城市轨道交通信号与控制技术专业实训室建设方案

一、建设背景与需求分析

城市轨道交通信号与控制技术专业面向轨道交通信号设备安装、调试、检修与运维等岗位群，对学生的实操规范性与工艺细节要求较高。依据教育部《职业院校专业实训教学条件建设标准》的通用骨架，专业实训教学场所按专业基础技能、专业核心技能、专业拓展技能三类划分，面积按40人/班同时实训确定，并逐室明确设备名称、主要功能和技术要求、单位、数量及执行标准。相关实训室在采光、照明、通风、防火、安全卫生与网络环境等方面均有明确指标，如实训室工位照度不低于300lx、精细操作区照度不低于500lx、一般显色指数Ra不低于80、天然光照度标准值不低于150lx等。

从教学实际看，本专业实训普遍存在以下共性需求：一是站控类实训区需同时监视ATS、ISCS、CCTV、PA、PIS、FAS、BAS、IBP盘等多套系统，单屏难以向全班同步演示；二是车辆检修、设备舱作业空间狭窄，学生围拢困难，检修动作隐蔽，示范与观摩之间存在客观障碍；三是信号设备调试、继电器与配线作业属精细操作，后排学生难以看清教师手上动作；四是检修与调试流程标准化程度高，过程需要留痕，以支撑过程性评价与考核争议追溯。上述需求指向"看得清、记得下、管得住、沉淀好"四类基础能力，也是本方案设计的出发点。

二、建设目标与设计原则

本方案以"教学可视、过程可溯、资源可复用"为目标，围绕专业实训场所的实际条件，构建软硬结合的实训示教与录播巡查环境，不改变既有实训设备与课程体系，不替代专业教学仪器。

• 实用性原则：以解决示范看不清、过程无留痕等实际教学问题为导向，避免功能堆砌。
• 兼容性原则：基于标准IP协议与通用以太网传输音视频信号，支持对接既有监控、录播、桌面终端，减少重复建设。
• 移动复用原则：采用移动示教推车形态，无需吊顶布线，可在信号实训室、车辆检修区、车站综合控制实训区之间轮换使用，提升设备利用率。
• 安全合规原则：设备部署与用电、防火、安全标志等要求符合GB 50016、GB 2893、GB 2894等相关规范，不干扰既有实训作业。
• 可扩展原则：系统支持服务器集群扩展与多路视频源接入，便于后续按实训室数量分批扩容。

三、总体方案架构

（一）采集层

按实训场景配置采集设备。精细操作工位（继电器调试、配线、板卡检修等）配置4K微距采集能力，支持画面放大、定格与批注；车辆检修与设备舱场景配置可伸缩机械臂机位，伸入狭小空间采集检修画面；站控类实训区通过屏幕信号采集方式接入各系统软件界面。全景与特写机位搭配，支持多机位同步采集。

（二）传输层

基于标准IP协议与通用以太网组网，支持RTSP、RTMP、HLS、WebRTC等多种协议拉流，适配PC、平板、手机与大屏终端。针对校园内网与公网弱网环境，具备弱网自适应传输能力，支持校企远程带教与跨校区同步授课。对监控摄像头RTSP直播支持地址加密鉴权。

（三）管理层

由智慧实训教学交互平台承担中枢职能，支持数十路视频源管理、智能导播、多屏互动与录制归档。平台支持多路视频信号混合接入，可同时接入不少于20路高清摄像机，支持分屏、画中画及多学生操作并排对比教学；支持多工位集群管控，统一示范画面同步至各工位终端；支持分级权限管理，管理员、教师、学生三级账号，考核录像加密存储。

