基于CDIO理念下的大學(xué)物理教學(xué)模式設(shè)計(jì)

【摘要】CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果?；贑DIO理念，在大學(xué)物理教學(xué)中探討一種能培養(yǎng)學(xué)生自主、合作學(xué)習(xí)，提高綜合能力的教學(xué)模式；在CDIO教學(xué)思想或理論指導(dǎo)下有效地改變大學(xué)物理傳統(tǒng)的教學(xué)方法，在實(shí)踐中建立相對(duì)穩(wěn)定的教學(xué)組織形式和活動(dòng)程序，以促進(jìn)全面發(fā)展人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】CDIO理念 大學(xué)物理 教學(xué)模式

【中圖分類號(hào)】TP3-4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）38-0171-02

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(guó)研究經(jīng)過(guò)四年的探索，創(chuàng)立了 CDIO 工程教育理念，并成立了以 CDIO命名的國(guó)際合作組織。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate） ，它以產(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體現(xiàn)了系統(tǒng)性、科學(xué)性和先進(jìn)性的統(tǒng)一，代表了當(dāng)代工程教育的發(fā)展趨勢(shì)[1]。

一、在大學(xué)物理教學(xué)中滲透CDIO工程理念的意義

傳統(tǒng)大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中的“老三中心”在我國(guó)高校較為流行：在教學(xué)要素結(jié)構(gòu)中，教師為中心；在教育內(nèi)容的范圍上，課本為中心；在教學(xué)過(guò)程的組織上，課堂是中心。毋庸諱言，我們的學(xué)分比較容易拿，學(xué)生幾乎可以不用付出、或是較少付出便可以通過(guò)考試，試想，較少的付出怎能有較大的收獲？長(zhǎng)期以來(lái)，大學(xué)物理教學(xué)貌似賦予教的職能主要是系統(tǒng)地傳授知識(shí)，學(xué)的任務(wù)主要是接受和領(lǐng)會(huì)、牢固地記住教師所教的知識(shí)。物理本是被公認(rèn)的難學(xué)的科目，學(xué)生認(rèn)為能記住老師講的就已經(jīng)不錯(cuò)了。這樣的教與學(xué)，導(dǎo)致教師比較習(xí)慣以教代學(xué)，越俎代庖，而學(xué)生缺少交流，被動(dòng)接受，興趣索然。對(duì)學(xué)習(xí)物理的大學(xué)生而言，物理課程的內(nèi)容應(yīng)該是他們今后工作的重要物理科學(xué)知識(shí)，通過(guò)學(xué)習(xí)物理培養(yǎng)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)、解題能力和嚴(yán)密邏輯推理能力以及形成的認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度等都將成為他們今后的人生財(cái)富，令其受用終生。

CDIO的培養(yǎng)目標(biāo)涵蓋了一個(gè)現(xiàn)代工程師應(yīng)具有的科學(xué)和技術(shù)知識(shí)、能力和素質(zhì)，大綱中要求的諸多能力諸如主動(dòng)學(xué)習(xí)、求知欲和終生學(xué)習(xí)、批評(píng)性思維、創(chuàng)造性思維、時(shí)間和資源的管理、口頭表達(dá)和人際交流等都是大學(xué)教育培養(yǎng)目標(biāo)中應(yīng)有的能力要求。因此，研究CDIO教育模式，在教學(xué)方法和模式上做一些調(diào)整和改革，使學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)物理過(guò)程中提高學(xué)習(xí)效率，同時(shí)逐漸培養(yǎng)各方面能力素質(zhì)。

二、促進(jìn)CDIO能力發(fā)展的大學(xué)物理教學(xué)模式設(shè)計(jì)

1.課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)思想

課程對(duì)學(xué)生思想和方法的影響與課程的學(xué)科特性、教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)，它體現(xiàn)在特定的知識(shí)、能力培養(yǎng)的過(guò)程和場(chǎng)景之中。一門(mén)課程不僅僅要提高學(xué)生某一方面的學(xué)科素質(zhì)，更重要的是要通過(guò)教學(xué)活動(dòng)影響學(xué)生對(duì)學(xué)科實(shí)物的態(tài)度，使學(xué)生體會(huì)到解決問(wèn)題思想、方法的重要性，并學(xué)會(huì)用正確的思想看待問(wèn)題，用合理的方法解決問(wèn)題，從而領(lǐng)悟走向成功的正確之路。顯然，大學(xué)物理課程對(duì)人才培養(yǎng)的貢獻(xiàn)，就在于它以特定的學(xué)科知識(shí)和能力傳授為載體，實(shí)施于受教育者積極態(tài)度、正確方法和認(rèn)知能力的影響。教和學(xué)的方法中在多大程度上基于學(xué)生自己的思考和解決問(wèn)題的活動(dòng)？ 主動(dòng)學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法怎樣在 CDIO環(huán)境下促進(jìn)專業(yè)目標(biāo)的達(dá)成？（CDIO標(biāo)準(zhǔn)8）無(wú)疑是將此類教學(xué)思想融入教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐。

