项目描述

1.实验教学方法

(1)使用目的
随着我国高速铁路运营里程的增加,在线运行的高速动车组已达2400列,为保证运输安全,通过检修保持高速动车组的性能状态至关重要。动车组检修是一项复杂的系统性工程,急需大量掌握高速动车组各关键部件工作原理、熟悉结构参数和限度阈值、精准定位故障、提出优化检修工艺的高素质人才。
学校不具备采用高速动车组实体进行检修实验教学的条件,学生在动车段实训具有一定危险性,存在只能看、不能动手实践,受时间约束,存在“做不好、做不上”的问题,达不到应有的效果。
本虚拟仿真实验学生可通过远程操作将动车组检修工艺流程在线仿真,同时辅以生动的视频案例指导学生进行仿真操作,利用现代化信息手段和交互方式,充分调动学生参与到高速动车组检修过程中,完成动车组不同检修等级的操作,掌握相关动车组专业知识,提高工程实践能力,培养创新精神和团队协作意识。
(2)实施过程
① 教师演示“高速动车组检修工艺虚拟仿真实验系统”的使用方法、主要模块和功能。
② 教师与学生共同制定自主学习方案,指导学生掌握实验项目的原理、内容和考核方式。
③ 学生在使用系统时,首先学习不同检修规程相对应的案例,通过良好的人机交互和图形直观显示,快速掌握相关知识点;其次开展检修项目的训练。
④ 学生按照教师设置的多场景、多输入实验条件,开展动车组不同检修等级的检修计划编制、检修主要设备选型、工艺流程规划、检修过程实施、测试各种参数并进行分析,撰写实验报告。
⑤ 实验平台对学生实验全过程进行自动记录,形成对学生掌握相关实验内容的客观、科学和全面的评价。 
(3)实施效果
①解决了“做不好、做不上”的问题。采用动车组实体进行实验,专业实验室需要购置价格昂贵的转向架并提供实验场地和条件,而采用虚拟仿真系统可以解决由于条件不充分存在的“做不好”和条件不满足存在的“做不上”问题。
②激发了学生参与实验的主动性和积极性。紧跟高速动车组发展,利用虚拟仿真技术和任务驱动方式构建实验教学项目,学生针对多场景、多输入的实验环境,开展自主探究式实验,极大地激发了学生参与实验的主动性和积极性。
③扩大了实验受众面。本实验项目上线运行以来,服务对象包括:本校车辆工程、交通运输及相关专业等本科生及研究生;参加了北京市双培计划项目的市属学校,如北京建筑大学的学生;“一带一路”沿线国家如俄罗斯、泰国、肯尼亚等来我国留学的学生;参加中国大学MOOC平台《轨道车辆制造》学习的学生,以及铁路总公司各铁路集团动车组运用维修人员,扩大了实验受众面。