职业院校轨道交通车辆专业实训基地建设与教学应用

周爱萍，金立艳，陶雨濛

（南京交通职业技术学院，江苏 南京 211188）

1 实训基地建设的必须性

随着城市轨道交通的迅速发展，城轨交通专业人才的需求与日俱增，轨道交通专业人才的紧缺问题亟需解决。因此，城市轨道交通车辆专业成了近几年职业院校争相开办的新型专业[1-3]。南京交通职业技术学院的轨道交通学院自创办以来主要开设有：城市轨道交通车辆、城市轨道交通信号、城市轨道交通机电等相关专业。为了提高专业教学效果、提升学生的动手实践能力、培养高质量的轨道交通专业技能型人才，学院从筹划到建成历时两年着力打造一个大型的、满足多专业实训需求的城市轨道交通综合实训基地，涵盖了城市轨道交通车辆专业、通号以及机电等方面的教育教学设施。笔者全程参与了城市轨道交通车辆专业实训基地的设计与建设，并将相关实训设备全面应用到实践教学过程中。下面将针对车辆专业实训基地建设与教学应用进行相关论述。

2 城轨交通车辆专业实训基地建设与教学应用

城市轨道交通综合实训基地建设中车辆实训基地建设主要涉及5个区域，总体如图1所示。

图1 城轨交通综合实训基地分布

2.1 城轨车辆综合实训区

以南京某条线路列车为仿真原型，建设全长12 m带司机室仿真舱体，其外型、内部结构等与真实列车一致。仿真车体由底架、端墙、侧墙以及车顶等部分连接而成，包括与真实车辆车体结构一致的墙板、门窗、端梁、立柱等结构部件。列车驾驶室内的列车操纵设备包含司控器、紧急对讲设备及必要的按钮、开关等电器，同时配有司机座椅、电气控制柜以及紧急逃生门等设施，与真实车辆基本一致。此区域是为满足学生对驾驶室内设备的认知以及体验真实驾驶操作，满足对城轨车辆车体结构、内装设备、车门系统以及乘客信息系统等相关设备的实训需求。舱体的后端安装一套真实车辆贯通道设备，包含踏板、渡板、连杆等真实结构，满足学生对贯通道结构认知以及设备检修的实训要求。

舱体旁设置车辆检修平台，能够实现检修人员进行车顶设备的检修作业。学生可以登顶认识车顶受电弓以及空调设备的布置，满足对车顶设备的认知需求。舱体车顶布置真实电动受电弓，学生通过操作司机室的受电弓升降弓按钮，对车顶受电弓进行升降弓操作，满足学生认知受电弓的结构并观察受电弓升降弓的工作原理。在登顶学习过程中体验车辆检修的真实场景，并认识到进行登顶车辆检修安全作业的流程和要求。

总之，车辆综合实训区内的设备完全满足“城市轨道交通车辆构造”“城轨交通车辆检修”等专业核心课程中的车体、内装、车门、列车通信系统以及贯通道等设备的学习和认知，以及相关设备检修作业的掌握。

2.2 城轨车辆机械检修实训区

（1）转向架实训区。配备1∶2全钢仿真动车转向架和拖车转向架模型各一套，包含：转向架构架、空气弹簧、液压减振器、抗侧滚扭力杆、牵引电机、齿轮箱、基础制动装置、轮对管路等主要部件，满足学生对转向架结构的认知、转向架工作原理的理解与掌握。同时配有相应的检修工具，学生学会专业工具的使用并掌握转向架常规检修任务的具体操作。

（2）车钩缓冲装置实训区。配置3种类型真实车钩：全自动车钩、半自动车钩以及半永久牵引杆。具有车钩钩头、解钩气缸、可压溃变形管、对中装置等真实车钩结构部件。满足学生认识车钩缓冲装置的结构组成，理解车钩待挂、连挂和解钩的三态工作原理。学生学习使用车钩检修工具，并掌握车钩缓冲装置的常规维护和检修工作。

（3）空调实训区。配有目前地铁车辆中广泛使用的真实变频客室空调，具有制冷、制热、通风和紧急通风等功能。结合空调设备，可以全面掌握客室空调的冷凝器、压缩机、通风机、蒸发器等设备的结构与作用，通过操作空调控制盘，理解变频空调的制冷、制热以及通风等工作循环过程。通过系统学习，学生能对客室空调的结构与工作原理以及设备的日常维护等知识深入掌握。

（4）塞拉门实训区。由于车辆综合实训区中的两套真实塞拉门门头结构高度高、驱动机构有盖板等原因，学生难以对车门上部的主要结构部件进行细节认知，因此，在车辆机械检修实训区部署了三套塞拉门实训台。实训台设备在高度上进行了缩小，可以满足学生对塞拉门门头驱动机构的结构认知以及塞拉门的开关门、紧急解锁、障碍物探测等功能的实际操作，全面提升学生对塞拉门的装配、调试、维修等各方面的技能。

总之，机械检修实训区内的设备能够帮助学生掌握城轨车辆主要系统的结构功能、关键设备的技术参数、日常维护保养以及常规检修等，有助于为地铁公司培养出具有车辆基本检修技能以及综合素质优秀的技能型人才。

