中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于深化现代职业教育体系建设改革的意见》强调：一个改革方向是坚持以教促产、以产助教、产教融合、产学合作；一个战略任务是打造行业产教融合共同体，支持校企共同开发专业核心课程与实践能力项目，研制推广教学装备；一个工作重点是建设开放型产教融合实践中心，拓宽学生成长成才通道。

根据《关于深化现代职业教育体系建设改革的意见》精神，四川铁道职业学院与中国铁路成都局集团有限责任公司、中铁八局集团电务工程有限公司等企业深度合作，按照“校企合作开展技术研究，实践教学和研究成果共享”的方式，推动职工培训和学生实训一体化集成实训系统研制，改建、新建具有数字化、智能化和网络化的创新引领型实训基地，实现实践操作、教学实施、考核评价全过程管理，为职业院校实训基地建设和实践教学提供可复制、可借鉴的模式。

一、实训基地建设情况

四川铁道职业学院以校企合作机制为载体，以实训基地建设为平台，全面深化校企合作内涵，从而全面提升学生或职工的实践动手能力。为了保障行车安全，根据《铁路信号维护规则》，运营线路上的信号设备使用年限一般不超过15年，电子设备使用年限不超过10年，但是这些到期设备完全可用实践教学或职工培训。

基于校企合作机制，企业通过捐赠、废旧设备处理等方式向学校提供了大量信号设备及器材，如各型转辙机、继电器和点灯单元等。学校为了最大程度发挥它们的价值，使其焕发新生，达到减耗增效的目的，充分利用这些资源建设校内信号实训室，如转辙机实训室、联锁实训室和信号工程实训室等，更鼓励教师进行控制电路实训系统的设计、研发。

（一）建成的实训场所

1．校企合作，师生共建的实训场所

企业捐赠信号基础设备、指导实训室建设；学校教师设计、规划，师生共建的实训室。实训室的建设锻炼了师生的实践能力，强化了理论联系实际，为实践教学顺利开展奠定了坚实基础。师生共建的实训场所见下表1。

2．基于信息技术建设的虚拟仿真实训室

为了解决实践教学中存在的信号设备内部结构不易观察等问题，四川铁道职业学院积极进行实践教学改革，建设了1个3D动画信号仿真实训室，自主研发了3个VR实训项目，分别是ZYJ7结构认识与测试、ZYJ7型电液转辙机拆装与运用、钩式外锁闭装置结构认识，并建立了相应的实训场所。

虚拟仿真实训室具有成本低、安全性高、不受时空限制等优点，更易于提供足够的学生实践工位，帮助学生掌握电路工作原理有很大益处，通过模拟和再现真实场景，使学生直观感知和获取知识与信息，能激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力。

3．基于产学研建设的虚实结合实训室

虚拟仿真软件只是教学的工具和手段，因为，在实操环节会遇到各种各样虚拟环境无法模拟的状况，仍需要在真实工作环境中进行练习。所以，虚拟体验并不能代替在实际工作中获得的实践技能，只有将两者有机地结合起来，才能更好的提高教学质量。

为了降低实训系统成本以使学校能够提供更多的实践工位，创新实践教学模式，提高实践训练的安全性，学校与企业深度合作，自研实训系统才能从根上解决传统实践教学中存在的问题。目前，四川铁道学院自主研制成功了五线制道岔控制电路实训系统、进站信号机点灯电路实训系统、调车信号机点灯电路实训系统和城轨信号机点灯电路实训系统。并建设了1个由10套五线制道岔控制电路实训系统组成的实训室。

（二）计划建设的实训场所

四川铁道职业学院计划把各种自研信号实训系统建设相应的实训室，并向兄弟职业院校和企业推广使用，同时再进行既有实训场所的升级和新实训系统研发。

计划研发的实训系统有6502电气集中、ZPW2000自动闭塞、64D半自动闭塞、改变运行方向电路和区间三点检查等；计划建设的实训场所有进站信号机点灯电路实训系统、城轨信号机点灯电路实训系统等。

二、基于虚实结合实训系统的研制方案

1．信号控制系统简介

    企业运营线路上的各种信号控制系统结构如下图1所示，控制对象主要有信号机、道岔和轨道电路，其数量由实际车站规模决定，各控制对象之间存在着联锁关系——相互联系，相互制约。各控制对象运行时会互相影响，这样不但会造成实训工位少，更存在很大的安全隐患，如道岔转换时可能造成设备和人身安全事故。

