基于CDIO方法論的工程綜合訓練課程設計

左時倫

基于CDIO方法論的工程綜合訓練課程設計

左時倫

根據CDIO工程教育模式的理念和標準，討論了工程綜合訓練課程教學目標的制定、教學內容的安排和與其他課程的銜接及考核辦法等。

工程綜合訓練；課程教學設計；CDIO工程教育模式；項目教學

社會需求是推動改革的第一動力，人才培養是產業升級的關鍵所在。經濟全球化加速，而全球性工程人才短缺，以美國為首的西方國家率先推動工程教育改革，創立了CDIO工程教育模式。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）。CDIO工程教育模式，就是以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO是一種新思維，它顛覆以“知識繼承”為本位的傳統人才培養模式，開啟了以“能力培養”為核心的現代人才培養觀［1］。CDIO也是一種方法論，在其頒布的12項標準中有7項就體現了CDIO方法論。

該模式的提出與實踐為“卓越工程師”的培養提供了藍本，因此在我國也掀起了工程教育改革的浪潮。在實施CDIO工程教育改革中，很多高校采取了“以點帶面”的方式穩步推進。工程綜合訓練課程就是一個“點”，目前已成為眾多高校實施CDIO工程教育改革的主要突破口［2-3］。

工程綜合訓練課程一般由工程訓練中心獨立實施，學科相對獨立，牽扯面較窄，同時它的教學目標與CDIO模式相若、教學方法與CDIO模式相似、教學評價與CDIO模式趨同。因此，以CDIO的標準指導工程綜合訓練課程的設計，必將起到事半功倍的效果。

一、教學目標的制定遵循需求原則

CDIO教學大綱與培養目標的制定，要求與產業對學生素質和能力的需求掛鉤。按照這一標準，學校對學生素質和能力的培養需要得到用人單位的審核和認可，即由“市場需求決定產品品質”，避免造成“產品積壓”。用人單位對學生的需求不僅包括專業技術方面的知識和能力，還包括學生的個人素質，如學習能力、工程實踐能力、創新性思維、團隊合作能力和職業道德等。根據CDIO這一標準確定工程綜合訓練課程的教學目標，就應當是以能力培養為核心，以培養創新思維、職業道德和團隊精神為根本，推動學生了解工程環境，建立工程意識，掌握現代化工業生產工藝、技術和管理等方面的知識、技能［4］。

二、教學內容的安排遵循關聯原則

CDIO要求對學生的培養應注重知識和能力關聯，要求以產品或系統全生命周期的開發及使用作為知識和能力培養的載體及環境。從課程教學內容上講，CDIO除了要求傳授產品設計和零部件制造階段的知識外，還應包括前期的項目構思階段和后期的產品運行與評價階段所涉及的知識。由此可見，CDIO更加強調教學內容之間的關聯性，在“項目實現”過程中將各學科產生的“孤島技術”連成一片，并進行實踐檢驗。

CDIO強調“做中學”和“基于項目的學習”，通過具體的工程項目，實現一般方法的獲得和通用能力的提高，而不局限于某個項目涉及到的具體知識。遵循這種關聯原則，工程綜合訓練課程教學內容的設置不僅應注重“知識鏈”的完整性，還應注重一般知識的提煉和通用能力的培養。工程綜合訓練課程的教學內容規劃如圖1所示。以“項目實現”組織教學內容，體現了關聯原則；對每個項目階段的通用技術的分解，又保證了一般知識的提煉。

三、課程的銜接遵循集成化課程設置原則

CDIO要求建立和發展課程之間的銜接，使專業培養目標得到多門課程的共同支持。傳統課程的組織通常是按照學科專業進行，而CDIO要求按照“項目實現”原則組織教學，這就必須突破“各自為戰”的傳統學科專業模式。工程綜合訓練課程的銜接也要突破學科界限，在保證“項目實現”這一根本原則下，力求實現相關學科知識之間的“無縫銜接”。

圖1 工程綜合訓練課程教學內容規劃

以機電產品的工程綜合訓練項目為例，它涉及機械設計、機械制造方面的學科專業知識，還包括機電控制、項目管理等學科專業方面的知識?？梢?，保障“項目實現”所需要的學科專業知識是非常寬泛的，而要面面俱到又是不可能的，則必須堅持“理論夠用，實踐為主”的方針。

四、遵循“設計-制作”原則，彰顯課程實踐特征

CDIO的 “設計-制作”要求每個學生都親力親為，而不以自愿為原則?！凹埳系玫浇K覺淺，絕知此事要躬行”。實踐是CDIO工程教育理念的核心。從實踐中來，到實踐中去。學生在“實踐-理論-實踐”這個不斷循環的過程中增長知識和才干。

此外，CDIO強調以“用”導“學”，逆向驅動。學生在做項目的過程中發現問題，然后帶著問題去學習，最后再用學到的知識來解決實際問題。實踐既是學生獲得知識和能力的起點，也是學生檢驗知識和能力的終點，具有不可替代性。

五、課程考核遵循能力評價原則

CDIO模式重在能力培養，以能力培養為本位的教學思想貫穿課程設置和教學實踐的全過程，考核也重在測評能力。工程綜合訓練課程的考核，要結合項目實現過程，從多個維度進行綜合評價。比如在項目設計階段，采用筆試的方式考核學生的專業知識；在項目實施階段，通過現場實作的方式檢驗學生的專業技能；在項目運行階段，采取面試的方式評價學生的專業素質。最后，再按照預先確定的權重進行綜合評分。

CDIO給了教育者一個新的視角來審視傳統的工程教育，但并非是對傳統工程教育的“徹底顛覆”。事實上，傳統工程教育在人才培養方面也發揮過重要的作用。在過去很長一段時間里，工程教育的主要動力來自于對未知世界的“科學分析”，是解惑；而現階段，推動工程教育發展的主要源泉是“摸著石頭過河”，是“求新”。從這個意義上講，CDIO應當被看作是工程教育發展的一個新階段。但無論如何，CDIO理念對于各國工程教育改革具有重要的借鑒意義，CDIO模式對于我國 “卓越工程師”培養具有重要的指導意義，CDIO標準對于工程綜合訓練課程的設計具有重要的實踐意義。

[1]查建中.工程教育改革戰略“CDIO”與產學合作和國際化[J].中國大學教學，2008（5）．

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

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

[4]左時倫，廖勇，胡林.《機械產品綜合訓練》課程開發相關問題研討[J].新課程研究：高等教育，2010（1）.

G642.44

A

1673-1999（2012）03-0175-02

左時倫（1974-），男，博士，重慶科技學院機械與動力學院副教授。

2011-11-22

重慶科技學院教改項目（201027）。