论文部分内容阅读
【摘要】CDIO模式为高职院校技师课程体系开发提供了参考模型和标准。本文对照CDIO的模型、大纲、标准和评价对课程开发、课程设计、课程实施和课程评价分别进行分析，特别强调了课程要以具体的三级实践项目贯穿教学，培养学生的实际职业能力。
【关键词】CDIO；课程；技师；基于项目学习
1.引言
源自美国麻省理工学院的CDIO工程实践模式已经在国内各工程类院校推广开来[1]。在强调“做中学”的课程建设实践中，CDIO代表产品或系统的构思（conceive）、设计（design）、实施（implement）和运作（operate）的四个阶段；CDIO吸纳了工程教育的12条标准为课程提供了真实的职业教育背景环境[2]。定位于培养技师的高职技师教育迫切需要开发紧密结合职业能力的课程。根据泰勒原理[3]：课程开发分为课程设计、课程实施和课程评价三个步骤，四个课程环节内在对应于CDIO的四个要素。本文以高职院校应用电子技术专业卓越技师班课程开发[4]为例，分析采用CDIO工程模式指导下的课程建设四要素共性问题。
2.课程环节与CDIO模式的关联
课程建设的各个环节与CDIO模式能够紧密联系。根据表1内两者的联系因素，探索CDIO模式在实践中用于指导课程建设。
3.课程开发（Conceive）
CDIO课程建设模型[2]如图1所示，课程建设所采用的12条标准和建立的模型统领了课程设计、实施和评价三个环节，是课程开展的基础。模型旨在构建知识学习、能力培养和探索兴趣的最佳载体，整合基于CDIO大纲的能力知识一体化的、以设计为导向的课程，改变原有课程大纲中（“了解”、“掌握”某知识点）仅有知识目标，而没有能力目标的状况。
4.课程设计（Design）
CDIO的大纲（Syllabus）可以用在宏观的课程体系，也可以指导微观的具体课程[6]和分级项目上。根据图1的模型，以预期学习结果为导向的大纲包含了四个层次的内容，如表2所示。课程设计涵盖了课程目标、内容和组织三方面，对应于大纲的1、2层；课程实施就是“把新的课程计划付诸实践的过程”[5]，教学方式和实施效果是课程实施的两个主要方面。
如表2所示，在课程实施上，采用基于课程项目学习（Project-Based Learning）的理念，将CDIO项目按规模和范围划分为三级：1级为包含本专业主要核心课程和能力要求的项目；2级为包含一组相关核心课程，能力要求的项目；3级为单门课程内为增强该门课程能力与理解而设的项目，3级项目的设立与否及形式由各门课程大纲根据需要确定。
1级项目要求能完整的，有衔接的贯穿于整个教学阶段，使学生系统地得到构思、设计、实现、运作的整体训练.每专业至少有二次1级项目，一般可以在一或二年级开始进行一次1级项目，通过对一个实例产品的解剖，了解其构成与设计，使学生提前了解即将所学本专业核心内容与实际产品的关系，从而以一个电子工程技师的角度去面对即将开始的专业课学习，同时通过一个早期项目的构思与设计，激发学生兴趣，展示其早期的创新思维与构思，并让他们建立起一定的整体概念；而以毕业实习+毕业设计为第二次1级项目，该次1级项目与上次1级项目相衔接，经过相关课程与项目的训练，要求学生利用所学知识，完整地展开构思、设计、实现、运用一个产品项目，从而在系统上完成的一个实践的经历。每个1级项目作为一门课程单独计分。1级项目的目的就是让学生从解决问题出发，探索工程问题，激发他们对工程问题的兴趣和掌握解决问题的途径。
2级项目则以相关核心课程群和相关能力要求为基础。作为1级项目的支撑，2级项目既是对相关课程群的综合，也是对整个教学体系的补充，主要培养学生综合应用相关课程内容的能力，特别注重学生的创新思维能力与终生学习能力的培养。一般以三至六个2级项目为载体，以加 强本专业核心课程的学习与应用。每个2级项目作为一门课程单独计分，为容纳多个核心课程的教学进度，一个2级项目可以跨学期，甚至跨年度，但每学期应有考查成绩作为此课程最终计分的一部分。
3级项目是单门课程内的项目。在所学课程为学生提供强大的基础知识背景和数学，科学方法训练的基础上，3级项目根据课程教学自身需要设立小规模实践项目，通过3级项目的训练使学生加深对课程内容的理解与应用。
