大数据岗课赛证融通实训室建设方案

“岗课赛证融通”高技能人才培养的创新实践

信息时代背景下,以大数据、云计算为核心代表的技术持续性融入人们生活和工作中,获取较佳的应用成效,逐步向智能化、现代化方向发展。现下机器视觉、系统集成技术凭借自身优势广泛用于多个领域中,为其产业高质量发展提供方向和思路,为积极掌握此类核心技术,需培养高素养人才,满足各产业发展实际需求。构建“岗课赛证融通、工学良好衔接的人才培养模式,积极发挥各主体自身优势和作用。校企双方建立健全对接机制,共同开发“校企双主体”人才培养方案和实训模块。对接企业职业标准和工作过程,优化课程体系,转化技能竞赛成果,实现“岗课赛证”深层次融入并落于实处,达成有针对性高技能人才实际培养水平。

“岗课赛证”——“岗”是工作岗位、“课”是课程体系、“赛”是职业技能大赛、“证”是职业技能等级证书，其中，课程体系是融通的核心与载体。

“岗课融通”,强化产教融合深度和校企合作水平

为保证岗课进行全方位融合贯通,需始终遵循相应的基本原则,实现内部资源共享,发挥自身优势,承担自身责任,推出新发展理念和思想,主要利用智能化控制技术专业与产业龙头或典范企业形成联动,积极分析现下及未来发展趋势,制定与实际相吻合的人才培养方案和计划,从本质层突破传统课程体系,重新构建整个课程教学内容,落实和执行行动导向教学,建立良好的教学生态环境,保证课程与岗位自身能力和要求真正融合。

具体措施：

• 实施基于工作过程系统化的课程体系开发模式。始终结合各岗位基本要求和素质,积极构建与岗位要求相适应的课程教学体系,不断优化和调整各课程模块,进一步将企业实际生产任务进行转变为学习工作任务,有效融入职业、岗位等基本元素,促使整个课堂教学更具优良化、真实性,为学生打造真实的实践课堂,保证教学实现生态化,始终以整个产业需求为核心导向,促使教学内容和过程灵活性调整和优化,校企育人实现完美衔接,学习和就业零对接。
• 实施基于工作过程导向的核心课程系统化改革。学历证书与职业资格证书对接、核心课程教学内容与职业标准和工作任务对接、教学过程与生产过程对接。课程开发路径为：职业岗位调研→典型职业岗位工作任务分析(含知识、技能和职业素养等)→工作过程分析→学习领域课程教学标准(构建学习情境)→学习单元教学设计(含教学模式和教学方法)→课程学习指南(学习手册)实训标准(含实训任务及指导书)→课程教学资源开发(图片、视频、案例、互联网+等)→课程考核标准。

“课赛融通”,提升学生技能水平和职业综合素质

以竞赛促进学生高效化学习,在实践中不断反思自我、完善自我,提高自身工作水平,积极掌握各类技能竞赛,最大限度发挥职业技能大赛对教学创新改革的指导作用,深层次分析和研究各类竞赛实际内容,始终引入各类新规范、新标准,将其视为课程实施的基准。课程教学中将知识点和技能大赛技能点相互融合,保证训练和实践保持统一和融合,考评方式实现优势互补,将整个职业素养等融入教学中。学生课堂教学就是比赛训练,学生比赛成绩就是课堂考核结果,学生在技能大赛中能力素质的提高拓展课堂教学育人效果,实现了课堂教学和技能竞赛的融合统一。

具体措施：以人工智能计算机视觉在智慧城市中的应用赛项为例,重构课程结构。

• 调整专业课程目标及结构。调整优化《人工智能计算机视觉》课程目标及结构,课程重构包含典型任务分析、行动汇总、学习转变、情境创设四大环节。根据人工智能目标领域或岗位,经过充分调研、分析、解构、重组等过程,开发出符合要求的核心课程体系。
• 构建课赛融合的模块化课程。分析人工智能典型工作任务,归纳总结目标岗位人员的典型工作任务和具体工作内容。
• 完善课赛融合课程改革保障机制。学院完善了奖励制度、学习制度、课程改革制度,保障了课赛融合机制在运行过程中有可靠的执行条例；同时开通教师交流平台,一方面使教师对课程、证书平台等相关要求进行探讨学习,另一方面为教师在职业技能竞赛及考核后对学生的相关情况进行分析研究。

