摘要：為解決由于普通院校軌道交通信號與控制專業實驗教學資源匱乏的問題，推進虛擬仿真教學資源更大范圍地實現共建共享，該文探索了國家級軌道交通通信與控制虛擬仿真實驗教學資源的跨省共建共享途徑，確立了以課程為終端項目進行虛擬仿真平臺資源共建方式;以實驗課程、實踐環節以及課外實踐活動為虛擬實驗教學資源的共享模式，促進異地共建共享、互利共贏，以便提高此類教學資源的共享率。

　　關鍵詞：虛擬仿真實驗;實驗教學資源;軌道交通信號與控制

　　根據“一帶一路”“中國高鐵走出去”等國家戰略需求及“智慧交通”世界一流學科建設的需要，國家和社會急需高素質軌道交通通信與控制類專業人才。軌道交通信號與控制專業是2013年教育部對自動化專業調整后的特設專業方向之一，目前國內大多數本科院校的軌道類專業為新建專業，師資隊伍和實驗室建設相對滯后。

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　　由于建設費用高昂，這類專業實驗室建設緩慢，實驗教學和實踐培訓環節較為薄弱，實驗教學形式單一、多為驗證性實驗，創新性、設計性實驗較少，在一定程度上影響了專業人才的培養質量。相比之下，北京交通大學、西南交通大學等交通類傳統強校，其專業底子雄厚、實驗資源豐富，若能將行業院校的優質資源通過共建共享為其他院校提供教學支持，將緩解普通院校教學資源匱乏的問題[1-6]。

　　1虛擬仿真教學資源的共建共享存在的問題

　　目前，虛擬仿真實驗教學資源的共建共享具有一定的局限性。一方面，虛擬仿真實驗教學資源的建設標準不夠明晰，一流高校的培養目標和體系與普通高校有較大差異，導致很多優質的教學資源在普通院校出現“水土不服”的現象;另一方面，對于虛擬仿真實驗教學資源的共享大多限制在某個城市內，其針對異地共建共享尚未開展。針對以上問題，在完善優質實驗教學資源建設的同時，有必要探索省際高校間的共建共享新模式，探討可持續發展的虛擬仿真實驗教學共建共享的新體系，實現更大范圍的共建共享[7]。

　　2虛擬仿真實驗省際共建共享

　　依照“技術緊跟前沿、平臺力求原創、科研融入教學、原理工程并重、資源高效開放”的建設理念，依托行業院校軌道交通通信與控制虛擬仿真實驗平臺優勢資源，并根據我校軌道交通信號與控制專業的實際情況，探索了操作性強的虛擬仿真實驗教學資源省際高校間共建共享途徑。為解決我校軌道交通信號與控制專業實驗設備緊張等實驗教學問題，為“智慧交通”一流學科建設和提升軌道交通類專業水平提供有力支持[8-10]，我校通過利用行業院校的優勢資源，形成了以課程為終端項目進行共建、針對課內實驗及課外實踐活動進行共享的虛擬仿真類實驗教學資源省際共建共享體系。

　　2.1虛擬仿真實驗項目合作共建“金課”的“兩性一度”

　　(高階性、創新性與挑戰度)標準，對課程建設提出了新要求。要想達到這一標準，需要行業院校教師立足本校實際情況直接參與課程建設，以便能夠更合理地利用教學資源。我校電力學院軌道交通信號與控制專業是2013年在教育部備案立項，經過兩年的籌備，于2015年秋季開始招生，師資隊伍建設相對滯后。其主要原因是我校軌道專業的部分教師來自其他專業，他們的軌道專業背景相對較弱，另外，由于軌道交通專業優秀人才緊缺，引進這一專業人才存在一定困難。除了專業師資隊伍外，硬件建設也相對遲緩。

　　我校自專業建設以來，截至2020年初，僅建立了一間鐵路信號基礎實驗室，配備轉轍機、繼電器、信號燈等設備，僅夠支撐鐵路信號基礎課程實驗。而對車站信號自動控制、區間信號自動控制等課程，無法向學生提供正常的課內實驗，因此，在課程教學過程中存在較大困難。為了提高新建專業的課程教學質量，最有效的方式是與其他行業院校的專業教師合作進行課程共建。

