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1、有志 有识 有恒 有为,CDIO工程教育改革实施状况与评估-把“全面、系统”的能力训练要求落实成“规定”动作 熊光晶、陆小华 （汕头大学，广东 汕头 515063）,2010年09月,摘要 “能力比专业知识更重要”=共识，所有教育改革均声明以能力为主要培养目标。04年以前改革后，仍只用仅含知识的教学大纲(无能力要求) “以阶级斗争为纲来搞好经济建设 ”。 汇报借鉴CDIO模式，确定能力为主要目标的教学大纲，再配套能力知识一体化课程体系，将“全面、系统”的能力要求落实成“规定”动作，真正实现能力培养主要目标 “以经济建设为中心”。,1. 前言,自1978中国经济年均增长9.4%，占世界经济总量比
2、例从1%提高到12.6%，国力极大增强。 但高速发展主要靠“中国制造”在利润链上最低端的积累： “加工”赚取10%(=6%)的利润，同时“替”发达国家的发明、设计和市场实现90%的利润。 高速发展(出口)的环境和资源代价：GDP 9.4% 环境污染和生态破坏损失达GDP的15% + 承受高碳排放指控。中国制造单位GDP能耗是美国的4.3倍，日本的11倍。 我国人均煤为世界人均50%，石油12%，水25%，森林16.7%；劳动力成本上升。必须建成创新型+节约型国家。基本前提-培养创新型人才。,1. 前言 （续）,2005年国际权威战略咨询公司麦肯锡季刊(The Mckinsey Quarterl
3、y)载文(Chinas looming talent shortage)，调查83个跨国公司的主要结果： （1）按跨国公司用人标准，中国每100名求职者中可被录取数为：工程师10名，会计师15，通才（generalist）雇员3；而印度分别为25、15和10。 （2）在调查的现岗工程师中，中国 10%达到跨国公司用人标准（发展中国家平均为16% ），发达国家平均为66%（美国为80%）。主要原因=能力欠缺 # 中国不是人才过剩，而是人员过剩。人才匮乏是从“中国制造”向“中国创造”的转型和升级的瓶颈和制约因素 ；必须改革工程教育；切实以能力为主要培养目标。,2. 改革过程（09年以前）2.1 研
4、讨国内外改革成果 (1) 国内外对能力条款的要求和落实情况表,2.1 研讨国内外改革成果 （续） (2) 以能力为主要目标的CDIO教学大纲（压缩版） 4级、 17组、73种、400多款能力态度知识,(3) 能力素质知识一体化课程体系的设计指引 (4) 12条评估标准（专业培养理念-标准1；课程计划制定-标准2,3,4）,2.1 研讨国内外改革成果(续),CDIO从教学大纲-课程体系-实施计划-评估标准=保证将全面/系统/详细的能力-素质培养要求落实成“规定”动作. 适合培养 研究/应用/高职人才(如工程推理能力学士取B,高职取C) MIT用,新加坡理工也用 以往改革均突出能力目标+粗糙 (或
5、无)能力大纲/标准=不全面/系统的“自选”动作。(似怀无产阶级感情革命者,待马列指引) 高目标+粗糙(或无)纲领/标准劳民伤财案例: 1961年歼6曾下料500多, 造110, 1架未用。后改为严格按米格19图纸学习/消化/吸收/制造/使用/再创新成功 北京切诺基松弛失败；上海大众严格成功.,2 改革过程（续） 2.2 实施EIP-CDIO改革引进整套先进教育改革方法！ Free better!毛主席：把马克思主义基本原理同中国革命的具体实践结合。 (1)我国南方几所高校土木工程专业毕业生CDIO(二级指标)教改意见调查,2.2 实施EIP-CDIO改革 (续）,(2)结合我国前期改革经验;关
