基于VR+CDIO工程模式下的成人高等工科專業遠程教學改革研究

徐東輝 徐新仁

[提 要]成人教育是中國普通高等教育的重要補充，是中國高等教育的重要組成部分，針對成人學生存在的特點及成人教育的缺點，提出基于VR+CDIO工程模式下的成人高等工科專業遠程教學改革措施。該模式有效地解決了成人教育學生的學習環境和條件的局限性，很好地培養成人學生的工程技術能力和創新能力，具有成人教育的學習形式多樣化特點。

[關鍵詞]VR+CDIO；多媒體；遠程教學；改革

[作者簡介]徐東輝（1978—），男，江西宜春學院副教授，博士，研究方向為高等教育教學改革；徐新仁（1981—），女，江西宜春學院中級實驗師，學士，研究方向為高等教育實驗教學改革。（江西宜春 336000）

一、研究背景

成人教育是中國普通高等教育的重要補充，是中國高等教育的重要組成部分，為社會各行各業培養了大批優秀人才，在社會主義建設中發揮了重要作用。

隨著我國社會發展不斷進步，各大企業對工程技術人才的需求量越來越大。工科成人教育以其教育模式靈活、實用性強等優點成為培養當前工科技術人才的有效途徑之一。但是目前我國大多數高校成人學生存在如下特點：

（1）學習模式靈活多樣，有脫產、函授等多樣化模式；

（2）學習時間不固定化，有幾個月、甚至幾年等；

（3）學習內容各不相同，有的根據企業需求選擇學習內容，有的根據社會需求選擇學習內容等；

（4）學生學歷參差不齊、年齡相差很大、文化基礎普遍較低。

由于以上特點嚴重影響成人教育事業的發展、壯大，同時使得我國大多數高等院校在成人高等教育方面不敢投入大量資金，對成人高等教育的改革研究相對較少，致使我國成人高等教育的缺點日漸突顯。（1）教育管理體制無法適應成人教育特點的需求，未能促進成人教育質量的提高；（2）依然采用簡單移植、套用普通本科、專科的教學模式，沒有形成一套適應成人教育的有效教學模式；（3）在成人高等工科專業教育方面，嚴重缺少工程項目技術實踐教學；由于學習形式多樣化，學制長短不一，學習內容各不相同，無法有效地開展實踐教學；（4）未能采取多樣化的有效考核方式，在工科成人高等教育方面未能培養工程技術能力和創新能力。

以上缺點嚴重影響成人教育的發展，影響成人教育質量的提高，也將阻礙我國經濟的快速發展。因此，為了有效解決這一問題，我們結合成人學習特點和工科專業成人教育的特點，提出了基于VR+CDIO工程模式下的成人高等工科專業遠程教學改革研究。

二、基于VR+CDIO工程模式下的成人高等工科專業遠程教學概述

虛擬現實技術（簡稱VR技術）是利用電腦模擬產生一個三度空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，VR技術是當前現代教育技術中的前沿技術。將其應用于成人學生的教學中，可以使學生在學習過程中的角色得到全面的改變，也即有被動接受者轉變成直接參與者。利用虛擬現實技術可以增強工科專業教學過程的實體感，使學生更容易掌握重點、難點知識點，提高成人學生的學習積極性。

CDIO理念是從構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）、運作（Operate）方面強調培養學生的綜合能力，要求學生以主動的、實踐的及與課程之間有機聯系的方式學習工程技能。它是由麻省理工學院、瑞典皇家工學院等四所工科院校所提出的，目前，我國許多工科高等院校都采用了CDIO模式培養學生，經調查發現畢業學生尤其受到社會與企業的歡迎。

VR+CDIO模式下的成人高等工科專業遠程教學改革是指改變以課堂傳授知識為主的傳統教學模式，以CDIO為指導，引入虛擬現實技術，以經典工程項目案例為切入點，實現成人學生工程技能的有效培養。通過多媒體技術及網絡傳播手段，實現遠程教學，有效地打破成人教育學生的學習空間和時間的局限性，并打造良好的學習環境和條件。

