 实践教学的内容要贴近职业实践和企业的真实工作情况。实训项目的排序必须遵循由浅入深、由难到易、循序渐进的原则, 按照由一种类型到另一种类型的关联原则进行整体设计。

工作过程系统化实训基地建设

要实现学生“零距离”上岗, 综合实训非常重要, 而实训要达到预期效果, 实训基地平台的建设很重要, 应努力体现真实的职业环境。学校在安排、布置实训场所时, 应避免采用传统实验室的框架, 学生使用的装备、工具应尽可能真实。如果一些工艺流程复杂或控制对象庞大难以在实训场地实现, 可在不失真实环境氛围的前提下, 用其对应的物理模型或数学模型来代替;容易实现的项目, 要尽可能使用与实际过程相一致的设备和流程。虚实对象结合, 一方面, 经济安全;另一方面, 能体现过程的完整性。

为了适应自动化技术的迅速发展, 近三年我院自动化专业在实训基地建设上投入了大量资金, 筹建了几个技术先进的自动化实训室, 完善了实践教学体系。目前, 已经投入使用的有仪表安装与检修实训室、DCS (分散控制系统) 实训室、FCS (现场总线控制系统) 实训室、PLC (可编程控制器) 实训室等。以前安排的实训项目比较单一, 相对独立, 项目之间没有衔接起来, 缺乏现场工艺流程及系统的完整性。学生在毕业前需要一个综合实践项目, 把学到的知识、技能融会贯通。搭建一个基于工作过程的综合实训基地是必要的, 而且是非常重要的。

通过岗位典型工作任务分析, 电力企业生产过程自动化主要要求从业人员具备两方面的核心能力: (1) 热力设备方面, 主要是检测仪表及控制装置的安装、调试、检修、维护等技能。 (2) 控制系统方面, 主要是DCS方法能力及各个控制系统调试的专业能力等。综合实训基地的建设应以实现这两方面的职业能力为目标, 对原有实训室进行改造和综合。将DCS实训室改造成类似现场集中控制室的职场氛围, 合理布置操作员站、工程师站以及相应机柜, 将仪表安装与检修实训室布置成具有现场氛围的环境, 选取现场一些典型的工作流程或系统作为控制对象, 与现场一致的设备及工艺流程, 让学生有一种身临其境的感觉。在选择控制对象时, 非常关键的是, 既要考虑适用性, 也要考虑经济性。一些造价高、难实现的的控制对象可以用仿真模型来实现, 如火电厂的三大本体———锅炉、汽机、发电机, 在实训基地无法建设真实的设备, 可用仿真模型来代替。这样, 既不影响生产过程的完整性, 又有真实的工艺流程。

在整合实训室时, 为了节省投资费用, 我们仍保留原实训室位置, DCS、FCS和PLC实训室模拟集中控制室, 仪表安装与检修实训室模拟生产过程。实训室之间的电缆槽安装、电缆敷设也按照现场的规格实施。

综合实训项目实施

实训前将工艺流程的检测仪表及控制装置全部卸下去, 仪表及DCS机柜卡件上的接线也拆掉, DCS软件里的组态图及画面也清除掉。

实训中, 将学生分成两大组, 一组主要负责仪表安装和检修, 与电力企业的建设部门对应职责, 其主要任务是仪表的安装、接线, 控制柜卡件的接线等。另一组主要负责系统调试, 与电力企业的调试部门对应职责, 其主要任务是控制卡件通道的测试及信号的传动、DCS控制界面及组态图制作, 逻辑保护的调试、自动控制系统的调试及整定等。

为了能与企业技术平台对接, 培养目标直接与用人单位岗位“零距离”对接, 实训室采用企业的“6S”管理模式。“6S”是现代企业的一种现场管理工具, 通过规范工作现场, 改变人的行为习惯, 强化规范和流程运作, 提高员工素质, 进而提高生产效率, 在现代企业中被广泛推行。在高职实训教学过程中引入和实施6S管理机制, 有利于高职教育与企业之间的深度交融, 可加快实习学生到职业人的角色转换。

结语

实践教学成不成系统或成不成体系, 是高职为企业培养技能型人才能否“零距离”上岗的重要因素。我院自动化专业积极探索和研究实训平台的搭建, 打破一些老实训室的实验框架, 精心设计基于工作过程的真实设备、真实流程的综合实训项目, 促进教学水平的提高。几年的实践证明, 学生的职业能力有明显的提高, 用人单位反馈来的信息对我专业学生的评价很高。

参考文献

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[8]张孟存, 谷群广, 宫惠峰.优化现场管理提升实训质量[J].中国职业技术教育, 2008, 326 (34) :11-13.

