基于CDIO模式實驗教學改革的問題及對策

張蕾+王興華+陳越洋+黨華

摘要：CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，試模式中，教師讓學生主動地進行課程實踐，將工程實踐性與課程知識體系之間建立有機聯系的方式進行學習，充分調動學生的積極性和創新性。本文主要闡述了基于CDIO教育模式的實驗教學改革過程中所遇到的問題，并探索了解決相關問題的有效途徑。

關鍵字：CDIO模式；實驗教學；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）07-0079-02

CDIO工程教育是新興起的教育模式，是以產品研發到產品運行的生命周期為載體，CDIO分別代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）。從2000年起，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會近2000萬美元巨額資助，經過四年的探索研究，創立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的國際合作組織[1-3]。到2008年已經有包括丹麥、芬蘭、法國、南非、新加坡、中國等國在內的20多所大學加入到CDIO合作組織中，共同繼續開發和完善CDIO教學模式[4]。我國部分高校在2005年將CDIO的理念引入教學中，教育部專門組織開展了CDIO工程教育模式試點工作。目前我國已經有近百所高校在機械類、電氣類、農林類、醫學類等專業開展了試點工作，CDIO工程教育模式已在我國工程教育領域產生了積極廣泛的影響。

一、CDIO模式實驗教學改革的理念

CDIO工程教育模式以產品研發到產品運行的生命周期為主要載體，讓學生主動地實踐工程與課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標[5]。

通過CDIO模式的實驗教學使學生能夠完整的掌握電子工程產品的構思、設計、實現和運作的全過程。同時改變以往的以教師課堂教學為主的教學模式，讓學生最大限度地接觸工程實際，真正實現教學和科研相結合。鼓勵教師將前沿的科學技術及方法引入教學活動中，真正做到“以科研指導教學”，使學生接觸到最先進的工程實踐方法。

本次改革是在已有培養模式的基礎上吸收CDIO理念精髓，除了合理安排涵蓋本專業基本科學知識、核心工程基礎知識、高級工程基礎知識、工程師職業道德和操守的課程外，更要精心規劃和設置獨具特色的構思、設計、實施、運行項目，從而引導學生對專業課程的學習興趣，并建立清晰的專業框架。另外，通過CDIO項目的實施，培養學生的實踐能力和創新精神。所有的項目均為團隊合作項目，學生在項目進行的過程中學會綜合應用知識、鍛煉團隊精神領域、學習項目組織方法、培養實踐創新能力、職業精神和責任感等各種素質[5]。

二、CDIO模式實驗教學改革的問題

在進行CDIO模式實驗教學改革的過程中，遇到了很多傳統教學模式沒有的問題，主要體現在以下幾個方面。

1.傳統教育對學生學習習慣的影響。學生受傳統教學模式的影響很大，對教師的依賴性較強，導致一部分學生未能充分理解課程的核心內容，或者對部分內容理解存在偏差。在本次課程改革過程中，很多學生都在課程初期表現出一定程度的不適應，主要表現在“等”、“靠”、“要”的心理，總是寄希望于老師能夠提供完整或是半完整的解決方案。其次，學生對整個項目的時間進程把握能力不夠，雖然指導老師在項目進行的各個階段都會設置相關的時間節點，同時會不斷地提醒學生注意項目時間進程的把握，但是仍有部分同學不能在規定的時間節點之內完成任務。

2.學生的參與程度不統一。在傳統的實驗教學環節，學生的參與程度相差無幾，而CDIO模式的實驗教學由于是以項目組為基本單元開展的，這會導致學生對實驗的參與程度不一樣，學習積極性高、學習能力強的同學參與程度較高，對于學習積極性一般的同學參與程度較弱，甚至處于渾水摸魚的狀態。這與開展CDIO模式教學的初衷相違背，需通過有效的制度和科學的評價標準，提高學生的參與程度，使得學生能夠真正學有所長。

3.評價標準的科學性和可行性。本次改革課程實施方式為任課教師集中講授、學生分散完成的方式，按照項目完成的情況和學生平時的表現進行打分。在實施的過程中，教師講授時間及授課內容相對減少，無法覆蓋各個題目的所有知識點。這樣可以增加學生主動學習、主動探索的積極性，但是處理引導不好也會產生很多負面效應。在傳統的教學模式下，幾乎每個實驗都有相對統一的評分標準，但是在CDIO實驗教學環節中，由于每個項目的題目及內容都不同，項目組內每個學生完成的內容也不相同，因此如何對每個學生的工作進行公平的評價，也是需要解決的問題之一。

