基于數(shù)字化平臺的高職教學現(xiàn)場遠程監(jiān)控系統(tǒng)研究

摘要：為提升高職教學現(xiàn)場遠程監(jiān)控系統(tǒng)的實時性和響應速度，文章提出基于數(shù)字化平臺的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件選型和性能參數(shù)被精心設計，采用（Balance Sheet，B/S）硬件架構以保證穩(wěn)定的運行環(huán)境。軟件設計包括遠程訪問功能、數(shù)字化平臺的監(jiān)控指令以及遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫的建立。系統(tǒng)測試顯示，隨著監(jiān)測點增加，數(shù)據(jù)延遲降低，證實提高的實時性和響應速度滿足實時監(jiān)控和遠程指導的要求。

關鍵詞：數(shù)字化平臺；高職教學現(xiàn)場；監(jiān)控系統(tǒng)；運行環(huán)境

中圖分類號：TN311""文獻標志碼：A

0"引言

高等職業(yè)教育在培養(yǎng)高素質技術技能人才方面發(fā)揮著越來越重要的作用。遠程監(jiān)控系統(tǒng)的引入，可以有效打破傳統(tǒng)教學方式在時間、地點等因素的限制，實現(xiàn)了教學資源的優(yōu)化配置和高效利用。

現(xiàn)階段，關于遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究已經(jīng)取得了一定的成果，形成了較為成熟的技術體系和應用模式。然而，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)在實際運行中仍然存在一些問題。例如：杜惠娜等^［1］提出基于光纖通信技術的實驗室遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計的遠程監(jiān)控系統(tǒng)面臨數(shù)據(jù)傳輸量不足、安全穩(wěn)定性較差的問題，導致在遠程監(jiān)控過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸延遲、丟失或安全漏洞，從而影響教學質量和數(shù)據(jù)安全。蒙東剛等^［2］提出的遠程監(jiān)控系統(tǒng)編程靈活性不足，在特定條件下可能限制其使用效果，無法滿足現(xiàn)代高職教學現(xiàn)場實時監(jiān)控的需求。

數(shù)字化平臺利用先進的網(wǎng)絡技術和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，確保遠程監(jiān)控系統(tǒng)中視頻、音頻等多媒體數(shù)據(jù)的高效、穩(wěn)定傳輸，有效解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸量不足、延遲等問題^［3］。因此，文章旨在針對高職教學現(xiàn)場的特殊性，設計并開發(fā)一套基于數(shù)字化平臺的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對教學現(xiàn)場的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，為教學管理提供有力支持。

1"高職教學現(xiàn)場遠程監(jiān)控系統(tǒng)硬件設計

文章設計的高職教學現(xiàn)場遠程監(jiān)控系統(tǒng)采用B/S硬件架構^［4］，如圖1所示。

2"高職教學現(xiàn)場遠程監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計

2.1"設計遠程訪問功能

在高職教學現(xiàn)場遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，設計遠程訪問功能是確保監(jiān)控數(shù)據(jù)能夠從遠程位置安全、穩(wěn)定地訪問和管理的關鍵步驟。研發(fā)人員須要了解并確定教學現(xiàn)場的網(wǎng)絡架構，包括局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）和廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN）的配置；采用遠程桌面協(xié)議作為系統(tǒng)的遠程訪問方式^［5］；為選用的監(jiān)控設備分配一個唯一的IP地址，確保其在網(wǎng)絡中的可識別性；根據(jù)網(wǎng)絡架構，為監(jiān)控設備設置正確的子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關^［6］。遠程訪問參數(shù)設置如表1所示。

按照表1，設置遠程訪問參數(shù)。在配置完成后，配置遠程訪問的權限和密碼，確保只有授權人員能夠訪問監(jiān)控數(shù)據(jù)^［7-8］。

2.2"基于數(shù)字化平臺的教學現(xiàn)場遠程監(jiān)控

明確系統(tǒng)遠程監(jiān)控的目標與須要監(jiān)控的具體內容，分析需要哪些指令來實現(xiàn)遠程監(jiān)控。其次，通過數(shù)字化平臺，對不同區(qū)域的監(jiān)控設備進行編號和命名^［9］。對教學現(xiàn)場遠程監(jiān)控指令作出分類^［10］，如表2所示。

