陶福春，刘 扬，田 森，鲁德才，李胜利，梁 博

（哈尔滨理工大学荣成学院，山东 荣成 264300）

0 引言

在信息化浪潮席卷全球的今天，以“互联网+”和智能设备制造生产为代表的信息技术已渗透社会的各个行业，高校作为教育领域的排头兵，应紧紧把握

住现代信息技术在高校教学、科研、实践各方面的应用，运用现代化信息技术及网络技术改革工程训练中心的原有模式，建立“智能化、标准化、服务化”高水平工程训练中心。网络监控及信息化管理系统不仅能实时监测工程训练中心各类设备的使用情况，还能减轻工作人员的劳动强度，从而能够有效提升工程训练中心的开放程度，为实现“互联网+”及《卓越工程师教育培养计划》奠定了基础。

1 车间网络监控系统构建

建立车间网络监控系统，可形成良好的工程实训中心形态，进而优化建设和完善周边环境、内部环境、人文环境、信息环境和安全环境，建成适宜师生发展的一流育人环境“生态系统”。建立车间网络监控系统不仅能够保障教学任务按时完成，而且更加符合标准化、现代化车间的实验实训要求，更为学院“十三五”发展规划提供了强有力支撑。车间网络监控系统简易拓扑如图1所示。

建立良好的车间监控系统需借助于相应的网络建设硬件才能得以实施，依据车间的实际情况，最大限度地提升车间网络监控的范围及质量。本系统主要包括高清网络摄像机（IPC）、网络硬盘录像机（NVR）、高清解码器、液晶显示器、专用电脑、平台一体机和百兆及千兆交换机等设备。监控系统通过车间已安装的IPC采集到车间仪器的实时数据，并上传到NVR进行存储与管理，并与车间建立采集数据的分控中心，实现对数据的整合。车间液晶显示器及专用电脑通过无线网络连接NVR，实时监测、监督车间生产情况，充分展现车间网络化带来的分布式构架优势。

图1 车间网络监控系统简易拓扑

本车间建设的监控网络系统采用“视频采集+网络编码”进行传输，分控中心用网络硬盘录像机（NVR）实现视频接入，能实时查看前段高清网络摄像机（IPC）采集的数据，同时该系统可支持多用户登录查看、回放、下载视频，并有效利用资源。此外，监控网络系统借助网络传输实现与教务服务系统共享，并传输给校园总控中心进行统一监控、管理。

2 车间信息化管理系统构建

建立车间信息化管理系统，可摒弃传统人工操作管理模式，提高现代化和信息化管理水平。该系统主要包括信息管理体系、成果展现体系、互动选课体系、生产管理体系、实时测控体系、教学任务体系及设备维护体系（其余体系不做重点说明），将整个实训学习环境与工程训练车间进行紧密连接，促使学习环境及模式转变，更加适应“互联网+”平台及“大数据”时代，其简易拓扑简图如图2所示。车间信息管理系统分内网操作与外网操作，内网将与学院教务网站系统实现信息共享，学生只需登录教务系统，即可进行相应操作。外网操作将面向全社会，提供车间设备及可承接项目信息，以实现资源“共享”，最大限度提升车间设备利用率。车间信息化管理系统的建立，可帮助学生养成良好的自主选择学习习惯，提升学生的独立分析问题、解决问题能力，同时亦可以提升学院在社会中的知名度。

