基于CDIO方法論的工程綜合訓(xùn)練課程設(shè)計(jì)

左時(shí)倫

基于CDIO方法論的工程綜合訓(xùn)練課程設(shè)計(jì)

左時(shí)倫

根據(jù)CDIO工程教育模式的理念和標(biāo)準(zhǔn)，討論了工程綜合訓(xùn)練課程教學(xué)目標(biāo)的制定、教學(xué)內(nèi)容的安排和與其他課程的銜接及考核辦法等。

工程綜合訓(xùn)練；課程教學(xué)設(shè)計(jì)；CDIO工程教育模式；項(xiàng)目教學(xué)

社會(huì)需求是推動(dòng)改革的第一動(dòng)力，人才培養(yǎng)是產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵所在。經(jīng)濟(jì)全球化加速，而全球性工程人才短缺，以美國(guó)為首的西方國(guó)家率先推動(dòng)工程教育改革，創(chuàng)立了CDIO工程教育模式。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）。CDIO工程教育模式，就是以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO是一種新思維，它顛覆以“知識(shí)繼承”為本位的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式，開啟了以“能力培養(yǎng)”為核心的現(xiàn)代人才培養(yǎng)觀［1］。CDIO也是一種方法論，在其頒布的12項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中有7項(xiàng)就體現(xiàn)了CDIO方法論。

該模式的提出與實(shí)踐為“卓越工程師”的培養(yǎng)提供了藍(lán)本，因此在我國(guó)也掀起了工程教育改革的浪潮。在實(shí)施CDIO工程教育改革中，很多高校采取了“以點(diǎn)帶面”的方式穩(wěn)步推進(jìn)。工程綜合訓(xùn)練課程就是一個(gè)“點(diǎn)”，目前已成為眾多高校實(shí)施CDIO工程教育改革的主要突破口［2-3］。

工程綜合訓(xùn)練課程一般由工程訓(xùn)練中心獨(dú)立實(shí)施，學(xué)科相對(duì)獨(dú)立，牽扯面較窄，同時(shí)它的教學(xué)目標(biāo)與CDIO模式相若、教學(xué)方法與CDIO模式相似、教學(xué)評(píng)價(jià)與CDIO模式趨同。因此，以CDIO的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)工程綜合訓(xùn)練課程的設(shè)計(jì)，必將起到事半功倍的效果。

一、教學(xué)目標(biāo)的制定遵循需求原則

CDIO教學(xué)大綱與培養(yǎng)目標(biāo)的制定，要求與產(chǎn)業(yè)對(duì)學(xué)生素質(zhì)和能力的需求掛鉤。按照這一標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)校對(duì)學(xué)生素質(zhì)和能力的培養(yǎng)需要得到用人單位的審核和認(rèn)可，即由“市場(chǎng)需求決定產(chǎn)品品質(zhì)”，避免造成“產(chǎn)品積壓”。用人單位對(duì)學(xué)生的需求不僅包括專業(yè)技術(shù)方面的知識(shí)和能力，還包括學(xué)生的個(gè)人素質(zhì)，如學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新性思維、團(tuán)隊(duì)合作能力和職業(yè)道德等。根據(jù)CDIO這一標(biāo)準(zhǔn)確定工程綜合訓(xùn)練課程的教學(xué)目標(biāo)，就應(yīng)當(dāng)是以能力培養(yǎng)為核心，以培養(yǎng)創(chuàng)新思維、職業(yè)道德和團(tuán)隊(duì)精神為根本，推動(dòng)學(xué)生了解工程環(huán)境，建立工程意識(shí)，掌握現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)工藝、技術(shù)和管理等方面的知識(shí)、技能［4］。

二、教學(xué)內(nèi)容的安排遵循關(guān)聯(lián)原則

CDIO要求對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)注重知識(shí)和能力關(guān)聯(lián)，要求以產(chǎn)品或系統(tǒng)全生命周期的開發(fā)及使用作為知識(shí)和能力培養(yǎng)的載體及環(huán)境。從課程教學(xué)內(nèi)容上講，CDIO除了要求傳授產(chǎn)品設(shè)計(jì)和零部件制造階段的知識(shí)外，還應(yīng)包括前期的項(xiàng)目構(gòu)思階段和后期的產(chǎn)品運(yùn)行與評(píng)價(jià)階段所涉及的知識(shí)。由此可見，CDIO更加強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性，在“項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)”過程中將各學(xué)科產(chǎn)生的“孤島技術(shù)”連成一片，并進(jìn)行實(shí)踐檢驗(yàn)。

CDIO強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)”，通過具體的工程項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)一般方法的獲得和通用能力的提高，而不局限于某個(gè)項(xiàng)目涉及到的具體知識(shí)。遵循這種關(guān)聯(lián)原則，工程綜合訓(xùn)練課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置不僅應(yīng)注重“知識(shí)鏈”的完整性，還應(yīng)注重一般知識(shí)的提煉和通用能力的培養(yǎng)。工程綜合訓(xùn)練課程的教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃如圖1所示。以“項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)”組織教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)了關(guān)聯(lián)原則；對(duì)每個(gè)項(xiàng)目階段的通用技術(shù)的分解，又保證了一般知識(shí)的提煉。

