新工科建設背景下審計虛擬仿真實驗教學項目建設的思考

盧加元（副教授）（南京審計大學信息工程學院 江蘇南京 211815）

一、引言

新工科是教育部為應對新一輪科技革命與產業變革的要求而提出的工程教育改革思想。新工科建設強調繼承與創新，注重學科交叉與融合，以培養多元化、創新型卓越工程人才為目標，這對學生的實踐創新能力、解決復雜工程問題的能力提出了新要求。黨的十九大報告把審計的功能和作用提升到了一個新的高度，這就要求審計從業人員的職業勝任能力從傳統的單科性轉變為“多元化、跨學科、重實踐”。以工程審計為例，近年來，隨著我國經濟的快速發展與城市化進程的不斷推進，水利、交通、電力、城市基礎設施等領域的工程項目建設快速增長，工程審計已從簡單的對人工、材料、機械的審計延伸到了對工程項目的全過程審計，從結果審核轉變為全過程溝通，這些改變給審計人員的從業能力帶來了巨大挑戰。高等教育作為人才的第一資源、科技創新驅動的重要結合點，與社會經濟的發展關系十分緊密，高校應如何面向國家新經濟發展的需要，培養更多具有政治、經濟、信息技術等復雜知識結構、具備良好創新意識和工程實踐能力的復合型人才，已成為當下審計高等教育不可回避的一個問題。

二、審計虛擬仿真實驗教學項目建設的迫切性

審計是一個實踐性較強的專業，同時具有涉及面廣、政策性、綜合性和操作性強等特點。李兆東（2018）通過對目前國內開設了審計專業的高校的人才培養方案進行分析，探討了審計高等教育與經濟社會對審計人才職業勝任能力要求的契合程度，認為目前審計高等教育人才培養與審計職業勝任能力的要求相去甚遠、契合度較低。本文認為，造成這種現象的原因是多方面的，但忽視了對在校學生創新精神和實踐能力的培養是一個重要原因，因此，強化實驗教學環節，加大對實驗教學項目的開發力度，是當前新工科建設背景下審計高等教育人才培養的當務之急。下面以工程審計為例作具體探討。

隨著國家經濟的快速發展，工程審計在社會資源配置方式的引導、對社會總體發展以及經濟增長的促進和調節等方面發揮著越來越重要的作用。從經濟社會發展對人才培養的要求來看，現代工程項目建設越來越呈現出“空間體量大、結構類型復雜、施工周期長、管理復雜化”的趨勢。在此背景下，要培養學生具備工程項目管理和工程審計的基本能力（比如看懂各種類型結構的工程實體、識別各類工程設計圖紙、知曉工程造價、工程管理等），最有效的辦法就是進行實體實驗。然而，由于現代工程項目體量巨大、種類繁多、技術復雜，比如道路橋梁工程，即使是縮微的實驗也存在著實體構件及加載設備體量大、實驗環境惡劣、實驗費昂貴等缺陷，因此進行實體實驗顯然是不現實的。此外，受限于資金、人力、師資、場地等，在學校進行工程項目諸多環節的實體實驗也是不可能的。在此背景下，以現代信息技術為依托，開發虛擬仿真實驗教學項目，通過虛擬仿真替代實體實驗無疑是一個理想選擇。

