城市轨道交通产教融合综合实训基地建设研究与实践

宋 薇

（陕西交通职业技术学院，陕西 西安 710018）

目前我国高职院校实习基地形成的校内、校外2类实训基地已不能满足我国职业教育的内涵式发展，建立产教融合深度合作的实训基地，构建校企命运共同体，是职业教育改革的必然途径。明确城市轨道运营企业岗位核心工作任务，以及各相关岗位间的业务交叉内容，研究在新形势下轨道交通校内综合性实训基地建设方案，探索产教融合实训基地建设模式[1-2]。

1 产教融合的现状与发展

2019年，国务院印发《国家职业教育改革实施方案》（职教20条），对深化产教融合、校企合作提供了新的政策支持和引导措施。职教20条强调促进产教融合校企“双元”育人，坚持知行合一、工学结合，推动校企全面加强深度合作，打造一批高水平实训基地，多措并举打造“双师型”教师队伍。可见，职业教育产教融合进入了发展关键期[3]。

1.1 职业院校产教融合现状

产教融合不同于产教结合或产教合作。“融合”是指几种不同的事物合成一体，比“结合”“合作”立意更高，更强调“产”和“教”彼此之间的联系、互动、和谐。产教融合包括2个方面：一方面指宏观层面的教育与产业的融合，主要涉及教育发展与产业发展在规模和结构方面的协调问题，其核心问题是学校的学科专业设置与产业发展的适应问题；另一方面指微观层面的教育教学活动和生产活动的融合，主要涉及学校与生产组织的协同育人问题，其核心问题是人才培养模式与生产活动的衔接问题[4]。

职业院校是进行校企合作的主要类型。顶岗实习和订单制是校企合作的主要形式；“双师型”教师队伍建设需加强，大部分职业院校教师缺乏企业实践经验和实践能力；职业院校认为校企合作和产教融合对提升学校服务产业和企业能力上有着重要的作用。

1.2 企业参与产教融合现状

根据调研分析，职业教育产教融合的发展现状及问题主要包括：有些专业很难合作导致产教融合流于形式；制约企业参与职业院校人才培养工作的主要因素分别是缺乏有效的合作机制、缺少政策引导和系统保障机制不健全；影响产教融合发展的主要因素有合作主体的合作意愿、教育制度和体系、学校的专业建设和课程设置以及人才培养能力与输送人才的服务能力；造成校企合作失败、产教融合效果不佳的主要因素有缺乏鼓励优惠政策、企业等社会资源投入教育的利益得不到保障、校企双方职责不明确，在产教融合中的各自角色和定位分工不清[5]。

1.3 国内产教融合的模式

国内职业教育在产教融合的实践探索中，逐渐形成了校企合作、引企入校、厂中校、集团办学、校办企业等模式。校企合作是指由企业提供实习基地、设备和原料，企业参与学校教学计划的制定，并指派专业人员参与学校的专业教学。引企入校是指将企业引进学校，也就是将企业的一部分生产线建在校园内，就可以在校内实行“理论学习”和“顶岗实训”相结合的办学模式。厂中校是指坚持专业依托企业、企业支撑专业、专业服务行业，以“三个围绕”形成了专业建设与行业需求的高度融合。集团办学是指集团化办学是以行政指令为主，兼顾学校共同意愿，将一所名校和若干所学校组成学校共同体（名校集团）的办学体制。校办企业是由学校创办或控股的以盈利性为目的的公司企业。

2 专业典型工作任务与职业能力分析

2.1 城市轨道交通企业人才需求分析

随着城市轨道交通网络的日益壮大，轨道交通行业人才的需求也呈现快速增长的趋势。城市轨道交通行业涉及技能岗位较多，包括运营管理、行车调度、综合机电、通信信号等多个专业岗位，因此在人才需求上也呈现出阶段性高数量人才需求、多层次人才需求、高技能人才需求等特点。

2.2 信号工岗位核心工作任务分析

通过调研，明确了城市轨道交通通信信号技术专业的专业定位与培养目标，分析了信号专业典型工作任务、职业能力以及技术人才的专业技能水平，为产教融合实训基地建设提供了依据。根据城市轨道交通运营企业对高职生岗位专业知识和能力需求，进一步分析出城市轨道交通通信信号专业主要工作岗位是信号工和通信工岗位。如信号工岗位工作项目与任务见表1。

