智能運維模式下VR技術(shù)引領(lǐng)信號實訓(xùn)室建設(shè)

胡靖 吳礦寧 聶廣福

摘?要：實訓(xùn)室建設(shè)以及實訓(xùn)項目開發(fā)是職業(yè)教育教學(xué)工作中重要環(huán)節(jié)，是提升學(xué)生綜合素質(zhì)及實踐技能水平的人才基地。在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)日漸成熟的今天，智慧交通已經(jīng)成為軌道交通發(fā)展方向。本文結(jié)合重慶公共運輸職業(yè)學(xué)院實際，以鐵道信號自動控制專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)為例，探討如何在智能運維式下利用傳統(tǒng)實訓(xùn)室建設(shè)與VR/AR等新技術(shù)的有效結(jié)合來提升鐵道信號自動控制專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)對標行業(yè)標準的技能型人才。

關(guān)鍵詞：職業(yè)教育;VR;鐵道信號;實訓(xùn)教學(xué);智能運維

一、?緒論

軌道交通對于城市經(jīng)濟發(fā)展起著重要的帶動作用，而城市發(fā)展對于軌道交通網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展又提出了越來越高的要求。2019年交通運輸部推行第一批交通強國建設(shè)試點地區(qū)，軌道交通建設(shè)迎來了新一輪快速發(fā)展時期，對于已經(jīng)基本實現(xiàn)智能化的軌道交通來說，智能運維是下一個階段發(fā)展目標，智能運維是建立在信號基礎(chǔ)設(shè)備上的，以狀態(tài)修為最終發(fā)展方向，如何在技術(shù)快速發(fā)展的現(xiàn)在培養(yǎng)能充分滿足智能運維需求的技能型人才，對各高等職業(yè)院校提出了更高的要求。

二、?鐵道信號自動控制檢修實訓(xùn)中心建設(shè)背景

鐵道信號專業(yè)是軌道交通智能化、智慧化運行的核心，是服務(wù)于國家建設(shè)交通強國戰(zhàn)略的重點專業(yè)，我國發(fā)展交通強國的總目標是建設(shè)“安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟”的現(xiàn)代化綜合交通運輸體系。2020年國家提出“推動都市圈市域（郊）鐵路加快發(fā)展意見”，提出大力發(fā)展市郊鐵路，對優(yōu)化城市功能布局、促進大中小城市和小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展、擴大有效投資等具有一舉多得之效，有利于發(fā)揮中心城市輻射帶動作用，有利于擴大公共交通服務(wù)供給、有效緩解城市交通擁堵、推進新型城鎮(zhèn)化發(fā)展。長遠來看，軌道交通會帶來中國城市化的轉(zhuǎn)變，幫助大城市進行人口、功能的疏散。很明顯，地鐵已經(jīng)不堪重負，而使命，正悄然落在市郊鐵路的頭上。職業(yè)教育背負著培養(yǎng)多樣化人才、傳承技術(shù)技能、促進就業(yè)創(chuàng)業(yè)的重要職責(zé)，但當(dāng)前全國各高職院校鐵道信號人才規(guī)模不足、結(jié)構(gòu)不合理、無法緊跟智能化交通新技術(shù)發(fā)展的問題越發(fā)凸顯。

因此，培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才是實現(xiàn)交通強國的重中之重。在全國范圍內(nèi)，很多高職院校都開設(shè)了軌道交通相關(guān)專業(yè)，但普遍缺乏與現(xiàn)場技能相匹配的實訓(xùn)硬件設(shè)備，特別是隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)發(fā)展，軌道交通已經(jīng)進入智能化交通向智慧交通發(fā)展階段，各院校實訓(xùn)設(shè)備無法緊跟技術(shù)更新，與現(xiàn)場最新設(shè)備存在較大差距，同時由于軌道交通企業(yè)安全責(zé)任重大，學(xué)生不便在頂崗實習(xí)階段獨立上崗和熟悉設(shè)備。因此，大部分職業(yè)院校培養(yǎng)的鐵道信號專業(yè)學(xué)生無法在入職后迅速勝任工作崗位。而建設(shè)高質(zhì)量的鐵道信號自動控制檢修實訓(xùn)中心是解決軌道交通信號類人才培養(yǎng)問題的重要手段。

我校從建校初期開始系統(tǒng)化構(gòu)建軌道交通實訓(xùn)中心，建設(shè)過程中多次與成都鐵路局重慶電務(wù)段、職培基地相關(guān)專家交流建設(shè)方案，于2017年建成行業(yè)領(lǐng)先的鐵道信號自動控制檢修實訓(xùn)中心。

