職業(yè)能力虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)實(shí)踐
——以城市軌道交通虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心為例

張 輝 劉亞蘋(píng) 高曉成

（河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河北·石家莊 050035）

1 軌道交通類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀

隨著我國(guó)城市軌道交通行業(yè)快速發(fā)展，對(duì)城市軌道交通專(zhuān)業(yè)人才的需求日益劇增，這給我國(guó)軌道交通類(lèi)職業(yè)教育帶來(lái)了良好發(fā)展契機(jī)，同時(shí)為實(shí)訓(xùn)教學(xué)帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)：第一，城市軌道交通行業(yè)的特殊性，導(dǎo)致學(xué)生到企業(yè)生產(chǎn)一線進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)比較困難；第二，隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)，新設(shè)備、新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，城市軌道交通企業(yè)對(duì)人才的專(zhuān)業(yè)能力和綜合素質(zhì)提出了更高要求；第三，軌道交通類(lèi)實(shí)訓(xùn)設(shè)備大多價(jià)格昂貴，有限的教學(xué)設(shè)備與大量增加的教學(xué)需求之間產(chǎn)生了矛盾，實(shí)踐教學(xué)在時(shí)間和空間上受到了制約。

2 城市軌道交通虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)實(shí)踐

河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院城市軌道交通虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心于2017年建成并投入使用，占地面積2500m2，設(shè)備總值2738萬(wàn)元，在2019年被立項(xiàng)為省級(jí)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)項(xiàng)目。實(shí)訓(xùn)中心圍繞城市軌道交通專(zhuān)業(yè)群，對(duì)接城市軌道交通運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域站務(wù)、乘務(wù)、車(chē)輛檢修、信號(hào)維護(hù)、通信維護(hù)、供配電檢修等關(guān)鍵崗位，以“全實(shí)景”呈現(xiàn)工作過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐技能為目標(biāo)，重點(diǎn)解決教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目高危、高成本、操作不可逆等難題，創(chuàng)新了符合行業(yè)需要的新型人才培養(yǎng)理念，豐富了實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源，提高了實(shí)訓(xùn)設(shè)備利用率，全面推進(jìn)了教學(xué)信息化建設(shè)，促進(jìn)了人才培養(yǎng)質(zhì)量的全面提升。

2.1 建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源

按照“有虛有實(shí)、能實(shí)不虛、以虛補(bǔ)實(shí)、以實(shí)帶虛”的建設(shè)思路，聯(lián)合石家莊地鐵、鄭州捷安高科等城軌運(yùn)營(yíng)及技術(shù)研發(fā)企業(yè)，針對(duì)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)維護(hù)領(lǐng)域調(diào)度指揮、信號(hào)維護(hù)、通信維護(hù)、車(chē)輛檢修、供配電檢修等關(guān)鍵崗位群，建設(shè)了軌道運(yùn)營(yíng)、軌道通信控制、列車(chē)駕駛與維護(hù)和牽引供電等四大虛擬仿真實(shí)訓(xùn)區(qū)。利用3D、VR等信息技術(shù)，還原城市軌道交通“全過(guò)程、全系統(tǒng)、全實(shí)景”生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)現(xiàn)場(chǎng)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程不可見(jiàn)的不足；由于依靠虛擬仿真技術(shù)“再現(xiàn)”城軌運(yùn)營(yíng)企業(yè)工作現(xiàn)場(chǎng)，在滿(mǎn)足實(shí)訓(xùn)設(shè)備配置水平和數(shù)量與實(shí)訓(xùn)教學(xué)和技能培訓(xùn)的需要相匹配的前提下，可大為減少實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地面積和實(shí)訓(xùn)硬件采購(gòu)數(shù)量，解決城市軌道交通實(shí)踐教學(xué)中“多環(huán)節(jié)、高風(fēng)險(xiǎn)、高成本、事故情景不可逆”的難題。

圖1：城市軌道交通虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心教學(xué)資源構(gòu)成

2.2 重構(gòu)課程體系

按照專(zhuān)業(yè)設(shè)置與產(chǎn)業(yè)需求對(duì)接、課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接、教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程對(duì)接要求，充分結(jié)合虛擬仿真技術(shù)，對(duì)接主要崗位群的核心能力，對(duì)專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行重新梳理，構(gòu)建基于“基本能力—專(zhuān)項(xiàng)能力—多崗協(xié)同能力—技術(shù)革新能力”能力遞進(jìn)關(guān)系的“平臺(tái)課—方向課—綜合課—拓展課”分層教學(xué)體系，將分站務(wù)、乘務(wù)、車(chē)輛維修、通信設(shè)備維修、信號(hào)設(shè)備維修、供電設(shè)備維修等崗位標(biāo)準(zhǔn)、技能大賽標(biāo)準(zhǔn)和“1+X”職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)一一融入其中（見(jiàn)圖 2）。

圖2：基于能力遞進(jìn)關(guān)系的專(zhuān)業(yè)課程體系

校企開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

與軌道交通運(yùn)維企業(yè)及技術(shù)開(kāi)發(fā)公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)基于3D或VR等現(xiàn)代信息化技術(shù)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，將軌道交通運(yùn)營(yíng)企業(yè)典型工作案例轉(zhuǎn)化為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)區(qū)即可體驗(yàn)到城軌運(yùn)營(yíng)企業(yè)中相關(guān)崗位的真實(shí)需求，滿(mǎn)足學(xué)生能力訓(xùn)練需要。針對(duì)城軌列車(chē)區(qū)間失電處置、城軌牽引變電所故障倒閘處理等突發(fā)事故，開(kāi)發(fā)多工種、多地點(diǎn)、多崗位、多環(huán)節(jié)聯(lián)動(dòng)實(shí)訓(xùn)，通過(guò)情景再現(xiàn)仿真方式反復(fù)練習(xí)，掌握突發(fā)事故的發(fā)生和預(yù)防機(jī)理以及應(yīng)急處理技能，不但有效解決了“多環(huán)節(jié)、高風(fēng)險(xiǎn)、事故情景不可逆”的難題，同時(shí)可大為減少實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地面積和實(shí)訓(xùn)硬件采購(gòu)數(shù)量，解決了“高成本”的難題，有效緩解了目前城市軌道交通行業(yè)快速發(fā)展和實(shí)訓(xùn)條件短缺之間的矛盾。

