現代遠程教育實踐教學體系研究

張云麗 張英貴

摘? 要：受到設備、時空、環(huán)境、師資和成本等因素制約，現行交通運輸遠程實踐教學體系難以很好地滿足學生綜合素質培養(yǎng)和實踐動手、創(chuàng)新和崗位適應能力強化的需求。從交通運輸專業(yè)應用型人才培養(yǎng)目標出發(fā)，充分考慮網絡教學及網絡平臺特點，設計現代遠程實踐教學體系構建原則，集理論與實踐為一體，構建基于CDIO教育理念的開放式教學體系，打造一種以“能力培養(yǎng)”為主線、以“四模塊—四平臺”為特征的階梯螺旋上升式時空多源多域實踐體系，為交通運輸專業(yè)人才培養(yǎng)與終身教育提供良好的平臺。

關鍵詞：現代遠程教育;時空多源多域實踐教學體系;CDIO教育理念;四模塊—四平臺;交通運輸

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：A

Abstract： Due to many influence factors， i.e. facilities， time， space， environment， teacher resource and cost， it's difficult for current traffic and transportation modern distance education practical teaching system to meet the needs of cultivation students' comprehensive quality and enhancement their practice， innovation and career adaptation abilities. On basis of cultivation aims for application talents majoring in traffic and transportation， taken online teaching and network platform features into consideration， construction principles for traffic and transportation modern distance education practical teaching system were put forward to integrate theory with practice. Furthermore， an open teaching system based on CDIO teaching concept was designed in order to form a time-space multi-source and multi-domain practical teaching system with the stepped spiral ascending mode， which will take abilities cultivation as the main line and four modules and four platforms as main characteristics， and can also provide a good platform for traffic and transportation talents cultivation and career education.

Key words： modern distance education; time-space multi-source and multi-domain practical teaching system; CDIO teaching concept; four modules and four platforms; traffic and transportation

隨著網絡技術的發(fā)展，現代網絡教學成為了繼續(xù)教育的新型教學模式。高等教育大眾化、多元化、多層次、多樣化的觀點，為現代遠程網絡教學模式的研究提供了理論依據，多元立體化教學模式被廣大高校認可并廣泛應用于現代網絡教育的課堂教學環(huán)節(jié)中。實踐教學是課堂教學的延伸，是體現學生綜合運用所學解決問題的繼續(xù)教育過程，是提高學生綜合素質的重要途徑，是強化學生實踐動手能力和職業(yè)技能的重要平臺，是培育具有自主創(chuàng)新、高素質、高技能應用型人才的重要環(huán)節(jié)。然而交通運輸專業(yè)網絡教育學習者分散在全國各地，且受設備、時空、環(huán)境、師資、成本等限制，難以集中開展實踐教學，因此，充分利用網絡教學資源和其他途徑建立科學有效、實際方便實踐教學體系，對提高運輸專業(yè)網絡教育學生的綜合素質至關重要。因此對交通運輸專業(yè)學生的實踐教學做進一步的探究，合理調整實踐教學內容，嘗試構建出一套適應現代網絡開放式教學的實踐教學體系并在實際教學過程中逐步付諸實施，增強交通運輸專業(yè)學生實際操作能力和分析處理實際問題能力的場合和機會，強化實踐意識，從而切實增強學生工程實踐技能水平，提高交通運輸專業(yè)學生的培養(yǎng)質量，為我國大交通戰(zhàn)略和中國高鐵“走出去”戰(zhàn)略提供人才保障。

1? 現代遠程教育實踐教學體系的構建原則

體系顧名思義就是由若干互相關聯的事務構成的整體，故實踐教學體系就是實踐教學活動各相關要素構成的有機聯系整體。交通運輸專業(yè)現代遠程教育實踐教學作為交通運輸人才培養(yǎng)方案的重要組成部分，需要圍繞交通運輸專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)目標，遵循體系構建原則，建立一套科學合理的實踐教學體系。

