職業(yè)院校軌道交通車輛專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)與教學(xué)應(yīng)用

周愛萍，金立艷，陶雨濛

（南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 211188）

1 實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的必須性

隨著城市軌道交通的迅速發(fā)展，城軌交通專業(yè)人才的需求與日俱增，軌道交通專業(yè)人才的緊缺問題亟需解決。因此，城市軌道交通車輛專業(yè)成了近幾年職業(yè)院校爭(zhēng)相開辦的新型專業(yè)[1-3]。南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院的軌道交通學(xué)院自創(chuàng)辦以來主要開設(shè)有：城市軌道交通車輛、城市軌道交通信號(hào)、城市軌道交通機(jī)電等相關(guān)專業(yè)。為了提高專業(yè)教學(xué)效果、提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、培養(yǎng)高質(zhì)量的軌道交通專業(yè)技能型人才，學(xué)院從籌劃到建成歷時(shí)兩年著力打造一個(gè)大型的、滿足多專業(yè)實(shí)訓(xùn)需求的城市軌道交通綜合實(shí)訓(xùn)基地，涵蓋了城市軌道交通車輛專業(yè)、通號(hào)以及機(jī)電等方面的教育教學(xué)設(shè)施。筆者全程參與了城市軌道交通車輛專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地的設(shè)計(jì)與建設(shè)，并將相關(guān)實(shí)訓(xùn)設(shè)備全面應(yīng)用到實(shí)踐教學(xué)過程中。下面將針對(duì)車輛專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)與教學(xué)應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)論述。

2 城軌交通車輛專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)與教學(xué)應(yīng)用

城市軌道交通綜合實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)中車輛實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)主要涉及5個(gè)區(qū)域，總體如圖1所示。

圖1 城軌交通綜合實(shí)訓(xùn)基地分布

2.1 城軌車輛綜合實(shí)訓(xùn)區(qū)

以南京某條線路列車為仿真原型，建設(shè)全長(zhǎng)12 m帶司機(jī)室仿真艙體，其外型、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等與真實(shí)列車一致。仿真車體由底架、端墻、側(cè)墻以及車頂?shù)炔糠诌B接而成，包括與真實(shí)車輛車體結(jié)構(gòu)一致的墻板、門窗、端梁、立柱等結(jié)構(gòu)部件。列車駕駛室內(nèi)的列車操縱設(shè)備包含司控器、緊急對(duì)講設(shè)備及必要的按鈕、開關(guān)等電器，同時(shí)配有司機(jī)座椅、電氣控制柜以及緊急逃生門等設(shè)施，與真實(shí)車輛基本一致。此區(qū)域是為滿足學(xué)生對(duì)駕駛室內(nèi)設(shè)備的認(rèn)知以及體驗(yàn)真實(shí)駕駛操作，滿足對(duì)城軌車輛車體結(jié)構(gòu)、內(nèi)裝設(shè)備、車門系統(tǒng)以及乘客信息系統(tǒng)等相關(guān)設(shè)備的實(shí)訓(xùn)需求。艙體的后端安裝一套真實(shí)車輛貫通道設(shè)備，包含踏板、渡板、連桿等真實(shí)結(jié)構(gòu)，滿足學(xué)生對(duì)貫通道結(jié)構(gòu)認(rèn)知以及設(shè)備檢修的實(shí)訓(xùn)要求。

艙體旁設(shè)置車輛檢修平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)檢修人員進(jìn)行車頂設(shè)備的檢修作業(yè)。學(xué)生可以登頂認(rèn)識(shí)車頂受電弓以及空調(diào)設(shè)備的布置，滿足對(duì)車頂設(shè)備的認(rèn)知需求。艙體車頂布置真實(shí)電動(dòng)受電弓，學(xué)生通過操作司機(jī)室的受電弓升降弓按鈕，對(duì)車頂受電弓進(jìn)行升降弓操作，滿足學(xué)生認(rèn)知受電弓的結(jié)構(gòu)并觀察受電弓升降弓的工作原理。在登頂學(xué)習(xí)過程中體驗(yàn)車輛檢修的真實(shí)場(chǎng)景，并認(rèn)識(shí)到進(jìn)行登頂車輛檢修安全作業(yè)的流程和要求。

