城市軌道交通產教融合綜合實訓基地建設研究與實踐

宋 薇

（陜西交通職業技術學院，陜西 西安 710018）

目前我國高職院校實習基地形成的校內、校外2類實訓基地已不能滿足我國職業教育的內涵式發展，建立產教融合深度合作的實訓基地，構建校企命運共同體，是職業教育改革的必然途徑。明確城市軌道運營企業崗位核心工作任務，以及各相關崗位間的業務交叉內容，研究在新形勢下軌道交通校內綜合性實訓基地建設方案，探索產教融合實訓基地建設模式[1-2]。

1 產教融合的現狀與發展

2019年，國務院印發《國家職業教育改革實施方案》（職教20條），對深化產教融合、校企合作提供了新的政策支持和引導措施。職教20條強調促進產教融合校企“雙元”育人，堅持知行合一、工學結合，推動校企全面加強深度合作，打造一批高水平實訓基地，多措并舉打造“雙師型”教師隊伍。可見，職業教育產教融合進入了發展關鍵期[3]。

1.1 職業院校產教融合現狀

產教融合不同于產教結合或產教合作。“融合”是指幾種不同的事物合成一體，比“結合”“合作”立意更高，更強調“產”和“教”彼此之間的聯系、互動、和諧。產教融合包括2個方面：一方面指宏觀層面的教育與產業的融合，主要涉及教育發展與產業發展在規模和結構方面的協調問題，其核心問題是學校的學科專業設置與產業發展的適應問題；另一方面指微觀層面的教育教學活動和生產活動的融合，主要涉及學校與生產組織的協同育人問題，其核心問題是人才培養模式與生產活動的銜接問題[4]。

職業院校是進行校企合作的主要類型。頂崗實習和訂單制是校企合作的主要形式；“雙師型”教師隊伍建設需加強，大部分職業院校教師缺乏企業實踐經驗和實踐能力；職業院校認為校企合作和產教融合對提升學校服務產業和企業能力上有著重要的作用。

1.2 企業參與產教融合現狀

根據調研分析，職業教育產教融合的發展現狀及問題主要包括：有些專業很難合作導致產教融合流于形式；制約企業參與職業院校人才培養工作的主要因素分別是缺乏有效的合作機制、缺少政策引導和系統保障機制不健全；影響產教融合發展的主要因素有合作主體的合作意愿、教育制度和體系、學校的專業建設和課程設置以及人才培養能力與輸送人才的服務能力；造成校企合作失敗、產教融合效果不佳的主要因素有缺乏鼓勵優惠政策、企業等社會資源投入教育的利益得不到保障、校企雙方職責不明確，在產教融合中的各自角色和定位分工不清[5]。

1.3 國內產教融合的模式

國內職業教育在產教融合的實踐探索中，逐漸形成了校企合作、引企入校、廠中校、集團辦學、校辦企業等模式。校企合作是指由企業提供實習基地、設備和原料，企業參與學校教學計劃的制定，并指派專業人員參與學校的專業教學。引企入校是指將企業引進學校，也就是將企業的一部分生產線建在校園內，就可以在校內實行“理論學習”和“頂崗實訓”相結合的辦學模式。廠中校是指堅持專業依托企業、企業支撐專業、專業服務行業，以“三個圍繞”形成了專業建設與行業需求的高度融合。集團辦學是指集團化辦學是以行政指令為主，兼顧學校共同意愿，將一所名校和若干所學校組成學校共同體（名校集團）的辦學體制。校辦企業是由學校創辦或控股的以盈利性為目的的公司企業。

2 專業典型工作任務與職業能力分析

2.1 城市軌道交通企業人才需求分析

隨著城市軌道交通網絡的日益壯大，軌道交通行業人才的需求也呈現快速增長的趨勢。城市軌道交通行業涉及技能崗位較多，包括運營管理、行車調度、綜合機電、通信信號等多個專業崗位，因此在人才需求上也呈現出階段性高數量人才需求、多層次人才需求、高技能人才需求等特點。

2.2 信號工崗位核心工作任務分析

通過調研，明確了城市軌道交通通信信號技術專業的專業定位與培養目標，分析了信號專業典型工作任務、職業能力以及技術人才的專業技能水平，為產教融合實訓基地建設提供了依據。根據城市軌道交通運營企業對高職生崗位專業知識和能力需求，進一步分析出城市軌道交通通信信號專業主要工作崗位是信號工和通信工崗位。如信號工崗位工作項目與任務見表1。

