職業能力虛擬仿真實訓中心建設實踐
——以城市軌道交通虛擬仿真實訓中心為例

張 輝 劉亞蘋 高曉成

（河北交通職業技術學院 河北·石家莊 050035）

1 軌道交通類專業實訓教學現狀

隨著我國城市軌道交通行業快速發展，對城市軌道交通專業人才的需求日益劇增，這給我國軌道交通類職業教育帶來了良好發展契機，同時為實訓教學帶來了諸多挑戰：第一，城市軌道交通行業的特殊性，導致學生到企業生產一線進行實踐教學比較困難；第二，隨著產業升級，新設備、新技術的廣泛應用，城市軌道交通企業對人才的專業能力和綜合素質提出了更高要求；第三，軌道交通類實訓設備大多價格昂貴，有限的教學設備與大量增加的教學需求之間產生了矛盾，實踐教學在時間和空間上受到了制約。

2 城市軌道交通虛擬仿真實訓中心建設實踐

河北交通職業技術學院城市軌道交通虛擬仿真實訓中心于2017年建成并投入使用，占地面積2500m2，設備總值2738萬元，在2019年被立項為省級虛擬仿真實訓中心建設項目。實訓中心圍繞城市軌道交通專業群，對接城市軌道交通運營領域站務、乘務、車輛檢修、信號維護、通信維護、供配電檢修等關鍵崗位，以“全實景”呈現工作過程，培養學生綜合實踐技能為目標，重點解決教學實訓項目高危、高成本、操作不可逆等難題，創新了符合行業需要的新型人才培養理念，豐富了實訓教學資源，提高了實訓設備利用率，全面推進了教學信息化建設，促進了人才培養質量的全面提升。

2.1 建設虛擬仿真實訓教學資源

按照“有虛有實、能實不虛、以虛補實、以實帶虛”的建設思路，聯合石家莊地鐵、鄭州捷安高科等城軌運營及技術研發企業，針對城市軌道交通運營維護領域調度指揮、信號維護、通信維護、車輛檢修、供配電檢修等關鍵崗位群，建設了軌道運營、軌道通信控制、列車駕駛與維護和牽引供電等四大虛擬仿真實訓區。利用3D、VR等信息技術，還原城市軌道交通“全過程、全系統、全實景”生產運營現場，彌補了傳統實訓設備內部結構、工作過程不可見的不足；由于依靠虛擬仿真技術“再現”城軌運營企業工作現場，在滿足實訓設備配置水平和數量與實訓教學和技能培訓的需要相匹配的前提下，可大為減少實訓場地面積和實訓硬件采購數量，解決城市軌道交通實踐教學中“多環節、高風險、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訓中心教學資源構成

2.2 重構課程體系

按照專業設置與產業需求對接、課程內容與職業標準對接、教學過程與生產過程對接要求，充分結合虛擬仿真技術，對接主要崗位群的核心能力，對專業課程進行重新梳理，構建基于“基本能力—專項能力—多崗協同能力—技術革新能力”能力遞進關系的“平臺課—方向課—綜合課—拓展課”分層教學體系，將分站務、乘務、車輛維修、通信設備維修、信號設備維修、供電設備維修等崗位標準、技能大賽標準和“1+X”職業技能等級標準一一融入其中（見圖 2）。

圖2：基于能力遞進關系的專業課程體系

校企開發實訓項目。

與軌道交通運維企業及技術開發公司聯合開發基于3D或VR等現代信息化技術的實訓項目，將軌道交通運營企業典型工作案例轉化為實訓項目，讓學生在實訓區即可體驗到城軌運營企業中相關崗位的真實需求，滿足學生能力訓練需要。針對城軌列車區間失電處置、城軌牽引變電所故障倒閘處理等突發事故，開發多工種、多地點、多崗位、多環節聯動實訓，通過情景再現仿真方式反復練習，掌握突發事故的發生和預防機理以及應急處理技能，不但有效解決了“多環節、高風險、事故情景不可逆”的難題，同時可大為減少實訓場地面積和實訓硬件采購數量，解決了“高成本”的難題，有效緩解了目前城市軌道交通行業快速發展和實訓條件短缺之間的矛盾。

2.3 教學模式改革

基于“學情可預測、演練可模擬、設備可拆裝、運營可重現”的虛實結合教學環境，采用任務驅動，將具體實訓項目的教學過程分為情境導入、任務準備、任務實施、任務總結、任務拓展五步遞進環節，采用“課前自主學習—課中任務實施—課后拓展提升”的教學模式，在教學過程中，從知識、能力、素質、創新等多個維度對學生進行全方位評價。

3 城市軌道交通虛擬仿真實訓中心資源共享

實訓中心目前可開設區間火災、大客流、信號設備故障等212個實訓項目，學生可在虛擬的現實場景中開展單項和多崗位聯合實訓，滿足了城市軌道交通運營管理專業群內學生規模化實訓教學需求。在2020年新冠疫情期間，專業群教師借助實訓中心各類虛擬仿真實訓資源，開發了SPOC課36門，完成了800人次的實訓項目線上教學。

此外，實訓中心通過搭建城市軌道交通虛擬仿真實訓平臺，將虛擬仿真實訓項目向公眾進行共享，目前平臺已經上線的實訓內容包括優質MOOC資源、CBTC仿真實訓系統、車站級ATS仿真實訓系統、模擬駕駛實訓系統等。依托實訓中心，為校外學生、企業員工和社會學習者提供了良好的虛擬仿真實訓體驗，拓展了實訓教學內容的廣度和深度、延伸了實訓教學的時間和空間、實現了共享模式下的規模化教學和自學，提升了實訓中心“教與學”的雙重功效。

4 城市軌道交通虛擬仿真實訓中心運行保障措施

4.1 積極推進校企共建

依托河北省交通職教集團、京津冀滬寧晉川職教聯盟等平臺，校企多方協同，形成城市軌道交通虛擬仿真實訓資源共建共享聯盟，充分利用聯盟成員單位的優質資源，共同開發、使用、更新資源。

在實訓資源開發過程中加強與軌道交通運維企業的聯系，以貼近運維企業，還原工作現場為目的，以真實的線路區間、車輛段為背景進行模型開發，結合現場崗位作業標準，進行虛擬仿真資源開發，從而實現教學過程現場化、實訓項目企業化的效果，提高實訓資源的使用針對性。

4.2 建立健全管理機制

實訓中心先后制定了《城市軌道交通虛擬仿真實訓中心管理規定》《實訓中心開放教學暨社會開放管理制度》《實訓中心安全檢查制度》等各項管理制度及操作規程，保障實訓中心運行安全。另外，實訓中心定期舉行實訓安全知識培訓，2020年，師生培訓人時數達2千余人次，實現全年安全運行無事故。此外，實訓中心聘請學生以勤工儉學方式擔任實訓中心管理員助理，協助教師開展實訓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

實訓中心采用自我考核、校企重點考核相結合的考核方式，自我考核重視對實訓教學質量、經費使用績效、師資隊伍建設水平、日常管理進行定期考核；校企重點考核實踐教學新方法應用、教學效果評價新機制的探索等方面，鼓勵教師利用新方法開展實踐教學，提高實踐教學效果。