CDIO教学大纲验证的结果

2023-11-28 理论教育版权反馈

【摘要】：为了获得利益相关者关于CDIO教学大纲的反馈意见，大纲在制定过程中对四类人员进行了调查。例如，CDIO大纲第二层的条目内容与美国工程与技术认证委员会的EC2000标准的3a到3k项进行比对。CDIO的教学大纲与这11项特定品质有着密切的联系，事实上，CDIO大纲更为全面。“设计一个系统以满足所需的要求”隐含了CDIO教学大纲4.3系统的构思与工程化的精神。这样的契合证明了CDIO的教学大纲作为教育目标的完整性和系统性。

制定CDIO详细教学大纲的过程既要考虑在产品开发中用户需求的因素，又要考虑用于学术研究中的其他技术因素。这一过程需要经过专门小组的讨论、文件研究、调查、研讨会和同行评价。专门小组由教师、学生、工业界领袖以及来自不同大学的高级工程研究人员组成。为了保证教学大纲适用于所有工程领域，参与专门小组讨论的成员应由有不同工程背景的人员组成。同时要向这些小组提出问题：“一个工科毕业生应具备哪些具体的知识结构、能力和态度？”

专门小组所形成的结果要与以上四方面主要代表提取出来的主题内容相结合，由此将这些原文件整合成教学大纲的初稿。这些原文件代表了工业界、政府和高等学校对大学毕业生的期待。这里也包括前面所述的美国工程与技术认证委员会EC2000标准、波音公司提出的工程师品质以及麻省理工学院的两个内部文件。

为了获得利益相关者关于CDIO教学大纲的反馈意见，大纲在制定过程中对四类人员进行了调查。这四类人员包括大学教师、工业界领导、新校友（平均年龄是25岁）和老校友（平均年龄是35岁）。结合调查所得的定性意见，由此改进教学大纲的构架、清晰程度和范围。接着由若干不同领域的专家对教学大纲的第二层（X.X层）的条目内容进行审核。最后，将专家的评议结果和其他参考资料相结合，由此确定教学大纲第二层条目的内容。

为确保大纲的全面性并使之容易比较，笔者对CDIO的大纲内容与上面提到的四个标准的源文件材料进行了比对。例如，CDIO大纲第二层的条目内容与美国工程与技术认证委员会的EC2000标准的3a到3k项进行比对。EC2000标准说明认证的工程教学计划应确保已培养了毕业生的11项特定品质。CDIO的教学大纲与这11项特定品质有着密切的联系，事实上，CDIO大纲更为全面。例如，EC2000标准并没有明确提出系统思维（2.3），而CDIO大纲中有许多关于具备的个人能力与态度（2.4）中列出了终身学习能力（3i）。另外，EC2000标准也只是从若干个重要的职业能力和态度（2.5）中列出“职业理解与道德责任”（3f）。

美国工程与技术认证委员会比其他文件更关注参与产品生命周期的全过程，这通过其条款（3c）体现出来：具备设计一个系统、零件和过程的能力，以满足所需的要求。“设计一个系统以满足所需的要求”隐含了CDIO教学大纲4.3系统的构思与工程化的精神。“设计一个零件”对应着大纲中4.4的设计，同时，“设计一个过程”又与大纲中的4.5实施和4.6运行相关。

表3-2　CDIO教学大纲与美国工程与技术认证委员会EC2000标准3的相关性

pagenumber_ebook=81,pagenumber_book=75 (www.chuimin.cn)

注：●关联性强　　　　○关联性良好

美国工程与技术认证委员会EC2000标准3的要求：a.应用数学、自然科学和工程知识的能力。b.设计和操作实验的能力，包括分析处理和解释数据。c.为解决某问题设计系统、部分或者过程的能力。d.在多学科综合团队中工作的能力。e.认识、抽象和解决工程问题的能力。f.良好的职业道德和责任感。g.高效的交流能力。h.通过培训理解工程方案在全球和社会中的冲突。i.认识终生学习的重要性，并具有终生学习的能力。j.关心当前的问题。k.在工程实际中使用现代技术和必备工具的能力。

将CDIO大纲与美国工程与技术认证委员会EC2000标准3进行比较，CDIO教学大纲有两个优势。其次要的优势是前者比后者组织得更加合理。显然，CDIO教学大纲是明确地从现代工程的功能中推衍出来的。也许这样的组织方法并不能使人更清楚怎样进行改变，但却告诉我们改变的理由。其主要优势是它比美国工程与技术认证委员会文件有更详细的各层内容。CDIO教学大纲通过足够的细化对诸如“良好的沟通能力”之类的一般性陈述赋予了实质性的意义。此外，大纲还定义了一些可测试的目标，这些目标对于课程计划的设计和评估都是非常重要的。

与英国工程专业能力标准（UK-SPEC）以及美国工程教育学会所提出的工程教育应该包含的内容进行比对，CDIO教学大纲同样具有更广的内容和更好的可操作性。

无独有偶，CDIO教学大纲的四个方面正好也契合了联合国教科文组织关于教育的四大支柱：“技术知识与推理”对应“learning to know”，“个人能力、职业能力和职业道德”对应“learning　to　be”，“人际交往能力：团队协作和沟通”对应“learning to live together”，“企业与社会环境背景中，构思、设计、实施及运行系统”对应“learning to do”。这样的契合证明了CDIO的教学大纲作为教育目标的完整性和系统性。

CDIO教学大纲涵盖了工程师作为一个职业广泛的能力谱。每个专业、每个学生可能根据自身的特色和兴趣有选择性的发展。CDIO开发者给出了一个例子（图3-6），说明CDIO能力的不同组合可能产生不同的工程师。这样的优越性使它可以适应不同专业、不同个体、不同时间的需要。现代工程实践的基本特征就是个人的角色要随时间而改变和进步。新毕业的工程师应该能够与其他不同职业类型的人交流，适应多学科工程实践的要求，并根据个人的兴趣、实践的机会和成长的环境逐步找到自己的位置。

CDIO教学大纲验证的结果

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