广西大学工程训练管理系统如何提升实践教学效率与管理水平
在高等教育迈向高质量发展的今天,工程训练作为工科类专业人才培养的核心环节,其教学质量和管理效率直接关系到学生的工程素养和创新能力。广西大学作为国家“双一流”建设高校,始终致力于探索智能化、信息化的工程训练管理模式。近年来,该校通过构建并优化“广西大学工程训练管理系统”,不仅实现了教学资源的集约化配置,还显著提升了实践教学的组织效率、过程透明度和学生学习体验。
一、系统背景:工程训练改革的必然需求
传统工程训练教学模式普遍存在以下痛点:课程安排依赖人工调度,易出现时间冲突或资源闲置;实验设备使用记录不完整,维护成本高;学生实训过程缺乏过程性评价,难以量化学习成效;教师教学负担重,数据统计繁琐。这些问题制约了工程训练从“完成任务”向“能力培养”的转型升级。
针对上述挑战,广西大学于2020年起启动工程训练数字化升级项目,联合信息学院与教务处共同开发“广西大学工程训练管理系统”。该系统以“统一平台、数据驱动、智能协同”为核心理念,旨在打通从课程发布、预约管理、过程监控到成绩评定的全流程闭环。
二、系统架构设计:模块化与可扩展性并重
系统采用B/S架构,基于Java Spring Boot + Vue.js前后端分离技术栈,部署于校内私有云环境,确保数据安全与稳定运行。整体架构分为五大核心模块:
- 用户权限管理模块:支持教师、学生、管理员三级角色,权限分级明确,保障信息安全。
- 课程与资源管理模块:实现实训项目分类管理(如金工实习、数控加工、机器人操作等),支持课时分配、设备绑定与耗材清单自动关联。
- 预约与排课模块:集成智能排课算法,自动规避场地、设备、师资冲突,学生可通过移动端一键预约,实时查看可用时段。
- 过程监控与记录模块:通过物联网传感器采集设备运行状态,结合摄像头录像+AI行为识别技术,实现无感化考勤与操作规范性分析。
- 成绩评定与反馈模块:支持多维度评分体系(操作规范、作品质量、团队协作、创新思维),自动生成个性化报告,助力形成性评价。
三、关键功能亮点:从“能用”到“好用”的跨越
1. 智能排课与动态调整机制
系统内置智能排课引擎,可根据历史数据预测各时间段设备利用率,并结合教师偏好、班级人数等因素进行最优匹配。若某次实训因突发情况取消,系统可在5分钟内重新分配空闲时段,通知相关师生,避免资源浪费。
2. 设备全生命周期管理
每台设备均绑定唯一二维码标签,扫码即可查看使用记录、保养计划及故障报修历史。管理人员可通过系统设置定期巡检提醒,实现从采购、入库、使用到报废的全过程数字化追踪,降低设备损耗率约25%。
3. 实训过程可视化监管
在数控机床、焊接实验室等高风险区域部署高清摄像头与边缘计算节点,系统可自动识别学生是否佩戴防护装备、是否违规操作(如超速旋转、未关闭电源等),并通过短信推送告警信息至指导教师,极大增强安全管理能力。
4. 多终端适配与移动办公
系统提供PC端、手机APP和微信小程序三种访问方式,教师可在实训现场扫码签到、拍照上传成果;学生可随时查询实训进度、下载操作手册、提交作业;管理者则可通过数据看板实时掌握全校工程训练运行态势,为决策提供依据。
四、应用成效:教学效率与育人质量双提升
自2022年正式上线以来,广西大学工程训练管理系统已在全校18个工科学院推广应用,累计服务学生超5万人次,日均活跃用户达2000人以上。主要成效体现在:
- 教学组织效率提升60%:排课时间由原来的3天缩短至1小时内,预约响应速度提升90%,有效缓解了高峰期“一课难求”的现象。
- 设备利用率提高40%:通过精细化调度和预警机制,设备平均每日使用时长从4.2小时增至6.1小时,年节省运维支出约80万元。
- 教学质量可量化评估:系统生成的学生实训档案包含视频回放、评分明细、技能雷达图等,帮助教师精准定位个体短板,制定针对性辅导方案。
- 学生满意度达92%:调查显示,87%的学生认为系统简化了流程、增强了参与感,尤其对移动端便捷性给予高度评价。
- 管理决策更科学:校长办公室每月收到的《工程训练运行简报》由系统自动生成,涵盖各学院、专业、课程的数据对比,推动资源配置向薄弱环节倾斜。
五、未来展望:迈向智慧工程教育新阶段
广西大学正计划将工程训练管理系统与国家级虚拟仿真实验教学中心深度融合,引入AR/VR技术模拟复杂工况,进一步拓展线上实训场景。同时,拟接入教育部“高等教育质量监测平台”,实现跨校数据共享与对标分析,打造区域性工程教育标杆。
可以预见,在人工智能、大数据、物联网等新技术加持下,“广西大学工程训练管理系统”将持续迭代升级,成为支撑新时代卓越工程师培养的重要基础设施,也为全国高校工程实践教学数字化转型提供可复制、可推广的经验样本。