軌道交通車輛專業(yè)仿真實訓基地建設(shè)研究

謝勇

武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學院 湖北 武漢 430000

引言

通過政、校、企、行、研多方參與、校企協(xié)同共建，將軌道交通車輛擬仿真實訓基地建設(shè)成為支撐我國高速鐵路高素質(zhì)創(chuàng)新型技術(shù)技能人才培養(yǎng)的重要基地、服務(wù)全國鐵路企業(yè)在職員工技能提升的訓練中心、促進高速鐵路新技術(shù)應(yīng)用與轉(zhuǎn)化的研發(fā)平臺、職業(yè)教育虛擬仿真實訓教學的示范高地，推動我國軌道交通車輛技術(shù)專業(yè)群辦學水平、培養(yǎng)質(zhì)量、服務(wù)能力全面提升。

1 仿真實訓基地總體建設(shè)方案

校企聯(lián)合創(chuàng)新合作，共建共享集“虛擬現(xiàn)實+模擬仿真+實訓操作”于一體的虛擬仿真實訓基地，集“實訓、教學、體驗、共享、研發(fā)”于一體，創(chuàng)新“理實虛”一體化教學模式，具備專業(yè)認知、實踐教學、應(yīng)用技術(shù)研究、社會培訓、企業(yè)真實生產(chǎn)、社會技術(shù)服務(wù)、技能鑒定、職業(yè)技能比賽等功能。建成虛擬現(xiàn)實中心，實現(xiàn)虛擬交互式體驗；建成模擬仿真中心，實現(xiàn)信息技術(shù)和實訓設(shè)施深度融合；建成實訓操作中心，對標職業(yè)技能競賽和職業(yè)技能鑒定。

1.1 虛擬現(xiàn)實中心

虛擬現(xiàn)實中心，包括軌道交通虛擬交互體驗區(qū)和軌道交通文化博物館；引進虛擬現(xiàn)實和人工智能等信息技術(shù)，購置虛擬仿真實訓設(shè)備，將信息技術(shù)和實訓設(shè)施深度融合，以虛助實、虛實結(jié)合，開發(fā)更多虛擬仿真實訓教學資源，進一步提質(zhì)培優(yōu)并擴大受益面，以專業(yè)群輻射全校其他軌道交通專業(yè)，實現(xiàn)共建共享[1]。

1.2 模擬仿真中心

以服務(wù)軌道交通行業(yè)為宗旨，以提升軌道交通車輛技術(shù)專業(yè)群人才崗位技能為目標，打造模擬仿真中心。其中包括軌道交通車輛模擬駕駛教學工廠、軌道交通車輛檢修與維護教學工廠、城市軌道交通車輛模擬駕駛仿真實訓車間、電力機車模擬駕駛仿真實訓車間、復(fù)興號CR400AF動車組機械師虛擬仿真實訓車間、城市軌道交通車輛檢修VR虛擬仿真實訓車間、電力機車檢修虛擬仿真實訓車間。

1.3 實訓操作中心

實訓操作中心以軌道交通行業(yè)駕駛、檢修等崗位技能需求為導向，對標職業(yè)技能競賽技術(shù)標準，引入項目教學，融合企業(yè)生產(chǎn)，打造軌道交通綜合訓練場，實現(xiàn)日常教學、“1+X”技能等級證書培訓、社會培訓服務(wù)等功能。

2 虛擬仿真實訓共享平臺建設(shè)

結(jié)合專業(yè)崗位職責，匯聚行業(yè)頂尖技術(shù)的優(yōu)勢，在現(xiàn)有實訓室的基礎(chǔ)上，建設(shè)滿足教、學、做一體的理虛實結(jié)合實訓中心，建設(shè)基于崗位職責的教學體系及虛擬仿真教學資源，建設(shè)用于教學、展示、創(chuàng)研等不同功能的空間，建設(shè)一體化管理和共享平臺。

