劉開偉，丁　益，吳修勝，王愛國，徐海燕，孫道勝

（安徽建筑大學　材料與化學工程學院，安徽　合肥　230022）

國際工程教育認證制度是以學生的“學習結果”為導向的認證標準，將“畢業(yè)生素質”作為質量準則，通過非官方的專業(yè)認證機構對高校的工科專業(yè)進行教育質量評估[1].目前，工程教育認證制度已經(jīng)得到我國高校的廣泛認可，中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會頒布了2015年認證的通用標準中對畢業(yè)生素質提出了12個具體的畢業(yè)要求，即工程知識、問題分析、設計/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團隊、溝通、項目管理和終身學習.畢業(yè)生如何在本科學習過程中具有這些良好的畢業(yè)素質，成為高等教育者面前的一個重要課題.

安徽建筑大學無機非金屬材料工程是學校重點建設的專業(yè)之一，分別于2008年和2009年獲得安徽省特色專業(yè)和國家級特色專業(yè)，也是我校實施CDIO工程教育試點專業(yè)之一，同時結合新時期國家“五位一體”高等教育評估制度[2]，我校的無機非金屬材料工程在2016年6月接受了全國工程教育專業(yè)認證現(xiàn)場考查專家組的現(xiàn)場考查.我校無機非金屬材料專業(yè)共開設了《材料科學與工程綜合實踐》《水泥基材料設計與控制》《建筑節(jié)能維護體系選擇與評價》和《材料工程設計》四個CDIO項目，系統(tǒng)地培養(yǎng)學生方案設計、創(chuàng)新思考、團隊協(xié)作和溝通等能力，本文以《材料科學與工程綜合實踐》CDIO項目為例，淺談基于任務驅動的CDIO項目理念的課程改革改革探索對無機非金屬材料工程專業(yè)認證畢業(yè)目標達成的貢獻[3].

1　教學方式

1.1　任務驅動式教學

任務驅動主要是基于實踐成面的教學方式，核心是“能力鍛煉”和“做中學、學中做”.專業(yè)知識在專業(yè)領域的實踐可以有效地加強實踐技能和對知識的歸納、總結.任務驅動的CDIO就是一個項目導向型的教學系統(tǒng).《材料科學與工程綜合實踐》項目要求所有學生自由組隊，以4-6人為小組選擇一名導師完成一種材料的設計，如“彩色微晶玻璃的設計與制備”“低溫共燒陶瓷的設計與制備”“壓敏陶瓷的設計與制備”等.學生在項目任務的驅動下，圍繞一個個小任務，不斷地去整合知識體系、重鑄知識結構、挖掘不同課程知識的內(nèi)在聯(lián)系、進行主動探索或互動協(xié)作，會進入一個主動、積極、創(chuàng)造性的求學過程.教師在整個項目中則主要是分解項目體系、引導知識體系的構建、監(jiān)督實踐過程、跟蹤評價，系統(tǒng)推進學生的能力達成[4].

1.3　學習結果能力化

傳統(tǒng)的課程要求學生完成卷面考試或者完成實驗的總結報告，教學主要瞄準各個知識點，而該CDIO則是要求學生在項目實施結束后每人提交個人能力報告，報告內(nèi)容需要學生自我證明在項目完成后具有一定的文獻檢索和閱讀、自主學習、材料的設計、方案的設計、認識材料與環(huán)境的關系、數(shù)據(jù)分析、動手能力、團隊合作以及課程知識點的實際運用這九個能力.該CDIO不需要學生的實驗一定獲得成功，而是以項目任務為載體，學生在項目過程中通過持續(xù)瞄準預期的學習結果可有效驅動整個工程專業(yè)認證的畢業(yè)目標達成，完成能力化[5,6].

2　課程內(nèi)容

2.1　課程內(nèi)容工程化

項目中4-6人的團隊合作模式明顯提升了學生認識個人與團隊之間的關系，同時項目設計緊密結合課程知識體系和學生的興趣，對目前社會上熱門的工程材料進行設計和制備，如低溫共燒陶瓷、壓敏陶瓷、微晶玻璃等.項目的工程化可以大大激發(fā)學生對材料問題的分析，學生會主動查閱資料，學習課程理論知識，帶著問題坐進課堂，能夠讓學生真正地體會到“學中做、做中學”，讓專業(yè)知識工程化、易懂化，可以提高學生識別、分析和解決工程問題的興趣和能力.

