基于VR+CDIO工程模式下的成人高等工科专业远程教学改革研究

徐东辉 徐新仁

[提 要]成人教育是中国普通高等教育的重要补充，是中国高等教育的重要组成部分，针对成人学生存在的特点及成人教育的缺点，提出基于VR+CDIO工程模式下的成人高等工科专业远程教学改革措施。该模式有效地解决了成人教育学生的学习环境和条件的局限性，很好地培养成人学生的工程技术能力和创新能力，具有成人教育的学习形式多样化特点。

[关键词]VR+CDIO；多媒体；远程教学；改革

[作者简介]徐东辉（1978—），男，江西宜春学院副教授，博士，研究方向为高等教育教学改革；徐新仁（1981—），女，江西宜春学院中级实验师，学士，研究方向为高等教育实验教学改革。（江西宜春 336000）

一、研究背景

成人教育是中国普通高等教育的重要补充，是中国高等教育的重要组成部分，为社会各行各业培养了大批优秀人才，在社会主义建设中发挥了重要作用。

随着我国社会发展不断进步，各大企业对工程技术人才的需求量越来越大。工科成人教育以其教育模式灵活、实用性强等优点成为培养当前工科技术人才的有效途径之一。但是目前我国大多数高校成人学生存在如下特点：

（1）学习模式灵活多样，有脱产、函授等多样化模式；

（2）学习时间不固定化，有几个月、甚至几年等；

（3）学习內容各不相同，有的根据企业需求选择学习内容，有的根据社会需求选择学习内容等；

（4）学生学历参差不齐、年龄相差很大、文化基础普遍较低。

由于以上特点严重影响成人教育事业的发展、壮大，同时使得我国大多数高等院校在成人高等教育方面不敢投入大量资金，对成人高等教育的改革研究相对较少，致使我国成人高等教育的缺点日渐突显。（1）教育管理体制无法适应成人教育特点的需求，未能促进成人教育质量的提高；（2）依然采用简单移植、套用普通本科、专科的教学模式，没有形成一套适应成人教育的有效教学模式；（3）在成人高等工科专业教育方面，严重缺少工程项目技术实践教学；由于学习形式多样化，学制长短不一，学习内容各不相同，无法有效地开展实践教学；（4）未能采取多样化的有效考核方式，在工科成人高等教育方面未能培养工程技术能力和创新能力。

以上缺点严重影响成人教育的发展，影响成人教育质量的提高，也将阻碍我国经济的快速发展。因此，为了有效解决这一问题，我们结合成人学习特点和工科专业成人教育的特点，提出了基于VR+CDIO工程模式下的成人高等工科专业远程教学改革研究。

二、基于VR+CDIO工程模式下的成人高等工科专业远程教学概述

虚拟现实技术（简称VR技术）是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，VR技术是当前现代教育技术中的前沿技术。将其应用于成人学生的教学中，可以使学生在学习过程中的角色得到全面的改变，也即有被动接受者转变成直接参与者。利用虚拟现实技术可以增强工科专业教学过程的实体感，使学生更容易掌握重点、难点知识点，提高成人学生的学习积极性。

CDIO理念是从构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）方面强调培养学生的综合能力，要求学生以主动的、实践的及与课程之间有机联系的方式学习工程技能。它是由麻省理工学院、瑞典皇家工学院等四所工科院校所提出的，目前，我国许多工科高等院校都采用了CDIO模式培养学生，经调查发现毕业学生尤其受到社会与企业的欢迎。

VR+CDIO模式下的成人高等工科专业远程教学改革是指改变以课堂传授知识为主的传统教学模式，以CDIO为指导，引入虚拟现实技术，以经典工程项目案例为切入点，实现成人学生工程技能的有效培养。通过多媒体技术及网络传播手段，实现远程教学，有效地打破成人教育学生的学习空间和时间的局限性，并打造良好的学习环境和条件。

