摘 要:隨著高速鐵路技術(shù)的迅猛發(fā)展和智能化運維需求的不斷提升,高等職業(yè)教育在培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才方面面臨著新的挑戰(zhàn)和機遇。虛擬仿真實訓(xùn)基地作為一種新型的教學(xué)模式,具有高度的仿真性、交互性和靈活性,對于提高學(xué)生的實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)具有重要意義。文章旨在探討高職示范性虛擬仿真實訓(xùn)基地的建設(shè)思路與實踐,以高速鐵路智能運維虛擬仿真實訓(xùn)基地為例,分析其建設(shè)過程中的關(guān)鍵問題、實施方案及成效評估。
關(guān)鍵詞:高職 示范性虛擬仿真實訓(xùn)基地 高速鐵路 智能運維
0 引言
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和高等職業(yè)教育改革的不斷深入,虛擬仿真實訓(xùn)基地作為現(xiàn)代職業(yè)教育的創(chuàng)新手段,正逐漸成為培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)的重要途徑。高速鐵路智能運維作為當(dāng)前交通運輸領(lǐng)域的重要發(fā)展方向,對于人才的需求日益迫切。因此,建設(shè)高職示范性虛擬仿真實訓(xùn)基地,特別是在高速鐵路智能運維領(lǐng)域,對于提高教育質(zhì)量、推動產(chǎn)學(xué)研合作、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。
1 示范性虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)的必要性
1.1 適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求
高速鐵路作為現(xiàn)代交通的動脈,其運營場景復(fù)雜多變,對運維人員的技能水平要求極高。然而,現(xiàn)實中高速鐵路運營場景的實踐機會有限,難以滿足大規(guī)模學(xué)生實踐的需求。因此,建設(shè)示范性虛擬仿真實訓(xùn)基地顯得尤為重要。這一基地可以模擬高速鐵路運營的各種場景,讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實踐操作,從而更加深入地了解高速鐵路的運營模式和智能運維技術(shù)。通過這種方式,學(xué)生可以在不離開學(xué)校的情況下積累豐富的實踐經(jīng)驗,提升對高速鐵路智能運維技術(shù)的理解和應(yīng)用能力,更好地適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展需求。
1.2 提升實踐教學(xué)水平
傳統(tǒng)實踐教學(xué)往往受到場地、設(shè)備、資金等多種因素的限制,難以提供全面、深入的實踐體驗。不同的是,虛擬仿真實訓(xùn)基地可以突破這些限制,為學(xué)生提供更加豐富、逼真的實踐場景。通過高度仿真的模擬操作,學(xué)生可以更加直觀地了解高速鐵路的運營流程和技術(shù)細(xì)節(jié),從而加深對相關(guān)知識的理解和掌握。此外,虛擬仿真實訓(xùn)基地還可以根據(jù)學(xué)生的實際情況和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行個性化設(shè)置,提供更加精準(zhǔn)的實踐指導(dǎo),有助于提升學(xué)生的實踐能力和綜合素質(zhì)。
1.3 推動教育教學(xué)模式創(chuàng)新
示范性虛擬仿真實訓(xùn)基地的建設(shè)不僅有助于提升學(xué)生的實踐能力和綜合素質(zhì),還可以推動高職教育教學(xué)模式的創(chuàng)新。通過引入虛擬仿真技術(shù),可以實現(xiàn)線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué),為學(xué)生提供更加靈活多樣的學(xué)習(xí)方式。同時,虛擬仿真實訓(xùn)基地還可以與其他教學(xué)資源進(jìn)行有機整合,形成更加完善的教學(xué)體系,提高教學(xué)效果和學(xué)習(xí)體驗。這種創(chuàng)新性的教學(xué)模式有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才。
2 高速鐵路智能運維虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)框架
高速鐵路智能運維虛擬仿真實訓(xùn)基地的建設(shè),無疑是教育領(lǐng)域的一次重要突破。高職院校應(yīng)徹底摒棄以往按課程、專業(yè)分塊建設(shè)的傳統(tǒng)實訓(xùn)室模式,轉(zhuǎn)而向以專業(yè)融合、專業(yè)群共享、跨專業(yè)交叉實訓(xùn)為導(dǎo)向的新模式邁進(jìn),這一轉(zhuǎn)變不僅可體現(xiàn)出職業(yè)教育理念的進(jìn)步,也可更好地滿足高鐵運維領(lǐng)域?qū)θ瞬排囵B(yǎng)的迫切需求[1]。