表1 信號工崗位工作項目與任務梳理

3 形成產教融合綜合實訓基地建設方案

3.1 產教融合綜合實訓基地建設的思路

實訓基地建設應考慮2點：一是實訓基地除了滿足學生日常實操項目外，更應以企業和培訓機構開展的高技能實訓項目為主，切實為行業企業服務；二是在技能鑒定方面，主要開展示范性鑒定。同時，實訓基地要做好組織職業技能競賽和行業交流活動，開展師資培訓，推動高技能人才宣傳等工作。

3.2 產教融合綜合實訓基地建設的內容

校企雙方本著“產教融合、互惠共贏、資源共享、優勢互補”的原則，建立校企合作共建實訓基地關系。學院充分發揮場地、師資、課程優勢，企業充分發揮技術、知識、設施、設備和管理優勢，雙方在實訓基地建設、技術技能人才培養、師資隊伍建設、社會培訓、技術研發創新等方面開展合作，各盡其長、互惠互贏、共同發展，探索校企合作新形式，開創軌道交通人才培養新模式，把提高職業技術技能和培養職業精神高度融合，以培養培訓優質的知識型、技能型、創新型專業技術人才，實現產教深度融合，校企緊密合作。建設一套完整的軌道交通信號與控制實訓系統方案，包括基礎設備實訓室、車站聯鎖及區間閉塞實訓室、列車運行控制實訓室、城市軌道交通綜合實訓室、站臺與軌道實訓室。

3.2.1 基礎設備實訓室

軌道交通信號基礎設備，包括信號機、轉轍機、繼電器、電源屏等，是軌道交通信號系統中極其重要的地面基礎設備，是鐵路車站聯鎖系統、區間閉塞系統、列車運行控制系統等關鍵控制系統中的重要組成部分。軌道交通信號基礎設備，作為鐵路現場的重要地面設備、基礎設備，是日常維修維護的重點設備，對這些設備掌握程度的好壞直接決定著學生能否適應鐵路現場信號維修維護工作及未來的職業發展。軌道交通信號基礎設備實訓室對培養學生學習理論知識、提升實踐能力、適應鐵路現場有重要的作用。鐵路現場實際采用的信號機、轉轍機、繼電器、電源屏等鐵路信號基礎設備，相較于鐵路信號系統而言，價格適宜，且易于實訓教學和動手實踐能力的提高，故采用鐵路現場實際設備。本方案建設的軌道交通信號基礎設備實訓室，均采用鐵路現場實際設備，主要包括繼電器電路實訓系統、信號機實訓系統、轉轍機拆裝實訓系統、直流轉轍機實訓系統、交流轉轍機實訓系統等。由于鐵路信號智能電源屏設備較昂貴，因此結構和原理方面的實訓項目在計算機聯鎖實訓系統中進行了體現。

3.2.2 車站聯鎖及區間閉塞實訓室

車站聯鎖及區間閉塞控制系統是軌道交通信號系統中直接控制現場設備的系統，是城軌通信信號專業、鐵道信號自動控制專業必不可少的實訓環節。車站聯鎖及區間閉塞系統作為鐵路信號系統中的核心之一，對該系統掌握程度的好壞決定著學生就業及未來的職業發展。鐵路現場實際車站聯鎖及區間閉塞系統存在著價格昂貴、占地面積大、單套實訓設備難以滿足多人同時實訓的實際要求。因此在建設該實訓室時考慮采用虛實結合的方式設置實訓設備，即車站聯鎖系統配置一套真實的計算機聯鎖系統和若干套計算機聯鎖仿真系統；區間閉塞系統將列控中心和軌道電路相結合，模擬列車在區間不同區段運行時設備狀態變化過程來構建實訓設備，具有很好的實訓教學效果。

為了訓練提升學生工程設計的能力以及避免聯鎖站場常年不變的弊端，計算機聯鎖實物實訓系統可根據站場圖繪制軟件，將繪制的車站平面圖讀取可用數據自動更換控制車站。軟件自動更換控制對象和仿真對象，上位機軟件界面可自動變換為軟件繪制的車站平面圖界面，系統實際控制的車站設備可指定軟件繪制的車站平面圖中的設備；系統實現聯鎖邏輯控制和仿真，根據當前站場，對站場內實物設備直接控制設備動作，對站場內虛擬設備進行仿真設備動作。系統配合車站3D仿真實訓系統，實現了對完整車站的展示和控制，系統的總體結構和實際布置如圖1所示。

