一种基于建筑材料全生命周期驱动的教学实训系统

本发明涉及建筑材料教学领域，尤其涉及到一种基于建筑材料全生命周期驱动的教学实训系统。

背景技术：

1、建筑材料是在建筑工程中所应用的各种材料（例如，水泥、玻璃、陶瓷、混凝土等），在高校中，建筑材料相关专业用于培养掌握必要建筑材料生产基本理论知识以及具备较强的建筑材料生成相应岗位实际操作能力的高素质人才，不同于传统工科专业，建筑材料专业由于建筑材料种类多、发展快、技术工艺长、岗位类别多等特点，对于学生的实际操作能力具有更高的要求，学校提供的教学实训能够提高学生实际操作能力的同时，也能够提高学生对理论知识的理解，提升学生的综合竞争力。

2、在现有技术中，为建筑材料领域的在校学生提供教学实训的方式通常为学校为每个专业联系教学实训的企业，该专业的学生去往对应企业执行某一个岗位的实训。但在实际中，这样的教学实训方式具有以下问题：

3、（1）学校成本问题：由于建筑类院系下面关于建筑材料的专业众多，不同专业通常针对建筑材料生命周期中不同时期岗位的专业技能与课程；例如，陶瓷材料相关专业中具有陶瓷化学分析和性能检测、坯釉料制备、坯料成型、陶瓷烧结，陶瓷装饰、工艺设计和生产技术管理等。若为每个专业针对每个生命时期的方向单独联系教学实训的企业，学校方具有较大的人力、时间、经济成本的压力。

4、（2）学生适配问题：考虑到每个专业学生自身的职业规划不同，相当一部分学生对其他专业或建筑材料领域的相关知识更感兴趣，职业规划更偏向于其他方向，若采用现有技术中提供的教学实训方式，无法为每个学生提供最合适的教学实训，使得教学固化程度高，不利于学生能力提升。

5、（3）实训评估问题：现有技术中提供的教学实训方式，需要为每个专业针对每个方向单独联系教学实训的企业，导致无法为每个学生生成评价标准统一的实训结果评估。

6、因此，如何为建筑材料专业领域的在校学生提供成本更低、学生适配性更高、评估准确性更高的教学实训方案，是一个亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种基于建筑材料全生命周期驱动的教学实训系统，旨在解决目前建筑材料专业领域的教学实训方案由校方与企业方统一调配，学生方被动接受调配，导致学校成本高、学生适配性低以及实训评估准确性不高的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于建筑材料全生命周期驱动的教学实训系统，所述系统包括：教学实训平台以及与其通信连接的实训终端和学生终端；其中：

3、所述学生终端包括：

4、加入请求模块，被配置为向教学实训平台提交项目加入请求；其中，所述项目加入请求包括建筑材料的实训请求类别和实训请求岗位；

5、任务执行模块，被配置为在接收到实训终端发送的实训任务时，提取所述实训任务中被分配到的实训内容；

6、所述教学实训平台包括：

7、信息匹配模块，被配置为在接收到目标学生终端发送的项目加入请求时，提取所述项目加入请求中的实训请求类别和实训请求岗位，匹配所述项目加入请求对应的建筑材料全生命周期实训图，并将所述目标学生终端的实训用户信息写入建筑材料全生命周期实训图中；

8、数据包生成模块，被配置为判断所述建筑材料全生命周期实训图中的每一个岗位节点是否写入完成，若是，生成教学实训项目数据包，并将所述教学实训项目数据包发送至实训终端；

9、所述实训终端包括：

10、任务发送模块，被配置为在接收到教学实训平台发送的教学实训项目数据包时，提取所述教学实训项目数据包中每个学生终端的实训用户信息，并向每个学生终端发送实训任务。

11、可选的，所述系统还包括：学校终端；其中：

12、所述学校终端包括：

13、建立请求模块，被配置为向教学实训平台发送教学实训建立请求；其中，所述教学实训建立请求包括目标建筑材料的类别信息和岗位信息；

14、承办确定模块，被配置为根据接收的所述教学实训建立请求对应的教学实训承办请求，确定目标实训承办用户，并向所述教学实训平台发送实训承办确认信息；

15、所述教学实训平台包括：

16、公告生成模块，被配置为在接收到教学实训建立请求时，生成教学实训请求公告；其中，所述教学实训请求公告在被所述实训终端识别时，生成所述教学实训请求公告对应的教学实训建立请求；

