摘 要：為提升軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)實(shí)踐課的教學(xué)質(zhì)量，本研究探討了基于虛實(shí)融合模式的混合式教學(xué)方法。以虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與應(yīng)用、實(shí)物實(shí)驗(yàn)設(shè)備的整合與優(yōu)化為核心，研究虛實(shí)融合教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施的具體策略。結(jié)果表明，通過(guò)精準(zhǔn)定位混合式教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)虛擬與實(shí)物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、構(gòu)建多元化教學(xué)活動(dòng)、創(chuàng)新線上線下混合式教學(xué)模式等策略實(shí)施，不僅可優(yōu)化教學(xué)資源配置，還能提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力與綜合素質(zhì)，研究成果可為軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)實(shí)踐教學(xué)提供了有效的解決方案。

關(guān)鍵詞：虛實(shí)融合模式；軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)；線上線下混合式教學(xué)；教學(xué)活動(dòng)

軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)作為軌道交通工程的重要組成部分，實(shí)踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力與工程素養(yǎng)方面起著關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式存在設(shè)備成本高、實(shí)驗(yàn)條件受限等問(wèn)題，難以全面覆蓋教學(xué)內(nèi)容。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用成為可能，為軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)實(shí)踐教學(xué)提供了新解決方案。虛實(shí)融合模式通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)物實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，不僅能降低實(shí)驗(yàn)成本，還能提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的靈活性，使學(xué)生能在虛擬環(huán)境中進(jìn)行多次模擬操作，增強(qiáng)實(shí)際操作能力。因此，研究基于虛實(shí)融合模式的軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)實(shí)踐課混合式教學(xué)方法，具有重要的意義。

一、基于虛實(shí)融合模式的軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)實(shí)踐課混合式教學(xué)重要性

隨著軌道交通技術(shù)的不斷發(fā)展，軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)的人才培養(yǎng)需求愈發(fā)迫切。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力與工程素養(yǎng)方面存在諸多局限，如設(shè)備成本高、實(shí)驗(yàn)條件受限、操作機(jī)會(huì)有限等，難以全面覆蓋教學(xué)內(nèi)容。虛實(shí)融合模式作為一種新興的教學(xué)方法，通過(guò)將虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)物實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，可全面提升教學(xué)質(zhì)量的新路徑。虛擬實(shí)驗(yàn)室的引入，使學(xué)生能在虛擬環(huán)境中進(jìn)行多次模擬操作，不僅可降低實(shí)驗(yàn)成本，還能提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的靈活性，促使學(xué)生在安全、可控的環(huán)境中深入理解、掌握復(fù)雜的信號(hào)與控制系統(tǒng)。實(shí)物實(shí)驗(yàn)設(shè)備的整合與優(yōu)化，可確保學(xué)生在實(shí)際操作中的真實(shí)體驗(yàn)，增強(qiáng)對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題的解決能力。虛實(shí)融合模式可彌補(bǔ)單一教學(xué)模式的不足，優(yōu)化教學(xué)資源配置，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)與實(shí)踐能力，有助于培養(yǎng)適應(yīng)軌道交通行業(yè)需求的高素質(zhì)專業(yè)人才。

二、基于虛實(shí)融合模式的軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)實(shí)踐課混合式教學(xué)策略研究

（一）圍繞軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)實(shí)踐課需求，精準(zhǔn)定位混合式教學(xué)目標(biāo)

為精準(zhǔn)定位混合式教學(xué)目標(biāo)，需深入分析軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)實(shí)踐課的具體需求，包括對(duì)學(xué)生理論知識(shí)掌握情況、實(shí)際操作能力培養(yǎng)要求、行業(yè)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。通過(guò)調(diào)研反饋，明確學(xué)生在知識(shí)結(jié)構(gòu)、技能水平、工程素養(yǎng)等方面的不足，制定針對(duì)性的教學(xué)目標(biāo)。基于此，混合式教學(xué)目標(biāo)應(yīng)涵蓋以下幾個(gè)方面：一是，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)物實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)軌道交通信號(hào)與控制系統(tǒng)的理解掌握。虛擬實(shí)驗(yàn)可提供安全且靈活的環(huán)境，使學(xué)生能進(jìn)行多次模擬操作，掌握基本原理與操作流程；實(shí)物實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中驗(yàn)證、鞏固所學(xué)知識(shí)，提升實(shí)際操作能力。二是，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程思維與解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)會(huì)分析、解決復(fù)雜的工程問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。三是，學(xué)?？山Y(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與前沿技術(shù)，引入最新技術(shù)案例，保持課程內(nèi)容的前瞻性，使學(xué)生能緊跟行業(yè)動(dòng)態(tài)，掌握最新的技術(shù)手段與應(yīng)用方法。四是，教師需靈活運(yùn)用線上線下教學(xué)資源，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。線上教學(xué)資源包括虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、視頻課程、在線測(cè)試等，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)與鞏固知識(shí)；線下教學(xué)主要通過(guò)實(shí)物實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)、研討會(huì)等形式，提供更多實(shí)踐機(jī)會(huì)與互動(dòng)交流，提升學(xué)習(xí)效果。通過(guò)精準(zhǔn)定位混合式教學(xué)目標(biāo)，確保教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性，為培養(yǎng)符合軌道交通行業(yè)需求的高素質(zhì)專業(yè)人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（二）設(shè)計(jì)虛擬與實(shí)物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的優(yōu)化配置

在軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)的混合式教學(xué)模式中，虛擬與實(shí)物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源優(yōu)化配置的關(guān)鍵。通過(guò)精心設(shè)計(jì)的虛擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可在沒(méi)有物理限制的環(huán)境中進(jìn)行操作練習(xí)，有助于學(xué)生在理解復(fù)雜理論、操作技能上取得初步成效。虛擬實(shí)驗(yàn)室提供的模擬場(chǎng)景可復(fù)現(xiàn)真實(shí)世界中的各種信號(hào)與控制系統(tǒng)故障情況，使學(xué)生能在安全的環(huán)境中進(jìn)行故障診斷、系統(tǒng)優(yōu)化學(xué)習(xí)。實(shí)物實(shí)驗(yàn)設(shè)備的整合使學(xué)生能將虛擬實(shí)驗(yàn)中學(xué)到的知識(shí)技能在真實(shí)設(shè)備上進(jìn)行驗(yàn)證深化。這種從虛擬到實(shí)體的過(guò)渡不僅可加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)踐技能結(jié)合，也可促進(jìn)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)優(yōu)化教學(xué)資源的配置，不僅可提高資源的利用效率，還能確保學(xué)生能全面地掌握必需的專業(yè)知識(shí)與技能。

（三）結(jié)合虛實(shí)融合模式特點(diǎn)，構(gòu)建多元化教學(xué)活動(dòng)

結(jié)合虛實(shí)融合模式的特點(diǎn)，可構(gòu)建多元化的教學(xué)活動(dòng)，包括角色扮演模擬、實(shí)時(shí)互動(dòng)挑戰(zhàn)、交叉評(píng)估活動(dòng)。首先，教師可通過(guò)角色扮演模擬，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中扮演不同的職務(wù)，如信號(hào)工程師、項(xiàng)目經(jīng)理、安全審核員，以面對(duì)各種預(yù)設(shè)的軌道交通信號(hào)與控制系統(tǒng)場(chǎng)景。模擬可增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，還可鍛煉學(xué)生的決策能力與團(tuán)隊(duì)合作精神。其次，教師需引導(dǎo)學(xué)生在虛擬平臺(tái)上解決突發(fā)的信號(hào)系統(tǒng)問(wèn)題，其他同學(xué)可實(shí)時(shí)提供反饋、輔助決策，最后，交叉評(píng)估活動(dòng)允許學(xué)生相互評(píng)價(jià)對(duì)方在虛擬、實(shí)物實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)，通過(guò)互評(píng)機(jī)制，學(xué)生可從同行的視角中獲得反饋，促進(jìn)自我反思與持續(xù)改進(jìn)。這些策略實(shí)施能利用虛實(shí)融合教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造互動(dòng)性強(qiáng)、學(xué)習(xí)效果優(yōu)的教學(xué)環(huán)境。

（四）創(chuàng)新線上線下混合式教學(xué)模式，強(qiáng)化軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)實(shí)踐課教學(xué)成果

為創(chuàng)新線上線下混合式教學(xué)模式，強(qiáng)化軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)實(shí)踐課的教學(xué)成果，首先，學(xué)校可設(shè)計(jì)“翻轉(zhuǎn)課堂”模式，學(xué)生在家通過(guò)線上資源預(yù)習(xí)理論知識(shí)，課堂時(shí)間專注進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)與解決實(shí)際問(wèn)題，這種模式可強(qiáng)化學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)與問(wèn)題解決能力；其次，教師可運(yùn)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)輔助教學(xué)，通過(guò)智能手機(jī)、平板電腦，學(xué)生可在實(shí)物設(shè)備上覆蓋虛擬信息指導(dǎo)，這樣互動(dòng)不僅可增加課堂的趣味性，也能提高教學(xué)的直觀性。再次，學(xué)?？砷_(kāi)發(fā)基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)（PBL）模塊，學(xué)生要完成從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目，通過(guò)這種方式，學(xué)生能在實(shí)際操作中深化理論知識(shí)；最后，教師需根據(jù)學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)物實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)難度，確保教學(xué)內(nèi)容既符合學(xué)生的實(shí)際水平，也能挑戰(zhàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)極限。

三、結(jié)語(yǔ)

本研究深入探討了基于虛實(shí)融合模式的軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)實(shí)踐課的混合式教學(xué)方法，提出了一系列創(chuàng)新教學(xué)策略，以適應(yīng)當(dāng)代教育技術(shù)發(fā)展與行業(yè)需求變化。通過(guò)實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)輔助教學(xué)、項(xiàng)目基礎(chǔ)學(xué)習(xí)及動(dòng)態(tài)評(píng)估系統(tǒng)，研究不僅優(yōu)化了教學(xué)資源的配置，還創(chuàng)造了充滿互動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，可全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力與實(shí)踐能力。這些教學(xué)策略實(shí)施證明了虛實(shí)融合教學(xué)模式在提升軌道交通專業(yè)教育質(zhì)量與效果方面的巨大潛力，為未來(lái)教育模式的創(chuàng)新提供了價(jià)值參考。

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