2.3 城轨车辆电气牵引实训区

硬件上配置地铁车辆牵引主回路上所有设备，包括TSG22型单臂式受电弓、集成高速断路器与接地转换开关等组件的高压箱、牵引逆变器、鼠笼式异步三相牵引电机，具有电阻制动以及冷却功能的制动电阻箱等。软件上配置以主试验台为主导控制的仿真软件系统，构建牵引传动系统虚拟环境，实现了对列车牵引与电制动的主要操作。在系统运行过程中，整个牵引驱动与控制平台的数据信息采控、异步电动机变频调速、曲性特线和信号检测等可通过功能模块完成并显示在主试验台上，可实时采集轮速、减速度、制动力大小等关键电气参数，便于全面掌握牵引工况与电制动工况以及数据采集分析的科学研究等。

本实训区基于地铁车辆中的真实牵引设备，在模拟地铁车辆牵引传动系统实际工作的基础上，通过教学操作平台充分理解牵引系统组成、结构及牵引与电制动施加的整个过程。教学过程中能够满足学生学习牵引系统的结构、工作原理等各方面电气知识的要求，并进一步掌握牵引系统关键电气设备的日常维护与检修的技能。

2.4 城轨车辆电气制动实训区

本实训区将制动硬件与软件有机结合，有效模拟目前地铁车辆中广泛使用的EP2002制动控制系统，采用电气模拟指令式制动控制系统。硬件上供风系统配备有结构简单、可靠性高的双螺杆空压机作为制动系统的风源。制动执行装置采用真实地铁车辆中的踏面制动设备，配合仿真车轮，真实体现基础制动装置的功能与作用。以主试验台为主导控制的仿真软件系统，构建空气管路系统虚拟环境，配合供风系统、基础制动装置，完全模拟地铁车辆中的常用制动、紧急制动等空气制动的基本控制功能。

通过实训，学生深刻理解地铁车辆空气制动系统的设备组成、控制原理和控制逻辑。真实动手操作主试验台上的司控器手柄、蘑菇按钮等，理解常用制动、紧急制动、停放制动等五种制动模式，满足其对空气制动系统中设备结构与功能，以及关键电气设备日常检修和维护任务的操作学习。

2.5 城轨车辆模拟驾驶实训区

由六套全功能地铁列车模拟驾驶系统构建而成，驾驶系统的司机操作台与南京某线路真实A型车辆的驾驶室保持一致，所有的按钮、开关、司控器等均与原车一致，可以实现地铁司机各类操作相关的培训与考核功能。

教学过程中实训设备可满足列车模拟驾驶、设备认知、结构原理、操作技能以及故障处理及应对处置等相关内容的学习，满足学生对列车司机岗位相关操作技能的全面学习与锻炼操作。

3 实训教学的思考

实训基地为学生提供了一个真实、开放、可操作的学习平台，充分激发学生的学习兴趣，有效培养了学生对设备的结构认知、原理理解、维修操作等方面的技能，对于培养高素质的技能型人才大有裨益。通过前期建设过程的思考以及本阶段的实训教学经验，存在一些需要改进与提高的方面：

（1）增加校企合作[4]。首先，实训室的高效建设需要邀请企业中具有深厚工作经验的技术人员参与，结合岗位需求提出有效的建设意见，有利于降低无效的建设成本、提高实训室后期使用效率。其次，原来的专业教师需要深入生产一线，熟悉相关岗位的生产现场和作业流程，最大限度地提高自身实践技能，以适应高职应用型技术人才培养目标对教师的要求。最后，为了提高实训基地设备的使用效率，进一步深化校企合作，企业员工可以进入校内实训基地进行相关的技能学习与培训，提高企业员工的上岗就业能力，充分发挥校企双方的优势。

（2）实训室管理制度的完善。实训教学与课堂教学有所不同，主要表现在教学环境和方法都发生了变化。车辆专业实训基地摆放着许多大型机电设备，学生在实训过程中出于好奇，容易出现纪律松弛、课堂秩序混乱等问题，尤其电气牵引实训区存在高压设备，若不遵守实训操作规则，轻则造成设备损害，重则引起重大安全事故。因此，一方面，在实训教学中安排主辅教师，主导教师负责分组指导实训，辅助教师负责其余组别同学的教学和管理工作，互相配合完成实训教学；另一方面，制定严格的实训制度管理办法，严格管理并做到奖惩严明。教师在教授知识的同时，还要做好思想教育工作，增强学生的自觉性以及安全意识，保证实训课程的顺利开展。最终实现学生专业操作技能的培养，同时也增强学生工作中的安全意识。

（3）真实设备与仿真设备相结合。由于城轨交通车辆设备体积庞大，价格不菲等客观因素，存在实训设备数量与实训人数无法匹配等问题，因此实训教学过程中存在实训教学效率不高，学生动手操作机会受限等问题，因此实训室建设需要考虑将真实设备与教学仿真设备相结合的战略。当进行设备结构认知等实训任务时，特制的教学模拟仿真设备更加便于学生认知内部的结构特征，有利于提高教学效果，降低建设成本。当培养学生职业岗位的关键技能时，可以采用与地铁企业一样的真实设备，保证实训教学的真实性和实用性。

4 结语

城市轨道交通系统综合实训基地的建设与运用，为城轨交通相关专业的学生提供了丰富的实训机会，有效地解决职业院校部分学生存在的对纯理论知识愁干讲、学不会、不会用等问题，极大地提高了学生的学习兴趣和动手操作能力，有效增强了学生的学习效果。通过实训中的教学，有效促进学生职业素养的提升，最终为地铁企业第一线培养出合格的实用型人才，缩短上岗的适应期，促进职业教育持续发展，最终实现城市轨道交通发展的良性循环。