表1 信号工岗位工作项目与任务梳理

3 形成产教融合综合实训基地建设方案

3.1 产教融合综合实训基地建设的思路

实训基地建设应考虑2点：一是实训基地除了满足学生日常实操项目外，更应以企业和培训机构开展的高技能实训项目为主，切实为行业企业服务；二是在技能鉴定方面，主要开展示范性鉴定。同时，实训基地要做好组织职业技能竞赛和行业交流活动，开展师资培训，推动高技能人才宣传等工作。

3.2 产教融合综合实训基地建设的内容

校企双方本着“产教融合、互惠共赢、资源共享、优势互补”的原则，建立校企合作共建实训基地关系。学院充分发挥场地、师资、课程优势，企业充分发挥技术、知识、设施、设备和管理优势，双方在实训基地建设、技术技能人才培养、师资队伍建设、社会培训、技术研发创新等方面开展合作，各尽其长、互惠互赢、共同发展，探索校企合作新形式，开创轨道交通人才培养新模式，把提高职业技术技能和培养职业精神高度融合，以培养培训优质的知识型、技能型、创新型专业技术人才，实现产教深度融合，校企紧密合作。建设一套完整的轨道交通信号与控制实训系统方案，包括基础设备实训室、车站联锁及区间闭塞实训室、列车运行控制实训室、城市轨道交通综合实训室、站台与轨道实训室。

3.2.1 基础设备实训室

轨道交通信号基础设备，包括信号机、转辙机、继电器、电源屏等，是轨道交通信号系统中极其重要的地面基础设备，是铁路车站联锁系统、区间闭塞系统、列车运行控制系统等关键控制系统中的重要组成部分。轨道交通信号基础设备，作为铁路现场的重要地面设备、基础设备，是日常维修维护的重点设备，对这些设备掌握程度的好坏直接决定着学生能否适应铁路现场信号维修维护工作及未来的职业发展。轨道交通信号基础设备实训室对培养学生学习理论知识、提升实践能力、适应铁路现场有重要的作用。铁路现场实际采用的信号机、转辙机、继电器、电源屏等铁路信号基础设备，相较于铁路信号系统而言，价格适宜，且易于实训教学和动手实践能力的提高，故采用铁路现场实际设备。本方案建设的轨道交通信号基础设备实训室，均采用铁路现场实际设备，主要包括继电器电路实训系统、信号机实训系统、转辙机拆装实训系统、直流转辙机实训系统、交流转辙机实训系统等。由于铁路信号智能电源屏设备较昂贵，因此结构和原理方面的实训项目在计算机联锁实训系统中进行了体现。

3.2.2 车站联锁及区间闭塞实训室

车站联锁及区间闭塞控制系统是轨道交通信号系统中直接控制现场设备的系统，是城轨通信信号专业、铁道信号自动控制专业必不可少的实训环节。车站联锁及区间闭塞系统作为铁路信号系统中的核心之一，对该系统掌握程度的好坏决定着学生就业及未来的职业发展。铁路现场实际车站联锁及区间闭塞系统存在着价格昂贵、占地面积大、单套实训设备难以满足多人同时实训的实际要求。因此在建设该实训室时考虑采用虚实结合的方式设置实训设备，即车站联锁系统配置一套真实的计算机联锁系统和若干套计算机联锁仿真系统；区间闭塞系统将列控中心和轨道电路相结合，模拟列车在区间不同区段运行时设备状态变化过程来构建实训设备，具有很好的实训教学效果。

为了训练提升学生工程设计的能力以及避免联锁站场常年不变的弊端，计算机联锁实物实训系统可根据站场图绘制软件，将绘制的车站平面图读取可用数据自动更换控制车站。软件自动更换控制对象和仿真对象，上位机软件界面可自动变换为软件绘制的车站平面图界面，系统实际控制的车站设备可指定软件绘制的车站平面图中的设备；系统实现联锁逻辑控制和仿真，根据当前站场，对站场内实物设备直接控制设备动作，对站场内虚拟设备进行仿真设备动作。系统配合车站3D仿真实训系统，实现了对完整车站的展示和控制，系统的总体结构和实际布置如图1所示。