篇9:高职软件技术专业教学实训平台的设计论文

【摘 要】给出一种适合高职院校实训平台管理的物联网模型,将M2M模型与高职实训环境相结合,对实训设备与人进行综合监管,最大限度监控各子实训环节。经与春茂机电实训环境的融合应用分析,该平台满足校企实训要求,有效解决了信息孤岛问题,加大了对实训人及设备的监管力度,提高了实训培养效率及质量。

【关键词】实训平台 物联网 高职院校 M2M模型

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889(2015)08C-0190-03

在高职教学管理中,实训室提供专业的实训环境,是培养特定高技能人才的必备场所。然而,由于企业自动化生产水平的提高,特别是电类相关行业新技术、新设备的广泛应用,如何推陈出新,既满足企业对专业人才需求,又能不断升级并优化实训平台是确保高职教育改革与可持续发展的前提保障。

当前的实训平台(PTP,practice training platform)存在不少的弊端,主要表现为:一是实训设备老化,更新周期长;二是实训平台彼此孤立,信息化程度低,管理水平落后;三是实际利用率低,实训效果较差。随着信息技术的发展,基于物联网的人、物等信息数据的采集和管理系统已日趋成熟,在高职院校多实训平台的综合管理和智能控制上表现出良好的应用前景:一是可实现多实训平台的集中管理,有效地解决单个实训环节中的信息孤岛问题;二是有助于总结实训过程中的问题,实现实训过程中人与设备的综合管理;三是有利于加强校企合作与交流,适时更新实训计划,提高人才培养质量;四是有助于实训者根据实训情况合理选择实训条件,确保实训效率的前提下,尽快掌握实训要领。

因此,为实现多实训环境中人与设备的智能管理,本文提出一种适用于高职实训管理与教学的物联网构架。基于该构架对某校机电一体化中心、工业控制中心和电工电子实训室等进行组网,对单个实训平台进行集中管理,一方面加强实训环节中信息交流与可监控性,提高实训平台智能化管理水平,另一方面为衡量实训培养质量提供参考依据。

一、实训现状及需求分析

实训平台是为实训人员提供实训机会,是加强校企合作、提高高职人才培养质量的前提。某单位实训平台包括机电一体化中心、工业控制中心、电工电子实训室、电子信息技术中心、鼎光电子教学工厂、春茂电气自动化设备生产车间及校外实训基地等,对于日常实训管理,以单个实训平台为单位,主要依靠实训教师实时监督管理,智能化水平低。另外,从校企合作的角度来说,校内实训条件并不能完全适应企业发展要求,为此,必须基于当前实训平台,加强整体管理以及信息融合,提高整体平台的智能化:第一,实训平台拟实現多个子平台的集成,既能有效采集实训成果信息,又能适时监控实训过程中人与设备状态。第二,实训平台提供校企合作基础。企业通过现有实训条件为学生制订满足自身企业发展的实训计划,由校方按实训计划培养特定技能人才,根据实训结果及实训过程采集数据对实训环节做出评价。第三,实训平台便于管理和维护,有较高的性价比。

二、PTP物联网模型构建

(一)PTP物联网模型结构。物联网应用模型主要分为三类:一是基于EPCGlobal的应用框架,特别是以RFID为核心的编码、识别处理模型,主要面向于某种信号的采集,如园区车辆管理等。二是基于无线传感网络的多平台融合监控,面向于分散对象的信息采集,如物联网路灯等。三是基于有线和无线的M2M(machine to machine)物联网框架,面向局部范围内信息的采集和处理。对于实训平台的物联网模型,主要是实现机电一体化中心、工业控制中心、电工电子实训室、电子信息技术中心等多个实训过程中数据融合,考虑到实训室实际的地位位置分布,可采用M2M有线和无线通信相结合的“应答”模型。如图1,该物联网模型提供四层框架,依次为应用层、网络层、服务层、物理层。