總之，車輛綜合實(shí)訓(xùn)區(qū)內(nèi)的設(shè)備完全滿足“城市軌道交通車輛構(gòu)造”“城軌交通車輛檢修”等專業(yè)核心課程中的車體、內(nèi)裝、車門、列車通信系統(tǒng)以及貫通道等設(shè)備的學(xué)習(xí)和認(rèn)知，以及相關(guān)設(shè)備檢修作業(yè)的掌握。

2.2 城軌車輛機(jī)械檢修實(shí)訓(xùn)區(qū)

（1）轉(zhuǎn)向架實(shí)訓(xùn)區(qū)。配備1∶2全鋼仿真動(dòng)車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架模型各一套，包含：轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、空氣彈簧、液壓減振器、抗側(cè)滾扭力桿、牽引電機(jī)、齒輪箱、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、輪對(duì)管路等主要部件，滿足學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的認(rèn)知、轉(zhuǎn)向架工作原理的理解與掌握。同時(shí)配有相應(yīng)的檢修工具，學(xué)生學(xué)會(huì)專業(yè)工具的使用并掌握轉(zhuǎn)向架常規(guī)檢修任務(wù)的具體操作。

（2）車鉤緩沖裝置實(shí)訓(xùn)區(qū)。配置3種類型真實(shí)車鉤：全自動(dòng)車鉤、半自動(dòng)車鉤以及半永久牽引桿。具有車鉤鉤頭、解鉤氣缸、可壓潰變形管、對(duì)中裝置等真實(shí)車鉤結(jié)構(gòu)部件。滿足學(xué)生認(rèn)識(shí)車鉤緩沖裝置的結(jié)構(gòu)組成，理解車鉤待掛、連掛和解鉤的三態(tài)工作原理。學(xué)生學(xué)習(xí)使用車鉤檢修工具，并掌握車鉤緩沖裝置的常規(guī)維護(hù)和檢修工作。

（3）空調(diào)實(shí)訓(xùn)區(qū)。配有目前地鐵車輛中廣泛使用的真實(shí)變頻客室空調(diào)，具有制冷、制熱、通風(fēng)和緊急通風(fēng)等功能。結(jié)合空調(diào)設(shè)備，可以全面掌握客室空調(diào)的冷凝器、壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器等設(shè)備的結(jié)構(gòu)與作用，通過操作空調(diào)控制盤，理解變頻空調(diào)的制冷、制熱以及通風(fēng)等工作循環(huán)過程。通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生能對(duì)客室空調(diào)的結(jié)構(gòu)與工作原理以及設(shè)備的日常維護(hù)等知識(shí)深入掌握。

（4）塞拉門實(shí)訓(xùn)區(qū)。由于車輛綜合實(shí)訓(xùn)區(qū)中的兩套真實(shí)塞拉門門頭結(jié)構(gòu)高度高、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有蓋板等原因，學(xué)生難以對(duì)車門上部的主要結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行細(xì)節(jié)認(rèn)知，因此，在車輛機(jī)械檢修實(shí)訓(xùn)區(qū)部署了三套塞拉門實(shí)訓(xùn)臺(tái)。實(shí)訓(xùn)臺(tái)設(shè)備在高度上進(jìn)行了縮小，可以滿足學(xué)生對(duì)塞拉門門頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)認(rèn)知以及塞拉門的開關(guān)門、緊急解鎖、障礙物探測(cè)等功能的實(shí)際操作，全面提升學(xué)生對(duì)塞拉門的裝配、調(diào)試、維修等各方面的技能。

總之，機(jī)械檢修實(shí)訓(xùn)區(qū)內(nèi)的設(shè)備能夠幫助學(xué)生掌握城軌車輛主要系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能、關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、日常維護(hù)保養(yǎng)以及常規(guī)檢修等，有助于為地鐵公司培養(yǎng)出具有車輛基本檢修技能以及綜合素質(zhì)優(yōu)秀的技能型人才。

2.3 城軌車輛電氣牽引實(shí)訓(xùn)區(qū)

