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    标准引领,数字赋能,虚实融合——打造轨道列车工匠新高地
    发布者: 来源:  日期:2023-12-19 15:59:50


    为适应我国轨道交通智能化、数字化转型升级需求,有效破解轨道交通教学“三高三难”痛点和难点,西安铁路职业技术学院坚持“科技引领、虚实融合、共建共享、育训结合”的原则,按照“顶层设计、应用驱动、资源共享、示范引领”的思路,建成集教学、实训、培训、科研、竞赛、科普等功能为一体的“246”轨道列车智能运行与维护综合虚拟仿真实训基地(简称智能运维仿真基地),形成了“虚实融合、学做一体”的数字化“344”教学模式,被中国教育报、光明网、工人日报等主流媒体报道10余次。

    一、基于三铁融合,打造综合基地

    按照“产教融合牵动匠心,科技赋能引梦前行”建设主旨,聚焦轨道交通运营智能化、集成化发展方向,与中国中车、西安铁路局等企业深度合作,对接轨道交通生产实际,以“云、大、物、智、移”新一代信息技术为支撑,以国家级职业教育虚拟仿真实训基地建设标准为引领,先后投入5000万元,对接轨道列车运用与检修相关岗位群,充分发挥校企“共建、共享、互利、共赢”资源优势,打造了集高铁、普铁、地铁领域多工种联合演练于一体的2462平台,4中心,6功能)综合虚仿基地(图1)。

    1  246虚仿基地

    该基地将企业真实工作岗位标准融入教学全过程,以虚拟环境呈现真实生产环境,实施数字化教学改革,通过软件资源、外设硬件结合的方式身临其境地进入教学,增强师生体验感和参与性,将基地建成集人才培养、实习实训、技术研发、员工培训、师资培养、职业启蒙等功能于一体的综合性实训平台,实现了以实带虚、以虚助实、虚实融合的教学模式创新,有效破解轨道列车运用、检修相关专业实训中“三高三难”教学困境,助力轨道列车智能运维工匠人才培养。

    二、健全基地特色,开拓创新优势

    (一)标准引领、靶向定制,资源建设高度还原生产场景

    参照国家铁路专业建设指导标准、铁路专业教学标准和铁路工种职业标准等30余项,立足轨道交通列车运维领域工作岗位标准,与中国中车、北京和利时等行业龙头企业合作开发智能运维仿真基地建设方案,以校企共建、产教融合为抓手,靶向定制涵盖轨道交通生产、运营、维护全过程的数字化资源,建成了标准一致、操作流程及环节同步现场作业、教学情境还原生产场景的虚拟仿真资源50余个(图2)。

    2  资源开发流程

    (二)数字赋能、健全机制,双线三层贯通人才培养周期

    基于企业调研和职业岗位需求,以立德树人为根本,按照人才培养需求和培养规律要求,将实训内容设计为专业基础模块、专业核心模块、专业拓展模块三个层次,“技术技能、职业特质”与“理实一体、虚实融合”两主线贯穿整个课程体系(图3),系统推进教材建设、资源建设、虚仿基地建设、实训基地建设、人才培养“五位一体”,以专业基础能力实践为起点,专项能力、综合能力为重点,数字赋能课堂,理虚实融合,教学做一体,提升学生职业能力。

    3  “两主线、三层次”教学课程体系

    (三)虚实融合、重塑课堂,学习情境保障双重素养提升

    “虚实融合、学做一体”的数字化教学模式为导向重塑课堂,数字赋能课堂,创设智慧学习空间,搭建“虚境+仿境+实境”学习情境,实施课前、课中、课后三阶段,思政教育、安全教育、劳动教育、岗位标准四融入,理论和实践、实践和岗位、校内和校外、线上和线下四结合的“344”教学模式(图4),实现轨道列车工匠人才职业技能素养和数字素养同步提升。

    4  344”教学模式


    三、聚焦育人路,优化基地建设

    (一)融通企业真数据,校企共建真场景

    学校联合中国中车、西安铁路局等企业组建基地资源开发小组,以列车运用与检修典型工作岗位任务为载体,完成专业基础模块、专业核心模块、专业拓展模块等3个虚拟仿真单元60余个企业真实案例,及时将轨道列车运用与检修企业的新标准、新规范、新工艺、新技术、“1+X”职业技能等级证书标准等融入人才培养全过程。教学资源融入课程思政元素,包括安全教育、操作规范、工匠精神等,充分利用虚拟仿真技术提供给学生基于视觉、听觉方面感官刺激的模拟环境,多维度、全流程、全范围的真实反映列车运用与维护生产全过程,确保教学内容同步迭代产业发展(图5)。