　　為此，我校軌道交通專業依托北京交通大學虛擬仿真平臺，根據培養目標，進行了專業課程實驗教學資源的建設。通過與行業院校專業教師合作，我校教師建設了與課程相關的虛擬仿真項目，如針對區間信號自動控制課程，利用VisualStudio等軟件搭建了64D繼電半自動閉塞仿真平臺、站內電碼化仿真平臺等。通過在64D繼電半自動閉塞實驗中設置閉塞、復原和事故復原等操作按鈕，使學生能夠利用邏輯關系仿真區間半自動閉塞辦理過程，設置軌道電路故障、停電恢復等，讓學生判斷故障類型、說明故障原因并在操作界面上進行故障解除。此外，在仿真界面上添加兩站13個繼電器的狀態表示，以此作為64D繼電半自動閉塞課內實踐教學環節。

　　2.2實驗實踐項目建設與共享

　　課內實驗、實踐環節以及課外實踐活動是本科教育過程中培養學生實際動手能力的重要環節。在實驗資源不足的情況下，利用虛擬仿真實驗資源有助于提高學生的實踐動手能力。

　　1)課內實驗。作為實踐性較強的工程應用專業，課內實驗學時應不少于總課時的20%。但軌道交通專業實驗室建設費用高昂，作為新建專業，從專業規劃到實驗平臺完整搭建需要較長時間。此外，專業建設初期所采購的設備也只能進行驗證性實驗，無法滿足創新性、設計性實驗的要求，影響了專業人才的培養質量。因此，需要通過利用現有的虛擬仿真平臺提供實驗教學資源，完善實驗課程資源配置，發揮其應有的效率[11]。北京交通大學、西南交通大學等行業院校擁有專業化的實驗平臺及虛擬仿真實驗系統。

　　通過省際高校間的合作，我校充分利用行業院校已有的優質資源，較好地解決了專業建設初期由于實驗設備缺乏所造成的學生無法進行課內實驗的問題。如利用北京交通大學的軌道交通信號與控制專業虛擬教學資源共享平臺，開設了城市軌道交通控制、車站信號自動控制等實驗課程，完善和豐富了我校的實驗教學內容。同時，利用該虛擬仿真實驗平臺、仿真軟件、大學慕課資源等解決了由于實驗設備短缺造成專業課實驗無法正常開設的問題。

　　(1)在線實驗。利用北京交通大學的軌道交通信號與控制專業虛擬教學資源共享平臺，設置了列車運行控制技術、區間信號自動控制等專業課程實驗項目。如利用平臺資源針對區間信號自動控制課程，開設了ZPW-2000軌道電路實驗;針對列車運行控制技術課程，開設了LKD2-T2列控中心系統實驗等;針對鐵道調度指揮系統課程，設計了運行圖編制和繪制實驗等。這些在線開放實驗項目能夠幫助學生很好地了解實際工作的需要，提高其應用能力。

　　(2)仿真項目。利用虛擬仿真平臺的城軌CBTC虛擬仿真系統、列車通信控制等國家虛擬仿真實驗項目，設置我校城市軌道交通控制、高速鐵路通信系統等專業選修課程的課內實驗內容，如針對城市軌道交通控制課程，開設城軌CBTC系統列控模式仿真實驗和軌道設備故障分析應對實驗。

　　(3)仿真軟件。利用計算機聯鎖虛擬仿真軟件和6502虛擬仿真軟件開展了我校車站信號自動控制課程的課內實驗。依據6502電氣集中聯鎖車務培訓系統和JD-1A型計算機聯鎖系統，設置了進路選擇實驗、進路解鎖實驗、進路模擬行車實驗等，使學生能夠借助虛擬仿真平臺進行各種情況的進路辦理、取消進路和人工解鎖，并驗證聯鎖邏輯關系，觀察各種進路在模擬行車正常解鎖時的軌道電路區段和信號機變化情況，完成車站信號自動控制課程的實驗。

　　3結語

　　為解決軌道交通信號與控制專業實驗教學資源匱乏的問題，推進虛擬仿真教學資源更大范圍地實現共建共享，探討了軌道交通通信與控制虛擬仿真實驗教學資源跨省共建共享途徑，確立了以課程為終端項目進行虛擬仿真平臺資源共建方式，建立了以課內實驗課程、實踐環節以及課外實踐活動相結合的應用方法，緩解了作為新專業設備不足導致學生無法進行實驗的情況，并通過建設基于仿真實驗平臺的實踐基地，從實踐教學環節和課外實踐角度進行虛擬仿真實驗教學資源省際高校間共建共享，促進軌道交通信號與控制專業實現快速、全面發展。

　　參考文獻(References)

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　　[5]肖娟，王嵩，于芳，等高校虛擬實驗平臺資源共建共享機制研究[J]教育現代化，2018(5):199201

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　　[7]陳靜應用型高校虛擬仿真實踐教學模式的研究[J]農村經濟與科技，2020(10):342343

　　作者：張紅濤，陳露露，譚聯，李正交