基于CDIO方法论的工程综合训练课程设计

左时伦

基于CDIO方法论的工程综合训练课程设计

左时伦

根据CDIO工程教育模式的理念和标准，讨论了工程综合训练课程教学目标的制定、教学内容的安排和与其他课程的衔接及考核办法等。

工程综合训练；课程教学设计；CDIO工程教育模式；项目教学

社会需求是推动改革的第一动力，人才培养是产业升级的关键所在。经济全球化加速，而全球性工程人才短缺，以美国为首的西方国家率先推动工程教育改革，创立了CDIO工程教育模式。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）。CDIO工程教育模式，就是以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO是一种新思维，它颠覆以“知识继承”为本位的传统人才培养模式，开启了以“能力培养”为核心的现代人才培养观［1］。CDIO也是一种方法论，在其颁布的12项标准中有7项就体现了CDIO方法论。

该模式的提出与实践为“卓越工程师”的培养提供了蓝本，因此在我国也掀起了工程教育改革的浪潮。在实施CDIO工程教育改革中，很多高校采取了“以点带面”的方式稳步推进。工程综合训练课程就是一个“点”，目前已成为众多高校实施CDIO工程教育改革的主要突破口［2-3］。

工程综合训练课程一般由工程训练中心独立实施，学科相对独立，牵扯面较窄，同时它的教学目标与CDIO模式相若、教学方法与CDIO模式相似、教学评价与CDIO模式趋同。因此，以CDIO的标准指导工程综合训练课程的设计，必将起到事半功倍的效果。

一、教学目标的制定遵循需求原则

CDIO教学大纲与培养目标的制定，要求与产业对学生素质和能力的需求挂钩。按照这一标准，学校对学生素质和能力的培养需要得到用人单位的审核和认可，即由“市场需求决定产品品质”，避免造成“产品积压”。用人单位对学生的需求不仅包括专业技术方面的知识和能力，还包括学生的个人素质，如学习能力、工程实践能力、创新性思维、团队合作能力和职业道德等。根据CDIO这一标准确定工程综合训练课程的教学目标，就应当是以能力培养为核心，以培养创新思维、职业道德和团队精神为根本，推动学生了解工程环境，建立工程意识，掌握现代化工业生产工艺、技术和管理等方面的知识、技能［4］。

二、教学内容的安排遵循关联原则

CDIO要求对学生的培养应注重知识和能力关联，要求以产品或系统全生命周期的开发及使用作为知识和能力培养的载体及环境。从课程教学内容上讲，CDIO除了要求传授产品设计和零部件制造阶段的知识外，还应包括前期的项目构思阶段和后期的产品运行与评价阶段所涉及的知识。由此可见，CDIO更加强调教学内容之间的关联性，在“项目实现”过程中将各学科产生的“孤岛技术”连成一片，并进行实践检验。

CDIO强调“做中学”和“基于项目的学习”，通过具体的工程项目，实现一般方法的获得和通用能力的提高，而不局限于某个项目涉及到的具体知识。遵循这种关联原则，工程综合训练课程教学内容的设置不仅应注重“知识链”的完整性，还应注重一般知识的提炼和通用能力的培养。工程综合训练课程的教学内容规划如图1所示。以“项目实现”组织教学内容，体现了关联原则；对每个项目阶段的通用技术的分解，又保证了一般知识的提炼。

三、课程的衔接遵循集成化课程设置原则

CDIO要求建立和发展课程之间的衔接，使专业培养目标得到多门课程的共同支持。传统课程的组织通常是按照学科专业进行，而CDIO要求按照“项目实现”原则组织教学，这就必须突破“各自为战”的传统学科专业模式。工程综合训练课程的衔接也要突破学科界限，在保证“项目实现”这一根本原则下，力求实现相关学科知识之间的“无缝衔接”。

图1 工程综合训练课程教学内容规划

以机电产品的工程综合训练项目为例，它涉及机械设计、机械制造方面的学科专业知识，还包括机电控制、项目管理等学科专业方面的知识。可见，保障“项目实现”所需要的学科专业知识是非常宽泛的，而要面面俱到又是不可能的，则必须坚持“理论够用，实践为主”的方针。

四、遵循“设计-制作”原则，彰显课程实践特征

CDIO的 “设计-制作”要求每个学生都亲力亲为，而不以自愿为原则。“纸上得到终觉浅，绝知此事要躬行”。实践是CDIO工程教育理念的核心。从实践中来，到实践中去。学生在“实践-理论-实践”这个不断循环的过程中增长知识和才干。

此外，CDIO强调以“用”导“学”，逆向驱动。学生在做项目的过程中发现问题，然后带着问题去学习，最后再用学到的知识来解决实际问题。实践既是学生获得知识和能力的起点，也是学生检验知识和能力的终点，具有不可替代性。

五、课程考核遵循能力评价原则

CDIO模式重在能力培养，以能力培养为本位的教学思想贯穿课程设置和教学实践的全过程，考核也重在测评能力。工程综合训练课程的考核，要结合项目实现过程，从多个维度进行综合评价。比如在项目设计阶段，采用笔试的方式考核学生的专业知识；在项目实施阶段，通过现场实作的方式检验学生的专业技能；在项目运行阶段，采取面试的方式评价学生的专业素质。最后，再按照预先确定的权重进行综合评分。

CDIO给了教育者一个新的视角来审视传统的工程教育，但并非是对传统工程教育的“彻底颠覆”。事实上，传统工程教育在人才培养方面也发挥过重要的作用。在过去很长一段时间里，工程教育的主要动力来自于对未知世界的“科学分析”，是解惑；而现阶段，推动工程教育发展的主要源泉是“摸着石头过河”，是“求新”。从这个意义上讲，CDIO应当被看作是工程教育发展的一个新阶段。但无论如何，CDIO理念对于各国工程教育改革具有重要的借鉴意义，CDIO模式对于我国 “卓越工程师”培养具有重要的指导意义，CDIO标准对于工程综合训练课程的设计具有重要的实践意义。

[1]查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学，2008（5）．

[2]叶树江，吴彪，李丹.论“卓越计划”工程应用型人才的培养模式[J]．黑龙江高教研究，2011（4）.

[3]顾佩华，等.从CDIO到EIP-CDIO：汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）．

[4]左时伦，廖勇，胡林.《机械产品综合训练》课程开发相关问题研讨[J].新课程研究：高等教育，2010（1）.

G642.44

A

1673-1999（2012）03-0175-02

左时伦（1974-），男，博士，重庆科技学院机械与动力学院副教授。

2011-11-22

重庆科技学院教改项目（201027）。