    5  教学资源架构

    (二)对接企业真任务,推动教学真改革

    数字化改革是提升教学质量的重要手段,充分利用ARVR技术,创设“虚境+仿境+实境”学习情境,将教学内容中看不见、动不得、讲不清、难再现的部分以信息化方式展现,实施“项目贯穿、三单引入、双环互嵌、立体训练”项目探究教学法(图6)。项目贯穿、三单引入:依据项目选场景,融巴山精神、高铁精神、工匠精神、劳动精神于教学,激发爱国情、报国志,通过学习任务单、特质要素单和资源目录单等“三单”,明确任务目标;依据学情分小组,自主探究、合作研学。双环互嵌:小组按照技能点要求单兵练习,按照单项能力要求合作训练,开展组内自主探究、合作研学、角色互换,组内比拼、过关考核等形成小循环;各组展示成果、组间互评、教师点评、企业点评考核,形成大循环,小组依据考核意见完善提高,双环互嵌历练,培养职业特质。立体训练:实施单兵练、合作练,分场景、分岗位角色练,生生互动、师生互动多方法练,有效激发学生学习兴趣,实现技能和素养的同步提升。

    6  “项目贯穿、三单引入、双环互嵌、立体训练”项目探究教学法

    (三)增强校企真应用,开创产教新成就

    智能运维仿真基地聚焦轨道交通产业和区域产业发展,依托国家级教师实践流动站、轨道交通未来教育科技创新基地、铁路“双师型”教师培训基地、铁路产教融合型创新实训基地,全方位提升基地建设水平和育人成效。以实现产教融合为目的,不断深化“学校对接集团公司、二级院部对接站段、教研室对接车间、教师对接工程技术人员”的紧密型校企合作“四级对接”的机制,逐层厘清合作内容,以基地发展和共享为纽带,校企共同制定人才培养方案、开发课程,共建共享型教学与培训资源,探索基地多方共投、共享、共用长效机制。通过引进轨道列车领域企业真实项目,对接企业最新技术及生产需求,推进100余个典型案例数字化转型。在建设期内,遴选、聘请5名从事列车驾驶、列车检修、列车制造等现场运用、维修、制造、工艺等岗位的工程师,承担教学任务和虚仿基地建设任务,保证列车运用、维修与数字化制造技术人才的培养质量。

    四、基地功能完善,建设成效凸显

    (一)教研相长硕果累累

    基地在建设期内主持建成国家级和省级教学资源库各1个,建成省级精品在线课程2门,获首届全国优秀教材建设奖1项,获省级教学成果特等奖1项,立项省级以上课题12项,培养虚拟现实技术应用专业带头人和骨干教师32人,教师参加教学能力比赛,获全国职业院校技能大赛教学能力比赛一等奖1项、二等奖2项、陕西省职业院校技能大赛教学能力比赛获奖6项(一等奖3项、二等奖3项)(图7)。

    7  教研建设成果


    (二)人才培养成效突出

    基地承办了全国铁道机车专业学生技能大赛两届,陕西省城轨车辆技术学生技能大赛三届。每年有铁道机车专业群及订单班、现代学徒制班的学生1000余人在基地进行培训和学习(图8),学生参加省级及以上虚拟仿真类大赛获奖8项,学生参加“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”、全国交通运输行业职业技能大赛等赛项获国家级奖项5项,省级奖项36项(图9)。中国教育报、光明网、工人日报等主流媒体报道虚仿基地数字化教学课堂10余次(图10)。

    合肥地铁订单班

    成都地铁订单班

    9  学生获奖(部分)

    10  媒体报道(部分)

    (三)交流合作影响扩大

    两年来依托虚仿基地开发教育部国家教学标准3个,省级技术标准5个,开展轨道交通企业创新项目3项,优化职业培训方案6个,完成社会培训、接待国内外参观600余人,完成500余名学生职业教育启蒙研学活动(图11)。冈比亚驻华大使夫人Jammeh Nyima Gambjan说:“虚拟基地模拟很真实,设备操作简单,我们国家没有这样成熟的铁路技术,这一点需要我们学习。我回家后要把看到的场景转述给我的丈夫,未来希望两国间可以有更多的国际合作。”宝鸡陈仓中学学生在虚仿基地进行研学活动后表示,虚仿基地设备先进、功能强大,我们国家在全世界铁路建设方面取得了非凡成就,坚定了他们从事祖国铁路事业的决心。

    参与制订的国家教学标准


    西安铁路局董事长张海涛参观虚仿基地



    宝鸡陈仓中学在虚仿基地进行研学活动



    大使夫人团参观虚仿基地



    “一带一路”媒体合作记者团参观虚仿基地

    11  社会推广与服务

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