依據交通運輸專業(yè)學生的培養(yǎng)目標，在實踐教學體系的內容構建上，應著力于利用現有先進技術及一切可用資源優(yōu)化課程體系，確保培養(yǎng)目標的落實和專業(yè)特色體現的基礎上，堅持視頻與操作相結合、虛擬與實物相結合、單一與綜合相結合、網絡與本地相結合、校內實驗與校外實習相結合、個人與團體相結合的原則，根據交通運輸專業(yè)學生在不同學習階段對專業(yè)知識的掌握程度，以現代軌道交通技術為背景搭建平臺，部分引進操控軟件和開發(fā)基礎軟件，實現操控訓練，逐步自主深化開發(fā)系列模擬實驗軟件，形成圍繞“規(guī)劃、管理”為核心決策的一套高水平、適應不同實踐層次的實驗教學模塊和相應的實驗實踐平臺的實踐教學體系。該體系的構建應遵循以下原則：

1.1? 以人才培養(yǎng)目標為基準設置專業(yè)群和整合教學資源

交通運輸專業(yè)的培養(yǎng)目標是在“服務交通、面向社會”的辦學思想指導下，培養(yǎng)具有交通運輸管理專業(yè)必須的理論知識和專業(yè)技能，能從事交通運輸管理工作，富有創(chuàng)新精神、實踐能力和國際視野的交通領域高素質復合應用性專門人才。為此，交通運輸專業(yè)辦學特色為“發(fā)揮學科平臺優(yōu)勢、促進師資隊伍建設、優(yōu)化人才培養(yǎng)體系、培養(yǎng)高質量專業(yè)人才”。

交通運輸專業(yè)實踐教學目標體系應依據交通運輸專業(yè)人才培養(yǎng)目標，以培養(yǎng)學生工程技術能力、管理實踐能力和職業(yè)適應能力為核心進行架構，充分展示遠程網絡教育的辦學特征，并以此為核心驅動其他體系的構建。

1.2? 以遠程教育為特色支撐虛實結合的實踐教學體系

在現代遠程教育實踐教學體系的設計開發(fā)中，應當將信息技術、遠程控制等技術優(yōu)勢“遷移”應用到遠程開放的實驗教學環(huán)境中，融合現代遠程教育的特色，面對鐵路現場對高素質復合型人才的需要，借鑒國外終身教育的理念與方法，有效探索有利于交通運輸專業(yè)綜合技能型人才培養(yǎng)的遠程實踐教學體系，完善創(chuàng)新人才和創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)模式，加強專業(yè)建設，創(chuàng)新實踐教學內容的呈現方式，改革實踐教學模式、革新實踐教學策略、優(yōu)化實踐教學技術支撐、創(chuàng)新實踐教學手段、變革實踐教學評價模式，促進現代遠程實踐教學工作的開展。

1.3? 建立完善多源異構遠程支持服務系統(tǒng)

遠程實踐教學包含教學系統(tǒng)、教學過程、遠程實踐、教師群、學生群及支持服務等核心要素，由分析學習群和教師群特征、確定實踐教學目標與內容、開展遠程實踐、提供實施方案和服務支持保障、評價實踐結果等多環(huán)節(jié)組成。交通運輸專業(yè)遠程實踐教學應堅持從練中學、建構學習、情景認知、協作學習等基本理論，需要從教學理念改變、遠程實驗開發(fā)、支撐環(huán)境建設、教學團隊支撐等方面提供條件保障。

2? 現代遠程教育實踐教學體系的構建

根據交通運輸專業(yè)人才培養(yǎng)方案和遠程教育實踐要求，按照體系構建的原則，從應用型人才培養(yǎng)視角出發(fā)，構建基于CDIO教育理念的集理論與實踐為一體的開放式教學體系，為滿足遠程實踐教學要求，體系應具有同、異步交互功能、自主學習與實踐教學功能、教學評價反饋功能，為擴大教學信息資源，實現資源共享，引入交流協作系統(tǒng)，為學生團隊協作能力、綜合管理能力的培養(yǎng)提供技術支持。為此，系統(tǒng)應采用B/S、C/S結構搭建在互聯網平臺上，系統(tǒng)架構如圖1所示[1]。