2.3 教學(xué)模式改革

基于“學(xué)情可預(yù)測(cè)、演練可模擬、設(shè)備可拆裝、運(yùn)營(yíng)可重現(xiàn)”的虛實(shí)結(jié)合教學(xué)環(huán)境，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)，將具體實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的教學(xué)過(guò)程分為情境導(dǎo)入、任務(wù)準(zhǔn)備、任務(wù)實(shí)施、任務(wù)總結(jié)、任務(wù)拓展五步遞進(jìn)環(huán)節(jié)，采用“課前自主學(xué)習(xí)—課中任務(wù)實(shí)施—課后拓展提升”的教學(xué)模式，在教學(xué)過(guò)程中，從知識(shí)、能力、素質(zhì)、創(chuàng)新等多個(gè)維度對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位評(píng)價(jià)。

3 城市軌道交通虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心資源共享

實(shí)訓(xùn)中心目前可開(kāi)設(shè)區(qū)間火災(zāi)、大客流、信號(hào)設(shè)備故障等212個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生可在虛擬的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中開(kāi)展單項(xiàng)和多崗位聯(lián)合實(shí)訓(xùn)，滿(mǎn)足了城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理專(zhuān)業(yè)群內(nèi)學(xué)生規(guī)?；瘜?shí)訓(xùn)教學(xué)需求。在2020年新冠疫情期間，專(zhuān)業(yè)群教師借助實(shí)訓(xùn)中心各類(lèi)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)資源，開(kāi)發(fā)了SPOC課36門(mén)，完成了800人次的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目線上教學(xué)。

此外，實(shí)訓(xùn)中心通過(guò)搭建城市軌道交通虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，將虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目向公眾進(jìn)行共享，目前平臺(tái)已經(jīng)上線的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括優(yōu)質(zhì)MOOC資源、CBTC仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、車(chē)站級(jí)ATS仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、模擬駕駛實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)等。依托實(shí)訓(xùn)中心，為校外學(xué)生、企業(yè)員工和社會(huì)學(xué)習(xí)者提供了良好的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)，拓展了實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度、延伸了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的時(shí)間和空間、實(shí)現(xiàn)了共享模式下的規(guī)?；虒W(xué)和自學(xué)，提升了實(shí)訓(xùn)中心“教與學(xué)”的雙重功效。

4 城市軌道交通虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心運(yùn)行保障措施

4.1 積極推進(jìn)校企共建

依托河北省交通職教集團(tuán)、京津冀滬寧晉川職教聯(lián)盟等平臺(tái)，校企多方協(xié)同，形成城市軌道交通虛擬仿真實(shí)訓(xùn)資源共建共享聯(lián)盟，充分利用聯(lián)盟成員單位的優(yōu)質(zhì)資源，共同開(kāi)發(fā)、使用、更新資源。

在實(shí)訓(xùn)資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中加強(qiáng)與軌道交通運(yùn)維企業(yè)的聯(lián)系，以貼近運(yùn)維企業(yè)，還原工作現(xiàn)場(chǎng)為目的，以真實(shí)的線路區(qū)間、車(chē)輛段為背景進(jìn)行模型開(kāi)發(fā)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)崗位作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行虛擬仿真資源開(kāi)發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)化、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目企業(yè)化的效果，提高實(shí)訓(xùn)資源的使用針對(duì)性。

4.2 建立健全管理機(jī)制

實(shí)訓(xùn)中心先后制定了《城市軌道交通虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心管理規(guī)定》《實(shí)訓(xùn)中心開(kāi)放教學(xué)暨社會(huì)開(kāi)放管理制度》《實(shí)訓(xùn)中心安全檢查制度》等各項(xiàng)管理制度及操作規(guī)程，保障實(shí)訓(xùn)中心運(yùn)行安全。另外，實(shí)訓(xùn)中心定期舉行實(shí)訓(xùn)安全知識(shí)培訓(xùn)，2020年，師生培訓(xùn)人時(shí)數(shù)達(dá)2千余人次，實(shí)現(xiàn)全年安全運(yùn)行無(wú)事故。此外，實(shí)訓(xùn)中心聘請(qǐng)學(xué)生以勤工儉學(xué)方式擔(dān)任實(shí)訓(xùn)中心管理員助理，協(xié)助教師開(kāi)展實(shí)訓(xùn)中心的日常管理和消防安全巡查等工作。

4.3 逐步完善考核體系

實(shí)訓(xùn)中心采用自我考核、校企重點(diǎn)考核相結(jié)合的考核方式，自我考核重視對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量、經(jīng)費(fèi)使用績(jī)效、師資隊(duì)伍建設(shè)水平、日常管理進(jìn)行定期考核；校企重點(diǎn)考核實(shí)踐教學(xué)新方法應(yīng)用、教學(xué)效果評(píng)價(jià)新機(jī)制的探索等方面，鼓勵(lì)教師利用新方法開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)，提高實(shí)踐教學(xué)效果。