引言

大数据时代背景下，高职院校在学生实训管理过程中采用了基于AI技术的在线实训平台来帮助学生开展各种实训活动，让学生更好地将专业理论知识与实践进行有效融合，进一步提升了学生的专业知识的掌握水平和应用能力。但是，当前高职院校在线实训平台存在种类繁多、逻辑结构较为复杂等情况，导致在线实训平台操作体验感较差，影响学生在线实训质量。基于此，本文充分结合了高职院校在线实训的实际要求设计了一款高职院校在线实训平台，能够有效实现数据整合，满足不同在线实训需求且具有较高的数据安全性，为高职学生专业技能掌握创造了更好的条件。

1、基于AI技术的高职院校在线实训平台需求分析

在线实训平台设计中需要充分进行高职院校在线实训平台的需求分析。高职院校在线实训平台的主要核心功能由核心主题数据处理、实训数据管理、特定数据管理、权限管理以及数据抽样查询等功能共同构成。首先是核心主题数据处理功能。实训平台需要能够以多维报表的方式来对管理人员展示相关的核心数据信息，并且可以让管理人员通过多维查询方式来对各项数据信息进行查询、分析和下载。其次是实训数据管理功能。在线实训平台需要具备对学生在线实训数据进行收集整理和保存，方便学生和教师对相关数据进行查询，让学生和教师对在线实训情况进行有效掌握。第三是特定数据项模板功能。在线实训平台需要具备对特定的数据进行追中的功能，并且可以有效实现追踪名单上数据的上传、特定数据的查询以及查询数据信息的管理和下载等功能。第四是权限管理功能。实训平台需要充分根据教师、学生管理人员的角色来为其赋予相应的权限，并且可以对权限进行有效管理。最后是数据抽样查询功能。在线实训平台需要满足管理人员通过相关条件来对学生以及管理人员的实训数据进行查询，方便管理人员更好地掌握学生的在线实训情况。

2、基于AI技术的高职院校在线实训平台系统设计

2.1平台功能设计

由于在线实训平台主要是为学生在线实训而设计，所以在线实训平台需要具备较高的概括性和普遍性，能够有效满足在线实训平台管理人员和使用学生在日常实训过程中的各项数据查询需求。同时，在线实训平台中会涉及大量的数据信息，所以需要具有较高的安全性。因此在本实训平台设计过程中，采用了核心主题数据模块、实训数据查询模块、特定数据查询模块、权限管理模块以及数据抽样查询模块等来全面满足实训平台管理人员和使用学生的各项需求。

2.2平台系统结构设计

本在线实训平台采用了基于B/S的架构设计，并通过MVC设计模式来进行平台的分层，平台结构如图1所示。图示层的主要作用是通过与用户互交方式来接收用户输入的各项数据信息，并进行数据信息的处理，将数据处理结果展示给用户。业务逻辑层是实现实训在线平台主要功能的层级，当业务逻辑层接收到图视层发出的相关请求数据后，就会通过该层所具备的业务逻辑处理功能，并将其与持久层的相关代码进行结合来实现对相关数据信息进行处理。持久层的主要作用是对各项数据信息进行持久化处理，通过独立设计持久层的方式来实现持久层与其他逻辑功能之间相互独立的方式熟悉爱你为各项逻辑功能提供对应的持久化数据接口。数据层是MySQL数据库，对学生和管理人员实训产生的各项数据、学生和管理人员信息数据、实训管理各个环节数据等进行存储。

图1 平台结构体系图

2.3系统数据建模

充分结合高职院校在线实训陪练固态的需求，就能够明确核心数据管理、实训信息表、特定数据项模块以及权限管理表式实训系统的核心构成。所以系统与实体之间的属性关系如下：

（1）用户表，用户的ID、秘钥以及角色等是用户表的主要属性，用户表的主要作用是对系统中的各项用户数据进行维护；

（2）核心主题数据，高职院校会根据不同的功能来对系统中的各项数据进行分类，形成核心主题数据。核心数据处理则是根据主题编号、名称、类型以及内容等来将平台内的核心主题数据进行汇总；

（3）实训信息，实训信息是由信息ID、编号ID、姓名以及实训编号共同构成的高职院校管理系统内部实训学员、人员以及实习部门等相关的实训数据；

（4）特定数据项模板，特定数据项模版主要由模版编号ID、模版用户ID、模版信息、模版名称以及模版使用结果等共同构成，主要作用是满足系统管理人员和分析人员进行相关活动决策情况的追踪，来对活动决策效果进行判断；