三、VR+CDIO工程模式下的成人高等工科专业远程教学的改革措施

（一）深化教育管理体制，促进成人高等工科专业教学改革

成人教育与普通全日制高等教育不同，成人教育面向社会的需求性更明显、更迫切，学生对工程技术方面要求更强，特别是成人工科专业教育，多数学生都是根据自己的职业所需选择专业，也即学生的目标和目的性更强。因此，为适应成人学生的学习模式多样化、学习时间空间不固定化及学习内容各不相同等固有特性，必须改革成人教育现有模式，深化成人教育的管理体制，实现根据企业需求调节办学规模、专业设置及发展方向，主动适应当前工科企业的发展需求，促进社会经济发展。

工科类成人教育实践是很重要的一个环节，目前我国成人教育工科专业缺少工程项目技术实践，不能很好地培养成人学生的工程技术能力和创新能力，而我国成人教育存在很多不能有效统一的特点，因此，成人教育特别是工科教育，如何有效地开展实践教学将会直接影响教育教学质量和办学效益。为此，我校采用多种方式对学生进行实践教学改革，例如：采用虚拟现实技术构建虚拟实验平台，以CDIO工程项目教育理念为指导，通过多媒体网络技术实现远程教学，并且通过多方面渠道与相关企业建立不同形式的联合办学，甚至将班级搬进企业，让企业直接参与教学管理，让学生直接参与生产实践，真正实现校企双赢。这种利用虚拟实验平台进行教学可以彻底打破传统实践教学的时间和空间的局限性，以CDIO工程项目教育理念为指导下的工程项目案例教学及校企联合办学，可以很好地培养成人学生的工程技能，通过多媒体网络技术实现远程教学，实现了成人教育的学习形式多样化特点。

（二）调整课程教学体系，突显工程技能培养的重要性

为实现工程实践能力、创新能力及团队合作精神培养这一目标，在详细分析课程性质的基础上，根据CDIO理念，把课程教学分成课堂教学、实验教学及工程实践教学三个体系。工程实践环节主要包括课内基础知识巩固实验、课程设计及工程项目综合设计等。其中工程项目综合设计主要是体现在学科群（相关（或相近）专业）对学生创新能力培养的必要性上，同时促进学生对工程项目开发过程及开发经验掌握，提升学生的工程技能。

在成人学生的远程教学过程中，依据CDIO大纲的要求，须以工程项目案例讲解为主线，理论课堂教学主要是讲解与工程项目案例相关的理论基础知识，将理论基础知识点有效地融入工程项目案例中，使成人学生更好地掌握基础知识，以能力培养为目标的CDIO大纲如图1所示。实践教学环节则利用虚拟实验平台通过远程教学手段实现工程项目设计的教学，在时间和空间方面不固定化，重点是让学生在实践中参与工程项目的实际操作环节，提高动手能力，有效培养学生工程技能及相关经验。

（3）采取多樣化的考核方式，强化工程技术能力和创新能力培养

传统的考试内容仅重视对理论知识的考查，而缺失对实践能力、工程操作技能等方面的考核。在VR+CDIO工程项目教育模式下重点关注评价的多元性，采用理论考试+终结性评价的考核方式对学生综合评价。重点强调综合工程技能考查，将工程实践操作成绩提高到占总成绩70%，理论知识考查仅占30%，促使学生加强工程实践操作技能的学习，强化工程技术能力和创新能力培养的重要性。在实践能力、工程操作技能考核上采用目标评价、校企共同评价、专家项目验收等多种形式。

这种以工程项目实践考查为主导的考核方式，能更好地适应成人学生的特点，很好地培养成人学生的工程技能，有效提高学生解决工程实际问题的能力。

四、结论

基于VR+CDIO工程教育模式在我校成人高等工科专业教育方面进行了三年的试行，该模式改善了成人教育学生的学习环境和条件的局限性，打破传统实践教学时间和空间的局限性，很好地培养了学生的工程技能，提高了学生的工程实践能力和解决工程实际问题的能力，对该模式取得的成绩表示很满意，同时也说明了工科成人高等教育人才培养新模式是可行的，也是十分必要的。

[参考文献]

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[责任编辑：黄贝如]