图1 计算机联锁实训系统总体结构

移频自动闭塞实训系统采用铁路现场实际ZPW-2000G轨道电路系统，并结合列控中心仿真系统、机车信号实训系统、轨道电路及机车信号测试仪等设备构建而成，实现车-地的闭合控制过程。此外，结合理论课程实训教学需求，进行实训项目构建，使得整体系统更能满足实训教学需求。通过该系统，教师和学生能深入掌握区间闭塞控制系统的工作原理、ZPW-2000轨道电路到机车信号的整个控制过程。移频自动闭塞实训系统的总体架构如图2所示。

图2 移频自动闭塞实训系统总体架构

3.2.3 列车运行控制实训室

高铁信号主要由调度中心系统、车站联锁系统、列车运行控制系统等组成，共同保障高速铁路安全运行。目前高速铁路使用CTCS-3级列车运行控制系统，它是基于GSM-R无线传输信息的列车运行控制系统，适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，是一种连续式列车运行控制系统。学院开设轨道交通信号专业，为使学生更好地掌握列控系统的基本原理和操作流程，有必要建设一套完全参照真实CTCS-3级列控系统的仿真系统。列车运行控制实训室应根据中国目前高速铁路发展现状建设CTCS-3级列控仿真实训系统。CTCS-3级列控仿真实训系统完整地模拟了真实CTCS-3列控系统的功能，同时加入了一系列故障场景。该系统应包含调度中心CTC仿真子系统、车载仿真子系统、列控中心仿真子系统、车站联锁仿真子系统、轨旁设备模拟子系统、无线闭塞中心仿真子系统。

3.2.4 城市轨道交通综合实训室

城市轨道交通真实信号系统、综合监控系统中采用了信号专用设备与系统，许多设备占地面积大、价格昂贵，为了让学生更好地掌握城市轨道交通综合调度指挥的基本原理和操作流程，可搭建一套基于真实场景、功能相对完善半实物城市轨道交通综合实训平台。通过实训平台，可以真实展现轨道交通列车运行控制系统、综合监控系统的工作原理和工作状态，可以为学生提供有效实训任务，同时也方便老师与学生对列车的运行进行模拟控制操作，对系统集成方案进行分析，对信号系统某些特定功能进行反复研究、设计。同时，对于学生掌握地铁运营环境、列车调度指挥、多专业运营维护、演示验证实训具有很大的促进作用和现实意义。

城市轨道交通综合实训系统，参照西安真实地铁线路，以城市轨道交通列车运行控制系统、综合监控系统以及火灾报警系统、闭路电视监控系统、广播系统、门禁系统等专业系统为演练对象，结合城市轨道交通专业系统发展实际，定制开发一套以行车信号为核心的综合调度指挥及监控仿真实训验证平台。系统主要由列车运行控制系统CBTC全功能仿真系统，以及综合监控系统ISCS、火灾报警FAS最小系统、闭路电路监控系统CCTV最小系统、BAS最小系统、PA广播、IBP盘及调度中心拼接大屏组成。

3.2.5 站台与轨道实训室

在室外建设一条真实铁路轨道（长100 m，宽8 m），包括一组完整的7#道岔和一定长度的直轨。在轨旁安装相应的进站信号机、调车信号机、出站信号机、直流转辙机/交流转辙机，通过车站联锁控制可实现真实轨旁设备在轨道中的动作；在线路上铺设计轴器；在轨道上传输ZPW2000移频信号，实现轨道电路的真实占用出清；轨道小车上面安装机车信号系统、双面八显示机车信号机等设备，实现机车信号的实时显示；轨道小车可通过电源驱动方式缓慢运行，在运行过程中通过室内计算机联锁实物实训系统、移频自动闭塞实训系统、小车上机车信号系统观察运行情况。

4 结语

本研究从高职教育职业性与国家对职业教育的规划出发，结合轨道交通行业发展及产业人才需求，深入分析了城市轨道交通通信信号技术专业相应岗位群的职业能力及典型工作任务，为实现高职院校对应专业的职业能力培养目标，提出了基于产教融合的实训基地建设实施方案及具体建设内容，为解决职业院校实训基地的实施建设具有一定的参考意义。