图1 实训平台的物联网模型

应用层根据使用对象的不同提供多级显示服务,I类用户显示整个实训平台信息,并为整体实训提供指导,II类用户对单个实训室进行监管、III类用户面向实训对象,提供实训过程中必要的实训信息(如实训任务、步骤、错误报警等)。

网络层包括校内实训平台及校外合作企业的网络连接及访问服务。校内提供了无线和有线传输的数据通信,校外以ADSL为媒介,实现校内实训平台与校外合作企业的信息交互。服务层是联系应用层与物联网节点的重要组成,应用服务器将各实训平台采集到的信息存储到数据库服务器中,各级用户根据其访问等级从WEB服务器中获取对应信息。

子实训平台包括大量的感应节点,即物理层节点,通过一系列传感器,采集实训过程中的基本数据信息,如在电工电子实训平台,以CC2430为基本的“感知”模块,测量关键点处端电压及电流信号。

(二)M2M模型通信的“应答”构建。物联网M2M模型通信采用轮转查询的“应答”模式,特别是图1中的电工电子实训平台,采用了IEEE 802.15.4协议的ZigBee通信。首先,系统初始化,依次校验物理层、网络层、服务层、应用层标志位,若标志位无改变,则完成一次轮转,若标志位改变,则需返回处理事件,并重新开始校验,如网络层标志位改变,返回网络层处理事件(NWK_Process_Event),并从物理层重新校验,如图2。

图2 ZigBee协议软件构建流程

以电工电子实训平台物联网节点通信为例进一步分析M2M模型通信的“应答”机制:实训开始,系统初始化,各实训节点请求加入网络,与Sink节点(网络协调器)交互,调用aplJoitNetwork( )函数,校验符号位,加入该节点网络。单个节点与Sink节点交互时,为了方便,可使交互在同一程序目录下执行,然后按照交互目的,调用不同的事件处理程序。

三、多实训平台的融合及其关键技术分析

(一)多实训平台及设备的网络连接。根据各实训平台硬件配置,子实训平台及其设备的接入可分为:

1.基于路由器/交换机的有线连接,如工业控制中心、电子信息技术中心等,这些平台设备多通过有线连接入网。图3给出了基本拓扑结构。该拓扑结构分两级管理模式:第一级主要是对应于子平台的监控计算机(教师端,II类用户),监控学生端设备;第二级是整个实训平台的监控管理中心,包括校内以及校外管理用户(I类用户)。

2.基于Zigbee的无线连接,如电工电子实训室等,多以CC2430无线单片机为核心,采集学生端设备数据,并与上层用户数据交换。

由于实训平台的复杂性,多数情况下有线和無线通信需协同进行,如在鼎光电子教学厂和春茂电气自动化设备生产车间,工控机、大型设备的并网连接以有线连接为主,而某些敷设线路冗杂的地方则以无线连接为主,如电气柜温度检测节点等。

图3 实训平台有线连接的星形拓扑

(二)基于Zigbee的无线收发技术。Zigbee无线通信可基于CC2430无线单片机中射频(RF)收发装置实现,如图4,待发数据经2.4GHz直接序列扩频并放大后,由天线发出,接收到的RF信号经解扩恢复到原发送数据,实现数据信号收发。

图4 CC2430射频(RF)收发装置

对于2.4GHz直接序列扩频技术,IEEE 802.15.4给出了对应的扩频步骤:将二进制数据每个字节的低4位转换为一个符号,高4位转换为另一个符号;扩展得到的符号数据为一个32bit的PN序列;扩展后的序列通过半正弦脉冲调制,将数据信号映射到载波信号中。待发送数据调制结束后,设置寄存器为“CTRL1.TX_MODE=0;STXON”准备待发,若信道空闲,启用数据校准并发送,当没有字节写入SFLUSHTX时,TXFIFO缓冲器给出下溢脉冲,表明发送结束;在接收端,寄存器设置为“DMCTRL1. RX_MODE=0;SRXON”,准备接收,若RXFIFO溢出,接收中断,当复位后无信息流,则表示完成数据接收,将接收到的RF信号解扩即可获得待发数据。

高职实训平台信息的无线收发是利用CC2430无线模块实现的。在春茂电气自动化设备生产车间,采集关键点(变压器、控制柜等)电流、电压、温度等参数,将数据写入128位的发送缓存,设置寄存器,经多次跳跃后到Sink节点接收,将子节点采集到数据传给无线路由设备,并上载服务器数据中心,根据用户等级差异,访问对应WEB服务器,对平台设备等进行监控。同时,根据采集到的数据,I、II类用户可对学生单个实训环节进行评价,对其实训过程存在的问题进行说明,给出合理化建议,并通过该课程的教学管理平台发布,使受训学生加深实训过程的定性认识。

