高職鐵道機車運用與維護(hù)專業(yè)群虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)與實踐

摘 要：為適應(yīng)我國軌道交通智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級需求，有效破解教學(xué)“三高三難”痛點和難點，切實推進(jìn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)與職業(yè)教育教學(xué)的深度融合，賦能職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展，西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院以鐵道機車運用與維護(hù)高水平專業(yè)群建設(shè)為依托，以國家級職業(yè)教育虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為引領(lǐng)，對接軌道交通生產(chǎn)實際，采用“虛擬現(xiàn)實+智慧教育”的創(chuàng)新性教育教學(xué)模式，深化教學(xué)改革，充分發(fā)揮基地在推進(jìn)教學(xué)改革、加強教學(xué)建設(shè)、提高教學(xué)質(zhì)量上的引領(lǐng)、示范、輻射作用，助力軌道列車智能運維工匠人才培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：職業(yè)教育 專業(yè)群 虛擬仿真 教學(xué)改革

0 引言

為貫徹落實教育部《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動計劃（2020—2023年）》《關(guān)于開展職業(yè)教育示范性虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)工作的通知》[1]等系列文件精神，西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院軌道列車智能運行與維護(hù)系統(tǒng)職業(yè)教育虛擬仿真實訓(xùn)基地依托鐵道機車運用與維護(hù)專業(yè)群（陜西省“雙高”高水平專業(yè)群）實訓(xùn)基地進(jìn)行建設(shè)?；亟ㄔO(shè)聚焦軌道列車司機培養(yǎng)要求高、難度大、周期長等發(fā)展問題，堅持產(chǎn)教融合，以軌道列車駕駛與檢修崗位技術(shù)技能和職業(yè)特質(zhì)為雙主線，培養(yǎng)具有軌道列車操縱及非正常行車處理技能、數(shù)字化精準(zhǔn)檢修技能、較強的抗壓能力、應(yīng)變能力、決策能力、風(fēng)險預(yù)判能力等職業(yè)技能。該基地將企業(yè)真實崗位標(biāo)準(zhǔn)融入教學(xué)全過程，以虛擬環(huán)境呈現(xiàn)真實生產(chǎn)環(huán)境，實施數(shù)字化教學(xué)改革，通過軟件資源、外設(shè)硬件結(jié)合的方式身臨其境地進(jìn)入教學(xué)，實現(xiàn)以實帶虛、以虛助實、虛實融合的教學(xué)模式創(chuàng)新，有效破解軌道列車運用、檢修相關(guān)專業(yè)實訓(xùn)中“高投入、高損耗、高風(fēng)險、難實施、難觀摩、難再現(xiàn)”等教學(xué)困境[2]，助力軌道列車智能運維人才培養(yǎng)。

1 基于三鐵融合，打造綜合基地

近些年，虛擬仿真技術(shù)在高校實踐教學(xué)中得到充分應(yīng)用[3]，虛仿基地堅持“科技引領(lǐng)、虛實融合、共建共享、育訓(xùn)結(jié)合”的原則，按照“頂層設(shè)計、應(yīng)用驅(qū)動、資源共享、示范引領(lǐng)”的思路，按照“產(chǎn)教融合牽動匠心，科技賦能引夢前行”建設(shè)主旨，聚焦軌道交通運營智能化、集成化發(fā)展方向，與中國中車、西安鐵路局等企業(yè)深度合作，對接軌道交通生產(chǎn)實際，以“云、大、物、智、移”新一代信息技術(shù)為支撐，以國家級職業(yè)教育虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為引領(lǐng)，對接軌道列車運用與檢修相關(guān)崗位群，充分發(fā)揮校企“共建、共享、互利、共贏”資源優(yōu)勢，打造了集高鐵、普鐵、地鐵領(lǐng)域多工種聯(lián)合演練于一體的綜合虛仿基地。以培養(yǎng)“精規(guī)范、熟駕駛、擅檢修、勇?lián)?dāng)”的復(fù)合型高素質(zhì)技術(shù)技能人才為目標(biāo)，建設(shè)智慧化、專業(yè)化、高水平鐵道機車運用與維護(hù)專業(yè)群虛擬仿真實訓(xùn)基地，持續(xù)深化“虛實交互、學(xué)做一體”實訓(xùn)教學(xué)模式改革，打造軌道列車人才培養(yǎng)高地，實現(xiàn)了“教育鏈、人才鏈、實訓(xùn)鏈”與“產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、培訓(xùn)鏈”有機銜接。