2.1? 現代遠程教育實踐教學目標體系

清晰明確的實踐教學目標是實踐教學體系設計的前提和基礎。應用型人才能力培養(yǎng)應貫穿實踐教學體系的所有環(huán)節(jié)。因而，實踐教學目標體系應根據交通運輸專業(yè)人才培養(yǎng)目標、運輸企業(yè)的需求、實踐內容等因素來設計，突出學生應用能力、創(chuàng)新能力及團隊協作能力的培養(yǎng)，合理制定從課程到實訓及畢業(yè)設計各環(huán)節(jié)的實踐目標，以達到階梯螺旋上升式提升其綜合能力的目的。

2.2? 基于“四模塊—四平臺”實踐教學內容及支撐體系

2.2.1? 現代遠程教育實踐教學內容體系“四模塊”的構建。交通運輸專業(yè)實踐教學內容體系主要是指圍繞交通運輸專業(yè)人才培養(yǎng)目標，運用科學理論和系統(tǒng)方法，對交通運輸專業(yè)實踐教學各實踐課程和環(huán)節(jié)進行整體優(yōu)化和設計。內容體系是整個交通運輸專業(yè)實踐教學體系的主體，該體系應遵循“逐層遞進”的原則，堅持以“能力培養(yǎng)”為主線來組織設計，及時吸收運輸先進技術和交通行業(yè)的最新成果，增加設備認知性、組織設計性、管理綜合性實訓，構建基本實踐能力與操作技能、專業(yè)技術應用能力與專業(yè)技能、綜合性實踐能力與綜合技能有機結合的實踐教學內容體系，貫穿交通運輸專業(yè)從理論學習至畢業(yè)設計等所有實踐教學過程。因此，建立“四模塊—四平臺”實踐教學內容及支撐體系（如圖2所示）。

（1）交通設備認知虛擬仿真實驗模塊。交通運輸專業(yè)主要培養(yǎng)懂技術、會管理、善經營的高層次人才。即在掌握交通運輸工程技術背景的基礎上，熟識運輸設備的原理和功能，熟練掌握設備的操作技能，能勝任交通運輸部門的技術工作，能統(tǒng)領單位（部門）的全面工作。其專業(yè)內涵特色主要是大交通特色，涵蓋現代五大運輸方式。目前設有三個專業(yè)方向：鐵路運輸、公路運輸、城市軌道交通等，每個專業(yè)方向下涉及眾多設備，任何一個單位都不可能投入上千億的資金購置現場實物設備，何況也不利于網絡教學的實施，因此，開設交通運輸系統(tǒng)設備虛擬仿真實驗實踐模塊，通過AR增強現實技術及視頻講解，最大限度地展示設備系統(tǒng)的組成、功能和原理，用以支撐“鐵道工程”、“交通運輸工程學”、“鐵路運輸設備”、“鐵路通信與信號”、“鐵路站場與樞紐”、“城市軌道交通設備”等課程的學習，以虛擬實驗中心平臺為基礎，將理論知識與實踐內容相結合，真實再現交通運輸設備，加強學習效果。

（2）專項技能實驗實踐模塊。交通運輸專項技能實驗涵蓋交通運輸專業(yè)所有主干專業(yè)課程實驗教學內容，以理解和掌握專業(yè)基本理論，訓練專項基本技能為主要目的，通過專業(yè)課程設計等訓練環(huán)節(jié)并輔以B/S架構仿真實驗平臺、網絡實訓中心的生產實踐環(huán)節(jié)，使學生對專業(yè)理論知識有更深入的認識。用以支撐“旅客運輸組織”、“鐵路貨運組織”、“鐵路通信與信號”、“鐵路站場與樞紐”、“城市軌道運營管理”、“鐵路行車組織”等課程的學習，以仿真實驗中心各平臺為基礎，將理論知識運用到實踐當中，開設各課程設計性與專項技能提高性實驗。通過這一層次的實驗教學，使學生在交通運輸領域得到系統(tǒng)全面的學習，切實掌握該專業(yè)各方向的基本操作技能、設計方法和現代技術。