“课证融通”助力学生个性化成长和高质量就业

学院积极践行“1+X”职业等级证书制度试点,课程内容与证书标准相融通,不断升级专业课程、丰富教学内容、创新教学方式,显著增强人才培养的灵活性、自由性,促使学生积极结合自身擅长和兴趣,不断实现个性化成长和高质量就业,满足产业岗位实际需求。

具体措施：

• “1”与“X”深度融合,重构专业人才培养方案,实施培养培训一体化教学。始终把控专业与职业技能标准完美衔接,针对专业化职业面向、培养目标等多个重要基本要素做好精准梳理、科学定位,始终选用先进的教学理念和方法,改造原有课程或新增的方式开发系列书证融通类课程,构建“1”与“X”深度融合的人才培养方案。始终依照专业与职业技能等级证书吻合度高低,分别以“书证融合必修课程模块+书证融合选修课程模块”‚“书证融合必修课程模块+书证融合选修课程+培训课程模块”‚“书证融合选修课程模块+培训课程模块”。三种不同路径构建1+X证书培养与培训一体化的课程体系。设计长短结合、内外结合、线上线下结合的专业教学与证书培训一体化教学模式。
• 对接“X”证书培养与培训要求,加强培养培训条件和课程建设。引入初、中、高三级培训师的资质要求,丰富“双师”标准与内涵,将胜任“X”证书的培训师作为“双师”的重要评判内容。组织教师参加“X”证书的相关技术技能培训,将之与教师全员轮训、企业实践、技术创新服务能力提升相结合,提升教师实施职业技能等级培训的教学能力。按照职业技能等级证书标准中的技术领域,围绕工作任务分等级开发系列项目化课程,校企“双元”合作制定具有示范作用的教学标准,开发系列活页式、工作手册式教材和教学指导书、碎片化的教学视频等网络教学资源,形成项目化教学资源包。根据职业技能等级考证培养与培训所需的实训仪器设备及装备要求制定相关实验实训室建设标准和仪器设备装备标准,按标准加强实验实训条件建设。
• 加强组织机构和管理制度建设,形成试点工作机制。充分发挥校企“双元”育人机制,联合行业企业组织专家对证书的引入进行价值判断,制定《1+X证书制度试点工作方案》和配套实施制度,全方位融入试点院校和职业技能证书考核点等工作。制定《职业技能等级证书培训与考核管理办法》等制度,规范“X”证书培训过程管理。建立证书质量跟踪与反馈机制,及时向培训评价组织反馈培养培训中存在的问题,保证整个培训评价组织标准更具完善性、规范化,增强各类证书的质量。制定《机电学院关于书证融合类课程建设的指导性意见》,对课程资源建设、课程教学与培训团队建设、实验实训条件建设、考核与评价等提出指导意见。

通过“岗课赛证“融通将岗位、竞赛和证书进行深层次融合,实现了“人人进团队,课课有负责”的全覆盖课程管理体系,开展职业技能大赛和“1+X”技能等级证书改革,显著增强人才实际培养质量,有助于贯彻国家引领方针和战略目标,强化教育创新和改革目标。

大数据岗课赛证融通实训室建设清单

大数据岗课赛证融通实训室介绍

该实训室建设，结合大数据技术专业 Web 后端开发工程师、大数据开发工程师、数据库设计工程师、Web 移动端开发工程师、Web 后端开发工程师、软件测试工程师等就业岗位，购买 50 台学生电脑及服务器等硬件资源，搭建 1 个教学实训平台、1 个 Web 应用软件开发平台 (Web 技术技能竞赛平台) ，建设10 门课程资源、12 门课程实训资源、2 个 1+X 证书资源包，为大数据专业提供一个岗课赛证融通的教科研环境，建成软硬件资源先进的实训室，使大数据专业的人才培养质量得到提升，提高 1+X 证书考试通过率，并取得 Web 技术国家级竞赛奖牌。