圖1 計算機聯鎖實訓系統總體結構

移頻自動閉塞實訓系統采用鐵路現場實際ZPW-2000G軌道電路系統，并結合列控中心仿真系統、機車信號實訓系統、軌道電路及機車信號測試儀等設備構建而成，實現車-地的閉合控制過程。此外，結合理論課程實訓教學需求，進行實訓項目構建，使得整體系統更能滿足實訓教學需求。通過該系統，教師和學生能深入掌握區間閉塞控制系統的工作原理、ZPW-2000軌道電路到機車信號的整個控制過程。移頻自動閉塞實訓系統的總體架構如圖2所示。

圖2 移頻自動閉塞實訓系統總體架構

3.2.3 列車運行控制實訓室

高鐵信號主要由調度中心系統、車站聯鎖系統、列車運行控制系統等組成，共同保障高速鐵路安全運行。目前高速鐵路使用CTCS-3級列車運行控制系統，它是基于GSM-R無線傳輸信息的列車運行控制系統，適用于各種限速區段，地面可不設通過信號機，是一種連續式列車運行控制系統。學院開設軌道交通信號專業，為使學生更好地掌握列控系統的基本原理和操作流程，有必要建設一套完全參照真實CTCS-3級列控系統的仿真系統。列車運行控制實訓室應根據中國目前高速鐵路發展現狀建設CTCS-3級列控仿真實訓系統。CTCS-3級列控仿真實訓系統完整地模擬了真實CTCS-3列控系統的功能，同時加入了一系列故障場景。該系統應包含調度中心CTC仿真子系統、車載仿真子系統、列控中心仿真子系統、車站聯鎖仿真子系統、軌旁設備模擬子系統、無線閉塞中心仿真子系統。

3.2.4 城市軌道交通綜合實訓室

城市軌道交通真實信號系統、綜合監控系統中采用了信號專用設備與系統，許多設備占地面積大、價格昂貴，為了讓學生更好地掌握城市軌道交通綜合調度指揮的基本原理和操作流程，可搭建一套基于真實場景、功能相對完善半實物城市軌道交通綜合實訓平臺。通過實訓平臺，可以真實展現軌道交通列車運行控制系統、綜合監控系統的工作原理和工作狀態，可以為學生提供有效實訓任務，同時也方便老師與學生對列車的運行進行模擬控制操作，對系統集成方案進行分析，對信號系統某些特定功能進行反復研究、設計。同時，對于學生掌握地鐵運營環境、列車調度指揮、多專業運營維護、演示驗證實訓具有很大的促進作用和現實意義。

城市軌道交通綜合實訓系統，參照西安真實地鐵線路，以城市軌道交通列車運行控制系統、綜合監控系統以及火災報警系統、閉路電視監控系統、廣播系統、門禁系統等專業系統為演練對象，結合城市軌道交通專業系統發展實際，定制開發一套以行車信號為核心的綜合調度指揮及監控仿真實訓驗證平臺。系統主要由列車運行控制系統CBTC全功能仿真系統，以及綜合監控系統ISCS、火災報警FAS最小系統、閉路電路監控系統CCTV最小系統、BAS最小系統、PA廣播、IBP盤及調度中心拼接大屏組成。

3.2.5 站臺與軌道實訓室

在室外建設一條真實鐵路軌道（長100 m，寬8 m），包括一組完整的7#道岔和一定長度的直軌。在軌旁安裝相應的進站信號機、調車信號機、出站信號機、直流轉轍機/交流轉轍機，通過車站聯鎖控制可實現真實軌旁設備在軌道中的動作；在線路上鋪設計軸器；在軌道上傳輸ZPW2000移頻信號，實現軌道電路的真實占用出清；軌道小車上面安裝機車信號系統、雙面八顯示機車信號機等設備，實現機車信號的實時顯示；軌道小車可通過電源驅動方式緩慢運行，在運行過程中通過室內計算機聯鎖實物實訓系統、移頻自動閉塞實訓系統、小車上機車信號系統觀察運行情況。

4 結語

本研究從高職教育職業性與國家對職業教育的規劃出發，結合軌道交通行業發展及產業人才需求，深入分析了城市軌道交通通信信號技術專業相應崗位群的職業能力及典型工作任務，為實現高職院校對應專業的職業能力培養目標，提出了基于產教融合的實訓基地建設實施方案及具體建設內容，為解決職業院校實訓基地的實施建設具有一定的參考意義。