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物联网技术在实训室管理中的运用探析

作者

方云 舒珩 卢春丽 刚丹 高睿君

1.安徽职业技术学院 2.安徽点亮软件科技股份有限公司

摘要:职业教育实训室是培养学生实践能力的重要基地,其管理水平直接关乎教学质量与人才培养成效。物联网技术的蓬勃发展为实训室管理模式创新提供了坚实的技术支撑。本文以实训室物联网管理系统为研究对象,深入剖析当前实训室管理中面临的基础设施建设成本高、专业技术人才匮乏等核心困境,并提出基于物联网技术的分步实施策略与人才培养机制等针对性解决方案。旨在借助物联网技术的创新应用,提升实训室管理效能,达成设备资源的精细化管理与教学资源的高效配置,为职业院校实训室建设与管理提供有益参考。

关键词:物联网技术;实训室管理;智能化;数字化转型

教育部《职业教育提质培优行动计划(2020—2023年)》明确提出,要推动信息技术深度融入学校管理全过程,提升管理的精准化与科学化水平。实训室作为职业教育的重要支撑,面临着设备种类繁多、使用频率高、专业人才稀缺等诸多挑战。传统的“人工+账本”管理模式已难以满足新时代的发展需求。物联网技术凭借感知层、网络层和应用层的协同运作,能够实现对实训室环境、设备和人员的全方位智能管理。尽管国内外研究表明,物联网技术在实训室管理中的应用已取得初步成效,但在实际推进过程中,仍存在诸多亟待解决的问题。本研究聚焦于物联网技术在实训室管理中的具体应用,深入探讨其实施路径与解决方案。

一、实训室管理中物联网技术应用的必要性

职业院校实训室肩负着技能人才培养的重要使命,其管理效能直接关系到教学质量的高低。当前,实训室管理中普遍采用的“人盯人”式监管和纸质台账记录等传统方式,不仅极大地增加了管理人员的工作负荷,更难以满足设备损耗统计、耗材库存预警、安全事故防范等精细化管理需求。物联网技术通过部署环境传感器、射频识别(RFID)、激光扫描器以及云计算等智能终端,将分散的管理对象连接成一个有机整体的信息网络,实现了从被动响应到主动预警的管理模式转变。这种基于数据驱动的管理方式,既能够及时、准确地掌握设备运行状态,又可科学合理地调配教学资源,使实训室管理工作更具针对性和实效性。

二、实训室物联网管理系统的实施策略

(一)基础设施建设

推进实训室物联网基础设施建设应采取递进式发展策略。可根据专业特点和教学需求,将建设工作划分为感知层、网络层和应用层三个阶段有序实施。

感知层:优先布设温湿度传感器、电流传感器、设备运行状态监测模块等基础性设备,构建实训室环境与设备的数字孪生系统,这些信息通过网络传输到实训室管理平台,管理员可以通过PC或移动终端实时查看设备的运行状态,及时发现设备异常情况,实现对实训室环境和设备状态的实时感知。

网络层:借助物联网网关技术,构建独立的数据传输专网,确保设备数据能够实时、准确地采集与传输,为后续的数据分析和应用提供保障。

应用层:重点开发设备管理、耗材管理、安全预警等功能模块,打造一体化管理平台,实现实训室管理的智能化和自动化。同时,积极引入校企合作机制,通过设备租赁、技术服务外包等方式,合理分担建设成本,确保项目的可持续发展。

(二)管理制度完善

完善实训室物联网管理制度需构建“人才培养-激励机制-考核评价”的系统化框架。

人才培养:与设备厂商建立定期培训机制,组织管理人员参与物联网技术应用实践,提升其专业素养和操作技能。同时,通过设立专项技术岗位津贴、职称评定倾斜等措施,建立差异化薪酬体系,激发管理团队的工作积极性和主动性。

考核评价:针对管理人员的绩效考核,应将设备完好率、故障处理时效、数据分析应用等纳入量化指标体系,确保考核结果客观、公正、准确。

校企联合培养:建立校企联合培养机制,选派管理人员到企业进行物联网项目实践,使其深入了解物联网技术的实际应用场景和行业发展趋势,形成产教融合、知行合一的人才培养模式。

三、建筑类实训室物联网管理的应用场景分析

(一)建筑测量实训室的智能化管理

建筑测量实训室是培育学生测绘技能的关键场所,配备了全站仪、水准仪、GPS接收机等精密仪器。这些仪器价格昂贵,且对使用环境和存储条件有着严格要求。在传统管理模式下,设备的使用记录、校准维护、环境监控等工作主要依赖人工完成,容易出现记录遗漏、维护不及时等问题。物联网技术通过在测量仪器上安装RFID电子标签以及运行状态传感器,可实时监测设备位置、使用时长、校准周期等关键数据。该系统不仅能够自动记录设备借用信息,还可对异常使用行为发出预警,实现设备全生命周期的智能化管理,有效提高设备的使用效率和管理水平。

(二)建筑材料检测实训室的数据采集与分析

建筑材料检测实训室涉及水泥、混凝土、钢材等多种材料的力学性能试验,在试验过程中会产生大量检测数据。这些数据需要进行准确记录和科学分析,以评估材料的质量和性能。物联网技术通过在试验设备上安装数据采集模块,能够自动记录试验参数、检测结果等关键信息。例如,在混凝土抗压强度试验中,压力试验机借助传感器采集加载速率、破坏荷载等数据,并实时上传至管理平台。系统可自动生成试验报告,同时对数据进行统计分析,为教学评价和质量控制提供客观依据。针对养护室的温湿度控制、有害气体浓度监测等特殊试验环境,物联网技术同样能够实现全天候自动监控和异常预警,确保检测数据的准确性和可靠性。

结束语

综上所述,物联网技术正在重塑实训室管理模式,推动传统管理向智能化、数字化转型。这一转型不仅显著提升了实训室管理效能,更为职业院校人才培养质量提供了有力支撑。通过物联网技术,实现实训室设备管理的智能化、环境监测与调控的自动化、安全防控的智能化,有效解决传统实训室管理中存在的问题,提高实训室的管理效率和教学质量。面对当前面临的技术和人才等挑战,职业院校应从顶层设计入手,通过分步实施策略、完善制度保障等举措,构建起设备、人员、数据三位一体的智慧管理生态。随着物联网技术的持续迭代和院校管理水平的不断提升,智慧实训室建设必将为职业教育高质量发展注入新动能,为技术技能人才培养提供更加优质的实践教学环境。

基金项目:安徽省教育厅2022年度自然科学项目(编号:2022AH052076);

安徽省高校自然科学研究重点项目(编号:2023AH051448)

安徽职业技术学院院级质量工程项目(编号:2023yjjyxm56)

基于新时代背景下高职土建类专业思政教育的研究(编号:2022yjjxy37)

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