2.1 “共享式”信息管理体系

“共享式”信息管理系统（内网）主要包括操作规程、设备信息、设备使用信息、物料信息、指导教师信息、质量检测标准信息、现有任务和项目信息。信息管理系统（外网）主要包括设备信息、设备使用信息等。其中操作规程中包含所有实验实训指导书及操作规范，学生可依据实际情况进行下载观看，达到提前预习的效果。设备信息包括设备型号、基本参数、加工/检测范围等。设备使用信息主要是目前设备的使用状态，是否存在预约、预约结束时间等信息。物料信息则侧重于学生实验实训所需，通过提供相应物料保证学生实验实训顺利完成。指导教师信息则是依据专业特长进行分配，让学生明确某个实验或实训环节有哪些老师指导操作。质量检测标准信息则主要针对机械加工零件检测，提供必要的检测设备及仪器，同时推送现有的国家标准信息等。现有任务及项目信息为提高学生的动手实践能力，可自主选择参加某一老师的项目或任务，以达到锻炼自己目的。“共享式”信息管理体系的建立，让学生以“主人公”的姿态参与到整个信息管理体系中，不仅提升了学生查阅资料、文献的能力，还有利于学生把控分析问题、解决问题的流程。

2.2 “开放式”成果展现体系

“开放式”成果展现是一种反馈交流过程，是经验共享过程，更是调整深化过程，也是一种情感交流、思维交锋的体现，是激励、鼓舞学生开展动手实践、创新的一种手段。该体系主要包括学生成果展示平台、先进制造技术成果展示平台等。“开放式”成果展现体系，不仅能够展现实验实训过程中制造加工较好的工件，而且能够定时展现国家先进制造技术成果、先进制造技术工艺、先进制造/检测设备等，进而能够扩大学生的知识面，增强学生的锐意进取意识，提升学生对知识的渴望度。同时，“开放式”成果展现可以让学生切身意识到实验实训活动中的不足之处，及时调整学习状态，准确把握现代制造的发展趋势，增强竞争意识，提升专业能力，增强自信心，体现现代化大学生积极向上的一面。“开放式”成果展现有利于提高学生的专业素养和科研热情，同时也能营造良好的学院学习氛围。

图2 车间信息化管理系统的简易拓扑

2.3 “自主式”互动选课体系

“自主式”互动选课体系，是按照学校教学大纲及实验实训进度进行创新的体现，该体系主要包括实验实训课程选课、实验实践时间确定、实验实践地点确定和指导教师确定等。采用“自主式”互动选课体系改革传统指导教师依据学生空余时间安排实验实践课程的模式，采用互动式选课方式，各个实验实训指导教师上传开课时间并限定人数，学生在规定时间内选择课程及相应指导教师。指导教师经系统确认后，学生在规定时间、地点完成实验实践课程即可，不再是按照班级或学号顺序统一安排。此体系有效保证了学生上课的积极性、主动性，同时还能帮助学生合理地安排时间，展现现代大学生统筹安排时间、学习、生活、工作的计划性，更是培养现代大学生适应现代化信息技术能力及体现大学生积极主动参与实验实践的良好素养。

2.4 “标准式”生产管理体系

“标准式”生产管理体系，是对生产“安全至上”原则的有效把控，可有效避免人员伤害和财产损失事故，并能及时采取相应的事故预防和控制措施。该体系包括评比准则、评比展示等。车间安全生产管理体系是保证安全生产的基准，是约束工程训练中心教师的依据，是杜绝车间“脏、乱、差”的保证。该体系采用“课后检查、周周评比”的方针，及时在生产管理体系中通报实验实训课程的车间安全及卫生情况，每周评比出各项指标最好的实验实训小组及做得不好的实验实训小组，并提出相应改进措施，尽最大限度提升学生的安全规范生产能力，培养学生良好的职业道德素质。

2.5 “覆盖式”实时测控体系

“覆盖式”实时测控体系是“全方位、无死角”的全天候实时监测。该体系包括监督、检测、调查、取证和案例查看等，是为工程训练中心内部人员方便实时监督实验实践和生产过程是否符合规章制度要求，检测仪器运行是否正常等提供相应便利，同时亦能监督、取证设备或设施出现意外损坏等。同时，学生可查看部分实验实训进程案例，该部分包含两部分，一部分是实验实训较好小组，另一部分是实验实训存在问题小组。实验实训较好小组的视频无须处理，而实验实训存在问题的小组，则需将有问题进行放大处理，对违反相关操作规程、造成安全隐患的同学，需打上马赛克，以保证学生自身的隐私安全。与此同时，学生在该系统中可发表言论、观察出现问题等，借此促使学生从相关或相同的实验实训中借鉴经验，达到课前充分准备、课后认真反思、努力实现创新的目的。