6、注道德(Ethics)、诚信(Integrity)和职业素质(Professionalism)问题；基于CDIO，实施EIP-CDIO能力知识大纲。学习CDIO模式的实施计划和评估方法。 (3)结合顾佩华教授主持加拿大教改经验，提出：基于CDIO大纲的能力知识一体化的、以设计为导向（整合知识学习/能力培养/探索兴趣的最佳载体) 的课程体系。06级开始实施 (4)以CDIO为题，申请省部重点教育科学研究项目2项。,2 改革过程（续） 2.3 以设计为导向的能力知识一体化课程体系（基于EIP-CDIO大纲的一、二级指标；06级开始）,主要特点：(1)能力知识一体化；(2)增加2个团队项目:设计导论
7、和工程系统设计。,2.3 以设计为导向的能力知识一体化课程体系的特点 （续）,新增加土木工程设计导论(初级)和工程系统设计(高级)团队设计项目(含技术/经济/环境/社会/政治/道德/可持续发展需求)以满足EIP-CDIO “工程-社会大系统策划和运行项目能力” 要求。 土木工程设计导论要求学生刚接触专业知识时就开始一个开发区的规划设计 (发散思维=创造力的基本形式；给学生最大的创意空间=自然状态）。 其后对开发区内一栋建筑进行建筑设计和结构与岩土设计(不自然的科学状态) 工程系统设计要求在前3个项目的基础上，进行施工组织设计、并进行经济运行和社会影响评估，完成整个设计周期（收敛思维=科学评价=
8、创造思维的基本模式, 科学的自然状态),(1)改革课程目标(加能力要求) (2)课程大纲(知识+能力条目) (3)内容/方法/过程监控(能力需求) (4)考核方法(含能力考核),改革过程（续）,2.4 课程改革(落实能力要求),例 1 : “土木工程设计导论”项目能力-知识教学大纲+标准,2.4 课程改革(落实能力要求) (续)例2： 各门课程CDIO改革前后区别方向/路线(目标)是关键,3. 2009年立项以来工作（课程体系修订）,3.1 再请利益相关者(企业、校友)评估能力-知识大纲和一体化课程体系 EIP-CDIO能力-素质-知识大纲重要性调查表(压缩版),能力(如自学、沟通、变通)比知
9、识更重要,(知识学不完) 专业基础知识比专业知识更重要 04年以后毕业生50%从事其他专业(市场经济特点),3. 2009年立项以来工作（续）,3.2 学生评价 (06级学生提交CDIO改革报告) # EIP-CDIO改革成果总结报告-成果篇(48页) # EIP-CDIO改革调查分析报告-建议篇(9页),与大多数学校毕业生相比(求职同场竞技),你的优势和劣势,3.2 学生评价 （续）,“学生对教学方法的评价 (例） “在课堂演示/答辩，我们要经受老师和同学们的考验，同学们的问题刁钻而广泛，老师的问题直奔要点，最要命的是老师的专业知识雄厚（这正是我们很缺乏的），为了能在每次演示能有应付自如的表
10、现，我们只能不停问 “为什么”，然后再上百度、Google查找资料充实自己，尽管这些资料不必演示而且老师同学也未必会问到，但这是我及我们小组必须得做到的准备，主动发现问题提出问题解决问题。正由于如此，我们学到了更多的土木知识” (台上10分钟,台下10年功只练忽悠) 3.3 请企业专家按CDIO二级指标(17条)评价毕业生质量 # 3.1(2,3)利益相关者的意见是:课程体系修订的主要参考依据,3. 2009年立项以来工作（续） 课程体系的修订(基于调研结果）,3.4 课程体系修订的关键: 切实实现“将能力作为主要培养目标”! 毛主席语录：“在众多矛盾中找主要矛盾，抓主要矛盾的主要方面”。 主
11、要矛盾建立全面系统的能力-素质-知识实现矩阵(将EIP-CDIO大纲与所有项目/课程对接,且可调配) 主要矛盾的主要方面“实现矩阵”中团队设计项目的能力-素质-知识要求的均衡与调配,3. 2009年立项以来工作（续）基于EIP-CDIO能力-素质-知识大纲三级指标的实现矩阵压缩版,A 各项目/课程确定其详细的能力-素质-知识承诺, 再列入矩阵(100行30列). B 检查实现矩阵中有无能力-知识培养缺失或过度重复，进行局部调整,能力-素质-知识关系矩阵的调整案例(按能力要求设置调整教学环节),3. 2009年立项以来工作（续）,混凝土研发项目很适合训练2.1.1, 2.4.1和第4级C-D-I
