大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)在實驗室的應(yīng)用
時間:2022-10-14 09:35:29
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計算機實驗室教學(xué)是高職院校教學(xué)的重要組成部分,是培養(yǎng)高技術(shù)水平、創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵,而高職院校計算機實驗室是大學(xué)生實操學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)新、開闊眼界的場所。但傳統(tǒng)的機房實驗室存在著不能及時反映實驗設(shè)備的利用和損壞等情況,與實驗室設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)信息規(guī)模小、管理模式落后,且面對日益增多的實驗室教學(xué)與管理需求,傳統(tǒng)的人工管理也受到了強烈的沖擊,于是提升實驗室的數(shù)字信息化管理水平就顯得尤為重要。
一、高職院校實驗室存在的問題
現(xiàn)階段,高職院校的機房實驗室存在諸多問題。
(一)實驗室設(shè)備落后
部分機房實驗室設(shè)備已經(jīng)投入使用多年,故障頻發(fā),雖然投入大量維修升級資金,但收獲效果甚微。實驗室門禁仍然采用傳統(tǒng)的人工開鎖模式,極其不便;機房內(nèi)部的環(huán)境監(jiān)控設(shè)備只是安裝攝像頭,無法智能調(diào)節(jié)實驗室溫度,無法監(jiān)控每臺設(shè)備的運行情況。
(二)管理手段滯后
實驗室仍然采用傳統(tǒng)的人工管理手段,實驗室管理員同時管理多個實驗室,力不從心;實驗室的實訓(xùn)、實踐課程需要人工去安排;現(xiàn)有的實驗室管理軟件功能有限。這些都導(dǎo)致實驗室管理的工作效率不高,無形中增加了管理成本。
(三)實驗數(shù)據(jù)空缺
不收集教師實驗教學(xué)數(shù)據(jù)和學(xué)生使用實驗設(shè)備以及實驗學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),只有傳統(tǒng)的紙質(zhì)信息登記表,將導(dǎo)致實驗室管理者無法快速、全面、精準(zhǔn)地掌握實驗設(shè)備狀況、學(xué)生實驗情況。
(四)缺乏大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)平臺
人工智能和大數(shù)據(jù)專業(yè)雖已成為高職院校的新興專業(yè),然而校內(nèi)未配備大數(shù)據(jù)實踐平臺和人工智能實訓(xùn)室;學(xué)生雖然在學(xué)習(xí)與專業(yè)相關(guān)的知識,但是無法把學(xué)到的技術(shù)應(yīng)用到具體的實踐中。這些都將導(dǎo)致學(xué)生難以真正掌握與大數(shù)據(jù)相關(guān)的技術(shù)
二、實驗室建設(shè)大數(shù)據(jù)分析
管理系統(tǒng)的意義和目的高職院校應(yīng)運用“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念,以大數(shù)據(jù)為核心,拓展大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)在實驗室正常教學(xué)與日常管理中的應(yīng)用,構(gòu)建全新的實驗室管理模式,能實現(xiàn)實驗室、實驗儀器設(shè)備與實驗耗材管理的規(guī)范化、信息化,提升實驗教學(xué)的管理水平與服務(wù)水平。大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)全面落實“產(chǎn)、學(xué)、研、用、賽”一體化的思想和模式,從課程設(shè)計、項目教學(xué)、科研、競賽和校企合作等方面注重學(xué)生綜合素質(zhì)及高層次職業(yè)技能人才的培養(yǎng);利用現(xiàn)有虛擬化教學(xué)資源,搭建實戰(zhàn)平臺,將課程設(shè)計、項目教學(xué)和大數(shù)據(jù)分析三者融為一體,由難而易、循序漸進,逐步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量和成效;利用大數(shù)據(jù)融合框架,創(chuàng)建與企業(yè)一致的實戰(zhàn)與科研環(huán)境,提升學(xué)生的動手能力和項目實戰(zhàn)能力,使得學(xué)生所學(xué)知識與企業(yè)崗位人才需求無縫銜接;同時與教師的科研工作緊密配合,有助于提高教師的科研水平。
三、大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)的設(shè)計和功能
大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、云服務(wù)、數(shù)據(jù)安全等相關(guān)技術(shù)結(jié)合而成。大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)包括實驗室管理、教務(wù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、決策分析等模塊。各模塊間數(shù)據(jù)共享,通過數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘?qū)嶒炇覕?shù)據(jù)中關(guān)鍵信息資源挖掘出來,并進行決策分析,為實驗室的發(fā)展提供幫助。構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)分析的管理系統(tǒng),能基本實現(xiàn)實驗室管理、教務(wù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘功能。其中,系統(tǒng)架構(gòu)分為展現(xiàn)層、SaaS層、PaaS層、采集層。學(xué)校通過管理系統(tǒng)挖掘出有利于提升實驗室教學(xué)的數(shù)據(jù),提高教學(xué)質(zhì)量。首先對由實驗室教學(xué)設(shè)備、教學(xué)資源庫、學(xué)生基本信息、學(xué)生在實驗室中的操作信息等組成的資源數(shù)據(jù)庫進行采集和分析,將有效數(shù)據(jù)收集分類,將無用的數(shù)據(jù)刪除;應(yīng)用挖掘算法、聚類算法、支持向量機(SVM)算法等技術(shù)進行挖掘與分析,分析得出數(shù)據(jù)之間相關(guān)聯(lián)的內(nèi)在關(guān)系,實現(xiàn)實驗室的全過程管理,方便實驗室管理者及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。