2.6 “反馈式”教学任务体系

“反馈式”教学任务体系，是本次信息化管理系统构建的重中之重，学院以“一切以培养学生为主要目标”总战略方针，工程训练中心以塑造应用型本科教育为根本出发点，以提升学生专业技能为根本目的，以提高学生实践动手能力为基本途径，以拓展知识范围为基本原则，切实落实工程实训中心的各项教学任务。“反馈式”教学任务体系包括任务选择、自主设计、意见反馈和报告上传等，该体系中的指导教师按照某一项实验实训大纲要求确定任务目标，而学生依据指导教师确定的任务目标，可进行自主设计实验实训，亦可以按照教师给定的任务完成实验实训。实验实训指导教师要以辅助学生进行实验实训为目的，充分尊重学生的意愿，在保证安全情况下完成实验实训。实验实训结束后，学生可登录自己的教务系统，进入教学任务体系中的实验实训管理模块，对某一实验实训内容进行反馈。该模块需提交自己的所学心得，找出不足之处并提出相应的改正方法，同时上传实验报告，并给实验实训指导教师提出意见，实现“教、学”同长。该教学任务体系的设立，彻底颠覆了传统的教学任务模式，实现以学生“意愿”为主，以教师指导为辅，以学生反馈意见促进实验实训指导教师成长发展，以实验实训指导教师成长带动学生实践能力提高，实现“相互促进、相互成长”的目的。与此同时，随着该教学任务体系的实施，将彻底实现“无纸化”学习，在提升学习效率的同时亦保护了环境，为学院乃至社会带来一定的效益。

2.7 “责任式”设备维护体系

“责任式”设备维护体系是整个生产实验实训、教学任务顺利完成的保障，该体系是针对工程训练内部教师的专门体系，该体系包括成长记录、维护记录、故障记录等。其中成长记录主要记录设备的引进时间、工作年限，依据每周的工作时间记录年工作时长，确立设备使用率。维护记录采用“分组式”事后维护、预防维护、生产维护、预测维护和基于状态维护等几方面，细化维护状态，记录维护手段，做到有理可依、有据可言。故障记录是针对已出现故障的仪器或设备，记录出现的问题、解决问题的方法等，以便于整体把握机器的各项指标、状态。“责任式”设备维护体系将设备维护依据各实验实训指导教师的专业方向及特长，具体到不同的指导教师，实现专项专机（设备），最大限度地提升设备维护保养的质量。

3 结 语

建立工程训练中心车间网络监控及信息化管理系统，能够有效规范实验实训等实践教学、车间管理、设备资源等文档制度信息，可更方便实现实验实训教学和学生信息分享与互动，切实强化“教、学”结合理念，引导学生充分发挥主观能动性，提高学生的独立思考问题、发现问题及解决问题的能力。有效的管理体制能最大程度地减轻管理部门和实验室人员的工作负担，促进工程训练中心资源的共享和开放，对构建“中心网+教务网+校园网”综合一体化服务平台具有重要的意义。

主要参考文献

［1］李智,汪惠芬,刘婷婷,等.面向制造过程的车间实时监控系统设计［J］.机械设计与制造,2013(3).

［2］万铮,孙莹,郭旭峰.机械加工车间综合信息化管理系统设计［J］.机电信息,2016(21).

［3］盛苏英,堵俊,吴晓.高校实验室信息化管理的研究与实践［J］.实验室研究与探索,2012(12).

［4］韦相贵，傅水根,张科研,等.工程训练中心建设与管理问题探讨［J］.实验室技术与管理,2016(2).

［5］李坚甲，戴青云,王美林,等.工程训练车间综合管理监控系统的数据处理方案研究［J］.中国制造业信息化,2010(15).