（5）角色表，角色表式由角色ID、名称和描述共同构成，主要作用是对系统使用人员的角色进行明确，方便系统对用户进行管理；

（6）权限管理，权限管理是通过用户ID、角色ID、用户名称、秘钥、类型以及权限ID相结合的方式来在线实训平台管理人员和使用学生的权限进行确定，为用户权限的分配提供有效支持。

    充分结合系统与实体之间的关系属性，系统数据库ER图如图2所示。

图2 系统数据库ER图

3、基于AI技术的高职院校在线实训平台的设计与实现

3.1核心主题数据模块的设计与实现

本文所述在线实训平台的核心主题数据模块采用了主题多维报表的方式来进行设计，有效解决了数据项过多和国图繁琐的问题。设计中充分结合管理人员的实际需求，通过班级、专业、访问三个级别权限的设计方式来对每个专业的学生的权限区分，这样可以让系统管理人员能够实现多个对比方式来进行相关核心主题数据的查询和展现。

（1）概念模型设计。概念模型设计的主要作用是实现学生实训信息和相关数据的高内聚和低耦合。同时能够让学生在实训管理的权限范围内来对相关数据信息进行应用。另外，概念模型设计能够更好的结合执业教育实际应用场景和应用需求来实现各项数据信息的高度抽象化概括，并通过班级活跃度主题、专业留存主题以及实训成果主题等方式来对数信息进行概括分类。

（2）逻辑模型设计。逻辑模型的主要作用是实现概念模型中相关主题的细化处理，并采用逻辑关系来实现实体之间的关系和实体本身属性的确定和定义。由于管理人员在学生实训过程中最关心的内容是学生在实训时间段内的数据更新情况和学习情况，所以需要通过时间、空间、地区三个维度来进行实训成果主题数据的维度设计；需要通过平台类型、时间以及地区维度来进行专业留存主题数据的维度设计；通过时间、地区以及合作类型等维度来进行班级主题数据的维度设计。

（3）物理模型设计。物理模型的主要功能是将逻辑模型转化为具体数据库表内容。以逻辑模型的相关内容、映射关系和约束条件，来将实训平台应用过程中得到的各项数据信息存储到系统的数据管理库中。

学生和管理人员在核心主题数据模块功能使用过程中，需要在登录权限验证后，在页面中进行主题和维度信息的选择，就可以实现对相关数据进行查询，具体查询过程如图3所示。

图3 核心主题数据模块访问流程图

3.2实训数据模块的设计与实现

实训数据库的主要功能是满足系统管理人员以及数据分析人员对学生实训过程中产生的各项数据信息进行抽样调查和分析。为了方便管理人员更好地应用该功能，在实训数据模块设计中需要按照不同主题来将底层仓库表中的结构和数据项分成数据项和目标项。目标项就是抽取查询过程中的专业、ID、班级电话等目标；数据项则是目标项对应的数据信息。为了更好地实现实训数据模块，需要进行基础数据模块的构建，基础数据模块的构建步骤为：（1）通过多种途径进行各种数据信息的收集，并将原始数据存放到数据库中的ODS层；（2）对数据信息进行处理，通过清晰过滤脏数据、字段名称的规范和数据描述来进行数据补全，并采用多类型数据合适来进行数据的拆分，最后将数据存储到DW层中对应的仓库表中；（3）在DW层对各种数据进行规约，采用PHP定时脚本来进行各项数据的处理，最终存放到数据库的DWV层。然后是数据库表。本文采用了MySQL库来进行实训相关数据的管理，采用实训表的方式来将实训信息进行登记管理，并将其录入到实训信息登记表中，实训信息登记管理的内容主要为新增、删除、修改以及查询等。

3.3特定数据模块的设计与实现

特定数据模块的主要功能是为系统管理人员和数据分析人员对相关实训活动策略进行追踪分析，判断活动策略的事实效果。由于特定数据存在数据项和计算逻辑固定的情况，同时也存在地区、时间以及文件名单等变化因素，所以在进行特定数据模块的设计中不仅需要对数据项和计算逻辑进行有效明确，还需要充分考虑时间、地点以及文件名称等变化因素对特定数据模块的影响。实际设计过程中，系统开发人员主要采用Web端页面方式来对特定数据模块的平台、名称、标题、内容以及使用者等相关信息，并将这些信息采用表单的方式存入到MySQL数据库中的data_template表中，然后通过执行语句来对相关变量因素进行限制。系统管理人员和使用学生就可以在页面中选择相关模版、并通过输入响应的变量信息来进行相关人物的查询。