图1 信号控制系统结构

设计、研制适合实践训练需求且控制一个设备的仿真信号控制系统，它是实践教学改革和创新的核心。基于虚实结合的各类信号实训系统，能降低实训室的建设成本，提高实践训练的安全性。

“虚”是指用信息技术实现针对单个设备联锁关系的仿真信号控制系统，且实现“软故障”方式控制电路状态、实时动态显示电路图和全方位管理实践数据；“实”是指实训系统的设备、元器件以及控制电路与企业实际应用的一致，保持控制电路结构和电气特性、实践训练方式与方法不变。

2．实训系统设计方案

实训系统最大程度保持与现场实际运行的控制电路一致，结合实践训练的实际情况，体现“虚实结合”的特点，使实践训练能达到企业的岗位技能标准。实训系统结构如图2所示，主要由仿真信号控制系统、IO控制器和各设备的控制电路三部分构成。

图2 实训系统结构

为了提高实训系统的可靠性和安全性，IO控制器采用双模块互为热备的方案，与仿真信号控制系统有两个通道进行数据交互，数据传输采用应答重发机制，同时进行循环冗余校验（CRC），以确保数据的正确性。

三、基于虚实结合实训系统的特点

（一）解决了传统实践教学存在的不足之处

1．实践训练的工位严重不足

轨道交通信号设备或仿真实训设备价格昂贵，职业院校无法成规模地配备实训系统，以提供足够的工位满足学生实训需求，导致学生实践时间不足，无法达到企业所要求的实践能力。企业运营线路上有许多设备，但为了保证行车安全，这些设备不能用于职工培训，同时，企业培训基地中的培训装备也较少。

2．实践实训时存在很大的安全隐患

有些轨道交通职业院校花费上千万建设一个实训基地，但各子系统（或单元）之间存在联锁关系，导致实际能同时进行实践训练的工位较少，且实训时存在很大的安全隐患，如道岔转换时可能造成人身和设备安全事故。

3．实践教学手段单一、落后

（1）在传统实践教学中，教师为了训练学生的实践技能，只能设置“硬故障”，即对控制电路或设备结构进行物理破坏。这种方式会对设备造成不同程度的损伤，导致设备的使用寿命缩短，频繁操作更会加速降低设备的使用寿命；一次完整的实践过程时间较长，“硬故障”方式使实践教学和实践训练的效率非常低。

（2）在传统实践教学中，教师只能在登记簿上简单记录时间、教师和班级等实践教学信息，无法对每个学生的实践过程信息进行准确、详细的记录，更难以记录每个实训系统的使用情况。

（二）实践教学改革亮点

1．改革实践教学模式，全面落实因材施教

实训系统从最初规划设计到最后运行和升级的全过程中，学生都能深度参与。实训系统最终用于实践教学，学生的体验、感受是非常重要的，在这一阶段，学生可以利用自己的专业知识，制作、校核实训系统的配线图表，绘制系统结构图。

在研制阶段，学生可以搭建、测试样机，计算机知识较好或对计算机非常感兴趣同学可以设计实训系统界面、编制部分功能的程序；在实训室建设阶段，学生可全面参与实训系统的施工，如配线、焊接、调试和功能测试等；在教学实施阶段，每个学生都应进行实践训练，到达课程标准规定的要求，实训系统研制的初衷，也是实训系统最基本、最核心的功能。

实训系统研制过程本身就是一个非常好的实训项目，因此，对系统设计、程序编制感兴趣且综合能力强的同学进行专项教学、引导，进一步培养他们创新精神和综合能力，达到因材施教目的。

2．信息技术助力完善实践教学方式

（1）“软故障”解决“硬故障”在实践教学中存在的问题。“软故障”是通过仿真信号控制系统和IO控制器使控制电路某些电气接点断开引起的故障，这些电气接点称为故障点。这种方式能解决传统实践教学中由于拔插、焊接等频繁操作造成的设备易损坏问题，延长实训系统的使用寿命，极大地降低师生劳动强度，大大缩短一次完整的实践教学时间，提升实践教学和实践训练的效率。

（2）实训系统用数据库管理系统全方位管理实践信息，包括学生实践全过程信息，教师设置实训任务信息和每个实训系统使用情况等。教师利用实践信息可对学生的实训情况进行更准确、客观、全面的判断，学生利用实践信息可进行更准确的自我评价和学习反思。

