基于CDIO模式實驗教學(xué)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(xué)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(lián)系的方式進行學(xué)習(xí)，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和創(chuàng)新性。本文主要闡述了基于CDIO教育模式的實驗教學(xué)改革過程中所遇到的問題，并探索了解決相關(guān)問題的有效途徑。

關(guān)鍵字：CDIO模式；實驗教學(xué)；改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)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(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，CDIO分別代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)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(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)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(jīng)有包括丹麥、芬蘭、法國、南非、新加坡、中國等國在內(nèi)的20多所大學(xué)加入到CDIO合作組織中，共同繼續(xù)開發(fā)和完善CDIO教學(xué)模式[4]。我國部分高校在2005年將CDIO的理念引入教學(xué)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(jīng)有近百所高校在機械類、電氣類、農(nóng)林類、醫(yī)學(xué)類等專業(yè)開展了試點工作，CDIO工程教育模式已在我國工程教育領(lǐng)域產(chǎn)生了積極廣泛的影響。

一、CDIO模式實驗教學(xué)改革的理念

CDIO工程教育模式以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為主要載體，讓學(xué)生主動地實踐工程與課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)[5]。

通過CDIO模式的實驗教學(xué)使學(xué)生能夠完整的掌握電子工程產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作的全過程。同時改變以往的以教師課堂教學(xué)為主的教學(xué)模式，讓學(xué)生最大限度地接觸工程實際，真正實現(xiàn)教學(xué)和科研相結(jié)合。鼓勵教師將前沿的科學(xué)技術(shù)及方法引入教學(xué)活動中，真正做到“以科研指導(dǎo)教學(xué)”，使學(xué)生接觸到最先進的工程實踐方法。

本次改革是在已有培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上吸收CDIO理念精髓，除了合理安排涵蓋本專業(yè)基本科學(xué)知識、核心工程基礎(chǔ)知識、高級工程基礎(chǔ)知識、工程師職業(yè)道德和操守的課程外，更要精心規(guī)劃和設(shè)置獨具特色的構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行項目，從而引導(dǎo)學(xué)生對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣，并建立清晰的專業(yè)框架。另外，通過CDIO項目的實施，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。所有的項目均為團隊合作項目，學(xué)生在項目進行的過程中學(xué)會綜合應(yīng)用知識、鍛煉團隊精神領(lǐng)域、學(xué)習(xí)項目組織方法、培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力、職業(yè)精神和責(zé)任感等各種素質(zhì)[5]。

二、CDIO模式實驗教學(xué)改革的問題

在進行CDIO模式實驗教學(xué)改革的過程中，遇到了很多傳統(tǒng)教學(xué)模式?jīng)]有的問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.傳統(tǒng)教育對學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的影響。學(xué)生受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響很大，對教師的依賴性較強，導(dǎo)致一部分學(xué)生未能充分理解課程的核心內(nèi)容，或者對部分內(nèi)容理解存在偏差。在本次課程改革過程中，很多學(xué)生都在課程初期表現(xiàn)出一定程度的不適應(yīng)，主要表現(xiàn)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(xué)生對整個項目的時間進程把握能力不夠，雖然指導(dǎo)老師在項目進行的各個階段都會設(shè)置相關(guān)的時間節(jié)點，同時會不斷地提醒學(xué)生注意項目時間進程的把握，但是仍有部分同學(xué)不能在規(guī)定的時間節(jié)點之內(nèi)完成任務(wù)。

2.學(xué)生的參與程度不統(tǒng)一。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生的參與程度相差無幾，而CDIO模式的實驗教學(xué)由于是以項目組為基本單元開展的，這會導(dǎo)致學(xué)生對實驗的參與程度不一樣，學(xué)習(xí)積極性高、學(xué)習(xí)能力強的同學(xué)參與程度較高，對于學(xué)習(xí)積極性一般的同學(xué)參與程度較弱，甚至處于渾水摸魚的狀態(tài)。這與開展CDIO模式教學(xué)的初衷相違背，需通過有效的制度和科學(xué)的評價標(biāo)準(zhǔn)，提高學(xué)生的參與程度，使得學(xué)生能夠真正學(xué)有所長。

