轨道交通类专业是我国社会在现代化发展过程中的一个重要产物，也是一项对实践技能具有较高要求的技术性专业，在具体教学过程中实践操作不仅是必不可少的教学内容，也是提高教学质量和学生学习能力的重要途径。教育部颁发的《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中明确指出，现代化高等职业院校开展的校企合作模式，要将工作重点放在如何对校内生产性实训基地进行建设，以及对相关建设措施积极探索等方面，通过在校内积极开发虚拟实验室、虚拟工艺、虚拟车间、虚拟工厂等活动，确保在高等职业院校内部组建一批具有较高水平的校内生产性实训基地。在此过程中，高职轨道交通类专业在开展相关教育教学活动中具有的难再现、动不了、看不到等问题，均能通过混合现实技术的有效开展得到充分解决。

一、混合现实技术发展及其在工业制造中的应用

在我国现代化发展水平不断提高的背景下，虚拟现实技术的发展能力不断提升。虚拟技术是能够将人工智能技术、传感技术、计算机图形学技术、计算机人机交互技术等众多领域融为一体的新型技术，使用户通过对相关技术和设备的有效使用，有目标地进行情景体验和交互体验。虚拟现实技术凭借自身的多元化优势能够有效满足现代化社会发展的多种需求，通过对混合现实技术的有效应用，美国实验室相关专业人士研发了虚拟界面环境工作站，对头盔式显示器进行了进一步完善，并且对相关数据手套进行了工程化改进，进一步提高相关设备的实用性。与此同时，美国波音公司通过对三维制图软件以及虚拟现实技术的结合应用，为波音飞机建立了虚拟结构模型，不仅能够实现飞机虚拟组装的目标，而且还可以对飞机进行模拟实验，在此基础上，对波音飞机展开批量式加工和生产。除此之外，该实验室不仅利用沉浸式虚拟现实技术对一艘海军运输船只进行了模拟器生产过程实验，而且还开展了针对虚拟环境中的对象冲突检验和形变研究。

二、混合现实技术在轨道交通信号及控制专业中的优势

（一）复杂的轨道交通信号设备工作原理模拟

在给学生介绍轨道交通信号设备相关工作原理的过程中，如果采用传统的教学理念和教学措施，很难保证学生对轨道交通信号设备的工作原理充分了解。通过对虚拟现实技术的有效应用，能够清楚地表达出三维空间的意念，通过虚拟现实技术创设出相应的虚拟对象，使学生直接与这些虚拟对象进行交流与沟通。此种方式不仅能够最大限度地提高学生对相关虚拟对象的自由控制度，而且还能确保整个教学环境具有较高的灵活性。在建立学习环境和实训基地的过程中，利用虚拟现实技术，不仅能够确保搭建出的教学氛围能够容纳多维度的信息数据，而且还能引导学生通过对直观感觉的有效利用充分理解原理复杂的内容。通过运用虚拟现实技术建立的三维轨道交通信号设备模型，能够使轨道交通信号设备在虚拟现实技术的作用下，将实际工作流程真实地展示在学生面前，再结合教师对轨道交通信号设备相关工作原理展开生动讲解，不仅能够充分激发学生学习相关知识的兴趣，而且还能使教学效率得到进一步提高。另外，学生可以利用虚拟现实技术创造出的虚拟环境，对轨道交通信号设备的各个零部件进行缩放、旋转、移动，对所学知识进行有效的意义构建。

（二）复杂的轨道交通信号设备部件装配模拟

在三维设计系统中，零部件的装配不仅是不可缺少的重要环节之一，同时也对零部件的有效装备起到了重要作用。然而，目前我国三维设计系统发展停留在将零部件组装成为整体设备的水平上，无法模拟各个零部件在装配过程中的实际情况。为了解决这个问题，将虚拟现实技术合理引入其中，能确保轨道交通零部件虚拟装配技术得到有效实现。比如，作为轨道交通信号设备的重要组成元素之一，转辙机是由多个零部件组成的，不仅具有较为复杂的组成结构，而且相关零部件的类型具有多元化特点。如果仅观看视频以及图片，很难确保学生明确掌握各个零部件之间的关系与位置，更加无法掌握各零部件的作用机理以及在什么场合运用什么类型的转向架。而通过对虚拟现实技术可视化功能的有效应用，能够将相关零部件的可装配性能充分展示出来，使学生深入了解各部件的安装位，从而对各零部件的作用机理充分掌握。另外，对虚拟现实技术的有效应用还能使学生具备结合实际情况对轨道交通相关设备零部件的形状进行改进的意识与能力，研究出有效降低相关装备配置具有的复杂性的方法，简化连接方式的可行性等，激发学生的学习热情，提高其主动性。

文章来源：《控制工程》 网址: http://www.kzgczzs.cn/qikandaodu/2021/0728/1136.html

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