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与能力训练

时间:2022-10-20 百科知识 版权反馈
【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,它以产品从研发到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。针对测控技术与仪器专业培养信息技术领域测量控制与仪器仪表类人才的目标要求,实施实验室开放,开展多种形式的科技创新活动,培养学生自主实验兴趣,提高学生实践能力和创新意识。

CDIO、DIY与能力训练

凌振宝,田 地

(吉林大学,长春130026)

一、CDIO工程教育背景

工程人才短缺和工程教育质量问题,是全世界面临的共同问题。从1986年开始,美国国家科学基金会(NSF)逐年加大对工程教育研究的资助;美国国家研究委员会(NRC)、国家工程院(NAE)和美国工程教育学会(ASEE)也纷纷展开调查和制定战略计划,积极推进工程教育改革;MIT、斯坦福等名校的工程教育都进行了整体改革。1993年欧洲国家工程联合会启动了名为EUR-ACE(Accre ditation of European Engineering Programs and Graduates)的计划,旨在成立统一的欧洲工程教育认证体系,指导欧洲大陆的工程教育改革,以提高欧洲大陆的竞争力。欧洲工程教育的改革方向和侧重点与美国一样:在继续保持科学基础的前提下,着重强调加强工程实践训练,加强各种能力的培养;在内容上强调综合与集成(自然科学人文社会科学的结合、工程与经济管理的结合)[1]

在此背景下,麻省理工学院以美国工程院院士Ed.Crawley教授为首的团队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获Knut and Alice Wallenberg基金会近1 600万美元巨额资助,经过4年的探索研究后创立了CDIO工程教育理念并成立了CDIO国际合作组织。CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)4个英文单词的缩写,它是“做中学”和“基于项目教育和学习”(Project based education and learning)的集中概括和抽象表达[2]。它以工程项目(包括产品、生产流程和系统)从研发到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。目前已有几十所世界著名大学加入了CDIO国际组织。2005年,加拿大工程院院士、中国教育部长江讲座教授顾佩华教授加盟汕头大学,率先将CDIO教学改革理念引入汕头大学。此后,汕头大学参考了美国麻省理工学院等国内外院校的课程设置情况,以及我国相关专业指导委员会的课程设置建议与范例,制定出全套综合性CDIO课程计划及课程大纲,并在工科专业中推行CDIO工程教育培养模式。另外,鉴于我国传统的工程教育模式以学科知识为核心,缺乏对历史、社会和环境的认知与责任方面的教育,为更好地实现工程教育改革目标,汕头大学在CDIO的基础上,创新性地提出建立EIP-CDIO培养模式,即注重道德(Ethics)、诚信(In-tegrity)和职业素质(Professionalism)的培养,将职业、道德和诚信(EIP)与构思、设计、实现、运作(CDIO)进行有机结合,强调做人与做事的关系,做人通过做事体现,做事通过做人保证,并在培养过程中既继承中国优秀教育、文化传统,又紧密结合中国的现实,从而突出了文化整体、工程特点和实践作用[3]

2006年,经国际工程教育合作组织(CDIO委员会)评定,汕头大学成为中国高校第一个CDIO成员。2008年1月,汕头大学“EIP-CDIO工程教育模式创新实验区”被批准成为“教育部2007年度人才培养模式创新实验区”,并与联合国教科文组织产学合作教席合作成立了“联合国教科文组织产学合作教席汕头大学CDIO教育模式示范基地”。2008年5月,教育部举办了“2008年中国CDIO工程教育模式研讨会”,来自全国100所高校近200名代表出席会议并参与了研讨,原华中科技大学校长杨叔子院士作了题为《谈谈我对“CDIO——工程文化教育”的认识》的报告,清华大学等高校及企业代表也分别作了专题报告[4]

二、CDIO能力培养

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,它以产品从研发到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。可见,测控技术与仪器专业要培养CDIO工程教育模式的创新型人才,应根据中国工程领域的实际情况,依据CDIO工程教育先进理念,从技术知识与推理、个人职业技能与素质、人际关系、团队与沟通以及在企业与社会环境下的构思、设计、实现与运作四个方面修订培养方案和制定教学大纲,加强师资队伍建设,改革教学方法和手段,改革考核或评价学生方式,改善学习环境。强调应用技术和学科基础,搭建工程基础知识平台,提供更多的实践机会,使学生掌握通用测试仪器设备的操作技能,为新产品或新系统开发的设计和开发奠定坚实的基础。