一、硬件资源

包含计算机训练终端 50 台、服务器 1 台、机柜 1 个、桌椅 50 套、综合布 线及文化装修 1 批等。

二、软件资源

1.教学实训平台

教学实训平台主要为学校基于实际教学场景提供在线学习和授课管理的一站式平台。平台提供了丰富的互联网专业课程,涵盖Web技术、云计算、大数据、人工智能、Python、区块链、移动应用开发、软件测试等热门技术领域。平台采用模块化设计,由教学平台和实训平台两大部分组成。教学平台实现了课程、排课、组织、人员等多方面的教学管理功能。学生可以随时随地学习课程,与实训平台实时互动。实训平台则基于真实的教学场景,为每个学生提供独享的实训资源和操作环境,并实现了高校及班级间的数据隔离。平台支持视频、演示、文档、网页、Markdown、图片等多种格式的数字化课程内容,拥有完善的教师、学生、管理员的权限管理机制。

教学平台实现了课程、排课、组织、人员等多方面教学管理功能。学生可以随时随地查看课程,与实训平台实时互动联动。这让学生能在真实的资源和环境中学习实践,通过教学与实训的深度融合,在实践中快速提高自主学习能力和创新能力。这种教学与实训一体化的新模式,是拓展学生视野,激发学习兴趣,培养解决实际问题能力的有效途径。它打破了传统教学的局限,让学生不再是被动接受知识,而是能主动参与、动手实践、在实践中学习。

实训平台基于真实的项目和实验环境搭建,为学生提供项目实训和教学实验。它根据理论课程,自动为每个学生配置实训操作环境,免除了教师重复创建和收回实验环境的繁琐工作,大大提高了实验教学效率。实训平台还支持重做实验、文件传输、问题反馈、远程指导等功能。每个学生和学校拥有独立的实验资源和权限,确保数据的安全隔离。这不仅优化了教学流程,还能帮助学校快速搭建贴近企业实际需求的实训环境。通过虚实结合的教学模式,学生可以在实战中学习专业技能,迅速提升就业竞争力。

1.1资源管理平台：

主机管理：

1. 平台采用B/S架构,支持主流的X86架构的操作系统;
2. 兼容现有主流的网卡、HBA卡产品,USB 3.0加密狗等设备;
3. 兼容主流存储产品;
4. 支持Intel最新的CPU,包括Intel IvyBridge 和SandyBridge 系列;
5. 一体化平台,支持可管理系统内的资源控制和角色访问控制。集群化部署,资源可弹性扩展,可实时监控集群使用量并进行调整;
6. 支持用户身份验证、并发用户数控制;
7. 支持虚拟机调度,支持过滤器和随机调度等方式,支持大数据集群和任务管理;
8. 支持对系统整体资源的监控,图表化显示已用内存/整体内存、已用CPU/整体CPU、已用存储空间/所有存储空间等内容;
9. 支持虚拟机的手动迁移和动态热迁移;
10. 系统无单点故障,支持7*24不间断运营;
11. 云平台与服务器虚拟化、桌面虚拟化系统实现无缝对接,资源共享;
12. 支持分级管理 (平台级管理、项目级管理和用户级管理) 提供对数据中心资源的管理,保证平台的可靠性、高效性和安全性;
13. 支持提供多角色访问控制,只有获得多种角色的权限组合时,才具有相应的对平台的管理和使用权利;
14. 云管理系统支持分区部署,支持从物理架构层进行分区域部署;
15. 支持单台物理服务器硬件横向扩展和单台虚拟机横向扩展以及存储卷的动态扩展能力;采用CPU和I/O资源互补策略,将承载CPU消耗业务的虚拟机与承载I/O消耗业务的虚拟机尽可能分配到同一物理服务器上,最大化地利用物理服务器资源。
16. 符合国际云计算接口标准;
17. 实现服务器的集群部署和负载均衡;

存储管理：

1. 平台支持单台物理服务器和虚拟机的横向扩展能力,以及存储卷大小的动态调整。
2. 支持存储资源的热插拔功能与联机扩容能力。
3. 支持热添加虚拟CPU、虚拟内存、虚拟网卡以及虚拟磁盘,可根据需要为运行中的虚拟机动态分配更多资源。
4. 虚拟机规格可配置最高128个虚拟CPU、最高4TB内存、最多12个网卡、最大64TB磁盘容量。
5. 应用分布式云存储技术,对每份数据可保存多份副本,并支持用户自定义副本数量。通过云存储服务为虚拟机和业务系统提供高效、可靠、安全的存储。

