CDIO模式下课程的教学特点

[摘 要]CDIO模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate） ，它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。我们要大力倡导和实践工程教育的CDIO模式，规划调整基于现代工程环境下的学科课程体系，将现代工程师素养的培养结合学生专业基础知识的学习，纳入理论课程和实践课程的教学建设之中；加强专业基础教育的同时，关注工程实践，加强实践环节，个人专业技能与人际沟通技能并重，强调综合创新能力，与社会大环境协调发展；建立体验式学习的教学环境；实施主动学习和综合学习的新型“教”、“学”方法；探索更先进的学习评价方法体系。

[关键词]CDIO模式 课程 教学 特点

中图分类号：TM711-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0201-01

CDIO模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate） ，它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。工程设计是工程实践的精髓所在、功能、技术、经济以及环境，社会乃至历史的要求和约束都要在项目设计的过程中得到反映。基于这一理念，我们要探讨CDIO模式下的课程教学特点，以利于更好地开展教学活动，从而使学生的培养更适应社会的需求。

1. CDIO的内容

CDIO的理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念，而且系统地提出了具有可操作性的能力培养及检验测评的12条标准（Standards）和1个大纲（Syllabus）。为学生提供一种强调工程基础、建立在真实世界的产品和系统的构思-设计-实现-运行（CDIO）过程环境基础上的工程教育。即以项目实现为教育的组织原则，将企业的需求与工程教育紧密结合，在技术基础上给学生提供更多的工作知识，成长为在社会与外部工程环境中，新产品、新流程或新系统创造和执行过程中的劳动者，符合产业和人才市场的需要。

2.中国教育现状

投资少、招生多，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、团队协作与交流、系统思维训练，工作态度强调不够；教学改革未强调学习“国外的整体系统改革”。有的只参考国内、省内改革研究；改革目标高， 能力大纲却粗糙。

3.CDIO模式特点

CDIO大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力4个层面。要以综合的培养方式使学生在这4个层面达到预定目标，学生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）。

3.1 技术知识和推理能力（Technical Knowledge and Reasoning）

技术知识和推理能力包括相关科学知识、核心工程基础知识、高级工程基础知识。CDIO教学模式以学生为中心，以理论联系实际的方式开展教学，充分调动学生在学习中的积极性和主动性，从而达到有针对的学习并学以致用。

3.2 职业能力和态度（Professional Skills and Attitude）

职业能力包括工程推理和解决问题的能力，实验和发现知识能力，系统思维能力。态度包括主动性与愿意承担风险，执着与变通、创造性思维、批判性思维、了解个人的知识、能力和态度、求知欲和终身学习、时间和资源的管理、职业道德、正直、责任感并勇于负责、职业行为、主动规划个人职业、与世界工程发展保持同步等。在课程体系中采用技能和实训项目，以技能培养为目标组织实施课程，不仅能促进学生专业知识的学习，同时有灵活的体现操作实训，实现了职业能力和态度的体现。

3.3 人际交往能力（Interpersonal Skills）

人际交往能力包括：团队工作和交流。个人交往能力中的团队工作包括组建有效的团队、团队工作运行、团队成长和演变、领导能力、形成技术团队等。个人交流能力包括交流的策略、交流的结构、书面的交流、电子和多媒体交流、图表交流、口头表达和人际交流及使用英语、其他区域工业国语言、其他语言进行交流。在课程的实施过程中以团队合作的方式进行，从而使学生在合作项目的过程中实现团队工作的锻炼和个人的交流能力。

3.4 企业和社会环境下的构思、设计、实施和运行系统（CDIO in Enterprises and Societal Context）

外部和社会背景环境包括工程师的角色和责任、工程对社会的影响、社会对工程的规范、历史和文化背景环境、当代课题和价值观、全球发展观等。

企业与商业环境包括重视不同的企业文化、企业战略、目标和规划、技术创业、成功地在一个组织中工作等。

系统的构思与工程化包括设立系统目标和要求、定义功能、概念和结构、系统建模和确保目标实现、开发项目的管理等。

设计包括设计过程、设计过程的分段与方法、知识在设计中的利用、单学科设计、多学科设计、多目标设计（DFX）等。

实施包括设计实施过程，硬件制造过程，软件实现过程，硬件、软件集成，测试，验证和认证，实施过程管理等。

运行包括运行的设计和优化、培训与操作、支持系统的生命周期、系统改进和演变、弃置与（产品或系统）生命终结问题、运行管理等。

实施CDIO教学，使学生在做中学，能使学生增强职业技能，同时也会对就业率和就业质量得到显著提高。

4.结语

CDIO对高等工程人才的培养不局限在培养方案、课程体系、教学要求等方面，更是从一个新的角度，也就是培养的工程人才必须适应日益扩大的国际经济交流以及日益增加的工程全球化竞争环境等角度给予启示。我们要大力倡导和实践工程教育的CDIO模式，规划调整基于现代工程环境下的学科课程体系，将现代工程师素养的培养结合学生专业基础知识的学习，纳入理论课程和实践课程的教学建设之中；加强专业基础教育的同时，关注工程实践，加强实践环节，个人专业技能与人际沟通技能并重，强调综合创新能力，与社会大环境协调发展；建立体验式学习的教学环境；实施主动学习和综合学习的新型“教”、“学”方法；探索更先进的学习评价方法体系。

CDIO工程教育改革是一个涉及到教育各个方面的全面改革，需要全方位的协调，需要发挥各级领导的作用，全员参与。对此我们要有充分的认识，积极规划，建立改革的核心团队，正确评价目前情况，找准切入点，建立适合于自己的模式，试点运行，做好资源调配，提供教、学、考方法的支持。同时，还应继续加强校际交流，建立教育联盟，提高效率，持续发展，使CDIO模式能够在教育教学改革的路上继续前进。

参考文献

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