（3）綜合設計實驗實踐模塊。交通運輸專業(yè)綜合設計實驗實踐模塊主要通過虛擬實驗中心交通運輸組織指揮智能化實驗平臺、樞紐與站場規(guī)劃設計及作業(yè)組織平臺、交通規(guī)劃設計與控制仿真實驗平臺、交通運輸安全仿真實驗平臺，為學生開設鐵路綜合調度指揮、綜合客運站設計、高速鐵路CTC行車控制與調整仿真實驗、交叉口信號控制仿真實驗、城市路網交通流控制實驗等[2]，讓學生運用專業(yè)知識進行設備類和組織管理類理論課完成后開設的系統(tǒng)綜合性實踐訓練，通過綜合實訓實驗的“大練兵”，加強學生對原始數據分析處理能力、靈活運用知識能力、故障應急處理能力、自主協同學習能力、管理歸納總結能力等。

（4）工程應用實驗實踐模塊。交通運輸專業(yè)現代遠程教育學生多是從事交通運輸領域的現場工作人員，因此可通過校企合作，依據學生不同崗位實際，通過系列縱橫向課題、自主研發(fā)項目、畢業(yè)設計等載體形式，依托學校及各交通行業(yè)的研發(fā)實踐平臺，從理論學習拓展到實際應用，強調開放式、多層次、立體化，在優(yōu)秀專業(yè)指導教師引導下獨立完成課題、項目及畢業(yè)設計，結合交通運輸生產實踐與科技發(fā)展前沿，強化學生自主研發(fā)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提高學生解決工程實際問題的能力。

2.2.2? 現代遠程教育實踐教學內容支撐體系“四平臺”的搭建。為完成上述“四模塊”，采用虛實結合方式，差異性針對不同教學對象及實踐內容搭建如下不同平臺架構[3]：

（1）學校虛擬仿真基礎實驗實踐教學平臺。學校虛擬仿真基礎實驗實踐教學平臺主要為認知模塊和專業(yè)技能實驗模塊的實踐教學提供支撐，充分利用現有的網絡技術和校企運輸類現有教學資源和實際應用資源，采用從數據采集、數據傳輸與存儲、數據分析研判及數據展示等分層結構設計，通過基礎3D模型、透明視頻、場景展現和VR、AR、MR等為學生呈現當前的交通運輸應用的設備組成、原理及應用場景的視覺效果。

（2）專業(yè)技能訓練仿真實驗平臺。專業(yè)技能訓練仿真實驗平臺主要服務于專項技能訓練實踐教學模塊，依托交通運輸工程學院綜合模擬實驗室、智慧軌道交通仿真與測試綜合實驗基地，根據各專業(yè)課程的實驗教學要求構建高速仿真的課程設計虛擬與現實結合的實驗環(huán)境和實驗系統(tǒng)，網絡學員可通過各自賬號遠程登錄該系統(tǒng)并在此環(huán)境中開展列車運行圖編制與調整、鐵路車站及貨場設計、交通流實時監(jiān)控與分析、交通規(guī)劃與仿真、6502環(huán)境下及微機聯鎖環(huán)境下的接發(fā)車模擬、列車調度仿真模擬等課程設計，專業(yè)教師應能在該平臺中完成設計任務編輯、發(fā)布、答疑、遠程指導、考核及成績管理等操作，系統(tǒng)應支持多用戶多線程的多源異構綜合交通大數據的融合。

（3）遠程開放式綜合共享實驗實踐教學平臺。遠程開放式綜合共享實驗實踐教學平臺為完成綜合設計實驗模塊的平臺，是在充分利用交通運輸類學校以及鐵路、公路與城市軌道交通企業(yè)現有資源，校企多方合作進行線上線下相結合的分布式實驗平臺的建設，以解決實驗設備落后于現場實際的尷尬。為加強學員動手能力、團體協作能力以及應急處置能力的培養(yǎng)，利用交通運輸專業(yè)學生分散在全國各地，隸屬于不同崗位的特性，可采取個體、小組和群體協作相結合方式，按需自主結合，實現學生在時空分散下完成從交通資源調查、交通流分配及交通流控制等生產作業(yè)全過程，例如鐵路運輸方向下的從客貨流調查分析、OD生成、列流生成、階段計劃生成、列車運行圖鋪畫與調整、動車組及乘務安排、列車運行指揮及車站作業(yè)組織以及特殊情況下的應急處置等，培養(yǎng)學生工程素養(yǎng)和工程技能，以及團隊協作能力。

