基于CDIO模式实验教学改革的问题及对策

张蕾+王兴华+陈越洋+党华

摘要：CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，试模式中，教师让学生主动地进行课程实践，将工程实践性与课程知识体系之间建立有机联系的方式进行学习，充分调动学生的积极性和创新性。本文主要阐述了基于CDIO教育模式的实验教学改革过程中所遇到的问题，并探索了解决相关问题的有效途径。

关键字：CDIO模式；实验教学；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）07-0079-02

CDIO工程教育是新兴起的教育模式，是以产品研发到产品运行的生命周期为载体，CDIO分别代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得Knut and Alice Wallenberg基金会近2000万美元巨额资助，经过四年的探索研究，创立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的国际合作组织[1-3]。到2008年已经有包括丹麦、芬兰、法国、南非、新加坡、中国等国在内的20多所大学加入到CDIO合作组织中，共同继续开发和完善CDIO教学模式[4]。我国部分高校在2005年将CDIO的理念引入教学中，教育部专门组织开展了CDIO工程教育模式试点工作。目前我国已经有近百所高校在机械类、电气类、农林类、医学类等专业开展了试点工作，CDIO工程教育模式已在我国工程教育领域产生了积极广泛的影响。

一、CDIO模式实验教学改革的理念

CDIO工程教育模式以产品研发到产品运行的生命周期为主要载体，让学生主动地实践工程与课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养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四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[5]。

通过CDIO模式的实验教学使学生能够完整的掌握电子工程产品的构思、设计、实现和运作的全过程。同时改变以往的以教师课堂教学为主的教学模式，让学生最大限度地接触工程实际，真正实现教学和科研相结合。鼓励教师将前沿的科学技术及方法引入教学活动中，真正做到“以科研指导教学”，使学生接触到最先进的工程实践方法。

本次改革是在已有培养模式的基础上吸收CDIO理念精髓，除了合理安排涵盖本专业基本科学知识、核心工程基础知识、高级工程基础知识、工程师职业道德和操守的课程外，更要精心规划和设置独具特色的构思、设计、实施、运行项目，从而引导学生对专业课程的学习兴趣，并建立清晰的专业框架。另外，通过CDIO项目的实施，培养学生的实践能力和创新精神。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会综合应用知识、锻炼团队精神领域、学习项目组织方法、培养实践创新能力、职业精神和责任感等各种素质[5]。

二、CDIO模式实验教学改革的问题

在进行CDIO模式实验教学改革的过程中，遇到了很多传统教学模式没有的问题，主要体现在以下几个方面。

1.传统教育对学生学习习惯的影响。学生受传统教学模式的影响很大，对教师的依赖性较强，导致一部分学生未能充分理解课程的核心内容，或者对部分内容理解存在偏差。在本次课程改革过程中，很多学生都在课程初期表现出一定程度的不适应，主要表现在“等”、“靠”、“要”的心理，总是寄希望于老师能够提供完整或是半完整的解决方案。其次，学生对整个项目的时间进程把握能力不够，虽然指导老师在项目进行的各个阶段都会设置相关的时间节点，同时会不断地提醒学生注意项目时间进程的把握，但是仍有部分同学不能在规定的时间节点之内完成任务。

2.学生的参与程度不统一。在传统的实验教学环节，学生的参与程度相差无几，而CDIO模式的实验教学由于是以项目组为基本单元开展的，这会导致学生对实验的参与程度不一样，学习积极性高、学习能力强的同学参与程度较高，对于学习积极性一般的同学参与程度较弱，甚至处于浑水摸鱼的状态。这与开展CDIO模式教学的初衷相违背，需通过有效的制度和科学的评价标准，提高学生的参与程度，使得学生能够真正学有所长。

3.评价标准的科学性和可行性。本次改革课程实施方式为任课教师集中讲授、学生分散完成的方式，按照项目完成的情况和学生平时的表现进行打分。在实施的过程中，教师讲授时间及授课内容相对减少，无法覆盖各个题目的所有知识点。这样可以增加学生主动学习、主动探索的积极性，但是处理引导不好也会产生很多负面效应。在传统的教学模式下，几乎每个实验都有相对统一的评分标准，但是在CDIO实验教学环节中，由于每个项目的题目及内容都不同，项目组内每个学生完成的内容也不相同，因此如何对每个学生的工作进行公平的评价，也是需要解决的问题之一。

