本虚拟教学项目采用了多种先进的实验教学方法，主要包括有讲授法、参观教学法、直接演示法、自主学习法、自行操作法等，不同的方法在不同的实验子课题中均得到了广泛的采用，如图1所示。

图1   本虚拟实验教学所采用的实验教学方法

（1）城市轨道交通车辆结构认知实验教学  

采用课堂讲授、现场直接演示以及学生动手操作的实验教学方法，使学生在课堂上初步了解轨道交通车辆各零部件结构的基础上，通过自己动手，调整各零部件尺寸、形状等参数，更加熟悉轨道交通车辆结构，为后续结构设计打下坚实的基础。  

精细化、参数化模拟城市轨道交通车辆内部各关键零部件，学生可通过交互界面对各结构进行旋转、缩放等操作，可更详细了解各结构。比如在构架结构认知教学时，可提前准备好U型、H型、目字型等多种不同形式的构架模型（图2），学生选择某一种结构后可对其细节进行查看，对构架薄弱位置进行了解，然后还可以通过调整构架结构参数，使学生可以查看不同参数条件下构架的变化，了解各结构参数对构架的影响，有助于学生更好地将课堂教授的知识和实际联系起来。  

图2  转向架构架认知教学

（2）城市轨道交通车辆整车装配实验教学  

采用参观教学、学生自主学习、动手操作等教学方法与手段，让学生尝试对不同零部件进行组装，并根据干涉情况对结构尺寸、装配顺序进行调整，调动学生的学习积极性，培养学生城市轨道交通车辆结构设计、运营维修等能力。  

通过数据手套和人机交互技术，学生可自己动手，对城市轨道交通车辆的零部件进行组装，比如学生可尝试将车轮和车轴组装成轮对，进而通过选择不同的悬挂系统，将其和构架进行装配，然后学生还可以在构架上不同位置添加不同的零部件，比如电机、齿轮箱、制动装置等等。通过这样的实际操作，可以使学生对此结构更为了解，对装配过程更为熟悉，在以后的工作岗位上可更好更快地适应工作的要求。  

（3）城市轨道交通车辆信号控制实验教学  

采用该虚拟实验的多媒体特性和网络化特性，结合学生动手操作的实验教学方法，深化学生对城市轨道交通车辆牵引、制动等运营方式的控制方式的理解。  

通过虚拟实验平台，可构建出城市轨道交通车辆通讯信号控制系统。学生可通过对信号开关的控制，实现轨道车辆牵引启动、制动、加速、减速等基本操作，使学生可以更为直观地了解城市轨道交通车辆信号的控制过程。

（4）城市轨道交通乘客乘坐舒适性实验教学

基于直观演示和现场教学的方法，并结合学生手动操作等实验手段，加强学生对城市轨道交通车辆各位置乘坐舒适性的理解。

在城市轨道交通车辆牵引、制动以及正常运行等过程中，学生可实时观察车辆的运动状态，比如车辆过曲线时的车体偏移量等。另外，学生还可以通过指定不同的坐席或者站位，查看该方式下的乘坐舒适性，可更有助于学生深入了解不同运行条件对列车运行及乘客乘坐舒适度的影响。

（5）城市轨道交通车辆设计开发实验教学

上述实验内容为本虚拟实验平台的基本功能，可加强学生对城市轨道交通车辆的结构、装配、控制等方面的认识和熟悉程度。在此基础上，本虚拟实验平台提供了大量的数据接口程序，具备强大的二次开发能力，可供指导教师和学生自行开发设计新型城市轨道交通车辆结构和控制系统，更进一步培养学生的自主开发设计能力，可更好地在以后的工作中实现自己的价值。

结合实体实验教学，学生可基于该虚拟实验项目，采用编程和二次开发的技术手段，自主开发设计新型的构架结构、牵引传动系统等结构，并自主对新型结构进行装配形成自主开发的新型城市轨道交通车辆系统，并测试新型车辆在牵引、制动等运行条件下的运行状态。通过该实验教学，可进一步培养学生对城市轨道交通车辆结构的自主开发能力。

例如，在转向架教学时，学生可以自行设计转向架结构，比如设计为框架型，U字型等，学生还可以在转向架构架上添加不同的吊耳及连接装置，然后根据自己的需求和设计添加电机、制动系统等装置。

此外，通过对人机交互、数据传递方式的二次开发设计，按照重庆轨道交通3号线的实际控制方式，学生可以对车辆控制系统的操作方式及交互界面进行自主开发设计，实现车辆更为便捷地操控。通过该虚拟实验，可将学生培养成全面的轨道交通车辆设计、制造、装配、维修、开发等全方面复合型人才。