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摘 要：为服务国家“一带一路”倡议以及中国铁路“走出去”战略，满足海外中国企业铁路通信人才培养需求，梳理铁路通信工课程设置体系，培养“属地化”技术技能人才。以铁路通信系统为蓝本，基于虚拟仿真技术，构建铁路通信虚拟仿真系统。该系统包括铁路专用通信模块、机车综合无线通信设备（CIR）、铁路移动通信模块、数字调度模块、光传输模块以及电源等模块。学生通过通信终端可以远程访问仿真系统，从而满足实践教学要求。
关键词：虚拟仿真;铁路通信;实训;远程教学
中图分类号：G717 文献标识码：A
2016年7月，教育部关于印发《推进共建“一带一路”的通知要求，教育行动》的通知，明确教育定位，围绕“一带一路”重点共建的“五通”提供两方面支撑：一是促进民心相通，二是为其他“四通”提供人才支撑[1]。中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于做好新时期教育对外开放工作的若干意见》明确将“参与教育领域国际规则制定能力大幅提升”列入工作目标，强调要“积极参与全球教育治理”[2]。教育部网站新闻报道“为沿线国家培养技术技能人才，助力中国企业‘走出去’—服务‘一带一路’教育在行动”提出，围绕“一带一路”建设需要，对接所在国家的产业需求，中国职教采取学历教育与职业培训的方式，将优质职业教育和优质产品技术向合作国传播，培养当地熟悉中国技术、产品、标准，致力于促进两国友好合作的技术技能人才[3]。鲁班工坊，是将中国职业教育的教学模式、专业标准、技术装备、教学方案与世界分享的实体化平台，服务“一带一路”和国际产能合作，服务构建人类命运共同体[4]。“鲁班工坊”是我国最具影响力的职业教育国际化发展模式，是响应国家“一带一路”倡议和服务中国企业“走出去”，进一步探索创建职业教育国际合作交流的新窗口。打造“全球职教命运共同体”是针对“鲁班工坊”开发和提出的具有国际影响力的教育新理念[5]。如何做好涉外培训工作，尤其如何开展技能实训，成为一个很大的挑战。
一、创新涉外铁路通信培训课程体系
虽然理论课程尚可使用线上授课的方式解决，但是实训是学生直接操作仪器设备的技能训练，采取线上授课，效果将大打折扣。
如何以技能实训为核心，使学生在远程可以“接触”到设备，从而了解设备的结构、操作与维护，这就得辅助以VR虚拟现实技术和丰富的教学资源库，构建新一代铁路通信课程体系，即基础理论+虚拟仿真。
对于铁路通信系统，通过仿真实训系统，学生可以直观地掌握各种设备在网络中的功能与作用。在项目教学的过程中，学生需要发挥自己的主观能动性，根据项目的需求进行项目的规划，通过合理的分工，才能准确、高效地完成项目。项目实训的开展，能够提高学生的设计能力、综合能力和团队协作能力，对提高学生职业能力的提高有着明显的推动作用。
课程体系紧紧围服务海外中企铁路通信人才培养的根本任务，适应海外中企发展对“属地化”技术技能人才的迫切需求的新形势，根据当地学生特点，基于现代信息技术，以铁路通信专业类急需的实训教学信息化内容为指向，以完整的实训教学项目为基础，建设虚拟仿真实训教学项目共享平台，从而构成个性化、智能化、泛在化的实训教学新模式。
二、铁路通信全网仿真实训平台设计
铁路通信全网综合实训系统包含六个模块：铁路专用通信模块、机车综合无线通信设备（CIR）模块、铁路移动通信模块、数字调度模块、光传输模块、电源模块，各个模块提供从设备安装到调试的全部业务过程。铁路通信全网仿真实训系统满足铁路通信专业的实训教学、课程设计、项目教学等要求。
学生在铁路通信全网仿真实训系统里面搭建无线列车调度、数字调度通信、移动通信、光传输通信等实训，通过软件虚拟仿真铁路通信项目，更好地将学材上学习的知识与实际设备结合，让学生更直观地了解铁路通信方面的知识，激发学生的学习热情，提升学生的实践水平。实训系统提供了丰富的课程资源平台，开发了专业特色的学材作为教学蓝本，以专业的精品课程建设网站作为依托，提供基础的教学材料、课件、三维动画、题库、案例等，让学生可以更好更快地了解知识。系统采用的虚拟现实技术将工作过程进行三维建模，设计了丰富的立體工作场景，提供了交互式虚拟实训操作和沉浸式学习环境。
铁路通信全网综合实训系统结构图
（一）铁路专用通信系统仿真模块
铁路专用通信含有综合视频监控系统、会议电视系统以及铁路应急通信系统。铁路综合视频监控系统是按照铁路实际的需求仿真的一套监控系统，其中包括智能摄像头和监控摄像头，实现全程视频监控;会议电视系统采用了H.323和SIP协议，分别是通信技术协议组织与互联网组织提出的建议。以铁路通信视频会议为交换，它们支持的业务基本相同，也都利用RTP作为媒体传输的协议。