网络管理：

1. 为确保虚拟机的正常运行,平台会将创建的固定IP资源分配给虚拟机使用。
2. 云平台建立的虚拟网络防火墙规则能在设置后3秒内快速生效,保证虚拟机网络的畅通。
3. 支持多种网络模式,不同用户创建的虚拟机在逻辑上进行隔离,网络互不影响。
4. 可限制远程访问虚拟机的IP地址、网段和端口。
5. 管理平台需具备SDN功能,使用虚拟网络技术将网络设备的控制平面和数据平面分离,实现网络流量的灵活控制。
6. 支持分布式虚拟交换机功能,在虚拟机之间或虚拟机与物理机之间进行网络调度,通过分布式虚拟交换机统一管理虚拟化集群的网络。

安全管理：

1. 虚拟机创建后,用户可以采用密钥对等强认证方式登录虚拟机,以保障用户身份安全。
2. 平台支持虚拟机高可用机制,当虚拟机或所在物理机出现故障时,能够自动切换到备用物理机,保证虚拟机的高可用性。
3. 云平台需要通过文件分片存储和高强度加密算法来保护虚拟机数据安全。即使被非法窃取,也无法从中获取重要数据。
4. 支持划分不同网段,将各类应用放置在不同的VLAN地址段内,组成小型虚拟局域网,简化网络管理并提高网络安全性。
5. 支持完善的跨集群和集群内灾备恢复功能,保证数据中心级别的安全性。
6. 虚拟化管理系统节点以主备冗余方式确保平台可用性,支持虚拟机部署模式。

镜像管理：

1. 云平台管理系统支持操作系统镜像文件的管理,包含创建、编辑、删除、查看镜像列表及镜像详情等功能。
2. 支持虚拟机生命周期管理,包括查询、创建、删除、安全删除、启动、关闭、重启、休眠、唤醒、克隆虚拟机以及 VNC 登录等操作。
3. 运行中的虚拟机可以直接保存为模板,平台可以利用新建的模板在15秒内快速创建虚拟机。
4. 支持通过系统镜像进行虚拟机自动部署。用户只需在启动虚拟机时挂载该镜像,就可以使用对应的操作系统。

用户管理:

1. 支持分级管理机制(平台级、项目级和用户级),对数据中心各类资源进行管理,确保平台的可靠性、高效性和安全性。
2. 支持针对不同角色的多用户管理功能,用户拥有相应的平台管理和使用权限。
3. 提供的用户管理功能包括查看用户列表、编辑用户信息和删除用户;提供的部门管理功能包含查看部门列表、创建/删除部门、编辑用户等。

资源监控管理：

1. 通过资源监控模块持续不间断地监控云平台的资源使用情况,并每小时记录每个虚拟机的资源使用数据。
2. 资源调度模块在分配资源时,不仅考虑当前云平台资源状况,还会参考这些统计信息进行决策,以更合理地分配和调度资源。
3. 云监控系统支持主动和被动两种方式对各模块状态信息进行采集。
4. 云平台可以提供常见资源的管理,包括虚拟机、存储卷、IP地址等云资源的创建、配置、回收等基本操作。
5. 支持通过故障预警系统、故障定位系统实现资源的全局可视化监控,保证平台运行的稳定性和可维护性。
6. 支持系统日志自动清除机制,并可设置系统自动保存日志的时间范围,至少包括:1个月、2个月、3个月、6个月、1年。