三、VR+CDIO工程模式下的成人高等工科專業遠程教學的改革措施

（一）深化教育管理體制，促進成人高等工科專業教學改革

成人教育與普通全日制高等教育不同，成人教育面向社會的需求性更明顯、更迫切，學生對工程技術方面要求更強，特別是成人工科專業教育，多數學生都是根據自己的職業所需選擇專業，也即學生的目標和目的性更強。因此，為適應成人學生的學習模式多樣化、學習時間空間不固定化及學習內容各不相同等固有特性，必須改革成人教育現有模式，深化成人教育的管理體制，實現根據企業需求調節辦學規模、專業設置及發展方向，主動適應當前工科企業的發展需求，促進社會經濟發展。

工科類成人教育實踐是很重要的一個環節，目前我國成人教育工科專業缺少工程項目技術實踐，不能很好地培養成人學生的工程技術能力和創新能力，而我國成人教育存在很多不能有效統一的特點，因此，成人教育特別是工科教育，如何有效地開展實踐教學將會直接影響教育教學質量和辦學效益。為此，我校采用多種方式對學生進行實踐教學改革，例如：采用虛擬現實技術構建虛擬實驗平臺，以CDIO工程項目教育理念為指導，通過多媒體網絡技術實現遠程教學，并且通過多方面渠道與相關企業建立不同形式的聯合辦學，甚至將班級搬進企業，讓企業直接參與教學管理，讓學生直接參與生產實踐，真正實現校企雙贏。這種利用虛擬實驗平臺進行教學可以徹底打破傳統實踐教學的時間和空間的局限性，以CDIO工程項目教育理念為指導下的工程項目案例教學及校企聯合辦學，可以很好地培養成人學生的工程技能，通過多媒體網絡技術實現遠程教學，實現了成人教育的學習形式多樣化特點。

（二）調整課程教學體系，突顯工程技能培養的重要性

為實現工程實踐能力、創新能力及團隊合作精神培養這一目標，在詳細分析課程性質的基礎上，根據CDIO理念，把課程教學分成課堂教學、實驗教學及工程實踐教學三個體系。工程實踐環節主要包括課內基礎知識鞏固實驗、課程設計及工程項目綜合設計等。其中工程項目綜合設計主要是體現在學科群（相關（或相近）專業）對學生創新能力培養的必要性上，同時促進學生對工程項目開發過程及開發經驗掌握，提升學生的工程技能。

在成人學生的遠程教學過程中，依據CDIO大綱的要求，須以工程項目案例講解為主線，理論課堂教學主要是講解與工程項目案例相關的理論基礎知識，將理論基礎知識點有效地融入工程項目案例中，使成人學生更好地掌握基礎知識，以能力培養為目標的CDIO大綱如圖1所示。實踐教學環節則利用虛擬實驗平臺通過遠程教學手段實現工程項目設計的教學，在時間和空間方面不固定化，重點是讓學生在實踐中參與工程項目的實際操作環節，提高動手能力，有效培養學生工程技能及相關經驗。

（3）采取多樣化的考核方式，強化工程技術能力和創新能力培養

傳統的考試內容僅重視對理論知識的考查，而缺失對實踐能力、工程操作技能等方面的考核。在VR+CDIO工程項目教育模式下重點關注評價的多元性，采用理論考試+終結性評價的考核方式對學生綜合評價。重點強調綜合工程技能考查，將工程實踐操作成績提高到占總成績70%，理論知識考查僅占30%，促使學生加強工程實踐操作技能的學習，強化工程技術能力和創新能力培養的重要性。在實踐能力、工程操作技能考核上采用目標評價、校企共同評價、專家項目驗收等多種形式。

這種以工程項目實踐考查為主導的考核方式，能更好地適應成人學生的特點，很好地培養成人學生的工程技能，有效提高學生解決工程實際問題的能力。

四、結論

基于VR+CDIO工程教育模式在我校成人高等工科專業教育方面進行了三年的試行，該模式改善了成人教育學生的學習環境和條件的局限性，打破傳統實踐教學時間和空間的局限性，很好地培養了學生的工程技能，提高了學生的工程實踐能力和解決工程實際問題的能力，對該模式取得的成績表示很滿意，同時也說明了工科成人高等教育人才培養新模式是可行的，也是十分必要的。

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[責任編輯：黃貝如]