根据《中长期铁路网规划》,到2025年,全国铁路网规模将达到17.5万公里左右。由于铁路运输高速化、重载化,营运密度大幅提高,铁路维护及维修工作难度不断加大,对施工效率和精度需求也日益提高,因此需要大量的大型养路机械设备,如高效清筛车、连续式四枕捣固车等设备,保障铁路养护工作质量和作业效率[1]。
铁路大型养路机械是集机、电、液、激光、计算机及网络等技术于一体的高科技现代化机械,因此,铁路工务及相关部门提高对大型养路机械司机、操作手、机械师、维修人员等岗位要求,需要大量具有较高的专业综合素质和技术业务水平的高端技能型专门人才[2]。为培养这类人才设立的高职铁道机械化维修技术专业,旨在培养大型养路机械驾驶、操作、维修的高技能人才及现场管理人才[3]。此专业的核心课程是针对清筛车和捣固车驾驶、操作、维修的实践操作类课程[4],具有操作性强、灵活性大、技能点多等特点,采用原有理论讲授方式很难取得较好的教学效果[5]。同时铁路工务施工和养护部门生产任务繁重,并且现场作业危险性较高,不宜于开展现场教学和实习实训[6]。
利用计算机虚拟仿真技术构建实训教学平台,让学生在平台上进行理论学习和仿真实训,激发学生的学习兴趣[7],提高实践动手能力和操作经验,可有效解决实训教学问题[8]。我校与郑州捷安高科股份有限公司合作,共同研制了大型养路机械综合仿真实训系统(简称系统),系统所用数据都来自真实现场。为了符合工程实际,我校教学团队走访了多个铁路局工务机械段,现场采集环境数据,调研岗位需求,并从线路捣固、清筛工作流程中提取典型工作任务[9]。系统根据专业教学需求,利用先进的三维数字化仿真、计算机成像技术、网络技术等进行整体设计。本系统智能化程度高、人机界面友好,操作简单,显示直观,可进行大型养路机械主力机型QS-650清筛车和D09-32捣固车的教学和相关专业课程的实训,还可用于企业职工岗位培训、职业技能鉴定等。
目前国际上尚无同类产品,大型养路机械研制公司如奥地利普拉塞•陶依尔公司、瑞士马蒂萨公司、美国超级高铁运输技术公司等均无类似或相近的产品。国内现有大型养路机械应急救援模拟演练系统[10]、捣固车模拟仿真系统[11]等类似产品,但有的只用于企业应急救援人员培训,有的只针对一个机型的实训教学,尚没有针对清筛车和捣固车两种机型进行理论教学和实训的综合性系统。
1 系统描述
2 系统整体设计
3 系统硬件配置方案
4 结语
利用现代计算机信息技术和现场真实数据构建了一个虚拟的学习平台。通过系统的学习课程,学生了解现场环境、获得理论知识、掌握操作技能,解决了实训资源不足且有危险性的问题,培养具有一定的理论知识、职业技能、职业素养,可以快速适应岗位要求的专业人才。近两年,本专业毕业生专业对口就业率都在90%以上。目前,系统已研制成功并投入使用,促进了课程改革和专业建设,取得了很好的教学效果,具有很好的推广应用价值。
参考文献
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秦驰越1 康文宾2 郭晓昕1 1.包头铁道职业技术学院机械工程系 2.郑州捷安高科股份有限公司450000 |