該基地將企業(yè)真實工作崗位標(biāo)準(zhǔn)融入教學(xué)全過程，以虛擬環(huán)境呈現(xiàn)真實生產(chǎn)環(huán)境，實施數(shù)字化教學(xué)改革，實現(xiàn)了以實帶虛、以虛助實、虛實融合的教學(xué)模式創(chuàng)新，有效破解軌道列車運用、檢修相關(guān)專業(yè)實訓(xùn)中“三高三難”教學(xué)困境，助力軌道列車智能運維工匠人才培養(yǎng)。

2 健全基地特色，開拓創(chuàng)新優(yōu)勢

2.1 標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)、靶向定制，資源建設(shè)高度還原生產(chǎn)場景

參照國家鐵路專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)、鐵路專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和鐵路工種職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等30余項，立足軌道交通列車運維領(lǐng)域工作崗位標(biāo)準(zhǔn)，與中國中車等龍頭合作，以校企共建、產(chǎn)教融合為抓手，靶向定制涵蓋軌道交通生產(chǎn)、運營、維護(hù)全過程的數(shù)字化資源，建成了標(biāo)準(zhǔn)一致、操作流程及環(huán)節(jié)同步現(xiàn)場作業(yè)、教學(xué)情境還原生產(chǎn)場景的虛擬仿真資源50余個。

2.2 數(shù)字賦能、健全機制，雙線三層貫通人才培養(yǎng)周期

基于企業(yè)調(diào)研和職業(yè)崗位需求，以立德樹人為根本，按照人才培養(yǎng)需求和培養(yǎng)規(guī)律要求，將實訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計為專業(yè)基礎(chǔ)模塊、專業(yè)核心模塊、專業(yè)拓展模塊三個層次，“技術(shù)技能、職業(yè)特質(zhì)”與“理實一體、虛實融合”兩主線貫穿整個課程體系，系統(tǒng)推進(jìn)教材建設(shè)、資源建設(shè)、虛仿基地建設(shè)、實訓(xùn)基地建設(shè)、人才培養(yǎng)“五位一體”，為學(xué)生提供較為方便的學(xué)習(xí)環(huán)境[4]，以專業(yè)基礎(chǔ)能力實踐為起點，專項能力、綜合能力為重點，數(shù)字賦能課堂，理虛實融合，教學(xué)做一體，提升學(xué)生職業(yè)能力。

2.3 虛實融合、重塑課堂，學(xué)習(xí)情境保障雙重素養(yǎng)提升

以“虛實融合、學(xué)做一體”的數(shù)字化教學(xué)模式為導(dǎo)向重塑課堂，數(shù)字賦能課堂，創(chuàng)設(shè)智慧學(xué)習(xí)空間，搭建“虛境+仿境+實境”學(xué)習(xí)情境，實施課前、課中、課后三階段，思政教育、安全教育、勞動教育、崗位標(biāo)準(zhǔn)四融入，理論和實踐、實踐和崗位、校內(nèi)和校外、線上和線下四結(jié)合的教學(xué)模式[5]，實現(xiàn)軌道列車工匠人才職業(yè)技能素養(yǎng)和數(shù)字素養(yǎng)同步提升。

3 聚焦育人路徑，優(yōu)化基地建設(shè)

3.1 融通企業(yè)真數(shù)據(jù)，校企共建真場景

學(xué)校聯(lián)合中國中車、西安鐵路局等企業(yè)組建基地資源開發(fā)小組，以列車運用與檢修典型工作崗位任務(wù)為載體，完成專業(yè)基礎(chǔ)模塊、專業(yè)核心模塊、專業(yè)拓展模塊等3個虛擬仿真單元60余個企業(yè)真實案例，及時將軌道列車運用與檢修企業(yè)的新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范、新工藝、新技術(shù)、“1+X”職業(yè)技能等級證書標(biāo)準(zhǔn)等融入人才培養(yǎng)全過程。教學(xué)資源融入課程思政元素，包括安全教育、操作規(guī)范、工匠精神等，充分利用虛擬仿真技術(shù)提供給學(xué)生基于視覺、聽覺方面感官刺激的模擬環(huán)境，多維度、全流程、全范圍的真實反映列車運用與維護(hù)生產(chǎn)全過程，確保教學(xué)內(nèi)容同步迭代產(chǎn)業(yè)發(fā)展[6]。

