神州视翰实训教学辅助系统

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神州视翰实训教学辅助系统

发布时间：2023.11.16 信息来源：神州视翰

一、实训教学辅助系统的定义

可视化实训教学辅助系统，设计来源于中高职院校，专业实训课教学场景下的真实需求，系统从“备、演、练、评、考、赛”多个维度为实训教师、学生提供必要的教与学的支持，为教研提供辅助手段，提供多种教学管理方式。解决传统围观式教学效率低、操作过程无存档、重复指导轻度大等问题，并辅助实现勤练促学、研考促学、竞赛促学，最终提高学校教学效率，解决实际实训教学场景中的面临的几大核心问题。

系统借助学校现有校园网络、多媒体平台及5G网络，通过先进的视频编解码技术及传输技术，将授课教师操作过程的特写画面、现场的全景画面、课件画面及外接辅助设备的画面，实时无损的传输到多媒体教学平台当中进行显示，利于班内所有学生的学习使用，同时，名借助5G网络、校园有线/无线网络将现场的画面，实时传播到互联网当中，便于不在现场的学生及教师，进行远程的学习，具备在线互动的功能。

二、系统解决哪些问题

1. 解决围观教学问题

传统的职业教育存在着一种困境，即围观式教学。在这种情境下，学生常常难以清晰地观看和听到操作细节的示范，"看不见，听不着"，这迫使老师不得不反复进行操作演示。

实训教学辅助系统专为应对这一问题而设计，采用多轴多角度摄像头和灵活的支架方案，同时支持一键无线多点强制投屏。突破了传统空间限制，使教学更加便捷和高效。

2. 解决理实一体化教学面临困境

传统的理实一体化教学有两种形式：课程一体化教学、教师一体化教学。

课程一体化由不同教师分别担任理论性强的教学和实际操作要求高的教学。学生面临着理论与实践分裂的现实困境。理论教学时通常依赖于图文材料或网络视频等资源，当他们需要应对复杂的大型操作设备时，往往陷入一种陌生的环境。而在实践课程中，学生可能由于对理论知识的理解不足或者遗忘，盲目地跟随老师的操作步骤，不能真正理解操作背后的原理，缺乏深刻的体验和理解。

教师一体化教学即所有授课内容均由一位教师担任。教师一体化教学要求教师具备更高的综合素质和能力，不仅拥有坚实的学科知识和教育背景，还具备丰富的实际经验和教育技巧，能够跨足理论与实践的领域，双师型教师在当前教育体系中相对稀缺。

我们的产品可以应对这些挑战，通过视频结合的方式，将设备操作实景与理论PPT结合展现，实现理论与实践的无缝结合。它不仅有助于学生理解和应用知识，还能为教师提供了强大的备课工具，提升了教学效果，有助于学校培养双师型教师。

3. 解决实训小组教学的困境

传统的小组教学，老师在课堂上需要长时间在组间行走，同时需要高声讲解。由于无法及时的看清所有小组的操作情况，指导往往无法及时进行。

我们的产品能够实现老师在大屏幕前观看所有小组的操作流程，同时支持老师实时回退观看学生操作中的错误问题，提供更及时和有效的指导。支持多种小组教学方式，对比教学、擂台教学方式等。为老师提供了更全面和灵活的教学支持，有助于提高教学效果，提高了教学质量。

4. 有助于学校教学资源建设与沉淀

我们的系统具备多路实时同录功能，支持实时批注和录制，支持课程中的实时分段管理，允许课中、课后点评和回看；可以实现教学资源的实时积累，有助于教师更好地记录和分享他们的教学经验，有助于不断完善校本教材、丰富校本资源，提高教育质量。

5. 师资力量不足

实训专业的教师不仅需要具备扎实的理论知识，还需要具备丰富的实践经验和创新能力，但目前大部分中、高职院校的师资力量不足。

6. 实训专业教学资源不足

由于实训专业（尤其是智能制造、数控机床、工业机器人、新能源汽修、高端焊接等专业）需要大量的实践操作，很多学校的教学设施和设备不完善，无法满足学生的实践需求。

7. 实践教学环节薄弱

学生在校期间缺乏实际操作经验，影响了毕业生的就业竞争力。

8. 传统教学方法单一

传统的实训教学方法主要依赖于课堂讲授和示范操作，学生在学习过程中缺乏实际操作的机会，难以掌握实际技能。

9. 评价体系不完善

目前，很多职校的实训专业的评价体系主要以考试成绩为主，忽视了学生的实践能力和创新能力的培养。

10. 教学质量监控不到位

老师很难同时兼顾多个学习小组的实操情况，难以保证教学效果和培养质量。

三、实训教学辅助系统在教学当中的优势

1. 优势：

> 技术优势：产品纯国产化设计，技术完全自主可控，丰富的硬件平台设计生产经验，多年软件研发积累、并且具备未来AI拓展的条件，技术优势凸显。

> 先发优势：目前市场上大部分厂家还是以常规实训录课为主。而我们的产品已抢险认识到多角度、隐蔽视觉等专业视频展现的重要性，并且我们的技术方案天然支持这一点，多路视频的接入、编码、传输、展现是目前很多同类产品不具备的。