测控技术与仪器专业要结合工程实践教和学,培养符合产业需要的具有全面能力和素质的技术创新人才。正如温家宝总理所讲,“在做中学,才是真正的学,在做中教,才是真正的教”。首先教师要与时俱进,不断提高业务水平,将最新成果和先进技术通过课堂或实验传授给学生;其次,推进PBL教学方式,所谓PBL,是“Project Based Learning”的缩写,可译为“基于项目的学习”,也可是“Problem Based Learning”的缩写,可译为“基于问题的学习”,即“做中学”[5]。实际上,在有限的学制中,教师不可能将未来工作中所需知识完全传授给学生,最好且行之有效的方法是按照各种完整的项目组织知识,交给学生去做、去学,在反反复复的基于项目的学习中形成各种能力。学生在完成项目的过程中,一定会学到许多课堂甚至教材没有的知识,但比知识更重要的是获得能力,这是学生取之不尽用之不竭的资源。

三、DIY能力培养

DIY是“Do It Yourself”的缩写,可译为“自己动手做”,即“亲力亲为”。DIY最初流行于计算机爱好者中,主要指自己动手组装电脑;接着又兴起各种形式的DIY活动,如自己拍摄视频,称为视频DIY,在我国社会主义建设初期,“自力更生,艰苦奋斗”不仅是口号,更体现了DIY精神。针对测控技术与仪器专业培养信息技术领域测量控制与仪器仪表类人才的目标要求,实施实验室开放,开展多种形式的科技创新活动,培养学生自主实验兴趣,提高学生实践能力和创新意识。为实现这一目标,应开设以实践为主、与学生科技创新活动紧密结合的课程,提供实验环境;结合教育部“质量工程”精神,鼓励学生申报并完成各级(国家级、省级、校级和院级)“大学生创新性实验计划”项目;利用教师承担的科研课题和企业实际需求,提炼出适合本科生完成的科研训练项目[6];组织承办多种形式学科竞赛,扩大学生的参与面;征集课程综合课外实验项目,让更多学生有机会得到锻炼;支持学生题目自拟、方案自选的“自主式”实验项目[7]。通过开展DIY活动,学生的探索知识、分析问题和解决问题能力,自主、创新能力,实践认知能力和综合素质能力将得到显著提高。由于项目涉及多学科领域知识或工作量较大,通常需要由几位学生采用任务分解,明确分工,各负其责的方式完成,这样又培养了学生团结协作的精神。

四、结束语

测控技术与仪器专业开展CDIO和DIY工程教育模式研究与实践对培养学生综合素质、创新意识、创新能力和综合知识运用能力以及提高学生实践动手能力具有重要意义和推广价值,是高等教育教学改革的大趋势,符合测控技术与仪器专业人才国际化的培养目标,不仅是国家的需求也是社会的需求和时代的主题。

参考文献

[1]查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教育,2008,5:16-19.

[2]EDWARD F CRAWLEY.The CDIO syllabus:a statement of goals for undergraduate engineering education [R].The MIT CDIO Syllabus Report,2001.

[3]杨叔子.谈谈我对“CDIO——工程文化教育”的认识[J].中国大学教育,2008,9:6-7.

[4]“2008中国CDIO工程教育模研讨会”会议纪要[J].中国大学教育,2008,9:95-96.

[5]L TO,S.SAGE.Problems as possibilities:problem—based learning for K-16 education(2nd Edition)[M].ALEXANDRIA,VA:Association of supervision and curriculum development.2002.15-16.

[6]程德福,凌振宝.仪器电气大学生创新实践示范基地建设[C],高等学校实践教学改革的研究与实践,吉林大学出版社,2007.

[7]凌振宝,林君,程德福,等.仪器仪表专业实验教学平台建设与实践[J].实验技术与管理.2007,24 (7):39-43.

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