從工程審計教學的角度來看，工程審計的許多課程都必須借助實驗操作或環境模擬才能加深學生對理論知識的理解。比如工程質量審計，眾所周知，工程質量涉及勘察、設計、施工、監理、設備材料使用等多個環節，涵蓋土建、電氣、給排水、裝飾裝修等多個專業，任何一個環節和專業的疏漏，都可能導致工程質量的缺陷，因此，工程質量審計是目前國內外工程審計領域非常棘手的難題。實踐中，工程質量審計往往需要通過物理、化學等破壞性試驗對建筑材料、構件等進行質量檢測，此外，還要對隱蔽工程中隱埋于建筑物、構筑物之中的建筑材料或構配件的數量、質量等進行審計。就隱蔽工程審計而言，由于有大量的隱蔽工程是難以再現的，具有明顯的不可逆特性，這給隱蔽工程審計帶來了困難。上述情景也是無法開展實體實驗的，而現有的相關案例教學要么不直觀，要么對工程質量缺陷、檢測過程等表述不清，顯然有必要借助虛擬仿真技術，利用動態教學模型，實時模擬質量檢測、隱蔽工程等實體實驗的場景，展示工程審計過程中的關鍵節點及其影響，幫助學生加深對工程審計相關課程理論知識的體會與理解?？梢姡_展虛擬仿真實驗教學項目建設不僅十分必要，也是十分迫切的。

三、審計虛擬仿真實驗教學項目建設的思路

按照教育部有關虛擬仿真實驗教學項目建設的要求，審計虛擬仿真實驗教學項目的建設應堅持以問題為導向，緊密結合審計行業對高校人才培養的需求，以“科學規劃、校企（行業）合作、突出重點、分步實施”為指導思想，遵循“復雜實驗具體化、昂貴實驗經濟化、高危實驗安全化、不可逆實驗形象化”的建設思路，利用虛擬現實、多媒體、人機交互等新興技術，建設工程審計專業急需的、具有明顯行業產業特色的虛擬仿真實驗教學項目，以激發學生自主學習、自主實驗、自主創新的興趣。下面，以N大學工程審計虛擬仿真實驗教學項目建設為例作具體探討。

N大學是一所以教學為主的財經類省屬高校，位于經濟發達的沿海城市。該校的審計學專業是國家級特色品牌專業、教育部第一批綜合改革試點專業，以及省“十二五”重點專業。經過幾年的努力，N大學陸續開發了一些工程審計虛擬仿真實驗教學項目，初步構建了工程審計虛擬仿真實驗教學內容體系，如圖1所示。

圖1 工程審計虛擬仿真實驗教學項目內容體系

（一）基礎型實驗模塊

該模塊主要對應建筑識圖與構造、工程力學、工程結構、會計學、審計學、基建會計、財務管理、成本與管理會計、項目建設審計法規、建設項目審計等學科基礎課、專業主干課、專業選修課。主要通過情境模擬和案例教學方式鞏固理論學習成果，培養學生的認知能力。

典型實驗項目1：施工場地規劃仿真實驗。該實驗是建筑識圖與構造課程的一個具體實驗教學項目。該實驗利用BIM（Building Information Modeling）技術，通過施工現場模擬，展示臨時建筑、臨水臨電、加工廠房、材料堆場、塔吊位置等建筑要素布置方位，通過模擬，顯示施工現場可能存在的安全隱患以及模擬安全事故發生的后果，以加深學生對建筑施工場地規劃知識的理解。

（二）綜合型實驗模塊

該模塊主要對應建筑識圖與構造、工程力學、工程結構、工程估價、建設工程招投標、財務管理、成本與管理會計、工程項目管理、建設項目審計等學科基礎課、專業主干課、專業選修課。主要培養學生的綜合分析能力，在每個實驗模塊下，又分為若干個實驗教學項目。

典型實驗項目2：鋼筋混凝土梁受扭性能虛擬仿真實驗。該虛擬仿真實驗是“應力破壞”的一個具體實驗教學項目，對應工程力學課程。該實驗利用了有限元軟件ANSYS，學生通過對混凝土構件的幾何參數（例如截面形狀、幾何尺寸、鋼筋配置等）、鋼筋和混凝土的材料屬性、邊界條件、受力工況等的設定，利用靜力加載分析得到混凝土構件的破壞形態、開裂扭矩、極限扭矩、扭矩-扭轉角關系曲線等，了解截面幾何形狀和尺寸、箍筋間距、混凝土和鋼筋材料強度對混凝土構件受扭承載力的影響規律，從而對混凝土構件的受扭性能產生直觀的認識，初步理解鋼筋混凝土構件的受扭破壞形態、裂縫發展過程和特征，以及不同配箍率、混凝土強度、鋼筋強度等參數對構件純扭承載力和變形的影響。