4.课程项目的适合度。在国外，课程项目采用完全放开的方式进行选题及实施。在国内探索阶段，本次改革课程在开设时所使用的题目部分是指导教师在开课前结合自身的科研及对学生的了解制定的，同时允许学生自己确定题目。为了保证课程的正常实施，导师制定的题目难度和广度都有所限制，这确与本次教学改革的初衷相违背。如果全部由学生自由选题可能会发生题目过大、过难而无法完成等情况。因此，如何在现有的教学模式下制定符合要求的题目，需要进一步探索和研究。

5.教师精力投入。CDIO模式的实验教学是以项目为依托，采取分组指导的方式，因各个课题项目小组的研究内容不同，要求教师需要做到“一对一”的指导，从而使得在实验进行过程中对教师的要求更多、更高，需要教师投入的精力是传统实验教学所需精力的数倍。

三、CDIO模式实验教学改革的对策

1.打破传统，充分调动学生学习的自主性。在CDIO教学改革的过程中，针对学生传统的学习习惯，主要采取“授人以渔”的引导式教学方法。根据项目内容所需知识为依托，相关教师与学生一起探讨，并提供相关问题的解决途径和方向，并不直接给予学生解决方法或方案，让学生带着问题去探索与学习，充分调动学生的学习积极性，通过学习与探索解决课程项目中所遇到的实际问题，增加学生的学习成就感，既提高了学生主动性，也使学生获得了探索解决问题的方法和途径。endprint

2.团队互评，防止学生不参与、无作为。CDIO模式是以项目为依托进行的教学改革实践。在具体的项目进行过程中，是以课程项目团队为基本单元开展的，为了避免团队内个别同学不参与、无作为的情况发生，在成绩的评定规则中引入了“团队互评”分项。根据每位同学在项目进行过程中的实际表现情况，由团队内其余同学为该同学打分，在评定中去除最高分与最低分后所取得的平均分为该同学此分项的成绩。同时，由指导教师构成的指导组对该项目团队的具体完成情况进行打分。

3.学生与教师团队共同探讨评分细则。在传统的教学中，评分细则主要由授课教师或指导教师制定，教师根据学生学习过程中的考试、实验、平时上课及作业完成情况等环节给出学生对应的课程成绩。由于CDIO教学模式与传统教学模式不同，具体的评分细则也不同。在本次教学改革过程中，以国外及国内其他院校评分标准为参考，由指导教师与学生代表共同制定详细而完整的量化评分细则，将每个学生在参与课程学习的方方面面都进行评价，然后给出分数。这样，既避免了考虑不周全而让学生“钻空子”的可能，同时也让学生感到自己是教学活动中的主体，而不仅仅是参与者。

4.教师团队共同为学生课程项目把关。本次改革课程项目是CDIO模式实验教学改革的核心组成部分，其难易程度、广度及深度直接影响到教学效果和学生的学习情况。由指导教师组成的团队共同为学生的课程项目把关，集思广益，去粕存精，从而使课程项目适合学生的实际情况，符合课程及培养要求。

5.制定激励措施，确保教师的积极性及精力投入。与传统教学模式相比，CDIO模式实验教学改革需要教师对学生“一对一”地指导，从而使得教师投入更多的精力和时间。为确保教师的积极性，需要学校对相关指导教师给予一定的激励措施，如工作量计算方法、酬金激励、年度考评等方面，确保教师能够投入更多的精力。

参考文献：

[1]CDIO简介[EB/OL].中国CDIO网站.http：//www.chinacdio.cn.

[2]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，2009，（05）.

[3]雷环，汤威颐，Edward F.Crawley.培养创新型、多层次、专业化的工程科技人才——CDIO工程教育改革的人才理念和培养模式[J].高等工程教育研究，2009，（05）.

[4]李曼丽.用历史解读CDIO及其应用前景[J].清华大学教育研究，2008，（10）.

[5]康全礼，陆小华，熊光晶.CDIO大纲与工程创新型人才培养[J].高等教育研究学报，2008，（4）.endprint