文职院校实践课程智慧管理系统的建设和应用

摘要：在教育数字化时代，实践课程智慧管理系统是高职院校数字校园建设的必然要求，是支撑实践课程发展的必需环境。因此本文提出，建设和应用实践课程智慧管理系统，应基于信息共享、质量监控、互联互通、协同办公等建设目标，重点构建“顶岗实习全过程监管、毕业设计全流程管理、实验实训全方位服务”支撑体系，以初步实现系统架构优势集成、实践质量优质提升、课程管理优化控制，顺应数字化带动职业教育转型升级的要求。关键词：数字化；实践课程；智慧管理系统系统建设背景2023年7月，教育部印发《关于加快推进现代职业教育体系建设改革重点任务的通知》，明确要求把建设职业教育信息化标杆学校，作为有序有效推进现代职业教育体系建设改革的重点任务，确定了建设一体化智能化教学、管理与服务平台等目标，为职业教育数字化转型指明方向和改革思路。[1]高职院校在高等教育体系中承担着培养技术技能应用型人才的责任，注重实践能力和学生综合素质的培养，顶岗实习、毕业设计和实验实训是强化学生实践能力和职业技能的关键课程，是提高综合职业能力的重要环节。从实践课程功能上看，通过企业顶岗实习，有利于加强学生实操能力的培养，同时降低企业未来的人才培养成本，缩短学生到企业岗位的适应期。但顶岗实习存在岗位分散不便管理、实习管理不够高效、考核要求落实不够及时等问题。同时，实践课程与其他课程相比内容更抽象，对成果的呈现要求更高，这给高职院校教学带来挑战，如何使学生深刻记忆和高效掌握实践课程知识是教师、学生和教育管理者共同关心的热点话题。因此，急需设计和开发一套务实管用的实践课程智慧管理系统，以实现实践课程管理一体化、智能化，为促进实践课程改革提供有力支撑。系统建设目标1.构建数据信息共享机制系统采用SSH技术架构，实现模块化的设计，提高了系统的可扩展性和灵活性，同时保持高性能和稳定性。PC和移动端的开发，使得教育资源和教学信息可以随时随地查阅和共享，为师生提供便利，同时有助于学校优化教学管理过程，实践课程资料从线下收集封存转为线上录入存储，实现数据共享。学生可以通过移动设备随时随地访问学习资料、课程表、实践成绩等信息；教师可以便捷地管理和发布实践教学安排，与学生进行互动交流，记录学生的学习情况。2.提升教学管理质量和效率校内外导师共享实践课程的教学计划和任务书等相关信息，对学生的实习过程、毕设进度和实训操作进行监控和评估，同时，系统提供预警服务，确保学生按时完成任务，保障实践课程的质量。另外，管理端通过及时查看教师的教学计划和教学进度，来监控和评估教学质量，从而提升实践教学管理水平，实现信息化和数字化升级。3.实现互联互通协同办公传统的实践教学管理方式往往存在信息不对称和流程不规范的问题。系统可以实现学生、校内外导师、学校和企业多方信息的交流和监管，确保实习过程的规范透明。学生可以及时了解校内外导师的评价和反馈，调整自己的学习和发展方向。系统建设方案实践课程管理系统功能模块按照用户权限划分为教师端用户、学生端用户和管理端用户[3]，其中教务管理员具有较高权限，可以对全校师生进行权限配置、角色组管理和用户管理。1.系统开发环境和技术系统选择Java语言进行程序开发，使用MyEclipse开发工具，采用JSP动态页面开发技术，可以方便地进行页面的布局和数据展示，结合Java代码可以实现动态的页面内容和交互。数据库使用MySQL，结合SSH（Struts2，Spring，Hibernate）框架可以提供良好的代码结构和设计模式，提高系统的可扩展性和灵活性，借助Hibernate进行对象关系映射和数据库操作，简化数据库操作的代码编写，同时保持系统的高性能和稳定性。系统采用B/S模式，即浏览器/服务器架构，这是基于Web浏览器作为客户端的架构模式，是对C/S模式的改进，用户可以通过任何浏览器访问系统，无需安装额外的客户端软件，可以支持大量并发访问。在B/S模式下，系统的核心逻辑和数据存储在服务器端，系统的维护和升级只需要在服务器端进行，客户端浏览器无需更新，便于系统的升级和完善。