（4）校企合作研發(fā)實踐教學平臺。校企合作研發(fā)實踐教學平臺是在校企多方合作進行線上線下相結合的分布式實驗平臺的建設基礎上，為完成學生畢業(yè)設計、解決交通運輸企業(yè)實際生產問題而設置分布互動式實驗平臺，充分發(fā)揮學校理論和企業(yè)實踐優(yōu)勢。將企業(yè)運作中遇到的實際問題以畢業(yè)設計專題形式、縱橫向課題形式或自主研發(fā)項目形式在平臺展示，既來源于工程實踐又滿足于工作崗位技能需求，充分發(fā)揮專業(yè)教師理論所長、企業(yè)實際生產環(huán)境以及學生自主創(chuàng)新能力的優(yōu)勢，提高學生系統(tǒng)解決工程實際問題的能力。

2.3? 現代遠程教育實踐教學體系之保障體系

2.3.1? 加強實踐教學師資隊伍建設。實踐能力強且經驗豐富的教師是保障學生優(yōu)質的前提，因此學校應加強校企合作，采用專兼結合方式組建師資隊伍，一方面學校專業(yè)教師應積極參與到虛擬仿真實驗的VR、AR設計制作中和定期進入企業(yè)實踐，在實踐中學習，一是將理論知識與實踐結合起來，明確教學方向，二是加強與企業(yè)聯系，方便校企合作，共同解決企業(yè)實際問題。另一方面積極聘用一線實踐經驗豐富人員擔任兼職教師，明確企業(yè)標準，把握實訓方向，提升學生實踐能力。

2.3.2? 完善實訓教材和實訓任務書。學生在學習過程中不能脫離教材和實訓任務書，但在現實中，很多院校重視理論課教材的建設，實訓課程缺乏相應的教材，個別實驗甚至缺乏實訓任務書，導致學生實習或實訓任務不明確，難以達到實訓目標要求，因此需由校企雙方參與，根據一線不同工程崗位要求、技術規(guī)定等內容以及崗位技能大賽所需知識編寫實訓教材， 內容應當將理論與實踐關系協調， 以任務驅動為要義，以項目學習為準則， 滿足網絡實踐教學要求。

2.3.3? 重視實踐教學過程管理?？茖W有效地協調組織管理是現代遠程實踐教學體系高效實施的有力保障，與學校實體實驗室中實踐教學不同的是，網絡實踐教學承載基于一種跨時空的開放式平臺，因此，實踐教學管理機構應制定切實有效的管理辦法、優(yōu)化資源配置和質量監(jiān)控，建立一種適應網絡分散碎片化學習機制，并進一步加大實踐教學過程考核和管理，保證實踐教學質量。

2.3.4? 考核評價體系。現代遠程實踐教學評價體系不僅包含了對學生的評價，還應包含對教師以及相應的管理服務人員的評價。學生評價應基于制定相應實踐環(huán)節(jié)的具體質量標準對其能力和成果兩方面進行測評，并給予一定的鼓勵。教師評價應在提高實踐教學質量的基礎上，從師德、師資水平、能力培養(yǎng)、指導到位等多方面進行評價，同時注重收集反饋意見，及時調整教學策略。管理服務人員的評價主要集中在網絡資源的管理及服務等方面，對于師生反饋的問題，應及時解決。

3? 結束語

基于現代遠程教育的交通運輸專業(yè)實踐教學體系主要包括實踐教學之目標教學體系、內容及支撐體系以及保障體系，此體系建立應從交通運輸專業(yè)人才培養(yǎng)方案和遠程教育實踐要求出發(fā)，按照體系構建的原則，從應用型人才培養(yǎng)視角出發(fā)，構建集理論與實踐為一體的開放式教學體系，重點構建了基于“四模塊—四平臺”實踐教學內容及支撐體系，并進一步從加強師資隊伍建設、實踐教學教材建設及考核評價管理方面建立其保障體系。對交通運輸行業(yè)人才的培養(yǎng)和終身教育，具有積極的引導作用。

參考文獻：

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[3] 于巖.“五模塊—五平臺”實踐教學體系的構建與實施——以福州大學材料科學與工程學院為例[J]. 教育改革與實踐，2016（2）：80-83.