整个培养计划是以1级项目为主线，以2级项目为支撑，3级项目与核心课程为基础，将核心课程的教育同专业和系统的整体认识统一起来，并结合学生的自我更新能力，人际和团体交流能力以及大系统的掌握，运行和调控能力一起进行系统的培养。设计是工程的根本所在，通过设计可以将科学和技术的基本原理放到具体的环境制约之中。对于学生来说，设计的具体性和探索性既可以深化学习的理解，又能激发学生主动学习的兴趣.配以适当的时间、经验以及对社会、历史、职业道德的修养反思，可以使学生不仅在专业修养上而且在整个CDIO倡导的个人能力、团队能力、系统的适应与调控能力同时得到培养和提高。
5.课程实施
为使CDIO的培养模式能在教学实践中得到体现，采用探究式课堂教学（Inquiring-based Learning）和实践教学（Experimental Learning）新理念；其主要内容为：一是重点更新教学观念，从过去的“以教师为中心，使学生知道什么”的传统教育观念，转变成“以学生为中心，学生学到和用得怎样”的新观念，引导学生“主动学习”；二在教学过程中教师应提出问题引导学生思考研讨，增加主动学习和动手实践，强调分析问题和解决问题的能力，增强概念学习；三是将所有实验课全部并入相关的课程内，任课教师成为该课实验课教师之一，并主导实验内容，统筹安排课程内的实验，并针对现在的学生缺少实际动手能力，安排丰富的设计性和综合性实验，尽量让学生亲自动手和全身心投入进来；四是是压缩授课学时，部分课程采用边讲边实验边讨论的灵活方式，让学生成为课堂上的“主动者”；五是突出培养学生的创新精神、实践能力、自学能力、综合能力、交流沟通与表达能力、团队合作精神和对大系统的适应与调控能力；最后我们为整个培养计划设置丰富的实践项目并辅以工业实习，利用课堂和现代学习场所/实验室使计划具有活泼的、实践的、团队的特色。 由此可见在课堂教学上，主要体现“构想”环节的需求分析部分。帮助学生明晰所学内容在学科知识体系中的位置，找到完善自身知识框架的方向和途径.当学生在头脑中构建并逐步丰富这个知识框架时，学习的方向性和主动性大大提高，在教师的适当引导下，课堂上也更容易出现轻松活跃氛围。
在实验课环节中主要体现“实现”环节的验证。要求学生在实验前进行实验预习，重点训练学生的工程推理能力，加强思维逻辑性；在实验过程中，一方面促使学生体验团队协作和互信互助的意义，另一方面，在实验受挫之后，通过教师启发，学生自己将失败原因分析出来，最有助于其对相关知识的理解和灵活运用。真正地在实践中学真知；在实验总结环节中，注重对实验报告的规范，不仅训练学生训练文字表述能力，而且要求学生在结果分析中对比实测结果与理论结果，找差异析原因，以求发现新原理、新知识，培养学生系统思考和知识发现的能力。
6.课程评价（Operate）
通过精心规划的构思，设计，实施，运作（CDIO）项目，可以引导学生产生对核心专业课程的学习兴趣，从而达到能力培养，综合发展的目的.与以往培养模式的不同之处是：
（1）通过具有导引性的基础课程，引导工程实践入门，激发学生兴趣，让学生尽早领略工程技术之美；
（2）常规课程以相互有机联系的方式传授；
（3）通过贯穿专业核心课程学习全过程的CDIO项目，让学生在学习专业知识的同时亲身体验高级设计过程，使得知识的学习和应用之间形成良性互动。
7.小结
CDIO的核心是一体化教育，是对传统教育理念和模式的一次突破。在课程开发方面，传统的培养思路是，要培养什么能力，就增加哪门课程。而CDIO强调的是一体化，是把学生要培养的这些能力和要提升的素质贯穿于学习的各个方面。人才培养的瓶颈往往在与社会脱节，缺乏对学生实践能力的培养。在卓越技师班教学改革中，要求所有课程都要以具体的三级CDIO实践项目贯穿教学，让学生在项目实践中循序渐进系统掌握核心职业能力。
参考文献
[1]教育部高等教育司.教高司函（2008）86号：关于成立CDIO工程教育模式研究与实践课题组的通知[EB/OL].http：//www.chinacdio.cn/vNews.asp？typeID=37&parentID=33.
[2]Edward F.Crawley，Johan Malmqvist，Soren Ostlund，Doris Brodeur.Rethinking Engineering Education：The CDIO Approach[M].Springer，2007：83.
[3]罗康.泰勒课程与教学的基本原理[M].张阅，译.北京：中国轻工出版社，2008，2.
[4]查荣.高职院校学制技师培养探讨[J].机械制造与自动化，2012（4）.
[5]钟启泉，汪霞，王文静.课程与教学论[M].上海：华东师范大学出版社，2008，166.
[6]张准，钟丽云.基CDIO理念的光电技术实验课程设计与实践[J].实验室研究与探索，2012（8）.
