1、CDIO工程教育理念下的人才一體化培養體系探索信息科學技術學院 吳麗華 2019年10月29日 CDIO工程教育理念下的信息科學技術學院 吳麗華 背景 提高質量是高等教育的生命線。 深化改革，提高質量，走以質量提升為核心的內涵式發展道路。 國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2019-2050） 背景 提高質量是高等教育的生背景 特別強調創立高校與科研院所、行業、企業聯合培養人才的新機制，強化實踐教學環節，支持學生參與科學研究，支持與境外高水平教育、科研機構建立聯合研發基地。 國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2019-2050） 背景 課程教學改革面臨的挑戰學科內容學習和能力培養間存在沖突；教

2、師不愿意減少教學內容覆蓋面；師生不愿意改變慣有的教學方式；教師缺乏實施相應改革的專業能力。 25%就讀于美國14所名校的中國留學生被勸退，他們共同特點都是曾經的高分考生。 重慶時報2019年6月4日課程教學改革面臨的挑戰學科內容學習和能力培養間存在沖突； 人才培養目標要求 工程教育專業認證通用標準中，人才培養涉及兩個階段的目標要求： 畢業要求 學生畢業時，所應該掌握知識和能力的具體描述。 培養目標 畢業后5年左右，可達到的職業和專業成就的總體描述。 因此，2019新人才培養方案應有科學體系、有前瞻性，并能適應社會經濟發展。人才培養目標要求 主要內容一體化培養體系基本框架學生能力評估模型與方法一

3、體化教學過程構建實施學生能力評估過程的組織主要內容一體化培養體系基本框架主要內容一體化培養體系基本框架學生能力評估模型與方法一體化教學過程構建實施學生能力評估過程的組織主要內容一體化培養體系基本框架一體化培養體系理念 人才培養是一個系統工程，為達到培養目標要求，需要從全局著手，統籌考慮現代教育環境中的每個培養環節與要素，構建一個規范完善、相互協調、彼此促進、可持續優化的人才培養體系。采用“自頂向下”的設計理念： 整體考慮人才培養過程中的每個要素； 有計劃地構建各培養環節的培養過程； 充分考慮各環節特點及之間互補關系； 基于要素評估結果，實施全局持續優化。一體化培養體系理念 人才培養是一個系統工

4、程，為達到培養體系要素水平型要素垂直型要素實施性要素教育理念、教育制度培養模式、管理模式教學模式、評估模式規劃模式資源性要素基礎設施、校園文化師資隊伍、課程體系實施性要素：對人才培養實施有重要影響的單元資源性要素：為人才培養提供基礎與保障的單元水平型要素：全局要素，涉及多個子過程，變化較慢垂直型要素：局部要素，涉及單個子過程，變化較快培養體系要素水平型要素垂直型要素實施性要素教育理念、教育制度培養體系架構培養過程可控與可調性培養目標實現的連續性設計原則：整體框架：規劃為先導評估為手段能力為目標教學評技能理論技術工程規劃過程教學過程評估過程培養體系架構培養過程可控與可調性設計原則：整體框架：規劃

5、為先培養體系主要內容一體化 培養方案組織與優化一體化 課堂教學過程的組織一體化 實踐過程構建與實施一體化 課外研學組織與實施一體化 師資隊伍建設與優化叢 書 名：工程教育叢書 作 者：胡志剛，任勝兵編著 出 版 社：高等教育出版社 出版時間：2019-1-1 培養體系主要內容一體化 培養方案組織與優化叢 書 名：工程教培養方案組織 以CDIO培養模式為指導，制定以能力培養為目標的培養方案； 突出課程之間、以及知識與能力之間的關聯關系，形成以能力培養為主線的課程系列； 以課程系列為關鍵域，構建培養方案體系框架； 構建多層次實踐環節，注重培養人際交往能力，以及產品、過程和系統的設計與實施能力。設計