首先,高速鐵路運維主要工種的實作演練是實訓(xùn)基地建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。對此,基地應(yīng)充分突出其交互性、真實性和實踐性。通過虛擬仿真技術(shù),讓學(xué)生模擬真實的高鐵運維場景,進(jìn)行各種工種的實操演練,以此確保學(xué)生能夠在安全的環(huán)境下進(jìn)行實踐,使之更好地理解并掌握高鐵運維的技能和知識。
其次,建設(shè)虛擬仿真實訓(xùn)基地時,高職院校應(yīng)充分考慮高鐵運營維護(hù)過程中的各工種、各崗位工作內(nèi)容,對接高鐵運維領(lǐng)域多專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。從綜合技能演練、專項技能強化、基地智慧化管理三個維度出發(fā),進(jìn)行全面的實踐教學(xué)規(guī)劃和設(shè)計,這不僅有助于提高教學(xué)質(zhì)量,還能更好地滿足高鐵行業(yè)對人才的需求。通過豐富的實踐教學(xué)內(nèi)容和新穎的實訓(xùn)方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們的實踐能力和創(chuàng)新意識;同時,基地的智慧化管理也將為實訓(xùn)提供更加便捷、高效的支持[2]。
再有,在學(xué)生綜合技能演練方面,高職院校應(yīng)融入智能客站、智能調(diào)度、智能通信信號、智能動車組等智能高鐵運營新技術(shù),構(gòu)建一個以鐵路安全警示教育、多工種聯(lián)動協(xié)同作業(yè)、高鐵行車綜合故障排除為主的、虛實結(jié)合的、綜合性的技能演練系統(tǒng),確保學(xué)生能夠在模擬的真實環(huán)境中開展各種各樣的技能演練,提高他們的實踐能力和解決問題的能力[3]。
此外,高速鐵路智能運維虛擬仿真實訓(xùn)基地還應(yīng)開發(fā)一套信息化管理系統(tǒng),以賦能自身實現(xiàn)高水平的管理。該系統(tǒng)需要對該基地各項資源進(jìn)行有效管理和調(diào)度,全面提高基地運行效率和管理水平;同時,要能針對學(xué)生的學(xué)習(xí)和實訓(xùn)情況進(jìn)行及時監(jiān)控和評估,為教學(xué)管理工作提供數(shù)據(jù)上的可靠支持。
總的來說,在高速鐵路智能運維虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)中,高職院校要積極打破傳統(tǒng)實訓(xùn)室建設(shè)模式的束縛,為高鐵運維領(lǐng)域人才的培養(yǎng)提供全新的思路和手段,致力于培養(yǎng)出更多具備實踐能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才,如此才能為我國高鐵事業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供堅實有力的保障。
3 高速鐵路智能運維虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)措施
3.1 對接崗位需求,優(yōu)化實踐教學(xué)體系
我國高鐵產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展,高職鐵道機車專業(yè)應(yīng)深入研究高鐵牽引變電、行車調(diào)度、信號控制等關(guān)鍵崗位的工作需求,這是緊跟時代步伐的表現(xiàn)。為此,要想培養(yǎng)切實符合現(xiàn)代高鐵產(chǎn)業(yè)實際需求的高素質(zhì)人才,高職院校必須深度優(yōu)化現(xiàn)有的實踐教學(xué)體系,這不僅必要,而且迫切[4]。尤其是要基于校企協(xié)同的辦學(xué)機制,致力于精細(xì)化設(shè)計實訓(xùn)教學(xué)資源。通過依托鐵路企業(yè)的實際生產(chǎn)場景,圍繞企業(yè)典型工作崗位,精心挑選出具有代表性的工作任務(wù),然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行梳理分析,進(jìn)一步提煉出適應(yīng)不同工作階段需求的崗位能力清單,明確學(xué)生在實訓(xùn)過程中應(yīng)掌握的知識和技能,從而為他們未來的職業(yè)發(fā)展提供清晰的學(xué)習(xí)路徑。
所以,高職院校要深刻認(rèn)識到虛擬仿真技術(shù)在實踐教學(xué)中的重要性,積極推動校企共建虛擬仿真實踐課程,利用先進(jìn)的技術(shù)手段模擬高鐵運維的實際場景,同時完善配套的講義、工作頁、視頻和動畫等學(xué)習(xí)資源,確保學(xué)生能夠全面、深入地了解高鐵運維的各個環(huán)節(jié)。此外,雙方還應(yīng)積極開發(fā)以行動為導(dǎo)向的定制課程,旨在進(jìn)一步培養(yǎng)他們的動手能力和解決問題的能力。
為更好地提升實踐教學(xué)效果,高職院校應(yīng)設(shè)計全面的高鐵運維課程資源包,其中要廣泛涵蓋高鐵運維的各個方面,包括理論知識、實踐技能、案例分析等,為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)材料。通過充分利用這些教學(xué)資源,指導(dǎo)學(xué)生更加系統(tǒng)地學(xué)習(xí)高鐵運維相關(guān)知識和技能,為未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