硬件上配置地鐵車輛牽引主回路上所有設(shè)備，包括TSG22型單臂式受電弓、集成高速斷路器與接地轉(zhuǎn)換開關(guān)等組件的高壓箱、牽引逆變器、鼠籠式異步三相牽引電機(jī)，具有電阻制動(dòng)以及冷卻功能的制動(dòng)電阻箱等。軟件上配置以主試驗(yàn)臺(tái)為主導(dǎo)控制的仿真軟件系統(tǒng)，構(gòu)建牽引傳動(dòng)系統(tǒng)虛擬環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了對(duì)列車牽引與電制動(dòng)的主要操作。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，整個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)與控制平臺(tái)的數(shù)據(jù)信息采控、異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速、曲性特線和信號(hào)檢測(cè)等可通過功能模塊完成并顯示在主試驗(yàn)臺(tái)上，可實(shí)時(shí)采集輪速、減速度、制動(dòng)力大小等關(guān)鍵電氣參數(shù)，便于全面掌握牽引工況與電制動(dòng)工況以及數(shù)據(jù)采集分析的科學(xué)研究等。

本實(shí)訓(xùn)區(qū)基于地鐵車輛中的真實(shí)牽引設(shè)備，在模擬地鐵車輛牽引傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際工作的基礎(chǔ)上，通過教學(xué)操作平臺(tái)充分理解牽引系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)及牽引與電制動(dòng)施加的整個(gè)過程。教學(xué)過程中能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)牽引系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理等各方面電氣知識(shí)的要求，并進(jìn)一步掌握牽引系統(tǒng)關(guān)鍵電氣設(shè)備的日常維護(hù)與檢修的技能。

2.4 城軌車輛電氣制動(dòng)實(shí)訓(xùn)區(qū)

本實(shí)訓(xùn)區(qū)將制動(dòng)硬件與軟件有機(jī)結(jié)合，有效模擬目前地鐵車輛中廣泛使用的EP2002制動(dòng)控制系統(tǒng)，采用電氣模擬指令式制動(dòng)控制系統(tǒng)。硬件上供風(fēng)系統(tǒng)配備有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高的雙螺桿空壓機(jī)作為制動(dòng)系統(tǒng)的風(fēng)源。制動(dòng)執(zhí)行裝置采用真實(shí)地鐵車輛中的踏面制動(dòng)設(shè)備，配合仿真車輪，真實(shí)體現(xiàn)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的功能與作用。以主試驗(yàn)臺(tái)為主導(dǎo)控制的仿真軟件系統(tǒng)，構(gòu)建空氣管路系統(tǒng)虛擬環(huán)境，配合供風(fēng)系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，完全模擬地鐵車輛中的常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)等空氣制動(dòng)的基本控制功能。

通過實(shí)訓(xùn)，學(xué)生深刻理解地鐵車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)備組成、控制原理和控制邏輯。真實(shí)動(dòng)手操作主試驗(yàn)臺(tái)上的司控器手柄、蘑菇按鈕等，理解常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)、停放制動(dòng)等五種制動(dòng)模式，滿足其對(duì)空氣制動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)備結(jié)構(gòu)與功能，以及關(guān)鍵電氣設(shè)備日常檢修和維護(hù)任務(wù)的操作學(xué)習(xí)。

2.5 城軌車輛模擬駕駛實(shí)訓(xùn)區(qū)

由六套全功能地鐵列車模擬駕駛系統(tǒng)構(gòu)建而成，駕駛系統(tǒng)的司機(jī)操作臺(tái)與南京某線路真實(shí)A型車輛的駕駛室保持一致，所有的按鈕、開關(guān)、司控器等均與原車一致，可以實(shí)現(xiàn)地鐵司機(jī)各類操作相關(guān)的培訓(xùn)與考核功能。

教學(xué)過程中實(shí)訓(xùn)設(shè)備可滿足列車模擬駕駛、設(shè)備認(rèn)知、結(jié)構(gòu)原理、操作技能以及故障處理及應(yīng)對(duì)處置等相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，滿足學(xué)生對(duì)列車司機(jī)崗位相關(guān)操作技能的全面學(xué)習(xí)與鍛煉操作。

3 實(shí)訓(xùn)教學(xué)的思考

實(shí)訓(xùn)基地為學(xué)生提供了一個(gè)真實(shí)、開放、可操作的學(xué)習(xí)平臺(tái)，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)認(rèn)知、原理理解、維修操作等方面的技能，對(duì)于培養(yǎng)高素質(zhì)的技能型人才大有裨益。通過前期建設(shè)過程的思考以及本階段的實(shí)訓(xùn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，存在一些需要改進(jìn)與提高的方面：