2.3"建立遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫

上述基于數(shù)字化平臺的教學現(xiàn)場遠程控制完畢后，在此基礎上，建立遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫，存儲并管理監(jiān)控信息數(shù)據(jù)。分析須要監(jiān)控和記錄的數(shù)據(jù)類型，預估數(shù)據(jù)庫須要存儲的數(shù)據(jù)量，設計系統(tǒng)遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)庫表結構，如表3所示。

3"系統(tǒng)測試

3.1"測試準備

本實驗以某高職院校的實訓操作課程為樣本對象，該實訓課程以機械加工為主，教學現(xiàn)場配置有多臺數(shù)控機床、鉗工臺、測量儀器等設備。實驗目標是通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對實訓現(xiàn)場的實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和分析，以及遠程指導和管理。

3.2"測試結果

為確保本次實驗測試結果的全面性和對比性，特別選取了文獻［1］和［2］中提及的2種主流遠程監(jiān)控系統(tǒng)作為參照基準，進行了詳盡的對比實驗。在高等職業(yè)實訓課程的實際教學環(huán)境中，設置了多組不同數(shù)量的監(jiān)測點，監(jiān)測點數(shù)量范圍在5至30個之間，旨在收集并對比這些監(jiān)測點在不同配置下的系統(tǒng)數(shù)據(jù)延遲數(shù)據(jù)。由此，能夠更加客觀地評估所測試的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的性能，與其他常規(guī)系統(tǒng)形成鮮明對比。對比結果如圖2所示。

通過圖2的對比結果可知，在所有監(jiān)測點個數(shù)下，文章設計的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)延遲均顯著低于2種常規(guī)系統(tǒng)。另一方面，隨著監(jiān)測點個數(shù)的增加，3種系統(tǒng)的數(shù)據(jù)延遲均有所增加，但設計系統(tǒng)的增長速率明顯低于常規(guī)系統(tǒng)。由此對比結果不難看出，設計的遠程監(jiān)控系統(tǒng)通過數(shù)字化平臺優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸和處理流程，顯著降低數(shù)據(jù)延遲，提高系統(tǒng)的實時性和響應速度，對于實時監(jiān)控、遠程指導和異常處理至關重要，能夠更好地滿足這些需求，以實現(xiàn)最佳的教學效果和管理效率。

4"結語

在數(shù)字化浪潮的推動下，高職教學現(xiàn)場遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實踐已成為教育領域的一大趨勢。經(jīng)過深入的探索與實踐不難發(fā)現(xiàn)，這一系統(tǒng)的建立不僅極大地提升教學質量，也為教學管理帶來前所未有的便捷。文章成功構建一個基于數(shù)字化平臺的高職教學現(xiàn)場遠程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)對高職教學現(xiàn)場的全面監(jiān)控與實時管理，不僅有效解決傳統(tǒng)教""學中存在的問題，也為學生提供更為豐富、生動的學習體驗。

隨著技術的不斷進步和應用場景的日益拓展，高職教學現(xiàn)場遠程監(jiān)控系統(tǒng)將迎來更為廣闊的發(fā)展空間，期待該系統(tǒng)能夠在提高教學質量、優(yōu)化資源配置、促進教育公平等方面發(fā)揮更大的作用。

參考文獻

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（編輯"王永超）

Research on the field remote monitoring system of higher vocational teaching based on digital platform

CHEN "Haiying

（Public Course Department， Tianmen Vocational College， Tianmen 431700， China）

Abstract： "To enhance the real-time performance and response speed of the remote monitoring system for vocational education teaching sites， this article proposes a remote monitoring system based on a digital platform. The system hardware selection and performance parameters are carefully designed， adopting a B/S hardware architecture to ensure a stable operating environment. Software design includes remote access functionality， monitoring instructions for digital platforms， and the establishment of remote monitoring databases. System testing shows that with the increase of monitoring points， data latency is low， confirming the improved real-time performance and response speed， meeting the requirements of real-time monitoring and remote guidance.

Key words： digital platform; vocational education teaching site; monitoring system; operating environment