4.課程項目的適合度。在國外，課程項目采用完全放開的方式進行選題及實施。在國內探索階段，本次改革課程在開設時所使用的題目部分是指導教師在開課前結合自身的科研及對學生的了解制定的，同時允許學生自己確定題目。為了保證課程的正常實施，導師制定的題目難度和廣度都有所限制，這確與本次教學改革的初衷相違背。如果全部由學生自由選題可能會發生題目過大、過難而無法完成等情況。因此，如何在現有的教學模式下制定符合要求的題目，需要進一步探索和研究。

5.教師精力投入。CDIO模式的實驗教學是以項目為依托，采取分組指導的方式，因各個課題項目小組的研究內容不同，要求教師需要做到“一對一”的指導，從而使得在實驗進行過程中對教師的要求更多、更高，需要教師投入的精力是傳統實驗教學所需精力的數倍。

三、CDIO模式實驗教學改革的對策

1.打破傳統，充分調動學生學習的自主性。在CDIO教學改革的過程中，針對學生傳統的學習習慣，主要采取“授人以漁”的引導式教學方法。根據項目內容所需知識為依托，相關教師與學生一起探討，并提供相關問題的解決途徑和方向，并不直接給予學生解決方法或方案，讓學生帶著問題去探索與學習，充分調動學生的學習積極性，通過學習與探索解決課程項目中所遇到的實際問題，增加學生的學習成就感，既提高了學生主動性，也使學生獲得了探索解決問題的方法和途徑。endprint

2.團隊互評，防止學生不參與、無作為。CDIO模式是以項目為依托進行的教學改革實踐。在具體的項目進行過程中，是以課程項目團隊為基本單元開展的，為了避免團隊內個別同學不參與、無作為的情況發生，在成績的評定規則中引入了“團隊互評”分項。根據每位同學在項目進行過程中的實際表現情況，由團隊內其余同學為該同學打分，在評定中去除最高分與最低分后所取得的平均分為該同學此分項的成績。同時，由指導教師構成的指導組對該項目團隊的具體完成情況進行打分。

3.學生與教師團隊共同探討評分細則。在傳統的教學中，評分細則主要由授課教師或指導教師制定，教師根據學生學習過程中的考試、實驗、平時上課及作業完成情況等環節給出學生對應的課程成績。由于CDIO教學模式與傳統教學模式不同，具體的評分細則也不同。在本次教學改革過程中，以國外及國內其他院校評分標準為參考，由指導教師與學生代表共同制定詳細而完整的量化評分細則，將每個學生在參與課程學習的方方面面都進行評價，然后給出分數。這樣，既避免了考慮不周全而讓學生“鉆空子”的可能，同時也讓學生感到自己是教學活動中的主體，而不僅僅是參與者。

4.教師團隊共同為學生課程項目把關。本次改革課程項目是CDIO模式實驗教學改革的核心組成部分，其難易程度、廣度及深度直接影響到教學效果和學生的學習情況。由指導教師組成的團隊共同為學生的課程項目把關，集思廣益，去粕存精，從而使課程項目適合學生的實際情況，符合課程及培養要求。

5.制定激勵措施，確保教師的積極性及精力投入。與傳統教學模式相比，CDIO模式實驗教學改革需要教師對學生“一對一”地指導，從而使得教師投入更多的精力和時間。為確保教師的積極性，需要學校對相關指導教師給予一定的激勵措施，如工作量計算方法、酬金激勵、年度考評等方面，確保教師能夠投入更多的精力。

參考文獻：

[1]CDIO簡介[EB/OL].中國CDIO網站.http：//www.chinacdio.cn.

[2]王剛.CDIO工程教育模式的解讀與思考[J].中國高教研究，2009，（05）.

[3]雷環，湯威頤，Edward F.Crawley.培養創新型、多層次、專業化的工程科技人才——CDIO工程教育改革的人才理念和培養模式[J].高等工程教育研究，2009，（05）.

[4]李曼麗.用歷史解讀CDIO及其應用前景[J].清華大學教育研究，2008，（10）.

[5]康全禮，陸小華，熊光晶.CDIO大綱與工程創新型人才培養[J].高等教育研究學報，2008，（4）.endprint