> 教材深度结合优势：系统的设计理念源自于教材，对于行业、政策和职业教育深入研究，与教研主任与教师深度交流探讨到特定专业授课的细节和要点，系统采用现代化的教育技术手段，使学生能够在实际工作环境中获得实际操作经验，提高学生的实践能力。

> 行业高度化认知优势：系统设计紧密追随政策导向，聚焦于数控机床专业、智能制造、航空航天新材料、机电制造、工业机器人和焊接等专业领域。这些领域可以最大程度地发挥我们产品的优势，同时树立良好的产品品牌和口碑。

> 人员及服务优势：产品售后团队遍布全国，由一支高度专业和经验丰富的团队组成。视翰的售后团队具备完整的解决方案交付能力，还能够为客户提供全方位的支持和服务。

> 综合成本优势：实训产品的研发基于前期比较稳定的技术，开发周期相对较短，研发综合成本低。基于现有的售后服务架构，人员团队部署成本低。从综合来看，产品具备综合成本优势。

2.对教学的帮助：

> 提高教学质量：视频实训教学系统的引入将有助于提高烹饪专业的教学质量，使学生更好地掌握实际技能。

培养学生的实践能力：通过视频实训教学系统的实践环节，学生可以在实际工作环境中获得实际操作经验，提高学生的实践能力。

> 拓宽教学资源：视频实训教学系统可以为教师提供丰富的教学资源，帮助教师更好地开展教学活动。

提高就业率：通过视频实训教学系统的实践环节，学生在校期间可以获得丰富的实际操作经验，提高毕业生的就业竞争力。

四、专业场景下的设计

实训教学辅助系统主要的作用在于，辅助实训老师更好的进行实操教学，为教学方式的创新提供必要的手段，给学生提供高效的学习环境，为学生提供公平的学习方式。在不同的实训专业课的教学场景下，我们会提供不同的解决方案，以当前各校较火的数控机床专业为例，我们通过与老师多次的交流及产品长期的运行、优化，针对数控机床专业方案进行如下设计：

1、多视角画面展现：包含控制面板操作按键及键值的展现、按键操作后液晶屏幕上的数据及机床运行状态的展现、机床内各轴向运动加工画面的展现、机床刀库换刀画面的展现，单个加工中心（五轴机床）最少要将7个不同角度的画面，根据教学需要任意的切换、录制、直播给学生，以提升学生对重要知识点的掌握和认知；

2、易操作：所有教学需要的画面，均采用固定摄像采集的方式，无需人为操作，老师只需通过点选画面的方式即可完成教学画面的切换、展示操作；

3、软件易用：系统提供时移回看、片断截取、自定义打点批注的功能，让老师在上课的过程中就完成对整个教学过程的编辑、标注工作，生有有重要标记的教学视频资源，便于老师或学生进行课后的学习，提升学习的效率；

4、深度对接：机床运行状态、当前操作、键值数据等画面，并非通过摄像机进行采集，为了达到更好的展示效果，我们与机床进行了更深层次的对接，直接获取机床运行的数据，并通过网络传输到实训系统当中进行展示、录制，展示画面更清晰；

与数控机床进行数据对接方面，目前我们已适配部分应用西门子、华中数控等控制平台的机床，在进行底层对接时，一般采用NC-Link通过协议进行对接，如不支持会采用MES的方式，或者机床厂家提供公有可开放的协议，我们按协议的需求方式进行数据上的抓取和对接，将教学中需要学生清晰了解到的数据、键值、工作状态、预警信息等内容，实时同步的展现到多媒体大屏当中并进行录制。

上面讲了数控机床专业，我们除多视解隐蔽画面的展现，还有更深层次的数据对接录制，在其他的专业当中，我们同样进行了更深入的了解及设计，如汽修专业我们对接了示教仪当中的数据，实时展现给学生进行教学；急救教学专业，接入了模拟人的实时数据进行教学展现；高端焊接专业，我们设计了专用摄像机，可以清晰看清老师焊接操作的全部过程。

五、实训教学辅助系统适用的专业

系统适用于具备如下特征的实训教学专业

> 对动手能力要求高的实训专业；

> 需要第一视角对手的动作进行检验控制的；

> 需要对多个教学视角进行操作验证的；

> 要与教案、板书紧密结合，需要理论教学与实训操作相互印证的；

> 不通过第一视角，其他人无法学习的；

> 聚集教学可能扰乱教学秩序，存在安全隐患的；

> 原考试方法需要很多老师同时进行考评的（监堂、评估的）、考试组织难的、竟赛评估产生分歧的；

> 老师不好请的、老师常做教研的、学校常申报成果的、组织精品教案；

> 未来就业渠道广泛、符合国家发展需要的

结合上述的特征，我们的产品可广泛应用于数控机床专业、高端智能制造专业、机械加工专业、汽车维修专业、智能焊接专业、护理专业、急救教学专业及其他符合上述特征的专业。