3．实训系统周密设计与实现，提高了实践训练的安全性

开发实训系统时应周密考量，精准设计，尽量降低或规避这类安全隐患，如在五线制道岔控制电路实训系统中，卸下转辙机的动作杆并不影响其电路工作，通过仿真自动开闭器又能实现电路的各种工作状态。

由于实训系统对其性能要求相对较低，更侧重于功能的完整性，同时，为了增加实践训练的工位，信号控制系统只需要控制单一对象，因此，避免了由于控制对象联动造成的安全隐患。

4．电路图实时动态显示

根据采集信息实时动态刷新电路图中的信号继电器线圈和接点图形，学生能直观感知电路的动作过程，有助于学生分析问题，找出故障点，快速地提升自己实践技能。

四、基于虚实结合实训基地的创新之处

1．“软故障”创新了实践教学理念

在轨道交通实训系统中，首次提出“软故障”理念，并运用信息技术得以实现，“软故障”方式能更加全面、便捷地设置各类故障点，使学生得到更加全面、高效的练习，快速提升学生的实践能力，同时又避免了对设备造成的不可逆损伤，延长了系统的使用寿命。

“软故障”方式进行实践教学，极大地降低了教师的劳动强度，一次完整的实践教学过程时间大大缩短，提升了实践教学和实践训练效率。

2．产学研结合创新了实训基地建设模式

基于校企合作机制，在企业提供硬件资源的支持下，院校师生自主设计、研究、开发实训系统，既提升了教师队伍的科研能力和创新能力，更是教师对知行合一的践行，又让学生更深入地将理论知识同企业需求的技能实践相结合，提升了学生的实践能力。

基于产学研的虚实结合实训系统具有成本低、安全性高等优点，职业院校可建设满足实践教学工位需求的实训装备，为实践教学改革与创新打下坚实的基础。

3．虚实结合创新了实训基地研究方向

信号控制系统对用户来讲，就相当于一个黑匣子，它与控制对象的信息交互只有命令驱动和状态采集两种，而用于实践训练的系统对时序、可靠性等方面要求并不高，重点是功能的实现。相关专业教师完全能理清各种控制系统功能，与控制对象交换的数据及流向，然后对其进行仿真。

虚实结合的实训系统对核心控制系统进行仿真，又保持了控制对象的真实性，在设计与实现过程中再将安全和企业特定需求等因素考虑进去，既可降低实训装备成本、提高实践训练的安全性，又可实现课岗对接。

五、基于虚实结合实训基地的建设成效

1．深化校企合作内涵，践行绿色发展理念

以企业需求为导向，研制基于虚实结合的实训系统，深化了校企合作内涵，实现了教学过程与工作过程、课程内容与岗位需求的对接，资源循环利用，践行绿色发展理念。共同研制实训装备相比校企共建实训基地、资源共享等合作方式更具可操作性、内涵更丰富。

2．践行知行合一的教育理念，提升师资队伍综合能力

通过实训系统研制，可提升教师在轨道信号和计算机等方面的理论水平，增强系统设计能力、实践动手能力和编程能力；实训系统的研制过程更是教师对知行合一的践行，使教师视野能得到拓宽，教学和科研能力能得到显著提升。

3．完善了实践教学模式、提升了学生实践能力

信息技术改善了实践教学手段，丰富了故障设置类型，扩大了故障设置范围，实现了学生实践过程的全监督，为教师评价学生的实践能力提供了更客观、公正、全面的决策依据。

该实训系统对我校铁道信号专业学生实践训练实现了全覆盖，学生实践训练的时间不再仅限于课堂内，可在任何时间段进行有效训练，学生的自学能力得到有效培养，实践技能得到显著提升。

自2019年以来，我校铁道信号专业学生参加各类比赛，获得国家级奖4项，省级奖4项。

4．更好地服务于社会，实现资源共享

基于产学研开发的虚实结合实训系统具有操作便捷、更贴合企业需求等特点，一方面，它能使培训人员的专业技能得以进一步提升，另一方面能使校校合作及校企合作更为紧密，进一步提升了学校的技术服务能力，增强了学校的社会影响力。

四川铁道职业学院利用自研实训系统为西南交通大学、成都工业学院、达州电务段和中铁八局集团电务工程有限公司等单位学生或职工提供了实训服务，共计10117人·天。为中铁八局集团电务工程有限公司建立了1个职工培训基地。