系统管理员可以直接在服务器端进行用户管理和权限控制，便于集中和授权管理。实践课程智慧管理系统架构如图1所示。2.功能模块设计与实现系统集成PC端和移动端，两者通过统一的数据库有机结合在一起，实现共用同一数据库同步更新。当教务管理人员和教研室主任在管理端进行安排和配置操作后，在教师端和学生端可以同步查询信息。系统包含顶岗实习、毕业设计、实验实训三大功能模块，各模块的运行基于规范化的基础资源，实现数据共享互通，避免重复性的人工操作。系统储存的实践课程教学及相关信息，通过人工核对和智能校验双重数据保障，确保各功能模块运行结果的可靠性，提升实践教学质量和管理工作水平。[2]具体功能模块如图2所示。（1）顶岗实习全过程监管顶岗实习的质量控制需要建立科学的管理体系，由于实习的分散性，把握“关键质量控制点”是核心，通过三维矩阵从学生、指导教师（校内和校外）和教学管理部门在不同阶段的关键质量控制点进行安排和设计，实施过程性与成效性相结合的实践管理机制。[3-4]三维矩阵顶岗实习质量控制如图3所示。顶岗实习分为统一实习和分散实习。统一实习需进行基础资源管理和配置，包含实习企业、实习基地和实习岗位，其中在实习岗位的配置中需定位到企业的详细地址，设置签到打卡方式、时间和范围等信息，实现学生移动端的考勤打卡；分散实习由学生在移动端发起实习申请，填写企业详细信息，企业地址自动定位高德地图实现考勤打卡，学生考勤打卡情况均联动管理端实习数据的实时查看和动态统计。顶岗实习采取标准化和流程化的管理，在实习前由教研室主任设置实习计划，包含适用专业、学期、时间、签到打卡、周报等设置，每个专业每学期可用同一份计划。统一实习由教研室主任将该系实践课程对应实习计划后，对学生进行分组，将学生分配至基地、岗位，分组完成后进行任务发布；分散实习的区别在于学生需要在移动端发起实习申请。后续学生签到打卡、实习变更、周报、小结等都在移动端实施。在实习中，管理端涉及学生实习过程中的17项内容的管理、审核和汇总，教师端对学生实习过程中的各类指导进行记录保存。在实习后教师通过教师端对学生的实习情况进行综合评价和成绩录入。实习学生均通过移动端查看实习计划、实习任务和实习方案，在实习前对实习内容和目标有详细的了解，从而达到有针对性的实习；学生通过移动端与指导教师进行实时交流，提交实习报告。教师可以通过PC端和移动端对学生实习全过程进行动态跟踪和质量监控，根据学生在实习过程中的表现和实习报告情况进行成绩评阅，并将其同步到课程成绩管理系统。（2）毕业设计全流程管理毕业设计模块的开发是高职院校实践课程智能化建设的需要。在毕业设计模块中，教师申报毕业设计课题，实现师生双选。教师将申报课题的相关信息提交给教研室主任审核，经教研室主任审核通过后确定师生关系，教师选学生或学生选课题，每人一题。学生通过账号进入系统，浏览教研室主任审核过的课题，查找自己的设计课题和设计要求、导师及相关资料，设计并提交开题报告；导师可以下载学生提交的开题报告。过程指导由学生发起，可以通过在线提问和线下指导两种方式实现师生互动，管理端对毕业设计中的各类指导进行记录保存。教务管理端的主要功能是进行毕业设计的选题综合管理，浏览、存储毕业设计相关资料，毕设成绩转入课程成绩总库；教研室主任管理端主要对课题申报、任务书、开题报告、中期报告等进行审核；教学秘书管理端主要进行指导教师、评阅教师和答辩小组三项评阅指标分值的管理和维护，答辩环节中评阅教师、答辩专家和答辩小组的安排，以及毕业设计各项成绩的占比设置。学生毕业设计和答辩记录情况根据指导教师、评阅教师和答辩小组三项评阅指标分值的配置以分数方式生成到毕业设计评审表中，可以文档的形式下载打印。毕业设计管理的流程图如图4所示。（3）实验实训全方位服务实验实训模块包括实验资源管理、实验人员管理、实验排课管理、开放实验管理、仪器设备管理、实验预约系统及汇总统计报表。