（1）增加校企合作[4]。首先，實(shí)訓(xùn)室的高效建設(shè)需要邀請(qǐng)企業(yè)中具有深厚工作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員參與，結(jié)合崗位需求提出有效的建設(shè)意見，有利于降低無效的建設(shè)成本、提高實(shí)訓(xùn)室后期使用效率。其次，原來的專業(yè)教師需要深入生產(chǎn)一線，熟悉相關(guān)崗位的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和作業(yè)流程，最大限度地提高自身實(shí)踐技能，以適應(yīng)高職應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)教師的要求。最后，為了提高實(shí)訓(xùn)基地設(shè)備的使用效率，進(jìn)一步深化校企合作，企業(yè)員工可以進(jìn)入校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行相關(guān)的技能學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，提高企業(yè)員工的上崗就業(yè)能力，充分發(fā)揮校企雙方的優(yōu)勢(shì)。

（2）實(shí)訓(xùn)室管理制度的完善。實(shí)訓(xùn)教學(xué)與課堂教學(xué)有所不同，主要表現(xiàn)在教學(xué)環(huán)境和方法都發(fā)生了變化。車輛專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地?cái)[放著許多大型機(jī)電設(shè)備，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中出于好奇，容易出現(xiàn)紀(jì)律松弛、課堂秩序混亂等問題，尤其電氣牽引實(shí)訓(xùn)區(qū)存在高壓設(shè)備，若不遵守實(shí)訓(xùn)操作規(guī)則，輕則造成設(shè)備損害，重則引起重大安全事故。因此，一方面，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中安排主輔教師，主導(dǎo)教師負(fù)責(zé)分組指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)，輔助教師負(fù)責(zé)其余組別同學(xué)的教學(xué)和管理工作，互相配合完成實(shí)訓(xùn)教學(xué)；另一方面，制定嚴(yán)格的實(shí)訓(xùn)制度管理辦法，嚴(yán)格管理并做到獎(jiǎng)懲嚴(yán)明。教師在教授知識(shí)的同時(shí)，還要做好思想教育工作，增強(qiáng)學(xué)生的自覺性以及安全意識(shí)，保證實(shí)訓(xùn)課程的順利開展。最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)操作技能的培養(yǎng)，同時(shí)也增強(qiáng)學(xué)生工作中的安全意識(shí)。

（3）真實(shí)設(shè)備與仿真設(shè)備相結(jié)合。由于城軌交通車輛設(shè)備體積龐大，價(jià)格不菲等客觀因素，存在實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量與實(shí)訓(xùn)人數(shù)無法匹配等問題，因此實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中存在實(shí)訓(xùn)教學(xué)效率不高，學(xué)生動(dòng)手操作機(jī)會(huì)受限等問題，因此實(shí)訓(xùn)室建設(shè)需要考慮將真實(shí)設(shè)備與教學(xué)仿真設(shè)備相結(jié)合的戰(zhàn)略。當(dāng)進(jìn)行設(shè)備結(jié)構(gòu)認(rèn)知等實(shí)訓(xùn)任務(wù)時(shí)，特制的教學(xué)模擬仿真設(shè)備更加便于學(xué)生認(rèn)知內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特征，有利于提高教學(xué)效果，降低建設(shè)成本。當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)崗位的關(guān)鍵技能時(shí)，可以采用與地鐵企業(yè)一樣的真實(shí)設(shè)備，保證實(shí)訓(xùn)教學(xué)的真實(shí)性和實(shí)用性。

4 結(jié)語

城市軌道交通系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)與運(yùn)用，為城軌交通相關(guān)專業(yè)的學(xué)生提供了豐富的實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)，有效地解決職業(yè)院校部分學(xué)生存在的對(duì)純理論知識(shí)愁干講、學(xué)不會(huì)、不會(huì)用等問題，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手操作能力，有效增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。通過實(shí)訓(xùn)中的教學(xué)，有效促進(jìn)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的提升，最終為地鐵企業(yè)第一線培養(yǎng)出合格的實(shí)用型人才，縮短上崗的適應(yīng)期，促進(jìn)職業(yè)教育持續(xù)發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)城市軌道交通發(fā)展的良性循環(huán)。