[發明專利]教學工廠的多維度數字化教學資源庫及其構建方法和應用

在審

• 申請號: 201711010626.0
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107845045A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 馮毅萍;榮岡;趙久強;金炫智;張益;張光新
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06Q50/20
• 分類號: G06Q50/20
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種教學工廠的多維度數字化教學資源庫，其特征在于，包括：

多維度等級人才需求模型，通過企業智能制造能力成熟度模型映射得到；

能力評估器，根據多維度等級人才需求模型進行設計得到，用于評估學生的能力；

數字化教學資源，包括實體資源集和虛擬資源集；

多維度教學場景組態矩陣，表示為RES_sce(P×Q)，其中P表示智能制造數字化交付成熟度等級數量，Q表示不同交付成熟度等級資源可配置數字化教學資源的數量；

教學資源配置集合，表示覆蓋全域成熟度等級的不同教學場景所對應教學資源配置的集合。

2.根據權利要求1所述的多維度數字化教學資源庫，其特征在于，所述的實體資源集包括教學工廠產品數據、訂單數據、生產環境數據、生產設備數據及測控系統數據；所述的虛擬資源集包括教學環境數據、教學視頻、教學案例及教學軟件。

3.根據權利要求1所述的多維度數字化教學資源庫，其特征在于，某一交付成熟度等級的教學場景所對應的教學資源配置可表示為RES_con＝({RES_phy}，{RES_vir})，其中{RES_phy}表示對應該交付成熟度等級的教學場景下配置的實體資源集合，{RES_vir}表示對應該交付成熟度等級的教學場景下配置的虛擬資源集合。

4.一種教學工廠多維度數字化教學資源庫的構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據企業智能制造能力成熟度模型映射得到多維度等級人才需求模型和數字化交付成熟度等級模型；

(2)根據多維度等級人才需求模型構建教學工廠的概念模型和組成域模型，指導教學工廠的規劃設計和建設實施；

(3)根據所述的組成域模型構建教學工廠的數字化資源模型；教學工廠建設完成后，施工方根據數字化資源模型進行交付；根據數字化交付成熟度等級模型對交付的案例及數據進行評估，確定其交付成熟度等級；

(4)根據數字化交付成熟度等級模型，通過多維度教學場景組態矩陣設計覆蓋全域成熟度等級的教學場景方案，在其交付成熟度等級的基礎上，通過研究和實驗對交付的數字化資源進行多成熟度等級教學場景的擴展及提升，構建不同成熟度等級維度的數字化教學資源及實驗案例，形成多維度數字化教學資源庫。

5.根據權利要求4所述的多維度數字化教學資源庫的構建方法，其特征在于，步驟(2)中，教學工廠的概念模型包括全生命周期維及多層次管控維。

6.根據權利要求4所述的多維度數字化教學資源庫的構建方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的組成域模型包括資源域、組織域及服務域。

7.根據權利要求4所述的多維度數字化教學資源庫的構建方法，其特征在于，步驟(4)中，通過研究和實驗對交付的數字化資源進行多成熟度等級教學場景的擴展及提升包括：

根據數字化交付成熟度等級模型對所交付成熟度等級的教學場景案例及數據進行完備性評估，根據評估結果對交付案例進行補充及完善，添加相應數據，并將其補充到多維度數字化教學資源庫中；

以所交付成熟度等級的教學場景案例及數據為基礎，根據數字化交付成熟度等級模型進行不同成熟度等級的教學場景案例擴展，形成多成熟度等級對應的多維度教學場景案例，通過實驗得到相應的數據，并將其補充到多維度數字化教學資源庫中。

8.根據權利要求4所述的多維度數字化教學資源庫的構建方法，其特征在于，還包括：

(5)在采用多維度數字化教學資源庫進行實驗教學過程中，選擇新的教學案例及數字化教學資源，將其更新補充到多維度數字化教學資源庫中，形成多維度數字化教學資源庫的迭代進化。

9.根據權利要求1～8任一項所述的教學工廠多維度數字化教學資源庫的應用，其特征在于，包括：通過能力評估器評估學生的能力水平，根據評估結果通過多維度教學場景組態矩陣配置相應培養級別的教學場景及對應的教學資源配置，開展針對性的實驗教學。