摘要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化教育平臺逐漸成為教育領(lǐng)域的核心，為學生提供更加靈活高效的學習方式，同時提升了教師的教學效果。在城市軌道交通運營管理專業(yè)教學中，信息化教學平臺可以整合數(shù)字化資源與實訓系統(tǒng)，有效提升課堂教學效果。文章探討了城市軌道交通運營管理專業(yè)實訓數(shù)字化平臺體系的構(gòu)建與應用，并結(jié)合實際教學活動進行分析，以期為該專業(yè)教育發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：信息化教學；數(shù)字化平臺；城市軌道交通；運營管理

中圖分類號：U293.3 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）32-0107-03 開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID） ：

0 引言

城市軌道交通行業(yè)面臨著獨特的挑戰(zhàn)，學生實地實踐學習存在較大困難。產(chǎn)業(yè)升級加速了新技術(shù)和設(shè)備的應用，對從業(yè)人員的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)提出了更高要求。然而，軌道交通實訓設(shè)施通常成本高昂，教育資源的有限性與日益增長的教學需求之間存在不匹配，導致實踐教學活動在時空維度上受限。在數(shù)字經(jīng)濟快速發(fā)展的當下，高等院校積極推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型，迫切需要通過信息技術(shù)推動教育變革實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。全面推進教育教學數(shù)字化建設(shè)，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，服務(wù)國家經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級和智能制造人才需求至關(guān)重要[1]。

1 數(shù)字化教育研究現(xiàn)狀

1.1 國外數(shù)字化教育政策典型

數(shù)字化轉(zhuǎn)型理念提出以來，在全球范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注和研究。隨著全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速，許多國家和國際組織制定了教育數(shù)字化發(fā)展戰(zhàn)略，將教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為國家數(shù)字化戰(zhàn)略的重要組成部分，并視其為國家整體數(shù)字化藍圖的發(fā)展重點。例如，聯(lián)合國教科文組織（UNESCO） 在其2021年的報告《一起重新構(gòu)想我們的未來：為教育打造新的社會契約》中強調(diào)，數(shù)字技術(shù)蘊藏巨大的變革力量，而如何將此潛力轉(zhuǎn)為實踐路徑成為當前研究的重點。此外，歐盟頒布了《數(shù)字教育行動計劃（2021—2027） 》，旨在構(gòu)建高效能的數(shù)字教育生態(tài)系統(tǒng)與提升相關(guān)數(shù)字技能，列出了十三項具體行動方案，以助力各成員國教育體系順利且高效地適應數(shù)字時代的革新與發(fā)展。韓國作為教育信息化的先驅(qū)，自1996年起，每隔五年便會制定教育信息化的基本規(guī)劃。其《2022年教育信息化實施計劃》著重于整合最前沿的智能科技至教育信息化戰(zhàn)略中，構(gòu)建基于AI與ICBM（即物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動技術(shù)的總稱）的信息通信技術(shù)（ICT） 教育框架。

1.2 國內(nèi)數(shù)字化教育政策典型

“十四五”期間，我國在推動信息技術(shù)與教育融合發(fā)展方面迎來新突破，教育的全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為我國教育改革發(fā)展的主要方向（祝智庭等，2021） 。2021 年11月，《提升全民數(shù)字素養(yǎng)與技能行動綱要》發(fā)布，明確提出加快建設(shè)完善數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，全面推進數(shù)字校園建設(shè)，建成一批智慧教室、智慧教學平臺、虛擬實驗室、虛擬教研室等，全面提升數(shù)字化水平，并把提升全民數(shù)字素養(yǎng)與技能作為建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國的一項基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、先導性工作（中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會，2021-11-05） 。作為全社會高素質(zhì)人才輸出的基地——高等院校，尤其是與行業(yè)企業(yè)深度產(chǎn)教融合的高職院校需要深刻的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，才能滿足新時代對高等教育的價值要求。如廣東科學技術(shù)職業(yè)學院與華為深化校企合作，提出云中高職的發(fā)展理念和能力體系架構(gòu)，創(chuàng)新研究和建設(shè)機制，實體化運作基于“1+1+N”生態(tài)的云中高職研究院，開展“云中廣科”數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐（何磊等，2021） ；長春工業(yè)大學工程訓練中心“智能制造虛擬仿真實訓教學改革與建設(shè)”項目，通過數(shù)字化實訓平臺，以虛實結(jié)合的教學模式，以典型產(chǎn)品制作和加工為主要案例任務(wù)，運用虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)，將智能制造生產(chǎn)線在虛擬軟件中呈現(xiàn)，使學生對生產(chǎn)線機械結(jié)構(gòu)、電氣結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)模式產(chǎn)生概念性認知。該項目建立了多學科、模塊化的實踐教學體系，為不同專業(yè)學生工程實訓提供有針對性的實踐教學內(nèi)容（龐在祥等，2021） [2]。