（二）机车综合无线通信设备（CIR）仿真模块
机车综合无线通信设备（CIR）已经成为我国无线列调的主要设备之一，其主要用于450M无线列调系统和GSMR系统中。CIR设备放置在列车操作室中，有GPS天线、450M天线、GPRS天线、GSM天线接口，CIR设备配备Uu接口与移动通信模块相接。
（三）铁路移动通信仿真模块
铁路移动通信系统是一种专用的无线通信系统。系统中移动通信模块主要包括GSMR、MSC、GPS、AAU等设备，同时场景中提供通信铁塔，可以建立完整的铁路移动通信系统。
（四）数字调度仿真模块
数字调度通信系统本质上是一种电话通信系统，主要包含调度主系统和调度分系统。数字调度通信系统提供了一个成熟可靠的数字通信平台，有机地将调度电话、专用电话、站场电话、站间电话、区间电话、公务电话这些通信业务集成在一起，实现有线调度与无线调度通信的统一。 （五）铁路通信光传输仿真模块
系统仿真华为开发的智能光传输设备OSN 1500，采用统一交换架构，即可作为基于MPLS技术的分组设备和TDM设备使用，OSN 1500实现在同一个平台上高效地传送语音、数据、存储网和视频业务。传输网络以铁路通信传输平台为依据，完成TDM/ADM等业务，实现FE、E1智能光网络业务，完成铁路通信业务承载，包括OSN业务。OSN设备面板包括CXL4、PD1、AUX、EFT4。
（六）铁路通信电源仿真模块
电源作为铁路通信设备的供电系统，直接影响到设备的运行和使用，但电源安装及维护，需要连接强电，属于高危险操作，学生学习可通过仿真软件，学习电源的安装、调试、维护等内容。软件将根据学生的操作，制作出相应的设备配置结果，同时为了警示学生电源的危险性，会参考实际现场情况，仿真出设备故障，如短路、触电、冒烟、火花等，让学生以后在实际工作中，了解强电的危险性，安全规范施工。可以开设电路分析、现代电源技术、电源维护等相关课程。
三、基于虚拟仿真的铁路全网综合实训系统所能开出的项目
四、基于虚拟仿真的铁路全网综合实训系统建成预期效果
第一，能够提高海外铁路通信相关专业培训的教学质量。一方面，基于虚拟仿真的综合实训系统能够提高铁路通信教学实训项目的设计和操作与实际的工程项目相关程度，另一方面可以让学生在通信终端就可以体验铁路通信领域最新的研究发展成果，更加接近铁路通信技术前沿。
第二，能够提高学生的基本技能和创新能力。老师需要根据学生的实际情况，在不同时期注重对学生不同能力的侧重培养。第一步通过该虚拟仿真系统操作练习，能够使学生发现技术问题、分析技术要求以及解决技术故障的能力得到有效锻炼;第二步遵循学生学习的客观规律，使学生根据自身学情开展实训练习，从而回顾巩固理论知识，进而进行设计性的实训练习，以自学为主，并在仿真实训过程中找到解决问题的办法，提高解决问题的能力;第三步进行创新性学习，立足学生创新素质培养，设计开放性实训项目，让学生进行自主研究，真正切合创新创业教育。
第三，培养高素质、综合性的铁路通信领域相关人才。通过虚拟仿真平台的使用，可以形成集“教学、实训、科研、生产”“校、企”“教師、学生、课堂”“知识、能力、素质”等为一体的人才培养模式，利用开放式的仿真学习资源和在线式的学习方式方法，结合自身优势资源，多措并举，多方协同，通过远程教学与实训的方式，较好地解决海外“属地化”人才培养实训资源紧缺问题。
参考文献：
[1]教育部.教育部关于印发《推进共建“一带一路”教育行动》的通知[EB/OL].（20160713）.http：//www.gov.cn/gongbao/content/2017/content_5181096.htm.
[2]中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于做好新时期教育对外开放工作的若干意见》[EB/OL].（20160429）.http：//www.gov.cn/xinwen/201604/29/content_5069311.htm.
[3]教育部.为沿线国家培养技术技能人才，助力中国企业“走出去”—服务“一带一路”教育在行动[EB/OL].（20190425）.http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s5147/201904/t20190425_379436.html.
[4]吕景泉.鲁班工坊的核心内涵—中国职业教育的国际品[J].学术研究，2021（1）：311.
[5]王岚，杨延.全球职教命运共同体：基于“鲁班工坊”看中国参与全球职业教育的网络治理[J].中国职业技术教育，2020（22）：1219.
