一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建

陆小华

2012年11月30日

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建

主要内容

一体化培养模式的内涵一 体化培养模式的内涵

一体化课程体系构建的要求二 体化课程体系构建的要求

三 一体化课程体系构建示例三

问题讨论四

体化课程体系构建示例

问题讨论四

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建

一、一体化培养模式的内涵一、一体化培养模式的内涵、 体化培养模式的内涵、 体化培养模式的内涵

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建一、一体化培养模式的内涵一、一体化培养模式的内涵

几个问题：

一个专业的培养方案（教学计划）是怎样产生的？

一个专业的培养目标如何落实？怎么检验？

专业培养计划中课程选择、顺序安排的依据是什么？是什么？

PBL目标是什么？目标的来源？PBL目标是什么？目标的来源？

为什么要做教改？这次教改和上次教改的关系是什么？

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建一、一体化培养模式的内涵一、一体化培养模式的内涵

教育的教育的

根本问题根本问题培养什么人培养什么人 怎样培养人怎样培养人培养什么人培养什么人 怎样培养人怎样培养人

1. 课程体系1. 社会需求2. 基本定位3 特色

1. 课程体系2. 教学方法3. 学习方法4 考核方法

持续改进持续改进3. 特色4. 培养标准5. …

4. 考核方法5. 环境与资源6. …

采用一体化培养模式采用一体化培养模式

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建一、一体化培养模式的内涵一、一体化培养模式的内涵

培养什么人的问题：

现代工程师所从事的工作就是服务于现代工现代工程师所从事的工作就是服务于现代工业产品从构思研发到运行改良乃至终结废弃的生命全过程

在这个服务过程中他们不仅需要学科知识，包而且包括学生的终身学习能力、团队交流能

力和和在企业和社会环境下的构思-设计-实境 设计 实施-运行能力

以CDIO为背景环境（context）-以CDIO为背景环境（context）

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怎样培养人的问题：

• 大部分人的学习都是从具体到抽象，例如：从操作物件到理解理论概念

• 刚踏进大学的学生缺乏建造和修理的经验（动手能力））

• 设计-实现活动及其它形式的体验式学习为学生建立• 设计 实现活动及其它形式的体验式学习为学生建立认知框架，学生需要具有这种认知框架才能对基本理论有更深的理解论有更深的理解

• 这样的学习方式对学习产品、过程和系统的构建能力这样的学习方式对学习产品 过程和系统的构建能力和对加深技术知识的理解具有双重的作用

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建一、一体化培养模式的内涵一、一体化培养模式的内涵

CDIO的基本内容

1个愿景（vision）（定位）

1个大纲 – 对学生4个层面的能力要求（培养什么人）

12条标准 – 对是否实践CDIO教学理念的判定标准，对培养计划、课程结构、的判定标准，对培养计划、课程结构、教学方法、教学评估和学生考核等方面进行指导 （如何培养人）进行指导 （如何培养人）

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CDIO的愿景

CDIO教育在产品、过程或系统的构思-设计-实施-运行的背景环境下强调基础知计 实施 运行的背景环境下强调基础知识学习。CDIO的目标是把学生培养成能够够：

掌握深厚的技术基础知识掌握深厚的技术基础知识；

领导新产品和新系统的开发与运行；领导新产品和新系统的开发与运行；

理解技术的研究与发展对社会的重要性理解技术的研究与发展对社会的重要性和战略影响。

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建一、一体化培养模式的内涵一、一体化培养模式的内涵

现代工程师总是在领导或具体从事产品、过程或系统的构思、设计、实现

和运行中的某个环节或全部过程 因此CDIO教学大纲以此过程为基础和运行中的某个环节或全部过程，因此CDIO教学大纲以此过程为基础

构思 设计 实现 运行

目标 概念设计 初步设计 施工设计 元件制造 系统整合、测试 全生命支持 演化目标 概念设计 初步设计 施工设计 元件制造 系统整合、测试 全生命支持 演化

-商业战略

-技术战略

-客户需求

-需求

-功能

-概念

-需求定位

-模型开发

-系统分析

-元件设计

-需求确

-硬件制造

-软件编程

-资源

-系统整合

-系统测试

-改进

-销售和铺货

-运行

-系统改进

-产品-客户需求

-目标

-竞争

项目计划

-概念

-技术

-构建

平台计划

-系统分析

-系统解构

-界面要求

需求确认

-失效和预案分析

-资源

-元件测试

-元件改进

-改进

-取得认证

-投产

交货

运行

-物流

-客户服务

-维护与维

产品家族扩张

-退休-项目计划

-商业计划

-平台计划

-市场定位

-法规

供应商

-确认设计

-交货 维护与维修

-回收

-升级-供应商

-承诺

升级

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建一、一体化培养模式的内涵一、一体化培养模式的内涵

培养目标的分解与细化培养目标的分解与细化

培养目标需要细化到可落实、可观测的程度

例：目标：培养学生分析问题与解决问题的能力

工程推理和解决问题的能力包括：

发现问题和系统表述问题

建模

评估数据和问题表像，建立假设、分析偏差源，把握总体目标、

分清事情的主次。

建模

作出估计与定性分析

进行带有不确定性的分析

提出解决方法和建议

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建一、一体化培养模式的内涵一、一体化培养模式的内涵

培养目标的分解与细化培养目标的分解与细化

培养目标需要细化到可落实、可观测的程度(例)