建設(shè)過程中“邊建設(shè)、邊研發(fā)、邊改革、邊實踐”，基于仿真實訓(xùn)中心探索出覆蓋各專業(yè)的“理實一體化”課程體系，推行了以“工作過程為導(dǎo)向”的項目式教學(xué)模式，構(gòu)建了“校內(nèi)實訓(xùn)+校外實習(xí)”的“雙主體”實踐教學(xué)機制，為了緊跟智能化交通發(fā)展方向，于2017年開始建設(shè)VR實訓(xùn)室，重點用于解決最新智能化設(shè)備不足問題。

實訓(xùn)室應(yīng)用實踐6年以來，學(xué)院在人才培養(yǎng)、專業(yè)建設(shè)、教學(xué)改革、技能競賽、對外培訓(xùn)、社會服務(wù)等方面都取得了顯著成績。

三、?鐵道信號自動控制檢修實訓(xùn)中心情況介紹

利用校企合作共同研發(fā)的機制和最優(yōu)的性價比建成了處于行業(yè)領(lǐng)先、國內(nèi)先進水平的智能化、多功能鐵道信號自動控制檢修實訓(xùn)中心，通過引入VR系統(tǒng)，基本實現(xiàn)了鐵路現(xiàn)場信號設(shè)備型號全覆蓋，并應(yīng)用于鐵道類專業(yè)群、科研和社會服務(wù)能力的提升，在鐵道類專業(yè)群提升教學(xué)質(zhì)量活動中取得顯著效果和社會效益，被重慶市教委、市人社局及交通運輸部鐵道信號專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會作為重慶及西南地區(qū)信號類專業(yè)職業(yè)技能競賽定點基地，已成為重慶市系統(tǒng)培養(yǎng)軌道交通信號類專業(yè)人才的教育培訓(xùn)基地，為重慶市及西南地區(qū)軌道交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了有力的人才支撐，得到了各級領(lǐng)導(dǎo)的肯定。

（一）校企共建，充分運用智能化技術(shù)，建成了西南地區(qū)領(lǐng)先鐵道信號自動控制檢修實訓(xùn)中心

1、在智能制造，工業(yè)4.0，新基建的背景下，傳統(tǒng)實訓(xùn)模式已經(jīng)無法滿足產(chǎn)業(yè)升級對新型復(fù)合技術(shù)技能人才的培養(yǎng)，因此學(xué)院研究建設(shè)了VR/AR實訓(xùn)基地，利用該實訓(xùn)室解決現(xiàn)有實訓(xùn)存在的各類問題，例如通過VR實訓(xùn)項目開發(fā)，解決職業(yè)教育實訓(xùn)教學(xué)中的三高三難問題，完善更新鐵路信號現(xiàn)場常用最新設(shè)備，能真實模擬現(xiàn)場信號設(shè)備、車站、編組站及現(xiàn)場線路，進行不同型號信號設(shè)備認知實訓(xùn)及各型號信號基礎(chǔ)設(shè)備拆裝實訓(xùn)。

2、2017年研究建設(shè)了鐵道綜合實訓(xùn)場，按照現(xiàn)場標準1：1建設(shè)，設(shè)備型號與建設(shè)與現(xiàn)場完全一致，能滿足現(xiàn)場信號工作業(yè)標準，實現(xiàn)實訓(xùn)項目對標信號工考核，達到培養(yǎng)學(xué)生技能直接對標企業(yè)崗位需求目的，并開展訂單班“中級信號工”考核。

3、研究建設(shè)鐵道信號檢修實訓(xùn)室，對標信號工考核各項基礎(chǔ)技能操作，通過該實訓(xùn)室培養(yǎng)學(xué)生基本動手能力與開路故障排查能力，以此實訓(xùn)室培養(yǎng)出了一批技能卓越同學(xué)，在全國/市職業(yè)技能比賽中獲國家“一等獎”1次、“三等獎”2次，重慶市“一等獎”3次、?“二等獎”4次、“三等獎”1次等優(yōu)異成績。

（二）依托實訓(xùn)中心建設(shè)，全面提升信號專業(yè)群教學(xué)、科研和社會服務(wù)能力

1、服務(wù)國家“一帶一路”戰(zhàn)略，利用學(xué)院鐵道信號自動控制實訓(xùn)室，服務(wù)于學(xué)院“中泰高職教育合作項目”“緬甸仰光省公共交通高級管理研修班項目”，為學(xué)院泰緬留學(xué)生授課，提升泰緬留學(xué)生技能操作水平，服務(wù)于學(xué)院開設(shè)的“泰國鐵道交通技術(shù)專業(yè)師資研修班”，作為“一帶一路”戰(zhàn)略師資培訓(xùn)基地，對各國上百名師生提供了信號專業(yè)培訓(xùn);