2.課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)[2]

（1）理論課程教學(xué)模式

教育研究表明：合作-互動(dòng)的學(xué)習(xí)方式對(duì)構(gòu)建知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力非常有效，因此，在教學(xué)模式選擇上，倡導(dǎo)自主、互動(dòng)、創(chuàng)新的主體性教學(xué)模式，使大學(xué)物理教學(xué)從“單向主導(dǎo)”走向“平等交互”，促進(jìn)大學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)得以最大限度地釋放與施展。

（2）實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)承擔(dān)著本課程實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要任務(wù)，是在課內(nèi)對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練的必修課程，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)學(xué)科，其創(chuàng)新教育功能和載體作用早已為人們所共識(shí)，在培養(yǎng)學(xué)生各方面能力的作用和地位是顯而易見(jiàn)的[3]。（CDIO標(biāo)準(zhǔn)6）實(shí)踐場(chǎng)所和其他學(xué)習(xí)環(huán)境怎樣支持學(xué)生動(dòng)手和直接經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)？學(xué)生有多大機(jī)會(huì)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)發(fā)展其從事產(chǎn)品、 過(guò)程和系統(tǒng)建構(gòu)的知識(shí)、 能力和態(tài)度？實(shí)踐場(chǎng)所是否以學(xué)生為中心、 方便、 易進(jìn)入并易于交流？基于此，我們提倡開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生參與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，目的是讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的需求、學(xué)習(xí)目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方法和手段，自主搭建實(shí)踐平臺(tái)。采用多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，比如自主式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：針對(duì)難度較低的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，教師提出要求，學(xué)生自行查閱資料，選擇方案，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)，演示實(shí)驗(yàn)結(jié)果并說(shuō)明設(shè)計(jì)方案。再比如合作式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：對(duì)于有一定難度綜合性實(shí)驗(yàn)，則小組分工協(xié)作，集體完成設(shè)計(jì)報(bào)告，并以答辯方式接受考核。參與過(guò)程會(huì)促使他們對(duì)自身各種能力進(jìn)行反思，有效提高對(duì)該課程的責(zé)任感，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。其次，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)（CDIO標(biāo)準(zhǔn)3）也是必不可少，教師應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、學(xué)生的特點(diǎn)等分配任務(wù)，并指導(dǎo)和培訓(xùn)合作方法，使實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程成為一個(gè)積極參與和富有創(chuàng)造性的過(guò)程。

3.創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，搭建社會(huì)服務(wù)平臺(tái)

為社會(huì)服務(wù)、提升國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力是現(xiàn)代大學(xué)的使命之一。學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生能否適應(yīng)社會(huì)、符合社會(huì)要求，是衡量學(xué)校辦學(xué)成敗的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此，在創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式方面，我們作了有效的探索，注重學(xué)校與社會(huì)、外界環(huán)境的溝通，與合作單位共建實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，讓學(xué)生在校學(xué)習(xí)的同時(shí)，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，服務(wù)于社會(huì)。通過(guò)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，拓寬學(xué)生的視野、提高實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)社會(huì)所需要的高素質(zhì)人才的目標(biāo)。

三、學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)

學(xué)生的基本個(gè)人能力、人際能力以及學(xué)科知識(shí)如何融入專業(yè)考核之中？這些考核如何度量和記錄？學(xué)生在何種程度上達(dá)到專業(yè)目標(biāo)？（ CDIO標(biāo)準(zhǔn)11）。學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)先積累后發(fā)展的過(guò)程，因此，記錄和評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)過(guò)程十分重要。教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)應(yīng)是多元化的，既要評(píng)價(jià)學(xué)生的現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)，重過(guò)程、重體驗(yàn)，綜合評(píng)定學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度、探究精神和學(xué)習(xí)能力，又要發(fā)揮評(píng)價(jià)的激勵(lì)作用，評(píng)價(jià)要起到鼓勵(lì)學(xué)生積極實(shí)踐、勇于創(chuàng)新的作用。通過(guò)這種評(píng)價(jià)機(jī)制，有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，逐漸形成各項(xiàng)素質(zhì)能力，促進(jìn)全面發(fā)展人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧佩華，陸小華，沈民奮. CDIO大綱與標(biāo)準(zhǔn)[M].汕頭：汕頭大學(xué)出版社，2008.

[2]大學(xué)物理課程報(bào)告論壇系列文集[C].北京：高等教育出版社，2005-2008.

[3]郝建平，王成濤. 大眾化背景下地方高校實(shí)踐教學(xué)的改革與發(fā)展[J]. 高教研究，2006（3）：11-15.

作者簡(jiǎn)介：

葉根（1971—），女，云南普洱人，普洱學(xué)院-理工學(xué)院物理系副教授，碩士，主要從事物理教學(xué)與雷電防護(hù)研究。endprint