2 城市軌道交通運營管理專業(yè)課程實施現(xiàn)狀

2.1 課程體系和專業(yè)操作程序與社會和企業(yè)需求脫節(jié)

社會和企業(yè)對畢業(yè)生的能力、素質(zhì)要求，一直是課程目標設(shè)定的基礎(chǔ)。當前課程設(shè)計實踐中，往往缺乏職業(yè)導向，不能充分參照學生未來職場角色的需求，致使教學知識體系與職業(yè)技能培養(yǎng)的實際需求出現(xiàn)偏差。因此，加強與軌道交通行業(yè)的合作尤為重要，須系統(tǒng)梳理并歸納各類型工作職責，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建貼近現(xiàn)實工作任務(wù)的教育模塊，進而對課程內(nèi)容實施重新整合與配置，確保其與具體工作任務(wù)緊密對接[3]。

2.2 理論實用性不突出，工學結(jié)合、教學做一體不到位

過分依賴學科體系及知識的平面?zhèn)魇诜绞?，尤其是理論課程僅通過視頻、圖像與幻燈片等多媒體手段展示，導致學生無法在學習理論之初便通過動手實踐來掌握核心職業(yè)技能，使理論與實踐結(jié)合不緊密。在此基礎(chǔ)上推進理實一體化課程改革，還需強化課程內(nèi)容的融合與提煉，積極探索將實訓項目與課程知識點深度融合的方法，側(cè)重構(gòu)建以完成工作任務(wù)為導向的教學情境，確保實踐教學環(huán)節(jié)能夠貼近真實工作環(huán)境，進而提升學生的操作技能與未來就業(yè)的競爭力。

2.3 教學考核與評價手段單一，缺乏全過程、多樣化

傳統(tǒng)的教學輔助管理模式面臨著手段單一的問題，教師通常依賴于課后環(huán)節(jié)發(fā)布諸如復習資料、章節(jié)練習、調(diào)研項目及實踐報告等任務(wù)來評估學生，這一流程不僅煩瑣，而且難以實時追蹤學生的學習進展。為彌補這一不足，可以引入網(wǎng)絡(luò)輔助的教學管理系統(tǒng)，全面覆蓋學生學習的各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)過程化考核與評價。該系統(tǒng)強調(diào)對學生的每一次參與、學習態(tài)度、團隊合作精神及成果產(chǎn)出給予關(guān)注，并運用多元化的評價機制確保反饋的即時性和評價的連續(xù)性，摒棄單一考試成績決定學生學習成效的舊模式。

3 城市軌道交通運營管理專業(yè)實訓數(shù)字化平臺體系的構(gòu)思

3.1 城市軌道交通運營管理專業(yè)實訓數(shù)字化平臺體系的優(yōu)勢

面向城市軌道交通專業(yè)群的實訓數(shù)字化平臺，緊密聯(lián)結(jié)地鐵運營領(lǐng)域的核心崗位，包括站務(wù)、乘務(wù)、車站設(shè)備檢修、信號與通信維護等，通過“全真模擬”的工作場景，旨在提升學生綜合性實踐能力，著重破解實訓教學中高風險、高成本及操作不可逆等難題。該平臺創(chuàng)新性地融入行業(yè)導向的人才培養(yǎng)思路，擴充了實訓教育資源，并促進了實訓設(shè)施使用效率的提升[4]。