1.2. 教学管理平台

1. 平台采用B/S架构,基于可扩展技术架构搭建,无需安装其他插件;采用多节点分布式部署模式,系统基于Linux。
2. 使用Java 17进行开发,Gradle进行编译构建。
3. 平台支持Chrome、Firefox、Webkit内核浏览器;前端使用umi+semi+redux的react开发,采用fiber核心算法,运行速度更快。
4. 平台包含云计算、大数据、人工智能、区块链、移动应用开发等多个软件专业课程(具体方向以项目为准),支持理论与实验课程关联展示。
5. 平台分管理员、教师、学生三种角色,不同角色拥有不同的操作与下载权限。
6. 管理端可管理组织架构、人员、课程,支持批量导入、导出花名册。
7. 教师端可学习课程、创建课程、下载资源、自动阅卷、在线批阅、统计分析学生情况等。
8. 学生端可在线学习、实验、编辑下载报告、提问、考试、追踪学习进度等。
9. 平台可上传自设计课程,支持多种格式的课程资源,按章节组织。
10. 支持在线排课功能,分配课程给教师和班级。
11. 教师端可在线统计分析学生成绩和学习进度,提供多样化展示形式。
12. 提供公有云、混合云、私有云等多种部署方式。
13. 支持设置教学计划,将课程、教师、班级进行绑定。
14. 学生端可查询多维实验和学习统计,查看个人学习进度。
15. 支持学生在线记录笔记,可查看下载自己的课程笔记。
16. 学生可在个人中心查询考试成绩和报告评分。
17. 教师端可以对课程内容进行评分和提交建议。
18. 支持主题切换功能,提供护眼模式。
19. 可自动跟踪记录学生学习进程。
20. 支持用户信息管理,可以查看、新增、删除、修改用户信息。
21. 支持多种课程资源格式,可以直接访问预设的外部链接。
22. 系统响应时间小于3秒,符合人机工程学理论。
23. 提供课程管理功能,可以增加、删除、修改课程。
24. 管理员页面采用图形化展示整个服务器资源情况。

1.3. 实训管理平台

1. 平台采取B/S架构,基于可扩展技术架构搭建,无需安装插件;采用多节点分布式方式在Linux系统上部署。
2. 平台支持Chrome、Firefox、Webkit内核浏览器;前端采用umi+semi+redux的react开发,使用fiber核心算法,运行更快。
3. 平台包含云计算、大数据、人工智能、区块链、移动应用开发等课程,支持理论课与实验课关联展示。
4. 学生可在线操作实验,教师可监控管理学生的虚拟机,支持教师学生在线互动、回复、远程指导。
5. 为方便学生操作,平台提供包含实验指导的手册或项目说明书。
6. 支持同屏展示实验虚拟机和实验手册,方便学生操作,无需切换页面即可完成实验。支持手册目录跳转,可拖拽调整显示区域。
7. 平台分管理员、教师、学生三种角色,不同角色拥有不同操作与下载权限。
8. 管理端可管理组织架构、人员、实验课程,支持批量导入导出花名册。
9. 教师端可监控学生实训,评价课程,远程协助,在线答疑,批阅报告,分析学习情况等。
10. 学生端可在线实训,编辑下载报告,编辑下载实验笔记。
11. 教师可实时监控学生实验情况,了解每个学生的实验进度,及时发现和解决问题。
12. 支持在线排课,将实验课程分配给教师和班级。
13. 教师可在线批改学生报告并导出成绩;学生可下载报告到本地。
14. 教师端可统计分析成绩和学习进度,提供多种展示形式。
15. 提供公有云、混合云、私有云部署方式。私有云和混合云不限制实验次数。
16. 支持设置教学计划,绑定实验内容、教师、班级。
17. 学生端可查询多维实验统计,查看自己的历史实验记录。
18. 支持记录实验笔记,学生可下载自己的课程与实验笔记。
19. 学生可在个人中心查询自己的实验报告及评分。
20. 教师可对实验内容进行评分及提出建议。
21. 教师可上传下载实训资源,浏览权限资源。
22. 可自动跟踪记录学生的实训进度。
23. 支持用户信息管理,可查看、新增、删除、修改用户信息。
24. 支持多种课程资源格式,可访问预设外链。
25. 支持批量创建和销毁实训环境,提高资源利用效率。
26. 提供各类实验集群环境,如大数据、人工智能等专业实训环境。
27. 支持通过网页访问虚拟桌面,方便学生操作。
28. 支持通过网页使用虚拟机命令行。
29. 提供在线python编译运行系统。
30. 支持在虚拟机内使用eclipse作为开发环境。
31. 支持在虚拟机内使用idea作为开发环境。
32. 实验集群内置所需数据和JAR文件,方便学生快速完成实验。
33. 数据集以独立文件服务器的形式存储,所有虚拟机可直接通过HTTP访问。