（四）呈现层

呈现方式包括教室触控一体机大屏投放、工位终端逐桌投送、移动端同步预览与扫码观看。教师可通过手机、平板实时预览机位画面并远程控制镜头缩放，学生可扫码观看示范视频。

图：实训示教与巡查系统 · 系统拓扑

四、核心功能与配置要点

（一）可视化示教与精细操作呈现

• 4K微距精细可视化采集，捕捉毫米级操作细节，画面可放大、定格、批注，适用于信号设备检修、板卡焊接等精细工序。
• 多机位智能导播，全景与特写镜头搭配，支持自动导播与画面切换，满足赛事集训与标准化示范需求。
• 大屏投放与工位逐桌投送相结合，解决大空间实训区的围观摩问题。

（二）实训过程录制与资源沉淀

• 支持4K高清录制与低延时直播同步生成多流文件，录制内容自动上传，支持智能分类、检索、剪辑与分享。
• 视频支持MP4一键导出，可直接导入校本资源平台，无需转码。
• 视频知识点智能切片归档，可按操作步骤、重难点自动切片并打标签，用于课前预习、课后复盘与课程资源建设。

（三）巡查监管与考核留痕

• 多分屏视频巡查，支持一名教师同时监管多个工位，及时发现违规操作与安全隐患。
• 赛事级关键帧抓拍留存，考核过程自动保存关键操作画面，抓拍违规动作，操作全程视频留痕，支持考核争议追溯与教考分离。
• AI操作对比纠错，将学生实操视频与标准示范视频自动比对，标出动作偏差点，辅助学生自主纠错。
• 实训过程数据统计看板，自动统计班级实训时长、错误频次、技能掌握率，为教学诊断提供数据支撑。

（四）配置要点说明

配置清单按实训室功能定位分别列明设备名称、主要功能和技术要求、单位与数量，具体规格以采购文件为准。移动示教推车采用模块化设计，包括示教主机、特写摄像机、多功能万向臂、移动电源、移动底座及万向轮等模块，各模块可独立拆卸组合；车体采用高强度铝合金立柱与隐藏式线缆布局，底盘承载能力与静音万向轮按实际使用需求配置。产品系列包括易用W系列（实训示教系统）、智能A系列（可视化互动移动教学平台）、锐智R系列（智慧实训教学交互平台），可按实训室数量与预算分批部署。

五、实施步骤与周期安排

• 需求调研阶段：核对各实训室面积、工位数量、既有设备与网络条件，明确各室功能定位与课程对应关系。
• 方案设计阶段：按实训室逐室确定采集方式、机位布置、传输路径与呈现终端，形成配置清单与点位图。
• 设备进场与安装阶段：完成推车组装、机位调试、网络接入与平台部署，尽量安排在非教学时段施工。
• 联调测试阶段：完成多路视频接入、分屏导播、录制归档、权限配置等功能验证，并进行压力测试。
• 试运行与验收阶段：选取典型课程试运行，收集教师反馈并优化机位与操作流程，随后组织验收。

各阶段周期依据实训室数量与现场条件确定，分批实施、分批验收，避免影响正常教学秩序。

六、培训、运维与服务保障

• 分层培训：面向管理员提供平台配置、权限管理与数据维护培训；面向教师提供示教操作、录制剪辑与资源上传培训；面向学生提供扫码观看与回放使用说明。
• 运维保障：系统具备自动看门狗保活机制，支持7×24小时无人值守运行；提供设备状态监测与远程协助能力。
• 服务响应：依托本地技术团队，提供项目实施、调试与售后运维支持，响应及时；支持按院校需求进行功能定制与二次开发。
• 资料交付：提供操作手册、点位图、配置说明与培训记录，便于后续自主维护与扩容。

七、结语

城市轨道交通信号与控制技术专业实训室建设，核心在于让示范看得清、过程记得下、课堂管得住、资源沉淀好。本方案依据教育部实训教学条件建设标准的通用要求，结合本专业实训场所的功能定位与教学痛点，以移动示教、多机位录播、多分屏巡查与资源归档为切入点，在不改变既有实训设备体系的前提下，为院校提供一套可分批实施、可跨室流转、可持续扩展的实训教学支撑方案。四川网嘉互联科技有限公司（网嘉视界）专注教育音视频解决方案，愿与院校共同推进实训教学的数字化与规范化建设。