6、主要原則：CDIO （Conceive、Design、Implement、Operate) （構思、設計、實施、運作）工程教育理念CDIO 創新實踐示范中心（學生創新、創業項目） 培養方案組織 以CDIO培養模式為指導，制定以能力培養為目培養方案組織（2）培養方案整體架構 課程分4個模塊(公共課程、大類課程、專業課程、實踐環節)， 設置13個系列，作為能力評估時成熟度等級的關鍵域。公共課程大類課程專業課程實踐環節基礎級外語系列人文素質系列數學系列計算理論系列計算系統系列開發工具系列基礎設計系列專業級工程技術系列工程管理系列專業設計系列應用研究級創新創業系列工程實踐系列科研訓練系列培養方案組織（

7、2）培養方案整體架構 課程分4個模塊主要內容一體化培養體系基本框架學生能力評估模型與方法一體化教學過程構建實施學生能力評估過程的組織主要內容一體化培養體系基本框架能力成熟度評估模型 借鑒CMM (Capability Maturity Model)評估體系，對教學過程能力成熟度進行評估 。 學生能力培養，需要針對性建立一套系統的能力評估與改進體系。 學生與教師是人才培養過程中兩個重要主體，為跟蹤、評價培養效果，分別構建了學生、教師及教學團隊能力成熟度模型，并建立了一整套評估機制與方法。能力成熟度評估模型 借鑒CMM (Capabil示例：學生能力成熟度模型S-CMM初始級基礎級專業級應用研究級

8、第1,2學年第3學年第4學年具有較好的英語與數學基礎，但對專業了解不全，基于項目的學習是無序的 。掌握了專業學科理論基礎知識，能有目的地選擇專業課程學習，能根據課程需要進行基于小規模項目的學習，學習過程是穩定的。系統地掌握了專業知識，熟悉基于項目的專業學習過程，能綜合運用專業知識分析和解決一般實際項目問題，學習過程是獨立自主的 。有專業實踐經驗，能發現項目中存在的問題并進行研究，能根據項目需要自發學習新知識，優化自身的知識體系與專業技能。 能力成熟度等級 特征 示例：學生能力成熟度模型S-CMM初始級基礎級專業級應用研究學生能力成熟度模型內部結構學生能力成熟級別知識面課程模塊關鍵域關鍵實踐標示

9、具有體現包含描述 每個關鍵域應達到一定的要求，才表明實現了該關鍵域。每個關鍵域由若干關鍵課程構成。學生能力成熟度模型內部結構學生能力成熟級別知識面課程模塊關鍵基于能力評估的人才培養模式培養過程管理基于項目的學習過程項目學生能力構思設計實施運行引導監督 數據 培養方案能力評估培養效果 改進 輸入 優化 輸入 輸入 CDIO過程基于能力評估的人才培養模式培養過程管理基于項目的學習過程項目一體化課程計劃設計過程模型大學教師企業領導新老校友調查培養目標已有條件能力數據整理能力評估課程計劃基準設計課程系列設計教學課程課程計劃實施S-CMM模型一體化課程計劃設計過程模型大學教師培養已有能力能力課程設計設學

10、生能力評估要點培養重點主要能力觀測點一年級專業技能 系統實現能力 科學思維能力二年級專業理論 系統設計能力 系統思維能力 外語交流能力三年級技術方法 系統構思能力 團隊合作能力 規范掌控能力 技術改進能力四年級工程實施 系統演化能力 工程思維能力 工程溝通能力 組織管理能力學生能力評估要點培養重點主要能力觀測點一年級專業技能 系統學生能力評估與改進模型 準 備 高素質 人才實施情況培養過程實施 評估規范能力缺陷改進建議S-CMM培養過程人才需求 評 估總 結 反饋與調整 大學新生學生能力評估與改進模型 準 備 高素質 實培養過程實施 評主要內容一體化培養體系基本框架學生能力評估模型與方法一體化