2、Web应用软件开发平台 (Web技术技能竞赛平台)

Web应用软件开发平台既适用于竞赛训练,也适用于综合性的Web开发实训。它可以满足多个省级、国家级以及世界级Web设计与开发赛事的训练需求,同时也可作为Web前后端开发技术的基础实训平台。

Web 应用软件开发平台作为一个完整的电子商务实训系统,由“电商管理平台”和“PC商城”两部分组成。它采用分布式设计,前端使用MVVM设计思想,通过Element-UI实现管理端页面,后端采用SpringBoot框架实现服务,提供Restful API。

学生可以在平台上完成需求分析、系统设计、编码实现以及产品发布等工作。通过训练,学生可以掌握HTML5、CSS3、JavaScript(ES6)、MVVM框架、SSM架构、Restful API、虚拟DOM、单页应用等Web开发核心技术。

Web 应用软件开发平台可以培养适应IT互联网、商务服务等行业需求的Web前端开发人才,使学生毕业后能够从事网站规划、开发和维护等工作。

通过平台搭建,可以提高学生的文档编写能力、需求分析能力、编码调试能力、以及团队协作能力,增强学生专业技能和职业素质。

平台可以缩短学院教学环境与产业环境之间的差距,让学生在学校就适应未来工作需要。它有助于学生在各级Web设计与开发赛事中获得更好成绩。

3. 课程资源

大数据岗课赛证融通实训室共建设 10 门课程资源。每门课程资源均包括教学标准、教学大纲、教学日历、教学课件、课程案例、拓展资源、微课教学视频、电子教案、作业、题库、软件包等，充分释放授课老师的时间和精力,使其更专注于提升专业能力和授课水平,而不是花费大量时间编制各类文档材料。同时学生也可以通过课程资源进行自学，从而提升学生的自学能力和思维能力。该课程资源相比学校教师自己制作的课程而言，增加了大量的项目案例资源，该案例资源为企业真实项目转为教学资源，提高学生的动手能力，减少教师授课的枯燥感，真正做到理实一体。

4、实训项目资源

大数据岗课赛证融通实训室提供 12 门实训项目资源。每门实训项目资源均包括项目背景、项目概述、项目指导书、项目代码、项目指导视频等 资源形式。通过项目的练习来巩固学生对知识的掌握，技能的转化，从而达到相关项目开发的能力标准。

同时提供实训资源分为课程级和综合实训项目，实训项目采用分层递进的方式，分别设中初级 (入门级) 实训、中级 (中等难度) 和高级 (匹配企业级 开发) 。学生在上完每门课程后可以进行课程级别的实训，巩固课程知识点。

学生在第三学年可以通过该平台进行综合性实训学习和实际操作。平台按项目工作量支持自动分组或手动调整,学生可以自主选择合适的实训项目,以小组为单位进行练习。这些综合实训项目完全采用企业真实项目资源,涵盖大学三年的全部课程内容,经过企业实际开发流程的转化,每个项目供学生练习2周以上。学生在第五学期完成1-2个综合实训,就能全面掌握企业开发流程和知识内容,并巩固前4个学期的知识要点。这为学生的毕业设计和未来就业奠定了坚实的基础。总体来说,该平台的综合实训项目设置实用性强、练习时间充足,不仅能提高学生的项目开发能力,还能有效检验并巩固以往学期的学习成果,为学生顺利升学或就业起到关键作用。

5、1+X证书资源包

Web前端开发是国家公布的首批6个“1+X证书”制度试点之一，也是电子信息大类第一批唯一试点证书，Python程序开发又是云计算、大数据、人工智能专业的核心课程，每位学生均要学习Python课程。所以建设1+X Web前端开发、 Python程序开发初级两个证书资源包，每个资源包均包括理论题库、实训案例 指导书、实训案例教学视频和实训案例案例代码，资源包内容完全对接1+X证书 考试标准覆盖所有考试内容。

(1) Web前端开发 1+X 证书资源包 (初级)

(2) Python程序开发1+X 证书资源包初级

大数据岗课赛证融通实训室空间设计