基于EIP-CDIO理念下培养学生独立性与创新性的研究与实践

摘要:本文简要介绍汕头大学工学院结合我国的工程教育实际,在CDIO国际工程教育与人才培养模式的基础上提出的EIP-CDIO培养模式,提出在EIP-CDIO教学理念实施过程中培养学生的自主创新能力是最基本的培养内容,给出在EIP-CDIO教学实践中进行独立性与创新性教学的几个教学案例,并指出在EIP-CDIO教学实践中应用教育心理学的重要性和必要性。

关键词:培养模式;创新能力;独立性

2005年,加拿大工程院院士、中国教育部“长江”讲座教授顾佩华院士加盟汕头大学,首次将CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate,构思-设计-实现-运作)这种全新的、国际工程教育与人才培养模式的教学理念引入汕头大学。CDIO国际工程教育与人才培养模式是麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学从2000年起组成的跨国研究组合,经过四年研究得出的成果,并成立了CDIO国际合作组织。目前已有几十所世界著名大学加入、实践并取得良好效果[1]。2006年1月,CDIO委员会经过严格的审查,汕头大学成为国内首个CDIO国际组织成员大学[1]。

汕头大学工学院结合我国的工程教育实际,在CDIO的基础上提出了全新的EIP-CDIO培养模式[1], EIP(Ethics, Integrity, Professionalism)是指讲道德、讲诚信和专业化。随着这些年来对EIP-CDIO的深入研究与实践,不断丰富了我们的教学实践。

2007年11月在汕头大学举办的国际CDIO研讨会以及中国高等工程教育改革论坛上,与会的许多专家都对近二十年中国工程教育在数量和规模上取得的重大成就给予充分肯定,也对存在的诸多不足和问题进行了剖析,专家们对教育的概念、模式、结构、创新和课程改革等方面的真知灼见也给与会者留下了很深的印象。汕头大学这些年的实践也受到CDIO的创始人、来自MIT的Edward Crawley的充分肯定。

的确,正如清华大学校长顾秉林先生所说:中国高等教育正处在阶段性的重大转变时期,将由外延式的规模增长转变为内涵式的质量发展,由高速增长转向稳定发展,由宏观体制改革转向大学制度和机制改革,由引进借鉴为主转向自主创新为主。[2]

近年来作者在教学过程中,对如何培养学生独立性与创新性进行了深入研究和努力实践,积累了一定的经验,下面就将自己基于EIP-CDIO理念下培养学生独立性与创新性的研究与实践做一介绍。

1EIP-CDIO教学理念及独立性与创新性教育

1.1EIP-CDIO教学理念

汕头大学结合我国的工程教育实际,在CDIO的基础上所提出的EIP-CDIO培养模式,就是把对学生在道德、诚信和专业化方面的培养贯彻到CDIO培养过程中。EIP-CDIO培养模式更注重职业道德与诚信、与构思-设计-实现-运作进行有机结合,如图1所示。

在EIP-CDIO培养模式下的专业培养计划的鱼骨图[1]如图2所示。

需要说明的是:这里1级项目要求能完整的、有衔接的贯穿于整个本科教学阶段,使学生系统地得到构思、设计、实现、运作的整体训练。1级项目又分为初级引导项目和高级设计项目。2级项目以较强关联的一组课程为基础,其既是1级项目的支撑,也是对相关课程群的综合,目的是培养综合应用相关课程内容的创新能力。

1.2独立性与创新性教育

清华大学校长顾秉林先生说过:创新是当今中国与世界的热门话题,如何认识与推进教育创新,是中外教育界面临的主要课题与挑战[2]。的确要提高我国的竞争力,除了在科技研发方面加大投入外,更关键的是要培育技术创新的机制与环境以及提高全民人力资源的素质。而高等学校工程教育对人力资源素质及其创新理念的教育和培养,至关重要且责无旁贷。因此在我们的教育过程中,必须重视学生独立性与创新性的诱发与培养。

从图1和图2也可以知道,在高校工程类的专业教学中,学生各种能力的学习和培养应该在不同的学习阶段,从各种不同的层次,以不同的难度的设计项目的形式完成,而学生的自主创新能力的培养是最基本的培养内容。

1.3独立性与创新性教育的实施

我们认为要实践EIP-CDIO理念下的与独立性与创新性教育,首先是要把EIP-CDIO教学理念贯彻到各个专业的办学目标、培养方向、课程结构中,其次是要把EIP-CDIO教学理念落实到各专业的不同的教学阶段、不同的课程、不同的设计项目中。所以应从重新审定各个专业的专业教学计划入手,从宣传和学习EIP-CDIO的教学理念入手,充分调动广大教师的工作积极性,把调动学生自主学习,培养学生独立思考和自觉创新落实到教学的各个环节。