3.2 城市軌道交通運營管理專業(yè)實訓數(shù)字化平臺體系的構(gòu)建

城市軌道交通運營管理專業(yè)的實訓數(shù)字化平臺整合了多崗位信號系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、模擬駕駛系統(tǒng)、虛擬仿真系統(tǒng)及教師機系統(tǒng)，旨在滿足包括行車調(diào)度員、環(huán)境與電力調(diào)度員、車站值班員、站務(wù)人員及列車司機等多種運營崗位的需求，實現(xiàn)對其日常操作、運營協(xié)同與應急響應技能的全方位培訓[5]，如圖1所示。

依據(jù)專業(yè)配置與產(chǎn)業(yè)升級的對應原則、課程內(nèi)容與職業(yè)規(guī)范的匹配要求，以及教學流程與生產(chǎn)實踐的對接需求，深度融合虛擬仿真技術(shù)，針對關(guān)鍵崗位集群的核心技能，重新規(guī)劃專業(yè)課程體系。構(gòu)建了一個從“基礎(chǔ)能力—專業(yè)能力—多崗位協(xié)同—技術(shù)創(chuàng)新能力”逐級遞進的能力框架，并據(jù)此設(shè)立“共享基礎(chǔ)課程—專業(yè)基礎(chǔ)課程—專業(yè)主干課程—專業(yè)延展課程—綜合性實踐課程”的課程體系。此體系全面融入了站務(wù)、乘務(wù)、車站設(shè)備維護、通信設(shè)備修理、信號設(shè)備修理等崗位的具體標準、職業(yè)技能競賽的評判規(guī)范及“1+X”職業(yè)資格的認證標準[6]。

借助“學情預判、演練模擬、裝備拆組、運營復現(xiàn)”的虛實交融教學場景，采納任務(wù)導向法，將具體實踐項目的教育流程細分為情境引入、任務(wù)籌備、任務(wù)執(zhí)行、任務(wù)反思、任務(wù)延伸的五階段漸進式程序，實踐了“預習自學—課堂任務(wù)執(zhí)行—課后深化探索”的教學策略[7]。在教育實踐中，全面考量學生的知識掌握、技能熟練度、綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力等多個層面進行多維評估。同時，積極搜集學生對虛擬仿真技術(shù)在實習教學中應用的反饋與建議，以期在數(shù)字時代促進高等職業(yè)城市軌道交通運營管理專業(yè)實習教學的進一步發(fā)展與革新。

3.3 城市軌道交通運營管理專業(yè)實訓數(shù)字化平臺體系的應用

城軌專業(yè)實習數(shù)字化系統(tǒng)整合了“三維視覺呈現(xiàn)”“信息數(shù)據(jù)化操控”及“廣泛兼容性”的優(yōu)勢，并采納了“虛擬模擬搭配實體操作”的城軌實習課程設(shè)計理念，使平臺能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的全面兼容、培訓資料的三維展示、學習流程的信息管理以及實踐評估的量化評分等功能。

數(shù)字化平臺主要由“資源層”“學習層”“操作層”“考核層”組成，如圖2所示。

1） 資源層。資源層涵蓋了課程內(nèi)容的基本錄入與編輯功能，通過資源導入模塊實現(xiàn)對文字、視頻、動畫及模型等多種教學素材的整合。該層設(shè)計具備靈活性，能夠依據(jù)行業(yè)趨勢與技術(shù)演進，及時對既有資源實施更新、調(diào)整或擴充，確保教學內(nèi)容的現(xiàn)代性和時效性。

2） 學習層。借助資源層的整合，學習者能于平臺上調(diào)動課件、視頻等資料進行自我引導式學習，涵蓋車站環(huán)境漫游及虛擬設(shè)備操作等內(nèi)容。例如，利用三維虛擬仿真技術(shù)重現(xiàn)的標準換乘車站模型，全面包含了地鐵車站的各項構(gòu)成要素：控制室（站廳車控室、自動售檢票系統(tǒng)、客服中心及售票區(qū)）；設(shè)備方面涉及站臺區(qū)域的屏蔽門、緊急制動裝置（包括IBP盤與緊急停車按鈕）；連接站廳與站臺的自動扶梯與無障礙電梯；以及分布于站廳與站臺的導向標識與滅火器等通用設(shè)施的實踐操作與應用說明。這種圖文并茂與視頻輔助的教學方式，極大增強了學習材料的直觀性，對培訓對象掌握課程核心知識點尤為有利。