3.2 拓寬資源開發(fā)路徑,豐富實踐教學(xué)資源
針對當(dāng)前高職鐵道機車專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)所面臨的難題,諸如列車價值高昂、牽引變電所和接觸網(wǎng)設(shè)備操作風(fēng)險高、高鐵駕駛過程難以實地觀摩等實際問題,高職院??赏ㄟ^以下一系列切實可行的措施加以應(yīng)對。
首先,高職院校應(yīng)積極利用高速列車產(chǎn)業(yè)學(xué)院和高鐵綜合維修產(chǎn)業(yè)學(xué)院的資源優(yōu)勢,將實際生產(chǎn)任務(wù)轉(zhuǎn)化為教學(xué)項目,使學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實際操作和觀摩,更好地理解和掌握相關(guān)知識技能,這樣既能保證訓(xùn)練效果,又為企業(yè)節(jié)省了大量成本和時間,還能避免對高造價、真設(shè)備造成破壞和損耗。依托先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實技術(shù),讓學(xué)生們猶如身臨其境[5]。同時,高職院校還應(yīng)主動將生產(chǎn)規(guī)范轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),確保學(xué)生在實訓(xùn)過程中可接收到嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范、合格的操作學(xué)習(xí);以及將作業(yè)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為實訓(xùn)內(nèi)容,質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為評價標(biāo)準(zhǔn),讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中就能充分體驗到高鐵運維的實際工作環(huán)境和要求。當(dāng)然,企業(yè)文化的引入也不可被忽視,通過將企業(yè)文化轉(zhuǎn)化為職業(yè)素養(yǎng),才能幫助學(xué)生更好地適應(yīng)高鐵行業(yè)的發(fā)展需求。
其次,為進(jìn)一步提高虛擬仿真實踐教學(xué)模式的研發(fā)水平,高職院校應(yīng)積極開展教科研反哺工作,大力支持教師深入研究虛擬仿真技術(shù),探索更適合高鐵實訓(xùn)的教學(xué)模式;與此同時,鼓勵教師積極參與系統(tǒng)研發(fā)工作,為虛擬仿真實訓(xùn)資源的開發(fā)提供技術(shù)支持。通過以上舉措,進(jìn)一步推動虛擬仿真技術(shù)在高鐵實訓(xùn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,為高鐵實訓(xùn)提供更加豐富和優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。
最后,為豐富實踐教學(xué)資源載體,高職院校應(yīng)鼓勵教師將高鐵運維新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范轉(zhuǎn)化為虛擬仿真類教學(xué)資源。通過定期舉辦教師培訓(xùn)和交流活動,提高教師對新技術(shù)、新工藝和新規(guī)范的認(rèn)識和掌握程度,并引導(dǎo)他們將這些內(nèi)容轉(zhuǎn)化為可用于虛擬仿真實訓(xùn)的教學(xué)資源。此外,高職院校還應(yīng)搭建一套完善的資源共享平臺,以方便教師之間開展交流合作、分享教學(xué)資源,共同推動高鐵實訓(xùn)教學(xué)的不斷創(chuàng)新發(fā)展。
3.3 培育教學(xué)中堅力量,提高人才培養(yǎng)水平
高職院校應(yīng)積極打造具備高度專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力的師資隊伍,以應(yīng)對高鐵產(chǎn)業(yè)對復(fù)合型技術(shù)技能人才的迫切需求。為此,高職院校需從師資選拔、培訓(xùn)、考核到激勵等多方面入手,制定一套全面系統(tǒng)的虛擬仿真實踐教學(xué)師資團(tuán)隊培育體系,確保師資團(tuán)隊具備豐富的專業(yè)知識和實踐經(jīng)驗,能夠引領(lǐng)學(xué)生掌握先進(jìn)的技術(shù)技能,適應(yīng)高鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。
