一体化课程特点设计陆小华.ppt
CDIO一体化课程体系的特点与设计,陆小华,三个方面,CDIO工程教育改革的特点CDIO改革的特点CDIO改革的基本要求一体化课程体系的要求教育改革的根本挑战一体化课程体系的设计汕头大学工学院一体化课程体系的组织,三个方面,CDIO改革对培养目标的设定：CDIO教学大纲建立在对工程实践理解的基础上经主要利益相关者确认（工业界、教师、学生、校友等）符合国际工程教育发展方向（ABET,ASEEE,UK-SPEC等）,CDIO改革的特点,三个方面,CDIO工程教育改革建立在三个关键概念上：一组目标、一个工程教育的愿景和一个保证这个愿景能够实现的教育方法基础。目标：教育学生，使他们能够：掌握更扎实的技术基础知识（知识）领导新产品、过程和系统的建造与运行（能力）理解研究和技术发展对社会的重要性和战略影响（态度）,CDIO改革的特点,三个方面,知识：对于一个真正的工程师来说，知识不仅仅是获取的信息，更不仅是获取的工程信息。认知过程同获取过程是不一样的。今天的工程师可能利用信息技术使得全世界的信息瞬间可得，而真正的工程师已经取得了一种对信息相互关系的理解力，他们学到了如何取用并且关联处理有关信息，从而合成新的信息或解决问题。考虑将工程师作为领导角色就能发现，工程师所需要的知识领域不限于科学或技术，学习历史、经济、心理、文学和艺术可以增加对社会演变的理解，这种理解能够提高工程贡献的价值。并且，在这个拜新通讯科技所赐而日益变小的世界，我们不应该忘记学习外国语言-B.M.戈登,CDIO改革的特点,三个方面,能力：一个真正的工程师的重要能力实际上就是有步骤的在设计过程中解决问题，在此过程中，他将科学和学科知识与个人的创造能力和在学习和经验中所获得的判断力相结合。此外，因为工程成就总是在集体的环境下去得的，无论作为一个领导者还是作为一个跟随着，沟通交流能力都变得极为重要。这些能力都只能通过实际工作而获得：无论仅仅是模仿性的，或者同刚入门的医生一样，是在专家督导下的实际工作。然而，没有案例学习能够真正替代实践，例如如何对一个设计进行查错测试的过程。案例学习技术可能是有益的，但它不足以让学习者达到真正工程师的资格。-B.M.戈登,CDIO改革的特点,三个方面,态度：一个工程师的态度会直接影响他设计成果的质量，无论这个设计问题是什么。一个真正的工程师是一个资源团队的领导者，包括在各种工程活动水平中的财务、人力和材料等。成功的团队领导意味着一定程度的自我批评，自我欣赏和谦卑的特质都要发挥平衡的影响。需要好奇心和勇气才能达到创造与创新。成功的领导需要具有一系列的特质，他们发出指令时强势果断，同时也要接受指令、接受市场竞争的挑战并执着坚持到胜利。领导不仅对上展示忠诚也需要对下展示忠诚，需要在个人胜任能力、容忍度和督导能力各方面赢得项目团队的尊敬。-B.M.戈登,CDIO改革的特点,三个方面,CDIO改革的特点：各学科相互支撑的课程体系，明确的个人能力、人际交往能力以及产品、过程和系统构建能力的培养整合在同一个课程计划中在教室或现代实践场所的设计-实现和动手学习的经验作为以工程为基础的经验学习的基础主动学习和经验学习同学科课程学习相结合完整的考核评估过程此外，必须通过整体加强教师的能力，重新整合现有的资源，并且不期望额外添加很多新资源的情况下实现这个愿景,CDIO改革的特点,三个方面,CDIO改革的教育理论依据是建够主义和认知发展理论的经验学习理论，Piagt的三个重要原理：学习的精要是教导学习者对新的内容应用他们已有的认知结构因为学习者不能应用他们不具备的认知结构，所以他们必须先靠自己发展出基本的认知结构如果想要要教会一个学习者完全超出他现有认知发展阶段的概念，对于教导者和学习者来说都是浪费时间,CDIO改革的特点,三个方面,学习效果目标 CDIO教学大纲实现方法要求 CDIO标准,CDIO改革的基本要求,2 个人职业能力和态度,CDIO大纲的4个层面,复杂的工程系统（知识）有成熟思维的个体基于工程环境的现代团队构思设计实施运行,1 技术知识和推理能力,CDIO改革的基本要求,CDIO改革的基本要求,3 人际交往能力：团队工作和交流,4 企业和社会环境下的构思、设计、实施和运行系统,CDIO改革的基本要求,CDIO改革的基本要求,CDIO的标准,教育改革的根本挑战,解决知识传授、能力和素质培养之间的矛盾 