3.4权限管理模块的设计与实现

权限管理模块设计是基于角色访问控制方式来实现，将学生和管理人员进行角色和权限的设置，并将角色和权限进行相互联系，从而实现角色权限管理。权限管理模块的实现方法是：

（1）建立学生和管理人员表，通过表格方式来对学生与管理人员的相关信息进行记录，同时不涉及学生与管理人员的权限，这样可以有效实现某一项权限过去时，需要关联到具体权限角色的方式来实现授权。

（2）建立角色表，角色表的作用是对系统中角色的不同权限等级的明确，并将系统管理人员和学生通过与角色进行绑定的方式来让学生和管理人员具备相应的角色权限，实现对学生和系统管理人员进行授权。

（3）建立权限表，权限表的主要作用是对实训平台内部的各项资源的访问权限进行分级，明确各项信息的访问权限。通过将全权限表与角色表进行相应的关联来实现对各个角色进行系统权限的设置。

（4）操作授权。操作授权的主要作用是将管理人员和学生与相应的角色进行对应使管理人员和学生能够在相应的权限范围内使用在线实训平台。

（5）角色权限分配，角色权限分配是按照（3）中所示的方式来实现角色表和权限表的关联，实现角色与权限的对应，管理权限功能设计如图4所示。

图4 权限管理功能设计图

3.5数据抽样调查模块的设计与实现

数据抽样调查模块主要满足管理人员进行满足一定条件的学生和管理人员的实训数据提取。实现抽样调查的方法包括：（1）通过实现进行各个主题数据项和目标项的计算，并将计算结果存储到MySQL数据库中，管理人员和学生在进数据查询过程中直接通过Web来对计算结果进行访问。（2）通过逻辑层来实现数据项和目标项与仓库表的映射关系，学生和管理人员在进行数据查询过程中，查询任务会转变成MySQL查询计算任务，并在集群上执行MR任务。数据抽样查询模块流程如图5所示。具体流程为：

（1）任务调度脚本以30s的间隔定时进行任务列表的扫描，并采用过滤规则对不合理任务进行过滤处理。

（2）将过滤处理后获取的任务语句会转变成任务执行实例，并进入任务执行池，实现该任务的后台执行。

（3）任务开始执行后，系统会对任务的ID、结果文件以及存储位置等相关信息进行检索确定，并不断进行执行情况的反馈，方便任务管理模块更好的进行任务执行状态的监督。

（4）任务执行结束后，进行任务状态和结果存储URL的回调，并采用邮件方式将任务执行结果传递给学生或者管理人员。管理人员和学生获得任务执行成功信息后，进行相应的结果数据URL下载，如果任务执行失败，则会对学生或者管理人员进行任务错误的提示，并进行错误日志的建立。

4、结语

综上所述，充分结合了高职院校在线实训平台的实际需求情况来对在线实训平台的功能、结构以及数据建模设计进行了说明，同时对在线实训平台中核心主题数据模块、实训数据模块、特定数据模块、权限管理模块以及数据抽样调查模块的设计进行了全面的说明。通过该在线实训平台可以有效满足高职学生在线实训的相关要求，为提升学生专业知识掌握水平创造了更好的条件。

参考文献

[1] 周一凡. 高职院校在线实训平台的设计与实现[J]. 计算机与现代化,2011(4):21-23.

[2] 张会. 基于VR的互动式教学平台的设计与实现[D]. 四川:电子科技大学,2019.

[3] 王芳. 高职院校学业管理系统的设计与实现[J]. 电脑知识与技术,2018,14(35):69-70.

[4] 宁金叶,周惠芳. 开放式电工电子实训教学管理平台的研究与实践[J]. 教育现代化,2017,4(40):118-120. DOI:10.16541/j.cnki.2095-8420.2017.40.041.

[5] 梁成森. 面向高职高专教育特征的实验实训管理系统的设计与实现[D]. 河南:河南大学,2014. DOI:10.7666/d.Y2543248.

[6] 郑洪凯. 成都农业科技职业学院网络教学平台设计与实现[D]. 四川:电子科技大学,2013. DOI:10.7666/d.D772028

课题名称：疫情防控常态下智能化线上实训平台建设与研究，课题编号：2022KB050

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