基于CDIO理念的建筑機(jī)械教學(xué)大綱的改革

顏景潤(rùn) 王少雷 王新明 楊亞楠

（河北建筑工程學(xué)院，河北 張家口 075000）

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。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)研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會(huì)近2000萬(wàn)美元巨額資助，經(jīng)過(guò)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(guó)際合作組織。[1]

從工程教育的職業(yè)概念到20世紀(jì)中葉，工程教育都是以實(shí)踐為基礎(chǔ)的。不幸的是，工程教育也開(kāi)始脫離實(shí)踐，因?yàn)楣こ探逃c實(shí)踐之間缺乏銜接?；贑DIO教學(xué)大綱的改革，可以作為一個(gè)對(duì)當(dāng)代工程知識(shí)、技能和態(tài)度的匯編。教學(xué)大綱是本科工程教育的要求文件。通過(guò)該教學(xué)大綱的改革為整個(gè)建筑機(jī)械領(lǐng)域提供了基礎(chǔ)。并制定出一套適合機(jī)械專業(yè)的特定本科工程項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)。通過(guò)對(duì)工程實(shí)踐的考察，能更好地確定所需的工程實(shí)踐技能。以適應(yīng)本科畢業(yè)生在現(xiàn)代團(tuán)隊(duì)的增值工程系統(tǒng)。

一、CDIO教學(xué)大綱結(jié)構(gòu)

機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程，能夠?yàn)楫a(chǎn)品的開(kāi)發(fā)做出貢獻(xiàn)，并畢業(yè)后能在相關(guān)領(lǐng)域工作。這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)與 CDIO教學(xué)大綱直接相關(guān)。[2]

CDIO 教學(xué)大綱內(nèi)容及其根本原理的出發(fā)點(diǎn)是工程師們?cè)O(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單陳述，即他們?yōu)榱巳祟惖倪M(jìn)步而建造系統(tǒng)和產(chǎn)品。畢業(yè)工程師應(yīng)該了解工程流程，能夠?yàn)楣こ坍a(chǎn)品的開(kāi)發(fā)做出貢獻(xiàn)，并且能夠在工程機(jī)構(gòu)工作。基于CDIO建筑機(jī)械教學(xué)大綱應(yīng)包含四個(gè)層次。

（一）現(xiàn)在的教學(xué)大綱只是在說(shuō)明基本原理，在課程綱要的其余部分，就需要加入所有工科畢業(yè)生可能需要的知識(shí)、技能和態(tài)度[3]。為了開(kāi)發(fā)復(fù)雜的增值工程系統(tǒng)，學(xué)生必須掌握適當(dāng)?shù)募夹g(shù)知識(shí)和理論的基本原理。

（二）個(gè)人及專業(yè)技能和特質(zhì)。工程師最專業(yè)實(shí)踐的三種思維方式是工程推理和解決問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)和知識(shí)發(fā)現(xiàn)和系統(tǒng)思考。這是實(shí)踐的核心。

（三）人際交往技巧。人際交往能力是個(gè)人技能的一個(gè)特殊類別，分為團(tuán)隊(duì)合作、溝通和外語(yǔ)溝通。學(xué)生必須培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作和溝通的個(gè)人技能。

（四）在企業(yè)和社會(huì)背景下構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和操作系統(tǒng)，產(chǎn)品和系統(tǒng)是在企業(yè)和商業(yè)環(huán)境中創(chuàng)建和運(yùn)行的，工程師的工作和企業(yè)存在于一個(gè)很大的外部環(huán)境中。為了創(chuàng)造和操作產(chǎn)品和系統(tǒng)，學(xué)生必須了解在企業(yè)和社會(huì)背景下構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和操作系統(tǒng)的一些東西。

本文從工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力改革建筑接機(jī)械教學(xué)大綱，通過(guò)該教學(xué)大綱改革可以讓教師深入了解課程的內(nèi)容和目標(biāo)，將這些技能運(yùn)用到課程中，并改革課程和評(píng)估計(jì)劃。

二、CDIO教學(xué)大綱的實(shí)現(xiàn)

教學(xué)大綱的詳細(xì)內(nèi)容通過(guò)小組討論、文獻(xiàn)研究、調(diào)查、同行評(píng)議得出。

（一）教師、在校學(xué)生、行業(yè)領(lǐng)袖和其他大學(xué)的高級(jí)學(xué)者進(jìn)行收集分析目前建筑機(jī)械教學(xué)大綱存在的問(wèn)題。