2.2　課程內(nèi)容一體化

該CDIO項目的實施是與《無機材料科學基礎》《材料物理性能》和《現(xiàn)代測試方法》三門理論課程的學習同時進行的，這三門課程作為無機非金屬材料工程專業(yè)的主干專業(yè)基礎課程，在教學的過程中內(nèi)容繁雜，各課程、各章節(jié)自成體系，彼此相對較為獨立，學生學習枯燥無味.而該CDIO項目為載體整個項目過程中包含的材料的設計—材料制備-物理性能測試與分析—微觀結構測試與分析，可以綜合、連貫地幫助掌握這三門課程的理論知識，讓學生感性、直接地建立材料組成—材料結構—材料性能的內(nèi)在聯(lián)系，打破了傳統(tǒng)各課程之間的界限，整合共性，突出個性，讓各專業(yè)課程無界化，從而使學生具有扎實的工程理論知識.

3　學生角色

傳統(tǒng)的教學課堂始終圍繞“以教師為中心”[7]，從根本上忽視了學生的主體位置，學生是被動的學習者，學生只會將重心放在老師希望學生掌握的知識點上，只是強調對知識的掌握，對所學的知識能在哪里得到應用一片茫然.該CDIO項目則所有的舉措都是為了培養(yǎng)CDIO能力，直接的由教師中心變?yōu)閷W生中心.學生是整個項目實施的主體，學生需要在項目過程中參加答辯、提交個人報告和總結報告，接受同學、指導老師和評委老師的評分，因此在任務驅動下學生會即使進行自我查閱文獻、設計實驗、團隊協(xié)調、實驗安排、數(shù)據(jù)的分析等，側重于發(fā)展學生的高階能力，讓學生具備主動學習、終身學習的能力，同時也加強了學生與學生、老師與學生之間的互動.

4　考核方式

傳統(tǒng)的考核方式主要是間隙的總結性評價，強調單元知識的學習，而該CDIO理念下的考核方式則是持續(xù)的達成性的評價[8].學生的成績一共由組內(nèi)互評（20分）、組間互評（10分）、指導老師評分（40分）、答辯成績（30分）得分四個部分組成，其中答辯成績分為四次，根據(jù)項目的實施分為文獻調研、方案設計、方案實施和項目總結四個階段，每次由四位評委老師的平均分組成.四個部分的所有成績的打分依據(jù)都是不同的能力要求，如指導老師的打分分為八個部分，如能否識別和判斷材料設計、材料生產(chǎn)及應用過程中的關鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)，并提出問題的解決方案；能否運用材料科學與工程學科的基礎理論，根據(jù)對象特征，設計可行的實驗方案；能否選擇或搭建實驗裝置，采用科學的實驗方法，安全的開展實驗；能否正確的采集、整理實驗數(shù)據(jù)對實驗結果能夠進行分析解釋；能否利用圖書館和計算機通過網(wǎng)絡進行文獻檢索和資料查；能否理解工程活動中運用的相關技術、資源和工具的局限性；能否與團隊其他成員有效溝通，聽取并綜合團隊其他成員的意見與建議，做出合理決策；是否具備自主學習的知識基礎，了解拓展知識和能力途徑.其他部分的打分也是同樣有相應的能力要求，因此根據(jù)項目實施的特點，通過持續(xù)跟蹤式的能力評價方式可以有效地對目標達成情況進行要求和考核，有效地從本質上滿足工程專業(yè)認證的內(nèi)涵要求.

5　結束語

實踐表明，在以“學習結果”為導向的認證標準下，引入任務式CDIO理念，應用項目導向的任務驅動教學方法，結合能力評估的考核方式可以從本質上滿足工程專業(yè)認證的內(nèi)涵要求，是對應用科學回歸本位的一次嘗試，對培養(yǎng)市場需要、認可的人才具有積極的意義.

參考文獻：

〔1〕Xiong Guangjing,Lu Xiaohua.A CDIO curriculum development in a civil engineering programme[J].World Transactions on Engineering and Technology Education,2007,6(2):341-344.

〔2〕陶勇芳,商存慧.CDIO大綱對高等工科教育創(chuàng)新的啟示[J].中國高教研究,2006(11):81-83.

〔3〕張全爭,田長安,魯紅典,等.卓越工程師教育培養(yǎng)計劃下教學體系的構建——以合肥學院無機非金屬材料工程專業(yè)為例[J].赤峰學院學報(哲學社會科學版),2016,37(12):247-249.

〔4〕葛金龍,王傳虎.《無機材料科學基礎》教學改革探討與實踐[J].赤峰學院學報(自然版),2011,27(4):259-260.

〔5〕張璇,李彤.結合CDIO教育理念與案例教學進行教學探索與實踐 [J].教育與教學研究,2008(24):155-157.

〔6〕高英力.基于CDIO理念的土木工程材料教學模式探索與實踐[J].長沙鐵道學院學報（社會科學版）,2010,11(3):89-90.

〔7〕謝清明.論CDIO培養(yǎng)模式的教育理論基礎[J].教育與職業(yè),2010(26):184-185.

〔8〕王存文,韓高軍,雷家彬.高等工程教育如何回歸工程實踐—以省屬工科類高校為例[J].高等工程教育研究,2012(4):34-39.