四、大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)在實驗室中的應(yīng)用
大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)在實驗室日常教學(xué)和管理中,不斷在教學(xué)方法、課程設(shè)計、管理模式、師資隊伍建設(shè)、課程思政教學(xué)的培養(yǎng)上進行探索和改革。高職院校以產(chǎn)業(yè)學(xué)院為依托,使項目教學(xué)、專業(yè)建設(shè)與實驗室建設(shè)相協(xié)調(diào),繼續(xù)堅持以“應(yīng)用型、高品質(zhì)、創(chuàng)新型”作為現(xiàn)代信息化人才培養(yǎng)目標(biāo),以學(xué)生為本,完善以傳授知識、培養(yǎng)能力、提高技能為核心,在管理模式、教學(xué)方法等方面緊密跟蹤學(xué)科發(fā)展前沿,不斷提高和創(chuàng)新大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)。
(一)打造“產(chǎn)學(xué)研用賽”大數(shù)據(jù)實驗云平臺
高職院校應(yīng)依托產(chǎn)業(yè)學(xué)院,建立“產(chǎn)學(xué)研用賽”大數(shù)據(jù)實驗云平臺,即包含教學(xué)、實驗、實訓(xùn)、考試、競賽于一體的綜合實驗平臺。該平臺采用Web與Docker容器技術(shù),同時適用于局域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng),可實現(xiàn)教學(xué)實驗、考試作業(yè)、自學(xué)測試、資源共享、課程開發(fā)、綜合評估、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能。該平臺使用方便,功能強大,維護升級簡單,安全可靠,并提供了大量的大數(shù)據(jù)科學(xué)微視頻、教學(xué)課件、素材、源碼、實驗案例,方便教師上課使用、學(xué)生實驗練習(xí)使用。
(二)健全“產(chǎn)學(xué)研用賽”大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)模式
高職院校應(yīng)建立健全“產(chǎn)學(xué)研用賽”大數(shù)據(jù)人才協(xié)調(diào)培養(yǎng)模式,通過大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)實驗室來創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,建立起專業(yè)化的人才培訓(xùn)基地,為區(qū)域大數(shù)據(jù)發(fā)展提供源源不斷的人才保障。大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)實驗室還將結(jié)合不同地域和行業(yè)的特色,將企業(yè)的崗位需求與學(xué)校的人才培養(yǎng)結(jié)合起來,開展協(xié)同育人、制訂人才培養(yǎng)及崗位培訓(xùn)計劃,為企業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)崗位提供完整的人力資源解決方案,緩解大數(shù)據(jù)人才嚴重緊缺的問題。
(三)加強師資隊伍建設(shè)
目前,在高職院校專職的實驗室管理人員中,具有較強管理能力又精通數(shù)據(jù)分析的人才很少。要實現(xiàn)信息化、智能化管理,高職院校需要加大對專職實驗管理人才的培養(yǎng),特別是數(shù)據(jù)分析方面的培訓(xùn)。第一,高職院校應(yīng)制定相應(yīng)的實驗室崗位職責(zé),突出崗位性質(zhì)。鑒于目前大部分實驗室都由教師兼職管理,高職院校應(yīng)建立和完善人才選拔機制,通過引進和內(nèi)部培養(yǎng)的方式,建立一支高素質(zhì)的專職實驗室管理人才隊伍。第二,領(lǐng)導(dǎo)層面應(yīng)高度重視信息化人才隊伍的培養(yǎng),出臺相關(guān)激勵制度,將信息化、智能化考核納入實驗管理考核和錄用范圍中。第三,高職院校應(yīng)創(chuàng)新培養(yǎng)方式,選送優(yōu)秀的專職實驗室管理人員到企業(yè)培訓(xùn),到兄弟院校參觀、交流等,不斷提升他們的大數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用能力。第四,對于大數(shù)據(jù)分析實驗室的管理,高職院校要組織人員編寫詳細的操作管理手冊,提供給教職工使用。
(四)強化課程思政教育
實驗室教學(xué)是課程思政教育的重要組成部分,是“立德樹人”的主戰(zhàn)場。為貫徹落實中共中央、國務(wù)院《關(guān)于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》精神,高職院校應(yīng)將思想政治工作貫穿實驗室教育教學(xué)全過程。教師應(yīng)采用多元化的教學(xué)模式,并融入當(dāng)代人文素質(zhì)教育內(nèi)容,將社會主義核心價值觀、時代楷模、抗“疫”英雄、大國工匠、傳承中國傳統(tǒng)文化、國家網(wǎng)絡(luò)安全、職業(yè)道德等思政元素貫穿教學(xué);通過設(shè)置“一句話問答”的方式收集數(shù)據(jù),通過大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)分析,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀,充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)在課程教學(xué)中的育人作用,承擔(dān)起“課程思政”工作的主體責(zé)任。
五、結(jié)語
大數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)為實驗室管理帶來了全新的理念,推動著高職院校實驗室管理的改革,特別是人、財、物三方面要與時俱進,同時在實驗室的建設(shè)布局中要考慮合理性,注重總體規(guī)劃,完善管理制度和人才培養(yǎng)模式,充分運用數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、信息決策功能,為實驗室管理、教學(xué)改革決策提供依據(jù),以實現(xiàn)高效、規(guī)范的管理。
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作者:韋樹成 廖劍斌