轨道交通车辆专业仿真实训基地建设研究

2021-11-30谢勇

科学与信息化 2021年17期

谢勇

武汉铁路职业技术学院湖北武汉 430000

引言

通过政、校、企、行、研多方参与、校企协同共建，将轨道交通车辆拟仿真实训基地建设成为支撑我国高速铁路高素质创新型技术技能人才培养的重要基地、服务全国铁路企业在职员工技能提升的训练中心、促进高速铁路新技术应用与转化的研发平台、职业教育虚拟仿真实训教学的示范高地，推动我国轨道交通车辆技术专业群办学水平、培养质量、服务能力全面提升。

1 仿真实训基地总体建设方案

校企联合创新合作，共建共享集“虚拟现实+模拟仿真+实训操作”于一体的虚拟仿真实训基地，集“实训、教学、体验、共享、研发”于一体，创新“理实虚”一体化教学模式，具备专业认知、实践教学、应用技术研究、社会培训、企业真实生产、社会技术服务、技能鉴定、职业技能比赛等功能。建成虚拟现实中心，实现虚拟交互式体验；建成模拟仿真中心，实现信息技术和实训设施深度融合；建成实训操作中心，对标职业技能竞赛和职业技能鉴定。

1.1 虚拟现实中心

虚拟现实中心，包括轨道交通虚拟交互体验区和轨道交通文化博物馆；引进虚拟现实和人工智能等信息技术，购置虚拟仿真实训设备，将信息技术和实训设施深度融合，以虚助实、虚实结合，开发更多虚拟仿真实训教学资源，进一步提质培优并扩大受益面，以专业群辐射全校其他轨道交通专业，实现共建共享[1]。

1.2 模拟仿真中心

以服务轨道交通行业为宗旨，以提升轨道交通车辆技术专业群人才岗位技能为目标，打造模拟仿真中心。其中包括轨道交通车辆模拟驾驶教学工厂、轨道交通车辆检修与维护教学工厂、城市轨道交通车辆模拟驾驶仿真实训车间、电力机车模拟驾驶仿真实训车间、复兴号CR400AF动车组机械师虚拟仿真实训车间、城市轨道交通车辆检修VR虚拟仿真实训车间、电力机车检修虚拟仿真实训车间。

1.3 实训操作中心

实训操作中心以轨道交通行业驾驶、检修等岗位技能需求为导向，对标职业技能竞赛技术标准，引入项目教学，融合企业生产，打造轨道交通综合训练场，实现日常教学、“1+X”技能等级证书培训、社会培训服务等功能。

2 虚拟仿真实训共享平台建设

结合专业岗位职责，汇聚行业顶尖技术的优势，在现有实训室的基础上，建设满足教、学、做一体的理虚实结合实训中心，建设基于岗位职责的教学体系及虚拟仿真教学资源，建设用于教学、展示、创研等不同功能的空间，建设一体化管理和共享平台。

职业教育云平台总体架构基于互联网、云计算、大数据、移动计算等先进技术和理念，采用服务化、可水平扩展、弹性伸缩的架构。在设计上遵循实用性、松耦合、高容错性、易扩展等设计原则，通过多级缓存、静态化、内存计算等空间换时间的设计策略，分别在应用和数据之中采用多机集群及读写分离的水平扩展，按业务域划分系统及按业务分库的垂直拆分、按功能特点的业务分片及分库分表、服务分层及冷热数据分离的水平拆分等设计理念，以支撑职业教育云平台在互联网环境下所需具备的大数据、高并发、高性能、高可用、易扩展等技术特性。依托平台服务的开放平台，职业教育云在互联网上能实现与“其他第三方应用系统”的对接；实现与“院校大数据中心”、“院校大资源中心”、“院校教育管理中心”以及院校合作企业的无缝对接，实现互通互享、共创共建职业院校数字化校园新生态[2]。

3 虚拟仿真实训教学资源建设

依托虚拟仿真实训基地多方资源，实现协同创新、合作开发教学实训资源及项目的功能。通过校企合作，吸引多专业、复合型的人才组成项目小组，参与合作开发，促进教师科研创新、学生技能提升。

校企合作开发优质VR课程资源，全面开创技术革新，促进科研成果孵化，将VR技术全面应用于教学实训活动中，并以成果的形式在VR展示体验区中体验，通过体验及教学实训运用进一步进行创新提升，达到“教研科研带动创新”的目的。

校企合作开发虚拟仿真类资源，展现“看不见、进不去、动不得、难再现”等不能开展现场教学和实验的场景环境，解决传统实训“做不到”“做不好”“做不了”“做不上”的问题。

4 教师团队建设

实施“头雁”工程，由基地项目负责人带领，成立项目管理小组，引进企业技术技能大师，组建专兼结合的专业群示范性虚拟仿真教师团队，建成虚拟仿真教师团队资源建设工作室1个，开发虚拟仿真实训教学资源；校企共建国家级标准的虚拟仿真“双师型”教师培养体系，结合虚拟现实技术的知识学习、技术实验，提升师资队伍虚拟仿真软硬件应用实操水平，形成课程应用教研成果，打造一支轨道交通职业教育领域的“理+虚+实”相结合虚拟仿真实训操作专业教学团队和资源开发教师团队。