3.2 對接企業(yè)真任務(wù)，推動教學(xué)真改革

數(shù)字化改革是提升教學(xué)質(zhì)量的重要手段，充分利用AR、VR技術(shù)，創(chuàng)設(shè)“虛境+仿境+實境”學(xué)習(xí)情境，將教學(xué)內(nèi)容中看不見、動不得、講不清、難再現(xiàn)的部分以信息化方式展現(xiàn)，實施“項目貫穿、三單引入、雙環(huán)互嵌、立體訓(xùn)練”項目探究教學(xué)法。項目貫穿、三單引入：依據(jù)項目選場景，融巴山精神、高鐵精神、工匠精神、勞動精神于教學(xué)，激發(fā)愛國情、報國志，通過學(xué)習(xí)任務(wù)單、特質(zhì)要素單和資源目錄單等“三單”，明確任務(wù)目標(biāo)；依據(jù)學(xué)情分小組，自主探究、合作研學(xué)。雙環(huán)互嵌：小組按照技能點要求單兵練習(xí)，按照單項能力要求合作訓(xùn)練，開展組內(nèi)自主探究、合作研學(xué)、角色互換，組內(nèi)比拼、過關(guān)考核等形成小循環(huán)；立體訓(xùn)練：實施單兵練、合作練，分場景、分崗位角色練，生生互動、師生互動多方法練，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)技能和素養(yǎng)的同步提升[7]。

3.3 增強校企真應(yīng)用，開創(chuàng)產(chǎn)教新成就

智能運維仿真基地聚焦軌道交通產(chǎn)業(yè)和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展，依托國家級教師實踐流動站、軌道交通未來教育科技創(chuàng)新基地、鐵路“雙師型”教師培訓(xùn)基地、鐵路產(chǎn)教融合型創(chuàng)新實訓(xùn)基地，全方位提升基地建設(shè)水平和育人成效。以實現(xiàn)產(chǎn)教融合為目的，不斷深化“學(xué)校對接集團公司、二級院部對接站段、教研室對接車間、教師對接工程技術(shù)人員”的緊密型校企合作“四級對接”的機制，逐層厘清合作內(nèi)容，以基地發(fā)展和共享為紐帶，校企共同制定人才培養(yǎng)方案、開發(fā)課程。推進(jìn)100余個典型案例數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推進(jìn)課堂革命，建立健全“產(chǎn)教融合”“課證融通”的育人模式[8]。在建設(shè)期內(nèi)，遴選、聘請5名從事列車駕駛、列車檢修、列車制造等現(xiàn)場運用、維修、制造、工藝等崗位的工程師，承擔(dān)教學(xué)任務(wù)和虛仿基地建設(shè)任務(wù)，保證列車運用、維修與數(shù)字化制造技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

3.4 緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展，共建產(chǎn)教融合實訓(xùn)基地

緊跟軌道交通裝備智能化、集成化發(fā)展發(fā)展趨勢，按照“頂層設(shè)計、應(yīng)用驅(qū)動、資源共享、示范引領(lǐng)”的思路，建成集教學(xué)、實訓(xùn)、培訓(xùn)、科研、競賽、科普等功能為一體的產(chǎn)教融合實踐基地?；叵群螳@國家級生產(chǎn)性實訓(xùn)基地、國家級職業(yè)教育虛擬仿真實訓(xùn)基地、國家機車司機培訓(xùn)基地等國家級建設(shè)項目5項，舉辦全國職業(yè)院校鐵道運輸類專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)條件建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)研討審定會2次，主持開發(fā)鐵道機車專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)條件建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)5個，建設(shè)成果被武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院、廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院等多所兄弟院校借鑒學(xué)習(xí)。