课题项目：本文系2019年陕西省教学改革研究项目青年专项“服务中企海外铁路电务人才培养模式研究与实践”的阶段性研究成果（项目编号：19ZY021，主持人：邵健）
作者简介：邵健（1987— ），男，陕西渭南人，硕士，讲师。
关键词：虚拟仿真;铁路通信;实训;远程教学
中图分类号：G717 文献标识码：A
2016年7月，教育部关于印发《推进共建“一带一路”的通知要求，教育行动》的通知，明确教育定位，围绕“一带一路”重点共建的“五通”提供两方面支撑：一是促进民心相通，二是为其他“四通”提供人才支撑[1]。中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于做好新时期教育对外开放工作的若干意见》明确将“参与教育领域国际规则制定能力大幅提升”列入工作目标，强调要“积极参与全球教育治理”[2]。教育部网站新闻报道“为沿线国家培养技术技能人才，助力中国企业‘走出去’—服务‘一带一路’教育在行动”提出，围绕“一带一路”建设需要，对接所在国家的产业需求，中国职教采取学历教育与职业培训的方式，将优质职业教育和优质产品技术向合作国传播，培养当地熟悉中国技术、产品、标准，致力于促进两国友好合作的技术技能人才[3]。鲁班工坊，是将中国职业教育的教学模式、专业标准、技术装备、教学方案与世界分享的实体化平台，服务“一带一路”和国际产能合作，服务构建人类命运共同体[4]。“鲁班工坊”是我国最具影响力的职业教育国际化发展模式，是响应国家“一带一路”倡议和服务中国企业“走出去”，进一步探索创建职业教育国际合作交流的新窗口。打造“全球职教命运共同体”是针对“鲁班工坊”开发和提出的具有国际影响力的教育新理念[5]。如何做好涉外培训工作，尤其如何开展技能实训，成为一个很大的挑战。
一、创新涉外铁路通信培训课程体系
虽然理论课程尚可使用线上授课的方式解决，但是实训是学生直接操作仪器设备的技能训练，采取线上授课，效果将大打折扣。
如何以技能实训为核心，使学生在远程可以“接触”到设备，从而了解设备的结构、操作与维护，这就得辅助以VR虚拟现实技术和丰富的教学资源库，构建新一代铁路通信课程体系，即基础理论+虚拟仿真。
对于铁路通信系统，通过仿真实训系统，学生可以直观地掌握各种设备在网络中的功能与作用。在项目教学的过程中，学生需要发挥自己的主观能动性，根据项目的需求进行项目的规划，通过合理的分工，才能准确、高效地完成项目。项目实训的开展，能够提高学生的设计能力、综合能力和团队协作能力，对提高学生职业能力的提高有着明显的推动作用。
课程体系紧紧围服务海外中企铁路通信人才培养的根本任务，适应海外中企发展对“属地化”技术技能人才的迫切需求的新形势，根据当地学生特点，基于现代信息技术，以铁路通信专业类急需的实训教学信息化内容为指向，以完整的实训教学项目为基础，建设虚拟仿真实训教学项目共享平台，从而构成个性化、智能化、泛在化的实训教学新模式。
二、铁路通信全网仿真实训平台设计
铁路通信全网综合实训系统包含六个模块：铁路专用通信模块、机车综合无线通信设备（CIR）模块、铁路移动通信模块、数字调度模块、光传输模块、电源模块，各个模块提供从设备安装到调试的全部业务过程。铁路通信全网仿真实训系统满足铁路通信专业的实训教学、课程设计、项目教学等要求。
学生在铁路通信全网仿真实训系统里面搭建无线列车调度、数字调度通信、移动通信、光传输通信等实训，通过软件虚拟仿真铁路通信项目，更好地将学材上学习的知识与实际设备结合，让学生更直观地了解铁路通信方面的知识，激发学生的学习热情，提升学生的实践水平。实训系统提供了丰富的课程资源平台，开发了专业特色的学材作为教学蓝本，以专业的精品课程建设网站作为依托，提供基础的教学材料、课件、三维动画、题库、案例等，让学生可以更好更快地了解知识。系统采用的虚拟现实技术将工作过程进行三维建模，设计了丰富的立體工作场景，提供了交互式虚拟实训操作和沉浸式学习环境。
铁路通信全网综合实训系统结构图
（一）铁路专用通信系统仿真模块
铁路专用通信含有综合视频监控系统、会议电视系统以及铁路应急通信系统。铁路综合视频监控系统是按照铁路实际的需求仿真的一套监控系统，其中包括智能摄像头和监控摄像头，实现全程视频监控;会议电视系统采用了H.323和SIP协议，分别是通信技术协议组织与互联网组织提出的建议。以铁路通信视频会议为交换，它们支持的业务基本相同，也都利用RTP作为媒体传输的协议。
（二）机车综合无线通信设备（CIR）仿真模块
机车综合无线通信设备（CIR）已经成为我国无线列调的主要设备之一，其主要用于450M无线列调系统和GSMR系统中。CIR设备放置在列车操作室中，有GPS天线、450M天线、GPRS天线、GSM天线接口，CIR设备配备Uu接口与移动通信模块相接。