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建一、一体化培养模式的内涵一、一体化培养模式的内涵

培养目标的分解与细化培养目标的分解与细化

培养目标需要细化到可落实、可观测的程度(例)

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建一、一体化培养模式的内涵一、一体化培养模式的内涵

内涵内涵

课程体系、教学方法、学习方法知识 能力

培养目标、培养理念

与 体

学习方法、考核方式和持续改进的

知识、能力和素质培养

的一体化与课程体系

的一体化设计

持续改进的一体化设计实现

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建一、一体化培养模式的内涵一、一体化培养模式的内涵

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建

二、一体化课程体系构建的要求二、一体化课程体系构建的要求二、 体化课程体系构建的要求二、 体化课程体系构建的要求

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建二、一体化课程体系构建的要求二、一体化课程体系构建的要求

根据前两讲已经建立了专业培养的目标：专业培养标准 现在需要根据专业培养标准构建与培养标准，现在需要根据专业培养标准构建与培养标准相应的课程体系，CDIO标准3要求：培养标准相应的课程体系，CDIO标准3要求：

教学计划明确阐明各学科知识间的联系和工程教学计划明确阐明各学科知识间的联系和工程能力与素质培养目标力 养

课内外培养环节均包括具体培养目标课内外培养环节均包括具体培养目标

师生都明确知道这些培养目标要求（引导性）

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建二、一体化课程体系构建的要求二、一体化课程体系构建的要求

以下四种常见的课程体系构建方式，垂直方向表示学科知识。水平方向表示工程能力识。水平方向表示工程能力

严格的学科课程：只由学科知识

学徒模式：基于项目的

基于问题的课程：围绕问题构

一体化的课程：围绕学科知识构建课程 并只由学科知识

构建课程，并没有明确的能

基于项目的培养，不传授学科知识

围绕问题构建课程，并与学科知识

构建课程，并与项目和工程能力培养相交

力要求与学科知识相交叉

能力培养相交叉

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建二、一体化课程体系构建的要求二、一体化课程体系构建的要求

建立培养标准和培养环节之间关系（培养目标实现矩阵）

将培养目标从简单到复杂排序

以现有教学方案为基础

确定已经在现存课程中实现的能力培养，如有必要适当改善

组织骨干教师实施

必要时创建新的课程

充分利用课程的顺序结构

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建二、一体化课程体系构建的要求二、一体化课程体系构建的要求

常见的课程编制方式

传统型 顺序型传统型 顺序型

总线型模块型 总线型模块型

同步型连接型/合并型型

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建二、一体化课程体系构建的要求二、一体化课程体系构建的要求

课程设计与培养目标一致

是什么 如何做

专业培养目标（文件）

专业理念（文件）

是什么 如何做

专业培养标准1.1.11.222.12.2

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建

三、一体化课程体系构建示例三、一体化课程体系构建示例三、 体化课程体系构建示例三、 体化课程体系构建示例

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建三、一体化课程体系构建的示例三、一体化课程体系构建的示例

3 2 交流能力

麻省理工学院航空航天系CDIO培养目标的一体化实现

3.2 交流能力实现顺序 实施环节

撰写个人的简短结构报告。建立草图、撰写个人的简短结构报告。建立草图、图表和简单的图形。实践简单的人际交流

Unified Engineering 16.01-16.04

撰写个人或小组的简短的报告，例如实验报告

Thermal Energy16.05，controls 16.06, Dynamics 16.08

专业课程专业图示交流能力

Experimental Methods 16.621-16.622，Capstone Courses 16 821 16 822

撰写大型个人或团队达到正式会议水平的报告，作正式会议报告。采用适当资源 能针对不同听众采用不同交流策略 16.821 – 16.822，

16.830 -16.832源，能针对不同听众采用不同交流策略

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建三、一体化课程体系构建的示例三、一体化课程体系构建的示例

瑞典皇家工学院车辆工程专业CDIO培养目标的一体化实现

知识与能力的一体化培养

一年级物理学介绍性课程 数学I年级

数值方法机械学I数学II

二年级 机械学II固体力学

产品开发

年级

热力学 声学与振动学流体力学数学III

口头交流 书面交流 项目管理 团队工作

三年级 控制理论 信号分析统计学电气工程

口头交流 书面交流 项目管理 团队工作

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建三、一体化课程体系构建的示例三、一体化课程体系构建的示例

三级项目二级项目一级项目完整的、涵盖本专业核心内容 使学生系 包含一组相关核心 根据课程教学自身需要核心内容，使学生系统地得到构思、设计、实现、运行的整体训练。

包含 组相关核心课程、能力要求，作为1级项目的支撑

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练。 理解与应用。

汕头大学一体化课程计划编制框架

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建三、一体化课程体系构建的示例三、一体化课程体系构建的示例

汕头大学机电专业一体化课程计划编制框架

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建三、一体化课程体系构建的示例三、一体化课程体系构建的示例

一个非工程专业一体化课程计划编制案例

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建四、问题讨论四、问题讨论

学生的学习效果目标与评估方法学生的学习效果目标与评估方法

目标的实现应该自上而下还是自下而上？目标的实现应该自上而下还是自下而上？

同一目标的培养，顺序、水平程度递增安排

一体化课程体系的构建一体化课程体系的构建

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