職業(yè)教育云平臺總體架構(gòu)基于互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動計算等先進技術(shù)和理念，采用服務(wù)化、可水平擴展、彈性伸縮的架構(gòu)。在設(shè)計上遵循實用性、松耦合、高容錯性、易擴展等設(shè)計原則，通過多級緩存、靜態(tài)化、內(nèi)存計算等空間換時間的設(shè)計策略，分別在應(yīng)用和數(shù)據(jù)之中采用多機集群及讀寫分離的水平擴展，按業(yè)務(wù)域劃分系統(tǒng)及按業(yè)務(wù)分庫的垂直拆分、按功能特點的業(yè)務(wù)分片及分庫分表、服務(wù)分層及冷熱數(shù)據(jù)分離的水平拆分等設(shè)計理念，以支撐職業(yè)教育云平臺在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下所需具備的大數(shù)據(jù)、高并發(fā)、高性能、高可用、易擴展等技術(shù)特性。依托平臺服務(wù)的開放平臺，職業(yè)教育云在互聯(lián)網(wǎng)上能實現(xiàn)與“其他第三方應(yīng)用系統(tǒng)”的對接；實現(xiàn)與“院校大數(shù)據(jù)中心”、“院校大資源中心”、“院校教育管理中心”以及院校合作企業(yè)的無縫對接，實現(xiàn)互通互享、共創(chuàng)共建職業(yè)院校數(shù)字化校園新生態(tài)[2]。

3 虛擬仿真實訓教學資源建設(shè)

依托虛擬仿真實訓基地多方資源，實現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新、合作開發(fā)教學實訓資源及項目的功能。通過校企合作，吸引多專業(yè)、復(fù)合型的人才組成項目小組，參與合作開發(fā)，促進教師科研創(chuàng)新、學生技能提升。

校企合作開發(fā)優(yōu)質(zhì)VR課程資源，全面開創(chuàng)技術(shù)革新，促進科研成果孵化，將VR技術(shù)全面應(yīng)用于教學實訓活動中，并以成果的形式在VR展示體驗區(qū)中體驗，通過體驗及教學實訓運用進一步進行創(chuàng)新提升，達到“教研科研帶動創(chuàng)新”的目的。

校企合作開發(fā)虛擬仿真類資源，展現(xiàn)“看不見、進不去、動不得、難再現(xiàn)”等不能開展現(xiàn)場教學和實驗的場景環(huán)境，解決傳統(tǒng)實訓“做不到”“做不好”“做不了”“做不上”的問題。

4 教師團隊建設(shè)

實施“頭雁”工程，由基地項目負責人帶領(lǐng)，成立項目管理小組，引進企業(yè)技術(shù)技能大師，組建專兼結(jié)合的專業(yè)群示范性虛擬仿真教師團隊，建成虛擬仿真教師團隊資源建設(shè)工作室1個，開發(fā)虛擬仿真實訓教學資源；校企共建國家級標準的虛擬仿真“雙師型”教師培養(yǎng)體系，結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)的知識學習、技術(shù)實驗，提升師資隊伍虛擬仿真軟硬件應(yīng)用實操水平，形成課程應(yīng)用教研成果，打造一支軌道交通職業(yè)教育領(lǐng)域的“理+虛+實”相結(jié)合虛擬仿真實訓操作專業(yè)教學團隊和資源開發(fā)教師團隊。

5 虛擬仿真應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新平臺建設(shè)

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心以促進科技成果轉(zhuǎn)化、培養(yǎng)虛擬仿真科技企業(yè)為宗旨。社會服務(wù)培訓中心為中小學職業(yè)教育啟蒙提供支持，拓寬職業(yè)認知體驗；為全國軌道交通企業(yè)提供列車司機、車輛檢修等專業(yè)知識培訓服務(wù)，提高專業(yè)技能；為全國軌道交通職業(yè)院校師資提供提質(zhì)培優(yōu)服務(wù)。

6 結(jié)束語

建成能夠?qū)μ摂M仿真實訓基地、教學中心軟硬件進行科學管理的共享平臺。建立健全共建共享平臺的資源標準和推廣機制，進一步擴大優(yōu)質(zhì)資源覆蓋面，強化優(yōu)質(zhì)資源在教育教學中的實際應(yīng)用，提升軌道車輛技術(shù)專業(yè)群人才培養(yǎng)質(zhì)量，更好地服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟及軌道交通運輸行業(yè)，全面實現(xiàn)校企資源、跨校資源互聯(lián)互通。