3.評價標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)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(xué)生分散完成的方式，按照項目完成的情況和學(xué)生平時的表現(xiàn)進行打分。在實施的過程中，教師講授時間及授課內(nèi)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(xué)生主動學(xué)習(xí)、主動探索的積極性，但是處理引導(dǎo)不好也會產(chǎn)生很多負(fù)面效應(yīng)。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，幾乎每個實驗都有相對統(tǒng)一的評分標(biāo)準(zhǔn)，但是在CDIO實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，由于每個項目的題目及內(nèi)容都不同，項目組內(nèi)每個學(xué)生完成的內(nèi)容也不相同，因此如何對每個學(xué)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(nèi)探索階段，本次改革課程在開設(shè)時所使用的題目部分是指導(dǎo)教師在開課前結(jié)合自身的科研及對學(xué)生的了解制定的，同時允許學(xué)生自己確定題目。為了保證課程的正常實施，導(dǎo)師制定的題目難度和廣度都有所限制，這確與本次教學(xué)改革的初衷相違背。如果全部由學(xué)生自由選題可能會發(fā)生題目過大、過難而無法完成等情況。因此，如何在現(xiàn)有的教學(xué)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(xué)是以項目為依托，采取分組指導(dǎo)的方式，因各個課題項目小組的研究內(nèi)容不同，要求教師需要做到“一對一”的指導(dǎo)，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(tǒng)實驗教學(xué)所需精力的數(shù)倍。

三、CDIO模式實驗教學(xué)改革的對策

1.打破傳統(tǒng)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。在CDIO教學(xué)改革的過程中，針對學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，主要采取“授人以漁”的引導(dǎo)式教學(xué)方法。根據(jù)項目內(nèi)容所需知識為依托，相關(guān)教師與學(xué)生一起探討，并提供相關(guān)問題的解決途徑和方向，并不直接給予學(xué)生解決方法或方案，讓學(xué)生帶著問題去探索與學(xué)習(xí)，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，通過學(xué)習(xí)與探索解決課程項目中所遇到的實際問題，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感，既提高了學(xué)生主動性，也使學(xué)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(xué)生不參與、無作為。CDIO模式是以項目為依托進行的教學(xué)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(nèi)個別同學(xué)不參與、無作為的情況發(fā)生，在成績的評定規(guī)則中引入了“團隊互評”分項。根據(jù)每位同學(xué)在項目進行過程中的實際表現(xiàn)情況，由團隊內(nèi)其余同學(xué)為該同學(xué)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(xué)此分項的成績。同時，由指導(dǎo)教師構(gòu)成的指導(dǎo)組對該項目團隊的具體完成情況進行打分。

3.學(xué)生與教師團隊共同探討評分細(xì)則。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，評分細(xì)則主要由授課教師或指導(dǎo)教師制定，教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的考試、實驗、平時上課及作業(yè)完成情況等環(huán)節(jié)給出學(xué)生對應(yīng)的課程成績。由于CDIO教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同，具體的評分細(xì)則也不同。在本次教學(xué)改革過程中，以國外及國內(nèi)其他院校評分標(biāo)準(zhǔn)為參考，由指導(dǎo)教師與學(xué)生代表共同制定詳細(xì)而完整的量化評分細(xì)則，將每個學(xué)生在參與課程學(xué)習(xí)的方方面面都進行評價，然后給出分?jǐn)?shù)。這樣，既避免了考慮不周全而讓學(xué)生“鉆空子”的可能，同時也讓學(xué)生感到自己是教學(xué)活動中的主體，而不僅僅是參與者。

4.教師團隊共同為學(xué)生課程項目把關(guān)。本次改革課程項目是CDIO模式實驗教學(xué)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(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。由指導(dǎo)教師組成的團隊共同為學(xué)生的課程項目把關(guān)，集思廣益，去粕存精，從而使課程項目適合學(xué)生的實際情況，符合課程及培養(yǎng)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(tǒng)教學(xué)模式相比，CDIO模式實驗教學(xué)改革需要教師對學(xué)生“一對一”地指導(dǎo)，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(xué)校對相關(guān)指導(dǎo)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(xiàn)：

[1]CDIO簡介[EB/OL].中國CDIO網(wǎng)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(huán)，湯威頤，Edward F.Crawley.培養(yǎng)創(chuàng)新型、多層次、專業(yè)化的工程科技人才——CDIO工程教育改革的人才理念和培養(yǎng)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(yīng)用前景[J].清華大學(xué)教育研究，2008，（10）.

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