17、所述实训终端包括：

18、承办请求模块，被配置为向教学实训平台发送教学实训承办请求；其中，所述教学实训承办请求包括目标建筑材料的实训承办项目信息。

19、可选的，所述教学实训平台包括：

20、项目提取模块，被配置为在接收到所述教学实训平台发送的实训承办确认信息时，提取所述教学实训承办请求中的教学实训项目信息；

21、实训图生成模块，被配置为根据所述教学实训项目信息，生成目标建筑材料的全生命周期实训图；其中，所述全生命周期实训图包括若干个依次连接的岗位节点。

22、可选的，所述信息匹配模块包括：

23、信息提取单元，被配置为在接收到学生终端发送的项目加入请求时，提取所述项目加入请求中的实训请求类别和实训请求岗位；

24、实训图匹配单元，被配置为根据所述实训请求类别，在实训列表中匹配对应的建筑材料的全生命周期实训图；

25、节点匹配单元，被配置为根据所述实训请求岗位，在建筑材料的全生命周期实训图中匹配对应的岗位节点；

26、信息写入单元，被配置为调用所述学生终端的实训用户信息，在所述全生命周期实训图中对应的岗位节点写入所述学生终端的实训用户信息。

27、可选的，所述教学实训平台包括：

28、关键信息提取模块，被配置为在教学实训平台生成建筑材料的全生命周期实训图时，提取所述建筑材料的全生命周期实训图对应教学实训项目信息中的关键信息；

29、实训列表建立模块，被配置为建立每个建筑材料的全生命周期实训图与关键信息的关联关系，生成实训列表。

30、可选的，所述教学实训平台包括：

31、项目搜索模块，被配置为在接收到学生终端发送的项目搜索请求时，提取所述项目搜索请求中关于建筑材料的第一关联信息，根据所述第一关联信息在实训列表中执行与关键信息的第一相似度匹配，生成按第一相似度从高到低排列的初始的实训搜索列表；

32、列表优化模块，被配置为获取所述学生终端的实训用户信息，提取所述实训用户信息中关于建筑材料的第二关联信息，根据所述第二关联信息在初始的实训搜索列表中执行与每个建筑材料的全生命周期实训图对应关键信息的第二相似度匹配，根据第二相似度匹配结果，对初始的实训搜索列表进行优化，获得最终的实训搜索列表；

33、搜索结果输出模块，被配置为将所述实训搜索列表中每个建筑材料的全生命周期实训图的索引信息输出至学生终端，所述索引信息在被学生终端识别时，生成实训搜索列表中每个建筑材料的全生命周期实训图，以使学生终端根据索引信息向教学实训平台提交项目加入请求。

34、可选的，列表优化模块，具体包括：

35、提取单元，被配置为根据第二相似度匹配结果，生成按第二相似度从高到低排列的实训搜索列表，提取所述实训搜索列表中每个建筑材料的全生命周期实训图对应关键信息与实训用户信息的第二相似度数值；

36、次序调整单元，被配置为根据第二相似度数值与次序调整参考值的乘积，确定对初始的实训搜索列表中每个建筑材料的全生命周期实训图的次序调整位次，并基于所述次序调整位次调整所述初始的实训搜索列表，获得最终的实训搜索列表。

37、可选的，列表优化模块，具体包括：

38、搜索实训请求提取单元，被配置为获取目标时段内学生终端根据教学实训平台生成的实训搜索列表发送的若干个项目加入请求，提取每个所述项目加入请求中的实训请求类别；

39、次序调整参考值更新单元，被配置为判断所有项目加入请求中所述实训请求类别与实训搜索列表中排在首位的每个建筑材料的全生命周期实训图的匹配率是否低于预设匹配率阈值，若是，提高或降低所述次序调整参考值，直至所述匹配率不低于预设匹配率阈值。

40、可选的，所述实训终端包括：

41、实训数据采集模块，被配置为采集每个学生终端在执行实训任务中被分配到的实训内容时的实训数据，并将所述实训数据发送至学校终端；

42、所述学校终端包括：

43、实训评估模块，被配置为根据实训终端发送的每个学生终端的实训数据与标准实训参考数据的差异度，生成每个学生终端的实训评估结果。

44、可选的，所述全生命周期实训图中若干个依次连接的岗位节点中具有至少一组关联岗位节点，每组关联岗位节点中至少包括依次连接的影响岗位节点和受影响岗位节点；所述实训评估模块包括：

45、获取所述影响岗位节点的第一实训数据，利用所述第一实训数据在建筑材料的全生命周期实训图对应的实训数据曲线中，匹配所述受影响岗位节点的标准实训推断数据；

46、根据所述受影响岗位的第二实训数据在标准实训推断数据与标准实训参考数据之间的偏向关系，生成受影响岗位对应的学生终端的实训评估结果。

47、本发明的有益效果在于：提出了一种基于建筑材料全生命周期驱动的教学实训系统，所述系统包括教学实训平台以及与其通信连接的实训终端和学生终端。本发明通过建立建筑材料全生命周期实训图，由学生终端根据自身需求提交项目加入请求，逐步填充整个建筑材料全生命周期实训图中的每个岗位节点，由此生成教学实训项目执行的数据包，再通过实训终端利用数据包建立对应学生终端的关联关系，实现基于建筑材料全生命周期驱动的教学实训项目的启动，使具有不同职业领域规划的学生能够根据自身的需求选择教学实训内容，同时，能够将多个建筑材料专业领域的学生进行统一的教学实训项目安排与管理，减轻了学校方的教学实训管理压力，另外，全生命周期的教学实训需求使得企业方不用为某一个专业单独预留实训岗位，以及不用为该实训岗位的上下游岗位安排具有生产力的实训辅助人员，学生自身就能提供一个完整的建筑材料全生命周期生产链条，减轻了由于提供教学实训对企业生产的影响，使更多企业能够加入提供教学实训的企业名单，进而减轻了学校方寻找和匹配企业方的难度。