3） 操作層。此層級內(nèi)容涵蓋了雙重維度：首先是限定于虛擬仿真平臺的操作環(huán)節(jié)，隨后是基于該平臺的高級階段，涉及對現(xiàn)有實訓設(shè)備的交互控制升級。虛擬仿真操作層面旨在復刻真實工作環(huán)境，兼具獨立操作與聯(lián)網(wǎng)協(xié)作兩種模式。在單一系統(tǒng)訓練情境下，學習者能夠通過指導虛擬站務(wù)人員，在三維立體車站環(huán)境中自由探索，親歷各類站務(wù)職務(wù)的專業(yè)技能培養(yǎng)過程，并借助輔助教育系統(tǒng)獲得聯(lián)動指令提示、標準用語及動作示范，以便于學員模擬實操。轉(zhuǎn)至聯(lián)網(wǎng)模式時，系統(tǒng)能夠支持以車站主任、調(diào)度員、巡查員、票務(wù)員等在內(nèi)的七種職務(wù)角色為單位的小組實訓，借此促進學員間的協(xié)同合作、職責分配及應對緊急情況的能力提升。

4） 考核層。評估層次涵蓋了理論知識檢驗單元與實踐技能考核單元。理論知識部分設(shè)計了針對軌道交通車站各類職位的試題集，囊括選擇題、是非題等形式，旨在學員完成學習與模擬練習后，進行初步的能力測評，從而深化其對必要知識點的理解與掌握。該環(huán)節(jié)結(jié)束后，系統(tǒng)將自動生成評分，而教師權(quán)限終端則負責導出學員的考核結(jié)果。至于實踐技能考核，則要求學員在無具體操作步驟指引的情況下，依據(jù)教師權(quán)限終端提供的虛擬情境，獨立完成先前實踐訓練模塊的學習內(nèi)容，實施無輔助的操作考核。學員在兩項考核中的表現(xiàn)得分均會被系統(tǒng)記錄，并據(jù)此進行全面性評估，識別每位學員的擅長領(lǐng)域與改進空間，為其精準推薦后續(xù)課程學習方向。

城軌專業(yè)實訓的數(shù)字化平臺涵蓋了四大核心實踐板塊：“知識學習單元”“綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）模擬”“緊急按鈕面板（IBP）操作”以及“應急預案處理模塊”。

1） 學習模塊。通過在三維實景的車站環(huán)境中進行漫游探索，該學習單元旨在讓學員全面了解車站的內(nèi)部空間構(gòu)造及站廳布局，加深對車站環(huán)境的直觀認識。此外，該模塊細致闡述了車站各關(guān)鍵區(qū)域——站廳層、站臺層及車控室內(nèi)設(shè)備的相關(guān)知識，涵蓋設(shè)備的性能特點、功能用途及其運作機制等多個維度的信息。

2） ISCS模塊。ISCS模塊整合了多個仿真單元，涵蓋PSCADA、BAS、FAS、PSD、售票系統(tǒng)、PA、CCTV 及PIS 等關(guān)鍵領(lǐng)域。通過此模塊，學習者能習得車站ISCS系統(tǒng)的基本操作技巧，實現(xiàn)對各類設(shè)備的全面監(jiān)控與操控，并在模擬異常情境下，鍛煉行車值班員迅速應對緊急狀況的能力，從而加深對運營管理核心挑戰(zhàn)與重點的理解。

3） IBP模塊。IBP模塊由三個子系統(tǒng)構(gòu)成，分別是實訓模塊、演練模塊及考核模塊。在學員終端的三維車站車控室內(nèi)，整合了一套車站虛擬IBP面板系統(tǒng)，該系統(tǒng)配置有緊急操控按鈕與狀態(tài)指示燈等裝置，旨在對關(guān)鍵設(shè)備實施應急監(jiān)控管理。值得注意的是，此IBP面板的控制權(quán)限優(yōu)先于各系統(tǒng)操作站，賦予學員在緊急狀況下通過虛擬界面操縱車站設(shè)施的能力。