(三)实训过程远程管理技术。高职物联网实训平台不仅对设备进行监控管理,还要对受训人进行管理,适时评价并提高实训效果:企业根据自身发展需求制订学生的实训计划,校方提供实训环境。在实训过程中,利用M2M框架,一方面监控实训设备,确保实训安全;另一方面采集实训信息(到课状况、实训时间、PLC程序、电工电子导通信息等),评价实训过程,真正实现设备和人的共同管理。

实训平台的远程管理是基于服务器层面的各用户之间的信息交互,包含不同用户对某一事物的认知分析,如图5所示。企业用户和教师用户从各自WEB界面获得学生A的实训情况,并通过WEB界面将实训评价、建议等输入到数据服务器中,然后由实训平台的综合管理中心发布,学生A通过访问WEB服务器认清实训过程的不足,并根据给出的建议,不断优化并提高实训技能。

图5 基于服务层的多用户信息交互示意图

四、实训平台的运行评价与效果分析

高职院校实训平台以M2M物联网框架为基础,对某校春茂电气自动化设备生产车间等部分实训环节进行联网管理。

(一)基于M2M框架的实训设备管理效果分析。在春茂电气自动化设备生产车间,原先的设备大多依靠人力维护管理,对其部分进行物联网改造后,设备实现实时监控,并能根据设备状态智能维护:一是实现数据信号的实时监控。春茂车间配置有较多的电气装置(如焊机等直接接电设备),且实训过程多是带电作业,用电不当可能造成设备损害,甚至危及生命安全。在某些节点配置CC2430无线单片机,采集并上载电流及端压信号,当检测到的电流或电压过大,超过设定阀值时,单片机能快速做出预警,断掉电源,并将故障信息反馈I、II级用户。二是优化设备管理、提高经济运行。春茂车间配置有电气柜,在实训过程中需对柜内温度进行调节,避免电气设备温升过高。通常,柜内温度调节装置(空调机等)与电气柜处于同步运转状态,现对柜内温升敏感设备(变压器等)配置CC2430无线单片机,其自带的温度传感器可实时测量敏感设备温度,以此为依据,控制空调机运转,节约电能消耗,提高经济运行,如图6(a),在确保柜内温度正常的前提下,M2M框架下的风机综合用电量更低,经济性更好。

(二)基于M2M框架的学生实训效果评价。取4组,每组8人进行两个实训过程M、N,A组采用常规实训M、N;B组常规实训M、物联网实训N;C组常规实训N、物联网实训M;D组物联网实训M、N,如图6(b),进行二次重复实训,可见物联网框架下实训效率更高,效果更显著。

(a)实训设备经济性对比

(b)实训效果对比

图6 基于M2M框架的实训平台效果分析

五、结论

从对人和物的综合管理来说,物联网技术有其独特的优势,可实现整个系统的信息交流,提高整体的智能化水平。本文以某校实训平台为基础,在分析当前实训环境的基础上,给出了一种适用于高职实训管理的M2M物联网框架,并以春茂实训中心为例,从受训学生与实训设备两个方面分析该物联网平台的优劣:一是对于实训设备,以CC2430为终端节点,采集电气柜内温度、重要机电设备的端电压、电流值等信息,对实训过程进行监控,优化设备管理,提高经济运行;二是对于受训学生,通过服务层的信息交互,提高实训效率,满足校企双方要求的实训要求。总之,M2M物联网框架适用于高职实训平台管理,能实现多子实训平台的融合,有效解决单实训平台的信息孤岛问题,对于推进高职教育改革,提高教学质量都有重要的意义。

【参考文献】

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[2]李楠,刘敏,严隽薇.面向钢铁连铸设备维护维修的工业物联网框架[J].计算机集成制造系统,2011(2)

[3]刘迪. 用于园区车辆预警系统的物联网框架研究[J].计算机应用与软件,2012(11)

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[5]李文仲,段朝玉. ZigBee无线通信技术入门与实战[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007:59-62

【基金项目】广西高校科学技术研究项目(LX2014555)

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