一体化培养一体化课程计划一体化学习经验,一体化课程体系的设计,设计一体化课程计划设计流程,设计教学计划结构和顺序,根据CDIO大纲所需要的学习成果目标,一体化教学计划,将顺序转换为结构,教学计划基准状况认定,修订目标,利益相关者调查,当前状况,学生学习效果,逐步发展和/或制度性化,一体化课程体系的设计,采用CDIO的基本理念（标准1）实现CDIO教学大纲（标准2）学科间要相互支持，知识、能力兼顾（标准）工程导论（标准）设计实现经验（标准）一体化学习经验（标准）主动学习（标准）,设计一体化课程体系所应该考虑的问题,一体化课程体系的设计,课程计划设计的不同模式,严格的学科导向的教学计划，没有明确的能力要求,学徒模式，基于项目，无有计划的学科知识学习,基于问题的教学计划，以问题为中心但整合了学科知识,以学科为中心的一体化的教学计划，整合了能力和项目要求,(纵向为学科、横向为项目和能力.),一体化课程体系的设计,设计一体化课程计划要遵循的原则工程能力不是可有可无的“软能力”交流和团队工作需要技术知识的应用和表达，所以技术交流能力、团队精神、解决问题的能力、职业道德等 都属于工程能力创造能力成长的机会而不是增加内容 必须给学生机会培养交流能力、团队能力等，这些能力最好是通过实践、重复、给予和接受反馈的方式，而不是用讲授心理和社会学原理的方式进行培养.一体化学习，而不是附加能力课程 在实践中锻炼个人，人际，产品、过程和系统构建能力是应用和表达技术知识的方法。工程能力是在这样的技术环境中培养的,一体化课程体系的设计,找出学科知识、工程能力和态度的适当的组合将CDIO知识、能力、态度由简单到复杂排列加强能力培养:找出现有课程中已有的CDIO学习成果，如有必要进一步加强找到热心于在自己课程中向这个方向努力的教师如有必要，增加新课程利用专业课程的顺序为课程间提供协调（同教师交流）,将CDIO 学习成果目标在课程计划中实现,一体化课程体系的设计,常用课程计划的结构,传统的,同步式,顺序式,总线式或脊骨式,模块式,联结式或合并式,时间,一体化课程体系的设计,3.2 交流,示例：麻省理工学院航空航天专业的课程教学计划对3.2 交流的实现,一体化课程体系的设计,整合能力,一年级,二年级,三年级,物理,导论课程,数值方法,力学I,热力学,力学II,固体力学,声学与振动,数学 II,流体力学,数学 I,数学III,控制理论,信号与分析,统计学,电力工程.,示例：皇家理工学院车辆工程专业能力实现示意,产品开发,第二年至第四年每年都有一个具体的设计和研究项目学生分成团队4-6个人，每个团队有一个项目，全部设计制造过程培养设计、创新、协调、沟通和领导能力使学生有机会把知识有机的联系起来，应用知识，学会以探究方式获取知识，整个过程体现CDIO,一级项目,二级项目是基于课程群，每个课程群都有一个项目设计、制造、控制、检测，这些项目相当于综合性的课程设计把相关联的课程知识有机的结合起来，使学生认识到有机和关联的知识群而不是孤立的知识点课程群的建设与实践结合起来避免重复内容,二级项目,三级项目,核心课程内根据需要而设加强课程知识的理解加强能力的培养,这些项目的进行所需要的很多重要，但非核心的知识能力无需专门开设专门课程而只需要设计适当的考核要求和极少的帮助即可。比如，组织管理、会议议程、会议记录、决策过程和方法、报表、文字和图像处理、撰写报告、查询和阅读资料、口头交流、口头报告、电脑和软件的使用、自信心提高等等，比较深一点的如行业发展、科技前沿、市场分析等也可以通过指导收集资料、集体研讨进行交流、学习。切实理解从理论到实现的综合过程和决定成败的一些细部要求和规范、标准的要求,所有的项目均为团队合作项目，学生在项目进行的过程中学习探索、综合应用知识，锻炼团队精神、学习基本项目组织、管理，培养CDIO能力。,EIP-CDIO,汕头大学工学院一体化课程体系组织,课程教学,改革教学大纲，除了本课程的知识点外，每门课程都根据本课程的特点承诺对CDIO能力的培养以“介绍”（introduce）、“教授”（teach）、“应用”（utilize）表达以适当的形式保证“I”、“T”、“U”的实现教、学、考相适应，一个专业所有课程培养的能力的总表显示本专业正式教学过程对能力培养所做的贡献总结、调整、持续改进每门课程中应有20-30%时间用于互动、启发式、探究式的学习，引导学生提出问题，找到解决问题的方法，提取概念和有规律性的方法；新的知识,汕头大学工学院一体化课程体系组织,在专业层面上改革,从CDIO教学大纲可见，完整的CDIO培养是不可能在单门课程或单个项目中实现的尽量在专业整体层面上考虑不要将改革简单化、口号化,汕头大学工学院一体化课程体系组织的经验,准确的交流,改革的计划人对改革有较好的理解和把握，然而不能强求每位教师都有同样的理解每个人对CDIO的理解、对整体培养方案的把握不一样，保证改革信息得到准确的传达是一件很困难的工作适当的图示、模板和示例能起到很好的作用,汕头大学工学院一体化课程体系组织的经验,机电专业培养计划和课程体系（鱼骨图）,汕头大学工学院一体化课程体系组织的经验,每个学生都可能是天才，我们要探索最有效的方法去启发、发现他们的天才。实现知识、能力、素质的一体化培养是可能的。例1：课程教学大纲例2：课程报告要求例3：学生反馈摘录例4：学生自我发展能力,汕头大学工学院一体化课程体系组织的经验,谢谢大家!,