4） 預案模塊。預案模塊通過虛擬仿真技術(shù)實施緊急情境預演，展示并實踐各類應變流程。此模塊涵蓋了超過30種預案內(nèi)容，涉及車站火災、氣體泄漏、突發(fā)大規(guī)模乘客涌入、接觸網(wǎng)大范圍斷電、站臺物品或人員墜落等多種情形，旨在使學習者全方位體驗城市軌道交通站務(wù)應急處理的全過程。在此過程中，不僅鞏固學員對終端操控軟件的基本應用技巧，還著重提升其動手實踐能力、故障診斷與解決能力以及面對緊急狀況的反應速度。通過跨崗位的協(xié)作機制，共同完成站務(wù)應急處置任務(wù)，加強學員對城市軌道運營安全的認識，提升其專業(yè)素質(zhì)與綜合能力。

4 城市軌道交通運營管理專業(yè)實訓數(shù)字化平臺體系預期效果

4.1 促進“虛與實”結(jié)合

根據(jù)企業(yè)需求，調(diào)整實訓教學課程體系，融入“1+ X”技能測評要素；課程內(nèi)容以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心，對標職業(yè)資格標準，與企業(yè)深度合作，將“1+X”技能評估點融入車站管理、乘客服務(wù)等關(guān)鍵崗位的實際操作情境。同時，將課程知識與虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行融合創(chuàng)新。采用課堂講授、虛擬仿真模擬實訓、情境模擬演練和企業(yè)實習相結(jié)合的教學模式，極大促進了學生的主動參與意識與創(chuàng)新學習能力，實現(xiàn)了學生動手、思考及情感投入的全方位提升，教育成效顯著增強[8]。

4.2 提升“教與學”成效

建立城市軌道交通運輸虛擬仿真訓練資源服務(wù)中心，旨在促進教育創(chuàng)新；借助城市軌道交通運輸管理專業(yè)的數(shù)字化實訓平臺，專業(yè)師資需開發(fā)不少于三門精品課程，并實施覆蓋超過六百名學員的實踐教學活動。此平臺不僅服務(wù)于在校學生，同時向企業(yè)員工及社會學習者開放，提供高質(zhì)量的虛擬仿真學習體驗，拓寬實訓內(nèi)容，延展實訓教學的時空界限。依托資源共享機制實現(xiàn)大規(guī)模授課與自主學習的雙重效益提升，全面增強實訓中心的教學與學習成效[9]。

5 結(jié)束語

本文探討了城市軌道交通運營管理專業(yè)實訓數(shù)字化平臺體系的構(gòu)建、應用和預期效果。該平臺體系致力于豐富教學方法與手段，激發(fā)學生的學習興趣，使學生從被動學習轉(zhuǎn)為主動求知，其中虛擬及模擬實訓技術(shù)為課程教學提供了強有力的科技支撐[10]。課程結(jié)構(gòu)與教學設(shè)計方案依據(jù)社會、企業(yè)的實際需求及學生的個人能力量身定制，構(gòu)建出既能夯實專業(yè)理論基礎(chǔ)，又強調(diào)實踐技能培養(yǎng)和文化素質(zhì)提升的課程體系，培育既掌握堅實的專業(yè)理論知識，又具備高水平崗位操作技能及高尚職業(yè)道德素養(yǎng)的高素質(zhì)應用型技能人才。城市軌道交通運營管理專業(yè)的實訓數(shù)字化平臺體系的構(gòu)建有效強化了學校與企業(yè)間的協(xié)同合作，加深了教育與產(chǎn)業(yè)的融合，通過整合多媒體理論教學、虛擬與模擬實訓的交互手段以及網(wǎng)絡(luò)輔助的教務(wù)管理模式，有效地形成了一套現(xiàn)代化的數(shù)字化教學體系。

【通聯(lián)編輯：謝媛媛】

基金項目：浙江省教育科學規(guī)劃領(lǐng)導小組辦公室：城市軌道交通運營管理專業(yè)實訓數(shù)字化平臺體系的構(gòu)建和應用（項目編號：2024SCG030）