我们都知道,学生自主学习潜能的诱发是一个漫长的过程,要靠教学氛围、教学机制和政策的配套,但我们还是坚持认为,如果我们每位老师都在自己的教学实践中,紧密结合自己的教学实际,研究并采用适当的教学方法,最大程度地活跃课堂气氛,就一定能够走出教死书、死教书的框框,为培养具有独立性、创新性的新世纪人才做出努力。

下面就我们在EIP-CDIO教学实践中,进行独立性与创新性教学的实践做一介绍。

2独立性与创新性的教学实践

2.1导论课的教学

在EIP-CDIO的教学理念中,各专业教学计划中的各门课程都是其专业培养计划鱼骨图中的贡献元素。所以教师在每门课程的导论课上,就应该把该课程在该专业学习中所起的作用和地位介绍清楚,把该课程的发展历史和实际应用介绍清楚,把该课程的学习目标和教学要求介绍清楚,而且还应把该课程的教学方式以及成绩考核方式做一陈述。

如在“操作系统”课程的第一次课上,我们就会对学生说明该课程的教学方式将采用以课程讲授为主,课堂提问和讨论为辅的方式,目的是通过课堂提问和讨论,让学生养成思考问题和讨论问题的习惯,培养学生的创新思维方式,加深对问题的理解和认识,提升其理论分析与理论综述的能力,并明确回答问题和讨论问题也要作为期末成绩评定的内容。

其目的是:

(1) 对学生进行课程启蒙教育。激发学生对该课程的学习兴趣。

(2) 确立学生学习的主体地位。让学生了解,课堂教学的过程不是一个被动学习的过程,也是一个需要自己主动参与的学习过程。在学习过程中,学生独立性、创新性将是主要的学习方式,自己要做好主动学习的准备。

(3) 明确学生成绩评定的方法。让学生透过成绩评定的方法知道,考试内容并不是课程教学的全部要求,课堂讨论与发言也是课程教学要求的部分,并将作为评定期末成绩的依据。

2.2课堂教学

通常课堂教学是以课本内容为线条,而课本内容往往是已经有定论的知识和技术。教师在课堂教学时,注重学生的理解和记忆,使学生养成一种惯性思维的习惯。这种传统的惯性思维方式制约了学生的思维,很少有学生想去挑战这些传统知识。偶尔有学生对老师讲授的知识提出质疑,有些教师或因为没准备或为了面子而加以搪塞或打击,从而把学生的创新火花扼杀在萌芽状态。这些现象可以说是我们传统教育的结果,认真听讲努力学习的学生就是“好学生”,不循规蹈矩敢于提出异议的学生就是“问题学生”,实际上要通过课堂教学培养学生的独立能力和创新能力,教师在课前不仅要认真备课,还要认真做好课堂教学的规划[3],内容包括:

(1) 确定课堂教学的内容和目标,教学的重点和难点。结合学生的学习习惯,合理安排各部分教学内容的时间。

(2) 结合教学内容给学生准备提问的题目。这些问题要能够起到引导学生对已习惯了的问题提出质疑,要能够让学生思考解决问题的方案,要能够促进学生对相关知识的创新学习。并且要考虑到那些不善于回答问题的学生,给所有学生提供机会。

(3) 结合教学内容给学生准备布置的作业和要求。这些作业和要求要能够起到培养学生独立思考,独立解决问题的能力。

(4) 准备活跃课堂气氛的方式和手段。在教学的过程中,如果发现学生出现学习疲劳现象,可做到有备无患。

但是没有任何一种教学规划模式是可以解决所有的教学问题[3]。实际操作中,教师还要具体了解自己学生的特点。

2.3专题教学

我们很喜欢的一句话是:“教学生学”而不是“教学生”。前者更强调诱发学生思考、学习和解决问题能力的培养。因此在课堂教学规划中,结合教学内容在某个章节结束时我们都会给每位同学布置一个不同的专题,或在课程结束时以课程设计的形式给每位同学布置一个不同的题目,要求学生独立完成。这样做的目的主要是让学生通过自己独立完成一个专题或题目,学习阅读资料、查找资料和整理资料的方法,学习实验项目的设计方法和技术实践的方法,学习技术文献的书写方法。从目前学生方面反馈的信息来看,学生感受了完成专业题目所需要的各个工作步骤后,其学习能力和解决问题能力明显提高,自信心也明显增强。