3.5 堅持示范引領(lǐng)，提升社會服務(wù)能力

依托國家級虛擬仿真實訓(xùn)基地、國家級職業(yè)教育“雙師型”教師培訓(xùn)基地、全國鐵路科普教育基地等平臺，服務(wù)軌道列車運營與維護(hù)產(chǎn)業(yè)。主持或參與制訂了教育部國家教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)6項，開發(fā)5個省級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)了地鐵全自動運行系統(tǒng)教材2部，開展軌道交通企業(yè)創(chuàng)新項目32項，其中有11項參加秦創(chuàng)原創(chuàng)新平臺路演及參展項目（專利）并在企業(yè)實際應(yīng)用，軌道車輛智能溫效系統(tǒng)項目轉(zhuǎn)化金額600余萬元。實施“千站百段工程”，在企業(yè)設(shè)立了培訓(xùn)點，為一線企業(yè)開展送教上門活動，完成職業(yè)培訓(xùn)6000人次/年。開展“一帶一路”沿線技術(shù)人員培訓(xùn)，落實中國—中亞峰會成果，年均接待各類外賓培訓(xùn)參觀300余人。

4 基地功能完善，建設(shè)成效凸顯

4.1 教研相長碩果累累

基地在建設(shè)期內(nèi)主持建成國家級和省級教學(xué)資源庫各1個，建成省級精品在線課程2門，獲首屆全國優(yōu)秀教材建設(shè)獎1項，獲省級教學(xué)成果特等獎1項，立項省級以上課題8項，培養(yǎng)虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用專業(yè)帶頭人和骨干教師15人，教師參加教學(xué)能力比賽，獲全國職業(yè)院校技能大賽教學(xué)能力比賽一等獎1項、二等獎2項、陜西省職業(yè)院校技能大賽教學(xué)能力比賽獲獎6項。

4.2 人才培養(yǎng)成效突出

基地承辦了全國鐵道機車專業(yè)學(xué)生技能大賽兩屆，陜西省城軌車輛技術(shù)學(xué)生技能大賽三屆。每年有鐵道機車專業(yè)群及訂單班、現(xiàn)代學(xué)徒制班的學(xué)生1000余人在基地進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，學(xué)生參加省級及以上虛擬仿真類大賽獲獎8項，學(xué)生參加“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”、全國交通運輸行業(yè)職業(yè)技能大賽等賽項獲國家級獎項5項，省級獎項36項。中國教育報、光明網(wǎng)、工人日報等主流媒體報道虛仿基地數(shù)字化教學(xué)課堂10余次。

4.3 交流合作影響擴大

兩年來依托虛仿基地開發(fā)教育部國家教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)2個，省級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3個，開展軌道交通企業(yè)創(chuàng)新項目2項，優(yōu)化職業(yè)培訓(xùn)方案4個，完成社會培訓(xùn)、接待國內(nèi)外參觀500余人，完成300余名學(xué)生職業(yè)教育啟蒙研學(xué)活動。岡比亞駐華大使夫人Jammeh Nyima Gambjan說：“虛擬基地模擬很真實，設(shè)備操作簡單，我們國家沒有這樣成熟的鐵路技術(shù)，這一點需要我們學(xué)習(xí)。我回家后要把看到的場景轉(zhuǎn)述給我的丈夫，未來希望兩國間可以有更多的國際合作?！?/p>

5 結(jié)束語

專業(yè)群聚焦軌道交通運營智能化、集成化發(fā)展方向，與軌道制造和運營企業(yè)深度合作，以國家級職業(yè)教育虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為引領(lǐng)，建成集高鐵、普鐵、地鐵領(lǐng)域多工種聯(lián)合演練于一體的綜合虛仿基地，形成了“虛實融合、學(xué)做一體”的數(shù)字化教學(xué)模式，實現(xiàn)職業(yè)能力培養(yǎng)場景化，實現(xiàn)了沉浸式“真崗實做”。教育部原副部長魯昕對我校構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)場景，推動教學(xué)質(zhì)量評價改革等予以充分肯定；被央視、新華網(wǎng)等媒體推介30余次，吸引湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院等20余所院校交流學(xué)習(xí)。

基金項目：2023年度陜西省職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會專項課題“高軌道列車類高水平專業(yè)群構(gòu)建研究與實踐”（項目編號：2023SZX486）。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部等九部門關(guān)于印發(fā)職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動計劃（2020—2023年）的通知：教職成[2020]7號[A].[2020-11-12].http：//www.Moe.gov.cn/srcsite/A07/zcs_zhgg/202009/t20200929_492299.html.

[2]關(guān)于開展職業(yè)教育示范性虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)工作的通知：教職成司函[2020]26號[A].[2020-10-21].http：//jyt.ah.gov.cn/tsdw/zyycrjyc/tzgg/40371714.html.

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