无锡工艺职业技术学院课题《应用电子技术卓越技师班教学模式的研究与实践》（编号：57201120），主持人：查荣。
作者简介：查荣（1982—），男，江苏常熟人，硕士研究生，无锡工艺职业技术学院讲师，教研室主任，主要从事嵌入式系统、信号处理与仿真教学研究。
【关键词】CDIO；课程；技师；基于项目学习
1.引言
源自美国麻省理工学院的CDIO工程实践模式已经在国内各工程类院校推广开来[1]。在强调“做中学”的课程建设实践中，CDIO代表产品或系统的构思（conceive）、设计（design）、实施（implement）和运作（operate）的四个阶段；CDIO吸纳了工程教育的12条标准为课程提供了真实的职业教育背景环境[2]。定位于培养技师的高职技师教育迫切需要开发紧密结合职业能力的课程。根据泰勒原理[3]：课程开发分为课程设计、课程实施和课程评价三个步骤，四个课程环节内在对应于CDIO的四个要素。本文以高职院校应用电子技术专业卓越技师班课程开发[4]为例，分析采用CDIO工程模式指导下的课程建设四要素共性问题。
2.课程环节与CDIO模式的关联
课程建设的各个环节与CDIO模式能够紧密联系。根据表1内两者的联系因素，探索CDIO模式在实践中用于指导课程建设。
3.课程开发（Conceive）
CDIO课程建设模型[2]如图1所示，课程建设所采用的12条标准和建立的模型统领了课程设计、实施和评价三个环节，是课程开展的基础。模型旨在构建知识学习、能力培养和探索兴趣的最佳载体，整合基于CDIO大纲的能力知识一体化的、以设计为导向的课程，改变原有课程大纲中（“了解”、“掌握”某知识点）仅有知识目标，而没有能力目标的状况。
4.课程设计（Design）
CDIO的大纲（Syllabus）可以用在宏观的课程体系，也可以指导微观的具体课程[6]和分级项目上。根据图1的模型，以预期学习结果为导向的大纲包含了四个层次的内容，如表2所示。课程设计涵盖了课程目标、内容和组织三方面，对应于大纲的1、2层；课程实施就是“把新的课程计划付诸实践的过程”[5]，教学方式和实施效果是课程实施的两个主要方面。
如表2所示，在课程实施上，采用基于课程项目学习（Project-Based Learning）的理念，将CDIO项目按规模和范围划分为三级：1级为包含本专业主要核心课程和能力要求的项目；2级为包含一组相关核心课程，能力要求的项目；3级为单门课程内为增强该门课程能力与理解而设的项目，3级项目的设立与否及形式由各门课程大纲根据需要确定。
1级项目要求能完整的，有衔接的贯穿于整个教学阶段，使学生系统地得到构思、设计、实现、运作的整体训练.每专业至少有二次1级项目，一般可以在一或二年级开始进行一次1级项目，通过对一个实例产品的解剖，了解其构成与设计，使学生提前了解即将所学本专业核心内容与实际产品的关系，从而以一个电子工程技师的角度去面对即将开始的专业课学习，同时通过一个早期项目的构思与设计，激发学生兴趣，展示其早期的创新思维与构思，并让他们建立起一定的整体概念；而以毕业实习+毕业设计为第二次1级项目，该次1级项目与上次1级项目相衔接，经过相关课程与项目的训练，要求学生利用所学知识，完整地展开构思、设计、实现、运用一个产品项目，从而在系统上完成的一个实践的经历。每个1级项目作为一门课程单独计分。1级项目的目的就是让学生从解决问题出发，探索工程问题，激发他们对工程问题的兴趣和掌握解决问题的途径。
2级项目则以相关核心课程群和相关能力要求为基础。作为1级项目的支撑，2级项目既是对相关课程群的综合，也是对整个教学体系的补充，主要培养学生综合应用相关课程内容的能力，特别注重学生的创新思维能力与终生学习能力的培养。一般以三至六个2级项目为载体，以加 强本专业核心课程的学习与应用。每个2级项目作为一门课程单独计分，为容纳多个核心课程的教学进度，一个2级项目可以跨学期，甚至跨年度，但每学期应有考查成绩作为此课程最终计分的一部分。
3级项目是单门课程内的项目。在所学课程为学生提供强大的基础知识背景和数学，科学方法训练的基础上，3级项目根据课程教学自身需要设立小规模实践项目，通过3级项目的训练使学生加深对课程内容的理解与应用。
整个培养计划是以1级项目为主线，以2级项目为支撑，3级项目与核心课程为基础，将核心课程的教育同专业和系统的整体认识统一起来，并结合学生的自我更新能力，人际和团体交流能力以及大系统的掌握，运行和调控能力一起进行系统的培养。设计是工程的根本所在，通过设计可以将科学和技术的基本原理放到具体的环境制约之中。对于学生来说，设计的具体性和探索性既可以深化学习的理解，又能激发学生主动学习的兴趣.配以适当的时间、经验以及对社会、历史、职业道德的修养反思，可以使学生不仅在专业修养上而且在整个CDIO倡导的个人能力、团队能力、系统的适应与调控能力同时得到培养和提高。