第一步建立一個(gè)完善的調(diào)查表，在適當(dāng)?shù)娜巳褐羞M(jìn)行調(diào)查，并對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行反思。同時(shí)構(gòu)建調(diào)查表，調(diào)查問(wèn)卷清晰、簡(jiǎn)潔，一個(gè)畢業(yè)/工程師應(yīng)該具備哪些知識(shí)、技能和態(tài)度，并且詢問(wèn)了關(guān)于期望熟練程度的問(wèn)題，以此方式收集了每個(gè)專題課程項(xiàng)目的信息。每個(gè)受訪者根據(jù)熟練程度量對(duì)一名畢業(yè)工程師的期望熟練程度進(jìn)行打分：1．2．3．4．5。有經(jīng)驗(yàn)的或接觸過(guò)的，能夠參與并有所貢獻(xiàn)的，能夠理解和解釋在實(shí)踐或?qū)嵤┲械募寄?，能夠領(lǐng)導(dǎo)或創(chuàng)新的規(guī)模是絕對(duì)的；最有經(jīng)驗(yàn)的工程師在實(shí)踐中能夠“領(lǐng)導(dǎo)和創(chuàng)新”，例如，設(shè)計(jì)。然后可以將這種預(yù)期的熟練程度映射到學(xué)習(xí)目標(biāo)。在征求受訪者的意見(jiàn)時(shí)，以活動(dòng)為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單量表更容易理解。[4]

第二步是進(jìn)行調(diào)查。分為四組：來(lái)自大學(xué)內(nèi)部和外部的教員，行業(yè)的中高層領(lǐng)導(dǎo)人，最近畢業(yè)的校友（大約5年畢業(yè)）和年長(zhǎng)的校友（大約15年畢業(yè)）。校友小組的建立使得受訪者足夠年輕，能夠回憶起他們受教育的一些細(xì)節(jié)，同時(shí)又足夠成熟，能夠反思它。調(diào)查發(fā)給了大約40名教師，其中有22名受訪者；大約40名行業(yè)領(lǐng)袖，有16名受訪者；大約160名年輕校友；有34名受訪者；大約180名年長(zhǎng)校友，有17名受訪者。使用統(tǒng)計(jì)測(cè)試（如成對(duì)學(xué)生的t）來(lái)確定平均值的差異是否有意義。

我們的調(diào)查最重要的結(jié)果是，四個(gè)利益相關(guān)者群體的意見(jiàn)非常相似。被問(wèn)到具體問(wèn)題，并給出定量的回答標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，教職員工、行業(yè)領(lǐng)袖和校友都表示贊同。它解決了所有關(guān)于我們對(duì)畢業(yè)生熟練程度要求的爭(zhēng)論。業(yè)內(nèi)受訪者認(rèn)為，一個(gè)畢業(yè)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中的能力應(yīng)該不如兩個(gè)畢業(yè)生。這可能是因?yàn)楸徽{(diào)查年齡組的畢業(yè)生主要關(guān)注設(shè)計(jì)流程，并強(qiáng)調(diào)在這個(gè)領(lǐng)域的熟練程度，而行業(yè)受訪者在組織中的水平較高，設(shè)計(jì)的詳細(xì)技能不那么重要。

（二）幾個(gè)領(lǐng)域的專家進(jìn)行同行評(píng)審。結(jié)合同行評(píng)議的結(jié)果，以及其他部分參考資料的檢查，完成適用于建筑機(jī)械專業(yè)教學(xué)大綱的最終版本，見(jiàn)表1。

表1 CDIO教學(xué)模式的課程教學(xué)大綱內(nèi)容

三、結(jié)論

本科教育的目標(biāo)即：針對(duì)現(xiàn)代工程實(shí)踐進(jìn)行合理化，工程師的實(shí)際角色，勾勒出工程教育的完整和一致目標(biāo)。通過(guò)CDIO教學(xué)大綱的改革奠定了基礎(chǔ)的課程規(guī)劃和成果評(píng)估與調(diào)查過(guò)程，并可以調(diào)整教學(xué)大綱，以適應(yīng)具體的需要。該教學(xué)大綱的改革將促進(jìn)課程建設(shè)和教學(xué)方法的改革，并將促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估工作的發(fā)展。