（三）創新型實驗模塊

該模塊主要通過學科知識競賽、創新性項目設計、科學研究、工程審計技能訓練等方式，來培養學生思維的嚴密性、創造性，從而提高學生的綜合分析和創新能力。該模塊的典型實驗項目：比如，教師結合自己的科研項目，針對工程審計方法、工具需使用大數據、云計算和“互聯網+”等現代科技手段，指導學生開展工程審計關鍵技術的研究；再比如，針對工程審計對象的復雜性、周期長等特點，與學?；ú块T合作，指導學生開展“高校基本建設工程全過程審計模式創新”大學生創新項目訓練，通過對高校建設工程全過程審計模式的分析，將建設工程項目的造價控制功能與建設工程項目審計、建設管理單位經濟責任審計等有機結合，以鍛煉學生分析問題、解決實際問題的能力。

四、審計虛擬仿真實驗教學項目建設的保障機制

虛擬仿真實驗教學項目建設必須通過切實可行的措施，確保項目建設的可持續性。

（一）完善政策激勵措施

完善的政策激勵措施是虛擬仿真實驗教學項目建設可持續的助推劑。高校應采取一系列措施，制定以獎勵激勵為主，采取靈活、有效的激勵機制，在職稱評定、職務晉升、薪酬獎勵等方面，提高教師、行業（產業）專家及相關各方在虛擬仿真實驗教學改革和教學項目建設中的積極性、主動性和創造性，形成虛擬仿真實驗教學項目與實驗教學改革相互促進、教與學共贏的良性機制。

實踐中，虛擬仿真實驗教學項目建設從素材收集到項目開發，無不需要教師投入大量的時間和精力，勢必會影響教師的科研工作。幾年前，大規模在線開放課程（Massive Open Online Courses，MOOC）作為新興網絡教育資源和新型網絡教學形式備受各高校關注，然而，由于缺乏有效的激勵和保障措施，不少將課程開發成MOOC進行教學改革嘗試的教師付出了更多勞動后所計的工作量反而更少。這充分說明，如果高校不能采取一系列包括經費支持在內的政策激勵措施，將會挫傷教師參與教學項目建設工作的積極性。

（二）建設高水平教學團隊

新工科建設背景下，一支與時俱進、順應新時代發展要求的高水平教學團隊，是確保虛擬仿真實驗教學項目建設可持續發展的源動力。在國家大力推進信息技術與實驗教學深度融合的今天，高水平實驗教學團隊應包括高水平實驗教學教師隊伍和高水平實驗教學技術保障隊伍。一方面，工程審計虛擬仿真實驗教學所需要的教師，應該是既具有系統的專業理論知識，包括工程管理、會計、審計、財務管理、現代信息技術知識等，同時又具有豐富的工程審計實踐經驗的專門人才。然而，目前大多數任課教師普遍缺乏實踐經驗，沒有參加過會計師事務所審計及工程項目審計，有的甚至沒有走出過校門參加過一般意義上的審計實踐。教師實踐能力的欠缺，嚴重影響了對學生實踐應用能力的培養效果。因此，高校應有計劃、有針對性地選派骨干教師到審計一線掛職鍛煉，使其了解審計實務知識，通過鍛煉豐富和完善自身的專業知識結構，從而彌補“有理論、少實踐”的短板。另一方面，虛擬仿真實驗教學項目的開發與維護離不開一支高水平的實驗教學技術保障隊伍，是實驗教學項目建設的骨干力量。虛擬仿真實驗教學項目建設綜合應用了虛擬現實、多媒體、人機交互等新興技術，顯然，這些技術工作由承擔實驗教學工作的教師來完成是不合適的，也是不現實的，因此，高校應配備一支專門的實驗教學技術隊伍，配合實驗教師隊伍，從技術的角度提出虛擬仿真實驗教學項目的開發思路，負責實驗教學平臺的管理與實驗教學項目的改進與完善等。