5.课程实施
为使CDIO的培养模式能在教学实践中得到体现，采用探究式课堂教学（Inquiring-based Learning）和实践教学（Experimental Learning）新理念；其主要内容为：一是重点更新教学观念，从过去的“以教师为中心，使学生知道什么”的传统教育观念，转变成“以学生为中心，学生学到和用得怎样”的新观念，引导学生“主动学习”；二在教学过程中教师应提出问题引导学生思考研讨，增加主动学习和动手实践，强调分析问题和解决问题的能力，增强概念学习；三是将所有实验课全部并入相关的课程内，任课教师成为该课实验课教师之一，并主导实验内容，统筹安排课程内的实验，并针对现在的学生缺少实际动手能力，安排丰富的设计性和综合性实验，尽量让学生亲自动手和全身心投入进来；四是是压缩授课学时，部分课程采用边讲边实验边讨论的灵活方式，让学生成为课堂上的“主动者”；五是突出培养学生的创新精神、实践能力、自学能力、综合能力、交流沟通与表达能力、团队合作精神和对大系统的适应与调控能力；最后我们为整个培养计划设置丰富的实践项目并辅以工业实习，利用课堂和现代学习场所/实验室使计划具有活泼的、实践的、团队的特色。 由此可见在课堂教学上，主要体现“构想”环节的需求分析部分。帮助学生明晰所学内容在学科知识体系中的位置，找到完善自身知识框架的方向和途径.当学生在头脑中构建并逐步丰富这个知识框架时，学习的方向性和主动性大大提高，在教师的适当引导下，课堂上也更容易出现轻松活跃氛围。
在实验课环节中主要体现“实现”环节的验证。要求学生在实验前进行实验预习，重点训练学生的工程推理能力，加强思维逻辑性；在实验过程中，一方面促使学生体验团队协作和互信互助的意义，另一方面，在实验受挫之后，通过教师启发，学生自己将失败原因分析出来，最有助于其对相关知识的理解和灵活运用。真正地在实践中学真知；在实验总结环节中，注重对实验报告的规范，不仅训练学生训练文字表述能力，而且要求学生在结果分析中对比实测结果与理论结果，找差异析原因，以求发现新原理、新知识，培养学生系统思考和知识发现的能力。
6.课程评价（Operate）
通过精心规划的构思，设计，实施，运作（CDIO）项目，可以引导学生产生对核心专业课程的学习兴趣，从而达到能力培养，综合发展的目的.与以往培养模式的不同之处是：
（1）通过具有导引性的基础课程，引导工程实践入门，激发学生兴趣，让学生尽早领略工程技术之美；
（2）常规课程以相互有机联系的方式传授；
（3）通过贯穿专业核心课程学习全过程的CDIO项目，让学生在学习专业知识的同时亲身体验高级设计过程，使得知识的学习和应用之间形成良性互动。
7.小结
CDIO的核心是一体化教育，是对传统教育理念和模式的一次突破。在课程开发方面，传统的培养思路是，要培养什么能力，就增加哪门课程。而CDIO强调的是一体化，是把学生要培养的这些能力和要提升的素质贯穿于学习的各个方面。人才培养的瓶颈往往在与社会脱节，缺乏对学生实践能力的培养。在卓越技师班教学改革中，要求所有课程都要以具体的三级CDIO实践项目贯穿教学，让学生在项目实践中循序渐进系统掌握核心职业能力。
参考文献
[1]教育部高等教育司.教高司函（2008）86号：关于成立CDIO工程教育模式研究与实践课题组的通知[EB/OL].http：//www.chinacdio.cn/vNews.asp？typeID=37&parentID=33.
[2]Edward F.Crawley，Johan Malmqvist，Soren Ostlund，Doris Brodeur.Rethinking Engineering Education：The CDIO Approach[M].Springer，2007：83.
[3]罗康.泰勒课程与教学的基本原理[M].张阅，译.北京：中国轻工出版社，2008，2.
[4]查荣.高职院校学制技师培养探讨[J].机械制造与自动化，2012（4）.
[5]钟启泉，汪霞，王文静.课程与教学论[M].上海：华东师范大学出版社，2008，166.
[6]张准，钟丽云.基CDIO理念的光电技术实验课程设计与实践[J].实验室研究与探索，2012（8）.
无锡工艺职业技术学院课题《应用电子技术卓越技师班教学模式的研究与实践》（编号：57201120），主持人：查荣。
作者简介：查荣（1982—），男，江苏常熟人，硕士研究生，无锡工艺职业技术学院讲师，教研室主任，主要从事嵌入式系统、信号处理与仿真教学研究。