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1、有志 有识 有恒 有为,CDIO团队项目的设计与实施(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10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，确定项目的能力-知识教学大纲，再配套能力知识一体化教学环节，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”。,前言 中国工程教育主要差距,宏观层次：目标高(如提强能力)，正向国际
2、化迈进（向ABET学习，培养目标经利益相关者认定） 中观层次：缺少全面、系统的能力-素质-知识一体化培养方案。课程面窄而多/重理论轻实践/重授课轻自学,创造性和工程设计训练少，缺少管理、团队协作与沟通(燕山石化，查教授）、工程-社会大系统思维(专业壁垒效率低下/破坏环境）训练; 工作态度强调不够(一群高智商的人,若人人都混,连一块砖都做不好! 毛:就怕认真二字) 细观层次：课程能力大纲粗糙(或无)。”细节决定成败” 教学改革未强调学习“国外的整体系统改革”；头疼医头。有的只参考国内/省内改革研究（而科研则很强调参考国际成果） 中观与细观层次问题和狭窄视野，导致未能全面系统的训练学生的能力,2.
3、 汕大的CDIO整体改革（05年开始）2.1 研讨国内外改革成果 (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）,(3) 能力素质知识一体化课程（体系）的设计指引。特别是C-D-I-O团队项目的指导建议 (4) 12条评估标准（专业培养理念-标准1：将产品C-D-I-O寿命周期作为工程教育背景环境；课程计划制定-标准2,3,4：利益相关者验证，能力-素质-知识一体化）,(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,2.1 研讨国内外改革成果(续),CDIO从培养理念-教学大纲-课程计划/体系-实践场所-教学
4、方法-教师提高-考核评估=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 汕头大学的CDIO整体改革（续） 2.2 实施EIP-CDIO改革引进整套先进教育改
5、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。反复学习CDIO模式的实施计划和评估方法 (历史的经验值得注意)。 (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
6、体系。06级开始实施,2 汕头大学的CDIO整体改革（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（续） 各项目的关联性,土木工程设计导论 (初级/基石)以”我的梦中家园”为题,要求学生刚接触专业时就开始一个开发区的规划设计 (含技术/经济/环境/社会/可持续发展需求),初训团队合作、 “工程-社会大系统中工程综合能力” 。并对开发区内一栋建筑进行初步设计(发散思维=创造力的基本形式；给学生最大的创意空间=自
7、然状态）。 建筑设计对“初步设计的建筑”进行“纠错” (不自然的科学状态)。结构与岩土设计再对“建筑设计”进行“纠错” 。 工程系统设计高级/压顶石) 要求在前3个项目的基础上，进行开发区的经济运行和社会影响评估，实现“工程-社会大系统策划和运行项目能力” 大提升(收敛思维=科学评价=创造思维的基本模式, 科学的自然状态),3. 基于CDIO能力培养大纲的团队项目的设计,3.1 团队项目改进的关键: 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大纲与所有团队项目对接,实施
8、均衡与调配) 主要矛盾的主要方面“实现矩阵”中各团队设计项目的能力-素质-知识要求的实现手段（教学环节设计）,3.团队项目的设计 （续）例1 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 各项目确定其详细的能力-素质-知识承诺, 再列入矩阵(100行N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,例2 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.团队项目的设计 （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-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）
9、 *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),(1)改革项目目标(加能力要求) (2)项目大纲(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),3. 团队项目的设计 （续）,例 3 单一项目“结构与岩土设计” 能力-知识大纲落实要求(标准),3. 团队项目的设计 （续） 设计项目CDIO改革前后区别方向/路线(目标)是关键,团队项目的设计 （续）3.2 设计为导向课程体系面临的挑战 (系统工程),(1)领导态度 (支持CDIO吗
10、?) 毛:政治路线确定之后,干部就是决定因素 (2) 老师态度与能力 (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). (3) 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 (4) 实践场所(校企合作能双赢吗？) 校内提供接近工程-社会实际的初级训练。高级训练赴企业；提高教师工程实践能力。,3.2 设计为导向课程体系面临的挑战（续）,
11、(5) 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? (模拟工程-社会大系统约束，过程重于结果) 社会主义等不来,3.3 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.
12、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。,3.3 MIT- Project Based Learning摩天大楼项目的启示（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 # 向教师解释文件细节 # 结构建
13、造和实测 # 解释预算与工期对团队态度和产品的影响,3.3 MIT- Project Based Learning摩天大楼项目的启示（续）,3.3 MIT- Project Based Learning摩天大楼项目的启示 2. 学习目标(续),.,2.2. CDIO技能 (9项18款 四级CDIO能力条款）,3.3 MIT- Project Based Learning摩天大楼项目的启示（续）,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C-D-I-O过程+ 时间+展示+
14、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）,3.3 MIT- Project Based Learning摩天大楼项目的启示（续）,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) .,3.3 MIT- Project Based Learning摩天大楼项目的启示（续）,10.6. 学生自我评价条目 (与CDI
15、O能力训练环节呼应) 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比例？,3.3 MIT- Project Based Learning摩天大楼项目的启示（续）,4）你是如何运用现有静力学知识分析设计的？本项目实践使你认识到需要哪些新知识。 5）你用的是哪种设计直觉知识？跟结构分析同等重要吗？还是更重要？,3.3 MIT- Project Based Learning摩天大楼项目的启示（续）,6）你理解编制和记录全面、规范
16、的文件的重要性吗？为什么重要？你是一五一十的按照图纸建造的吗？ 7）你是如何分配投资预算和时间的？你制定计划了吗？你按计划实施了吗？ 8）你是如何考虑紧急调整的？你有没有对不可预估的变化，设计应对预案？要求与规则发生变化时，工程师应如何应对？ 9）你是否理解高质量实施计划（I）的必要性？你是否认识到实践运行（O）的重要性？ 10）你（们）的项目是否采用了建议的领导责任制？如果是的话，有没有效果？如果没有，你们用什么制度进行了替换？ 11）你所学到的东西对你有什么启发，如何推广到其它项目中？,4. 结语 （成于策划， 败于细节）,宏观消化吸收CDIO，结合中国实际，突出了道德、诚信和职业素养要求，实施了EIPCDIO大纲。 中观提出并持续改进以设计为导向的课程体系(基于EIP-CDIO一、二指标)； 建立能力-素质-知识一体化实现矩阵(基于EIP-CDIO三、四指标) ，将系统全面的能力要求落实成了“规定”动作。 细观建立并持续改进各项目的能力知识目标/大纲/内容/方法/过程监控/考核方法 (基于EIP-CDIO三、四