（三）關注項目開發風險

審計虛擬仿真實驗教學項目的建設要立足于教學需要，堅持從課程出發，以問題為導向。因此，教師不能閉門造車，而應深入到審計一線，對審計課程實驗所涉及到的相關知識點進行素材收集，在此基礎上進行技術開發、教學試用和教學效果評估等，并不斷加以完善。審計虛擬仿真實驗教學項目的開發流程如圖2所示。

圖2 審計虛擬仿真實驗教學項目開發流程

在審計虛擬仿真實驗教學項目建設過程中，要加強對實驗教學項目開發全過程的規范管理，防范項目開發過程中的風險。比如圖2中教學素材的采集，審計虛擬仿真實驗教學項目的素材來源于審計實務，由于審計實務大多涉及到被審計單位的工作秘密和商業秘密，甚至是國家機密。按照審計保密規定，參與審計的人員應當遵守權利人保守商業秘密的要求，同時，不得擅自披露、使用或允許他人使用。反映在審計虛擬仿真實驗教學項目建設方面，應要求進行項目調研的教師以審計保密規定為前提，將采集到的素材進行脫密處理，在此基礎上才能使用開發工具，對工程項目（或某個環節）的實體環境建模，進行實驗教學項目的開發和試用，否則，將造成審計泄密。再比如圖2中的技術開發環節，審計虛擬仿真實驗教學項目建設本質上屬于軟件項目開發的范疇，眾所周知，軟件項目開發的每個階段都可能存在風險，比如軟件開發的需求風險（如需求范圍未界定、需求未細化、需求描述不清楚、需求遺漏、需求互相矛盾等）、工期風險、技術風險、質量風險以及知識產權風險等，因此，在實驗教學項目建設過程中防范風險尤為重要。

（四）健全評估與反饋體系

對于虛擬仿真實驗教學項目建設質量與使用效果的好壞需要進行有效的評價。通過評價和建立反饋機制，可以了解實驗教學項目是否從學生的需求出發，結合了實驗教學和人才培養需要？是否對學生的社會責任感、創新精神、實踐能力的綜合培養，以及調動學生參與實驗教學的積極性和主動性等有一定的幫助？對于虛擬仿真實驗教學項目建設的質量，比如，在實驗教學內容設計方面，實驗教學項目建設是否體現了“虛實結合、能實不虛、相互促進”的原則？是否與教學目標進行了良好的匹配？知識點的安排是否合理、邏輯結構是否有序、難點重點是否突出？等等。再比如，在技術應用方面，實驗教學項目界面布局是否合理？導航是否清晰簡捷？虛擬實驗場景和對象的仿真是否逼真？人機交互是否友好？信息技術的選擇是否符合相關技術規范和標準，兼容多種平臺和主流瀏覽器？等等。通過不斷的評價與反饋，實驗教學項目的建設者可以依據反饋意見和建議對實驗教學項目進行有針對性的改進與完善，從而確保虛擬仿真實驗教學項目建設的高質量和可持續。

五、結束語

新工科建設為學生創新意識的培養以及實踐能力的提升提供了契機。對于高校而言，如何緊密結合經濟社會的發展對高校人才培養的需求，堅持問題導向，借助新興技術，大力開發虛擬仿真實驗教學項目，并通過一系列切實可行的措施，確保實驗教學項目在高校人才培養過程中發揮有效作用，是當前新工科建設過程中實驗教學改革面臨的一項緊迫任務。期望本研究能夠對當前高校實驗教學改革的實踐以及虛擬仿真實驗教學項目建設的可持續發展提供參考。