（三）铁路移动通信仿真模块
铁路移动通信系统是一种专用的无线通信系统。系统中移动通信模块主要包括GSMR、MSC、GPS、AAU等设备，同时场景中提供通信铁塔，可以建立完整的铁路移动通信系统。
（四）数字调度仿真模块
数字调度通信系统本质上是一种电话通信系统，主要包含调度主系统和调度分系统。数字调度通信系统提供了一个成熟可靠的数字通信平台，有机地将调度电话、专用电话、站场电话、站间电话、区间电话、公务电话这些通信业务集成在一起，实现有线调度与无线调度通信的统一。 （五）铁路通信光传输仿真模块
系统仿真华为开发的智能光传输设备OSN 1500，采用统一交换架构，即可作为基于MPLS技术的分组设备和TDM设备使用，OSN 1500实现在同一个平台上高效地传送语音、数据、存储网和视频业务。传输网络以铁路通信传输平台为依据，完成TDM/ADM等业务，实现FE、E1智能光网络业务，完成铁路通信业务承载，包括OSN业务。OSN设备面板包括CXL4、PD1、AUX、EFT4。
（六）铁路通信电源仿真模块
电源作为铁路通信设备的供电系统，直接影响到设备的运行和使用，但电源安装及维护，需要连接强电，属于高危险操作，学生学习可通过仿真软件，学习电源的安装、调试、维护等内容。软件将根据学生的操作，制作出相应的设备配置结果，同时为了警示学生电源的危险性，会参考实际现场情况，仿真出设备故障，如短路、触电、冒烟、火花等，让学生以后在实际工作中，了解强电的危险性，安全规范施工。可以开设电路分析、现代电源技术、电源维护等相关课程。
三、基于虚拟仿真的铁路全网综合实训系统所能开出的项目
四、基于虚拟仿真的铁路全网综合实训系统建成预期效果
第一，能够提高海外铁路通信相关专业培训的教学质量。一方面，基于虚拟仿真的综合实训系统能够提高铁路通信教学实训项目的设计和操作与实际的工程项目相关程度，另一方面可以让学生在通信终端就可以体验铁路通信领域最新的研究发展成果，更加接近铁路通信技术前沿。
第二，能够提高学生的基本技能和创新能力。老师需要根据学生的实际情况，在不同时期注重对学生不同能力的侧重培养。第一步通过该虚拟仿真系统操作练习，能够使学生发现技术问题、分析技术要求以及解决技术故障的能力得到有效锻炼;第二步遵循学生学习的客观规律，使学生根据自身学情开展实训练习，从而回顾巩固理论知识，进而进行设计性的实训练习，以自学为主，并在仿真实训过程中找到解决问题的办法，提高解决问题的能力;第三步进行创新性学习，立足学生创新素质培养，设计开放性实训项目，让学生进行自主研究，真正切合创新创业教育。
第三，培养高素质、综合性的铁路通信领域相关人才。通过虚拟仿真平台的使用，可以形成集“教学、实训、科研、生产”“校、企”“教師、学生、课堂”“知识、能力、素质”等为一体的人才培养模式，利用开放式的仿真学习资源和在线式的学习方式方法，结合自身优势资源，多措并举，多方协同，通过远程教学与实训的方式，较好地解决海外“属地化”人才培养实训资源紧缺问题。
参考文献：
[1]教育部.教育部关于印发《推进共建“一带一路”教育行动》的通知[EB/OL].（20160713）.http：//www.gov.cn/gongbao/content/2017/content_5181096.htm.
[2]中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于做好新时期教育对外开放工作的若干意见》[EB/OL].（20160429）.http：//www.gov.cn/xinwen/201604/29/content_5069311.htm.
[3]教育部.为沿线国家培养技术技能人才，助力中国企业“走出去”—服务“一带一路”教育在行动[EB/OL].（20190425）.http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s5147/201904/t20190425_379436.html.
[4]吕景泉.鲁班工坊的核心内涵—中国职业教育的国际品[J].学术研究，2021（1）：311.
[5]王岚，杨延.全球职教命运共同体：基于“鲁班工坊”看中国参与全球职业教育的网络治理[J].中国职业技术教育，2020（22）：1219.
课题项目：本文系2019年陕西省教学改革研究项目青年专项“服务中企海外铁路电务人才培养模式研究与实践”的阶段性研究成果（项目编号：19ZY021，主持人：邵健）
作者简介：邵健（1987— ），男，陕西渭南人，硕士，讲师。