11、教學過程構建實施學生能力評估過程的組織主要內容一體化培養體系基本框架面向能力培養的課程教學基本思路： 將能力學習效果融合到課程中，通過應用、反饋和反思的循環獲得新的理論內容。 在設計學生學習活動時，區分膚淺學習和深入學習內容，通過理論與實踐結合，激發其學習積極性、增強信心，為勝任工作奠定基礎。面向能力培養的課程教學基本思路：課程學習預期效果構建預期學習效果的具體要求： 描述學生在課程學習后能做什么，包括知識、能力、素養。 學生須達到的理解水平和能力水平。 應該可以通過可觀測的表現來評價。 如何設計任務？ 采用哪些手段？ 如何有效評估？ 課程學習預期效果構建預期學習效果的具體要求： 課程教學方法

12、 使學生直接參與思考和解決問題的活動。提高學習動力，達到預期效果，形成終生學習習慣。 Muddy卡片 授課疑點卡，通過收集課堂反饋測定學生理解方面的不足。 概念問題 通過設計多項選擇題收集學生反饋，了解學生是否理解知識并糾正誤解。 選題可有多個正確答案，學生可當場回答或討論。 自選講題 提前制定或學生自選Topic，主動或隨機選擇學生介紹。 基于項目的學習、仿真、案例學習。課程教學方法 使學生直接參與思考和解決問題的活動課程考評方法 采用多種方法結合 口頭考核 隨堂考核 自選講題 附加練習 學生互評課程考評方法 采用多種方法結合主要內容一體化培養體系基本框架學生能力評估模型與方法一體化教學過程

13、構建實施學生能力評估過程的組織主要內容一體化培養體系基本框架學生能力成熟度評估實踐學院測評：課程考核結果分析； 問卷調查，理論考試，實踐能力考核。企業測評：學生解決實際問題能力及其綜合素質的評估。學生能力成熟度評估方式：學院測評與企業測評相結合學生能力成熟度評估實踐學院測評：課程考核結果分析；學生能力成學生能力評估過程組織評估對象：各年級隨機抽取10%學生（約20人）評估內容：按照各年級主要能力觀察點分別考察評估方式： 課程考核與平時記錄相結合 教師評價與學生評價相結合 基礎理論與實踐能力相結合 課程學習與課外研學相結合 學院測評與企業測評相結合 學生能力評估過程組織評估對象：各年級隨機抽取1

14、0%學生（約2能力評估實踐：2019屆畢業生能力評估實踐：2019屆畢業生評估結果分析 主要成因培養方案課程間互補性不強 大型實踐環節偏少課外培養環節欠規范 面向能力的課程系列不清晰師資隊伍工程教育理念理解不深 工程實踐經驗相對欠缺基于項目教學準備不充分 聘任企業教師數量不足教學環節重理論輕實踐 課程實踐內容滯后案例組織系統性不夠 課程間案例關聯性弱實踐環節實踐教學系統性不強 實踐教學層次不明顯創新訓練平臺不完善 實際企業環境了解不夠課外環節內容安排缺乏系統性 內容組織缺乏針對性創新創業氛圍不濃厚 創新團隊活動不深入評估結果分析 主要成因培養方基于評估結果的持續優化主要優化措施：調整培養方案，優化課程設置；構建面向能力培養的課程系列；組織教師系統學習工程教育理念與方法；組織教師參加工程教育方法與課程培訓；一體化構建課程系列內容與案例；強化基于項目的教學過程實施；構建多層次的大型項目實踐環節；建立創新項目訓練環境與平臺；設置課外研學學分，系統規劃課外實踐環節；積極引導、規范組織創新團隊系列活動。基于評估結果的持續優化主要優化措施：工程人才一體化培養體系探索與實踐本書共有8章：第1章簡要介紹了一體化培養體系的背景與構建思想；第2章詳細介紹了一體化培養體系的基本框架和實施要素；第3章介紹了基于CMM的能力成熟度評估、改