首先,要筑牢虛擬仿真教學(xué)的基礎(chǔ),確保教師具備開展虛擬仿真教學(xué)的基本技能和知識。高職院??裳埿袠I(yè)內(nèi)具有豐富經(jīng)驗和深厚理論素養(yǎng)的專家,面向基地服務(wù)專業(yè)教師進(jìn)行系統(tǒng)化培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)涵蓋虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的應(yīng)用,幫助教師掌握虛擬仿真教學(xué)的核心技術(shù)及方法;同時,通過組織虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)研討會和交流會,讓教師們有機會分享彼此的教學(xué)經(jīng)驗和心得,共同探討虛擬仿真實踐教學(xué)的最佳實踐。
其次,與地方鐵路企業(yè)、虛擬仿真資源開發(fā)企業(yè)建立緊密合作關(guān)系,校企崗位互通機制,共同打造實踐教學(xué)核心力量,實現(xiàn)雙贏。這樣,教師們則有更多機會通過跟崗訪學(xué)、頂崗實踐等方式深入企業(yè)一線,親身體驗并了解崗位工作的實際需求和要點。相應(yīng)的,院校還要盡量鼓勵教師深度參與虛擬仿真實訓(xùn)資源的開發(fā)工作,將企業(yè)的實際需求和教學(xué)要求相結(jié)合,開發(fā)出更加貼近實際、具有針對性的虛擬仿真實訓(xùn)資源[6]。
最后,要實施虛擬仿真教學(xué)高端人才培育計劃,進(jìn)一步提升教師團(tuán)隊的整體素質(zhì)和能力,高職院校應(yīng)聯(lián)手行業(yè)企業(yè),共同打造一支跨界的虛擬仿真教學(xué)團(tuán)隊,讓教學(xué)名師參與其中,共同探索虛實結(jié)合的新型實訓(xùn)教學(xué)模式。通過強化教師、教材、教法的“三教”改革,推動教學(xué)理念的更新和教學(xué)方法的創(chuàng)新,培育出更多具備高端技能的虛擬仿真教學(xué)人才,這不僅有利于學(xué)生技能的提升,同時也為高職院校與行業(yè)企業(yè)之間的合作搭建了更廣闊的平臺[7]。
3.4 強化基地建設(shè)績效,促進(jìn)資源開放共享
要明確高速鐵路智能運維虛擬仿真實訓(xùn)基地在建設(shè)質(zhì)量與使用效能層面的重要性,這意味著高職院校不僅要關(guān)注基地的建設(shè)過程,更要注重其在實際教學(xué)和科研中的實際應(yīng)用效果[8]。為實現(xiàn)這一目標(biāo),建議可從院校發(fā)展需求著手,成立專門的實訓(xùn)基地建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組,通過跨部門協(xié)作,共同推動高速鐵路智能運維虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)的順利進(jìn)行;與此同時,實行項目建設(shè)與考核評價制度,確保每一個建設(shè)環(huán)節(jié)都符合既定標(biāo)準(zhǔn)和要求。在激勵層面,高職院校可建立基地建設(shè)運行激勵機制,將基地建設(shè)各子項目認(rèn)定為國家級教學(xué)質(zhì)量工程項目,并根據(jù)團(tuán)隊成員的貢獻(xiàn)度,在職稱評聘、評優(yōu)評先等環(huán)節(jié)給予相應(yīng)的認(rèn)定分值,以此激發(fā)他們的積極性和創(chuàng)新精神,推動基地建設(shè)不斷取得新的突破。
此外,還應(yīng)建立實訓(xùn)室績效考核機制,從多維度全面評估高速鐵路智能運維虛擬仿真實訓(xùn)基地的使用績效。具體而言,高職院校可從基地利用率、實踐教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)、實訓(xùn)指導(dǎo)書及教材建設(shè)、職業(yè)技能競賽獲獎、教科研開展情況、開放共享與社會服務(wù)等方面進(jìn)行深入分析和評估。通過這一績效考核機制,以便及時發(fā)現(xiàn)基地存在的問題和不足,并采取有效措施加以優(yōu)化改進(jìn),從而不斷提升基地的運行效能。在規(guī)范管理方面,通過加強制度建設(shè),確保各項管理制度得到嚴(yán)格執(zhí)行。
4 總結(jié)
總而言之,實訓(xùn)基地的建設(shè)使用對于提高高職院校實踐教學(xué)水平、強化人才培養(yǎng)起到關(guān)鍵性的影響作用,這些年在專業(yè)教學(xué)改革、教育教學(xué)科研等方面所取得的成效是顯而易見的。通過構(gòu)建高鐵智能運維虛擬仿真實訓(xùn)基地,立項專項實踐課題,優(yōu)化人才培養(yǎng)方案,助力高職院校向行業(yè)輸出優(yōu)質(zhì)的復(fù)合型技術(shù)人才。但與此同時,虛擬仿真實訓(xùn)基地在建設(shè)和運作中也難免存在一些難題,建議高職院校應(yīng)重視基地的建設(shè)規(guī)劃以及實訓(xùn)資源開發(fā)的可持續(xù)性,做好知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)及收益分配,擴大實訓(xùn)基地的開放共享程度,加強量化績效考核,全面發(fā)揮出基地的實踐育人功能。
基金項目:甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院2024年度院級科研項目:鐵路橋梁施工作業(yè)虛擬仿真系統(tǒng)研究。項目編號:2024KY-25。
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