从学生上缴的作业或专题论文来看,我们发现不同的学生有不同的思维习惯,有的习惯于具体思维,有的习惯于抽象思维,有的习惯于逻辑思维。我们认为不要强求学生思维方式的统一,因为任何统一化都会抑制多样化、个性化,而是应该诱发学生进行创新性思维、开放式思维、批判式思维,即开辟解决问题的新思路、多路径或假定有缺陷为前提的再思维。只要学生逐步养成自己学习、自己思考的习惯,即使对某一问题的解决提不出创造性的方案,至少对问题的理解深度会加深。所以科学合理地设定问题,诱发锻炼学生养成创新意识,营造创新氛围,也是我们教学的一个重要内容。

另外从图1和图2可以看到,EIP-CDIO教学理念的实施是在本科四年中,分几个不同的阶段,由不同难度和层次的设计项目来完成的。由于目前班级学生人数较多,指导教师相对较少,在需要按小组完成专题时,我们发现存在两个不足,一是能力相对较强的同学替其他同学完成设计,常难以发现;二是课题采用统一规格要求的做法也可能会影响到学生的个性化和多样化培养,从而影响创新性的培养[4],这些问题应该在以后的实践中寻求逐步解决。

2.4应用教育心理学

在实践EIP-CDIO理念的教学中,我们认为有必要强调教育心理学的作用。因为教育心理学强调如何在课程教与学的细微操作策略上和具体行为上,做到诱发学生的好奇心,引导学生进行创新性思维。这就要求教师在教学内容的设计、教学策略的选择等方面,要结合教学情境中学生的认知、动机、情感和需要等因素。那么如何在教学过程中,激发学生的学习热情,让学生的“学”成为主动的“学”[5-6]。

李嘉诚先生在学生毕业典礼上讲过:“栽种思想,成就行为;栽种行为,成就习惯;栽种习惯,成就性格;栽种性格,成就命运”[7]。他还讲到:“过去60年的工作虽沧海桑田,但他始终坚持最重要的核心价值:公平、正直、真诚、同情心”[7]。的确,教师要教书也要育人。所以我们在教学过程中,每当发现学生出现思维疲劳时,就会适当地就一些社会话题与现象与学生们进行讨论,主要内容基本上都是围绕如何培养“爱心、责任心、诚实的心”,如何提升个人综合素质等话题。这种插缝教育,许多学生都感到收获很大,获益良多。因为当学生明确了自己人生的价值取向之后,学习的自觉性会更强,学习的动力会更足,学习会更加刻苦,同学间的关系会更加融洽,更有事业心、责任感和敬业精神。

3结论

本文是我校教改项目课题组在教学过程中的点滴体会,实施的班级都是EIP-CDIO教学改革的具体对象,我校工学院EIP-CDIO教学改革的实施为我们的研究实践提供了很好的氛围。在培养学生独立思考能力、激发创造力的教学实践中,我们探索和总结出了一些能培养学生独立创新思考能力的、诱发式的教育方式和教学案例,使学生能够独立的、创造性的进行学习。这种教育形式能够充分调动学生主动学习的潜能,激发学生的创新意识。当然我们的研究还只是开始,还需要进一步完善,以丰富EIP-CDIO的教学理念。

参考文献:

[1] 顾佩华,沈民奋,李升平,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):12-20.

[2] 顾秉林. 高等教育校长论坛:创新是研究型大学的成功之道[N]. 中国教育报,2007-11-19(6).

[3]Morrison G.R,Ross S.M.,Kemp J.E..设计有效教学[M]. 严玉萍,译. 4版. 北京:中国轻工业出版社,2007.

[4] 张笛梅. 什么是创新性学习[N]. 中国教育报,2008-07-09(9).

[5] 张大均,吕达. 教学心理丛书[M]. 北京:人民教育出版社,2007.

[6] 张大均,王映学. 教学心理学新视点[M]. 北京:人民教育出版社,2005.

[7] 李嘉诚. 在汕大演讲摘录[J]. 攻科(汕头大学工学院),2007,2(7):1.

The Study and Practice of Student’s Innovation Ability and Independence Based on EIP-CDIO

ZHU Shi-sheng1, ZHANG Hui-zhen 2

(1. Department of Computer, Shantou University, Shantou 515063, China;

2. Shantou LIN Bai-xin Science and Technology Secondary School, Shantou 515041, China)

Abstract: This article introduces simply the EIP-CDIO(Ethics, Integrity, Professionalism-Conceive, Design, Implement, Operate)teaching mode implementing in Shantou University which is based on international CDIO engineering teaching mode. It is pointed out to teach students the independent innovation ability is the most important in teaching process. Some teaching cases is put forward about independent and generative learning. At the same time, the psychology of teaching is important and necessary.

Key words:teaching mode; innovation ability; independence