高职院校的实验实训课程采用理实一体的教学模式，将理论学习和实践学习相结合，在实训和实际操作之前，学生可以进入学习中心学习前提课程，下载学习的内容与项目的需求，确保实训的质量和进度，并完成测验环节，教师根据学生的实验实训情况评估成绩。例如，网络服务器配置与管理是一门实践性较强的课程，超过一半的课时为操作实训课，为学生了解服务器的工作原理、掌握服务器配置的相关知识和修复出现故障的服务器提供实训平台。该实训平台除包含具体的服务器配置例题和分析讲解外，还介绍了实际工作中的项目实施，如DNS、DHCP、WEB、FTP、VPN、NAT和证书服务器的配置与管理。在网络服务器配置与管理课程的测试中，教师通过局域网向学生发送实训项目任务，在学生完成学习和实训后，教师在线根据学生的实训过程、配置与管理结果进行考核和评价。实验实训课程的智能排课也是确保实践教学安排合理性和准确性的基础，有效的课程安排算法可以明显提高实践教学安排的性能。智能排课功能利用智能规划算法对不同学生、教师以及实训室之间的关系进行建模，并根据约束条件进行排课。通过矩阵运算，可以快速计算出每个学生、教师和实训室的排课情况，判断是否存在冲突，如果存在冲突，系统可以自动进行调整，重新安排课程，以满足所有的约束条件。基于矩阵的运算方法表示如下：班级的空时间矩阵kongshijian_BJij，教师的空时间矩阵kongshijian_TCij，实训室的空时间矩阵kongshijian_JSij。当需要为某一门课程进行时间分配时，只需要找出这些矩阵的交集即可。[5]例如，课程的空时间集用表达式表示为：课程空时间集kongshijian_KHij=kongshijian_TCij∩kongshijian_JSij∩kongshijian_BJij。图5所示的是智能排课的伪代码。利用智能规划的思想，按优先级对实训课程进行排列，通过矩阵运算判断冲突，并考虑各种限制条件，可以提高实训课程编排课表的效率和准确性，帮助学校更好地安排实训课程，提高教学质量和学生的学习体验。实践课程智慧管理的体现1.系统架构进一步优势集成实践课程智慧管理系统集顶岗实习、毕业设计、实验实训三大功能模块于一体，将实践课程管理系统有效整合，实现了三大功能模块之间的数据互联互通，彻底打破了信息孤岛的局面，促进了顶岗实习、毕业设计和实验实训智慧化有机融合。[6]一体化系统为实践教学管理带来多方面的优势：第一，数据接口集成，确保数据的一致性和准确性，避免数据脱节导致的重复录入，增加冗余的工作量；第二，工作流程集成，整合实践教学资源，实现教学计划、教学安排、过程管理等环节的协同运行；第三，用户登录集成，实现统一的系统用户管理配置，学生、教师和管理员一次登录即可全部访问，简化操作流程，提高工作效率。2.实践质量进一步优质提升通过系统的数字化处理，实现了实践课程教学管理的信息化，以无锡职业技术学院2022-2023学年第二学期学生顶岗实习情况为例，系统能直观地查询该学期的实习计划安排，也能看到教师的指导情况、学生的实习情况以及具体的签约情况。同时，系统能实时追踪学生的实习考勤，通过精准的定位打卡监管实习学生的上、下班情况。实践报告是重要的评价和反馈资料，是指导教师及时了解学生的实习情况、实践成果和进行相应改进优化的主要信息来源。实践课程智慧管理系统能详细记录学生实习过程中导师的指导次数和具体的指导内容，记录学生的实习日志、周报、月报、小结等实习过程资料和指导教师的评阅情况，为实践教学的管理和评价提供依据。系统还实现了实习资料的归档无纸化，其中包括实习周报、实习月报、实习总结、实习过程指导、实习成绩等，实习评价结果同步到学生的实践课程成绩。3.课程管理进一步优化控制实践课程智慧管理系统实现了毕业设计的全流程无纸化。系统管理端能及时掌握毕业设计的进展情况，通过系统化、标准化的流程管理，增强毕业设计管理的透明度和可追溯性，确保每个环节都得到有效的监督和控制，提高毕设管理的质量和效率。另外，还将评阅指标管理纳入实践课程智慧管理系统，其中包含指导教师、评阅教师、答辩小组三大部分，最后形成毕业设计评审表，表中含