12、-O能力，令学生小组研发特殊要求混凝土（至少3次反复改进设计配方,发现问题改进提高） *为强化训练2.4.2和3.2.1能力,令甲组学生(结构):乙组(建筑); 沟通/争辩/妥协 设计项目：能力-素质-知识提升最佳载体。以设计为导向(能力-知识-辩证关系),2009年立项以来工作（续）3.5 设计为导向课程体系面临的挑战 (系统工程),(1) 老师态度 (热心/适应CDIO模式吗？) 授课学时少，工作量增加； 鼓励机制？参考ISO管理模式 )+责任心/态度 (给学生做榜样:老师混会导致学生也混). (2) 学生态度 (乐于/适应自主学习、团队学习和团队设计.吗？) A. 自学=不学？ 讲授优于
13、自学? (BOK强调self-directed learning) B. 团队项目: 一个干、两个看、争领导？ 趣味性监控 (3) 领导态度 (支持CDIO吗?) 毛:政治路线确定之后,干部就是决定因素,3.5 设计为导向课程体系面临的挑战（续）,(4) 教学经费增加少可以CDIO吗? -以“土木工程材料”的设计实验项目为例 将改革前按教材设计普通混凝土并实测 (简单D-I)改为: 三次反复C-D-I-O研发不同性能混凝土” ，材料费+设备+运行需大投入吗？ 方案1， 每团队200元研发费，自己选购材料 方案2， 各团队在老师已购材料中选取， 每团队约100元 小项目(200元)应对能力大提升
14、? (模拟工程-社会大系统约束，过程重于结果) 社会主义等不来,3.5 设计为导向课程体系面临的挑战（续）,(5) MIT- Project Based Learning摩天大楼项目的启示(铅笔+泡塑) 项目说明(24页) 1. 概述 1.1. 总目标 描述,预测和计划实际工程影响因素 1.2. 社会背景 摩天大楼发展史 1.3.适用范围 所有专业；1或2年级,改变要求可供3年级 1.4. 项目简介:设计+建造摩天大楼,材料限于铅笔和聚苯乙烯泡沫塑料,影响因素包括预算,结构抗震,不动产购买和团队之间沟通。,3.5 (5) MIT- Project Based Learning摩天大楼项目的启示
15、（续）,1.5. 学习活动与任务 C-D一座摩天大楼(可承重0.5升水瓶;在10%斜坡上保持稳定模拟抗震). C和D环节都应将计划展示给教师审查. I-O摩天大楼(经试验与建造). 结构测试. 学生自我评估. 2. 学习目标 2.1. 技术目标 设计和计划文件,并能向教师解释细节;结构建造和实测;解释预算与工期对团队态度和产品的影响. 2.2. CDIO技能 (18项四级CDIO能力条款）如: 根据给定条件明确各种障碍; 制定障碍解决方法. 选择并采用可平衡各种因素、 解决紧张局势并优化系统的方法.,3.5 (5) MIT- Project Based Learning摩天大楼项目的启示（续）
16、,3. 团队组织与管理 (人数,职责.) 4. 学生指南 (见附件10.4) 5. 教师指南(见附件10.5) 6. 评估方法 针对技术目标和CDIO技能综合评价：如督查CDIO过程+ 时间+展示+是否经实验发现知识+不可重复利用材料(塑料)用量+性价比（塑料切割计费） 7. 资源 (预算;材料与工具;师资需求;场地;软件) 8. 安全与风险化解 9. 变化 (可根据实际情况改变项目细节) 10. 附件 10.1. 多媒体(前期学生执行项目的照片,录像等) 10.2. 其它资源(演示材料,论文,参考文献等) 10.3. 学生制作的样品. 10.4和10.5(见上文) .,3.5 (5) MIT- Project Based Learning摩天大楼项目的启示（续）,10.6 学生自我评价条目 1）阐述你对项目要求的认识。对项目要求中难于理解的问题，你是如何解决的？ 2）你的创新点在哪？灵感从何而来？你是怎样知道何时可创新，何时该做“标准工作”？ 3）你做了哪些研发工作？成效如何？你如何决定研发经费在预算中的