三、課程的銜接遵循集成化課程設(shè)置原則

CDIO要求建立和發(fā)展課程之間的銜接，使專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)得到多門課程的共同支持。傳統(tǒng)課程的組織通常是按照學(xué)科專業(yè)進(jìn)行，而CDIO要求按照“項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)”原則組織教學(xué)，這就必須突破“各自為戰(zhàn)”的傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)模式。工程綜合訓(xùn)練課程的銜接也要突破學(xué)科界限，在保證“項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)”這一根本原則下，力求實(shí)現(xiàn)相關(guān)學(xué)科知識(shí)之間的“無縫銜接”。

圖1 工程綜合訓(xùn)練課程教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃

以機(jī)電產(chǎn)品的工程綜合訓(xùn)練項(xiàng)目為例，它涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造方面的學(xué)科專業(yè)知識(shí)，還包括機(jī)電控制、項(xiàng)目管理等學(xué)科專業(yè)方面的知識(shí)。可見，保障“項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)”所需要的學(xué)科專業(yè)知識(shí)是非常寬泛的，而要面面俱到又是不可能的，則必須堅(jiān)持“理論夠用，實(shí)踐為主”的方針。

四、遵循“設(shè)計(jì)-制作”原則，彰顯課程實(shí)踐特征

CDIO的 “設(shè)計(jì)-制作”要求每個(gè)學(xué)生都親力親為，而不以自愿為原則。“紙上得到終覺淺，絕知此事要躬行”。實(shí)踐是CDIO工程教育理念的核心。從實(shí)踐中來，到實(shí)踐中去。學(xué)生在“實(shí)踐-理論-實(shí)踐”這個(gè)不斷循環(huán)的過程中增長(zhǎng)知識(shí)和才干。

此外，CDIO強(qiáng)調(diào)以“用”導(dǎo)“學(xué)”，逆向驅(qū)動(dòng)。學(xué)生在做項(xiàng)目的過程中發(fā)現(xiàn)問題，然后帶著問題去學(xué)習(xí)，最后再用學(xué)到的知識(shí)來解決實(shí)際問題。實(shí)踐既是學(xué)生獲得知識(shí)和能力的起點(diǎn)，也是學(xué)生檢驗(yàn)知識(shí)和能力的終點(diǎn)，具有不可替代性。

五、課程考核遵循能力評(píng)價(jià)原則

CDIO模式重在能力培養(yǎng)，以能力培養(yǎng)為本位的教學(xué)思想貫穿課程設(shè)置和教學(xué)實(shí)踐的全過程，考核也重在測(cè)評(píng)能力。工程綜合訓(xùn)練課程的考核，要結(jié)合項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程，從多個(gè)維度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。比如在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，采用筆試的方式考核學(xué)生的專業(yè)知識(shí)；在項(xiàng)目實(shí)施階段，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)作的方式檢驗(yàn)學(xué)生的專業(yè)技能；在項(xiàng)目運(yùn)行階段，采取面試的方式評(píng)價(jià)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。最后，再按照預(yù)先確定的權(quán)重進(jìn)行綜合評(píng)分。

CDIO給了教育者一個(gè)新的視角來審視傳統(tǒng)的工程教育，但并非是對(duì)傳統(tǒng)工程教育的“徹底顛覆”。事實(shí)上，傳統(tǒng)工程教育在人才培養(yǎng)方面也發(fā)揮過重要的作用。在過去很長(zhǎng)一段時(shí)間里，工程教育的主要?jiǎng)恿碜杂趯?duì)未知世界的“科學(xué)分析”，是解惑；而現(xiàn)階段，推動(dòng)工程教育發(fā)展的主要源泉是“摸著石頭過河”，是“求新”。從這個(gè)意義上講，CDIO應(yīng)當(dāng)被看作是工程教育發(fā)展的一個(gè)新階段。但無論如何，CDIO理念對(duì)于各國(guó)工程教育改革具有重要的借鑒意義，CDIO模式對(duì)于我國(guó) “卓越工程師”培養(yǎng)具有重要的指導(dǎo)意義，CDIO標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于工程綜合訓(xùn)練課程的設(shè)計(jì)具有重要的實(shí)踐意義。

[1]查建中.工程教育改革戰(zhàn)略“CDIO”與產(chǎn)學(xué)合作和國(guó)際化[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2008（5）．

[2]葉樹江，吳彪，李丹.論“卓越計(jì)劃”工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式[J]．黑龍江高教研究，2011（4）.

[3]顧佩華，等.從CDIO到EIP-CDIO：汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）．

[4]左時(shí)倫，廖勇，胡林.《機(jī)械產(chǎn)品綜合訓(xùn)練》課程開發(fā)相關(guān)問題研討[J].新課程研究：高等教育，2010（1）.

G642.44

A

1673-1999（2012）03-0175-02

左時(shí)倫（1974-），男，博士，重慶科技學(xué)院機(jī)械與動(dòng)力學(xué)院副教授。

2011-11-22

重慶科技學(xué)院教改項(xiàng)目（201027）。