一、CDIO模式介紹
CDIO教學(xué)模式是目前國(guó)外工程教育領(lǐng)域新研發(fā)的一種創(chuàng)新模式。是由美國(guó)麻省理工學(xué)院聯(lián)合三家瑞典知名大學(xué)共同研究創(chuàng)立的一種工程教育理念和教學(xué)應(yīng)用模式。CDIO具體是指構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),它是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括和抽象表達(dá)。它以產(chǎn)品的生命周期為載體,通過系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生工程理念及工程動(dòng)手能力,使學(xué)生養(yǎng)成現(xiàn)代工程技術(shù)的職業(yè)素養(yǎng)。
二、化工原理課程介紹
化工原理是化工類及其相近專業(yè)的一門基礎(chǔ)技術(shù)課程和主干課程,是化學(xué)工程學(xué)的一個(gè)分支,主要研究化工過程中各種單元操作,屬于工程技術(shù)科學(xué)的范疇,具有顯著的工程性,要解決的問題是多因素、多變量的綜合性的工業(yè)實(shí)際問題。
三、化工原理課程教學(xué)現(xiàn)狀與問題
在目前的高職教育中,越來越多的人們開始認(rèn)識(shí)到,化工類學(xué)生除了要具備扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)外,還必須具備相當(dāng)?shù)姆治鰡栴}解決問題能力及實(shí)踐操作能力,才能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)要求?!痘ぴ怼氛n程理論性很強(qiáng),學(xué)生普遍感覺學(xué)習(xí)過程中存在很多困難,目前的教學(xué)手段很難確保完成對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作能力訓(xùn)練的更高要求。目前,化工原理傳統(tǒng)教學(xué)主要存在的問題集中表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.課時(shí)總數(shù)中理論知識(shí)占用較多,實(shí)踐環(huán)節(jié)相對(duì)不足。教學(xué)過程中把大量精力放在理解掌握理論知識(shí)上,沒有足夠的課時(shí)來完成實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練?;W(xué)科是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)踐教學(xué)是化工高等教育的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也是學(xué)生接觸實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng),了解社會(huì)的重要途徑。高職院校的畢業(yè)生畢業(yè)后多從事具體的工作,因而,培養(yǎng)學(xué)生的工程知識(shí)、動(dòng)手能力、獨(dú)立思維能力和創(chuàng)新能力都是極為重要,不可或缺的。而實(shí)踐教學(xué)則是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的有效途徑和重要手段。
2.教學(xué)內(nèi)容過于抽象,導(dǎo)致學(xué)生難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,沒有主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性?;ぴ碚n程以公式圖表多,系統(tǒng)性不強(qiáng)而略顯枯燥,完全不同于學(xué)生以前所學(xué)課程。而高職高專院校的培養(yǎng)目標(biāo)注重應(yīng)用能力的培養(yǎng),相對(duì)而言高職學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,教學(xué)過程中常常使學(xué)生感到力不從心,產(chǎn)生知識(shí)斷層現(xiàn)象。
3.工程概念不清,學(xué)生仍然以傳統(tǒng)教學(xué)所形成的固有思維分析解決問題,對(duì)解決工程實(shí)際問題沒有起到真正有效的訓(xùn)練?;ぴ韺儆诘湫偷慕?jīng)驗(yàn)科學(xué),即實(shí)驗(yàn)科學(xué)。化工生產(chǎn)的過程是復(fù)雜的,需要具體問題具體分析,而問題通常很難在理論學(xué)習(xí)中找到答案,缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生對(duì)此就會(huì)有理論與實(shí)際相脫節(jié)的錯(cuò)覺,不容易形成“工程概念”。學(xué)生往往習(xí)慣于對(duì)具體問題采用唯一的解決方案,對(duì)“優(yōu)化設(shè)計(jì)”、“優(yōu)化操作”沒有概念,而實(shí)際上生產(chǎn)過程往往需要結(jié)合方案實(shí)施的可行性、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性等多方面,篩選出較優(yōu)方案。學(xué)生工程能力的培養(yǎng)不僅在于對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的了解、積累經(jīng)驗(yàn),更需要掌握工程科學(xué)研究方法和工程經(jīng)驗(yàn)的意義,以此提高綜合運(yùn)用知識(shí)和技能解決生產(chǎn)問題的能力。
化工原理課程中CDIO教學(xué)模式的實(shí)踐與體會(huì)。
四、CDIO方法的課程教育觀
在CDIO理念中,培養(yǎng)學(xué)生工程概念是一個(gè)關(guān)鍵的步驟。首先要給學(xué)生一個(gè)大工程概念,使學(xué)生從感性上認(rèn)識(shí)到這門課程在整個(gè)化工領(lǐng)域中是解決什問題的。教師應(yīng)參與更多的工程項(xiàng)目,在提升自身產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的興趣和專業(yè)能力。由于化工過程影響因素多,制約因素多以及經(jīng)驗(yàn)公式與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)多,在教授的時(shí)候,需要理論聯(lián)系實(shí)際,逐步深入,突出工程設(shè)計(jì)的意識(shí)和思維過程,即強(qiáng)化設(shè)計(jì)型問題。這既突出了各單元操作學(xué)習(xí)的目的性、弄清各單元操作工程理論的來龍去脈、培養(yǎng)了學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力,同時(shí)以鍛煉了學(xué)生分析解決工程操作型問題的能力。另外,通過化工原理單元操作過程仿真模擬軟件,以加強(qiáng)書本知識(shí)與工程實(shí)際之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的工程觀點(diǎn)。
五、CDIO方法的授課體系
為了提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)分析、解決實(shí)際問題的能力,我們?cè)诮虒W(xué)中采用以項(xiàng)目為導(dǎo)向的教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)是師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng),它將學(xué)習(xí)者融入有意義的任務(wù)完成過程中,讓學(xué)生有目標(biāo)地自主學(xué)習(xí);同時(shí)要求學(xué)生通過自己的實(shí)踐進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)和技能訓(xùn)練。教師根據(jù)學(xué)生的狀況、教學(xué)目的和內(nèi)容,結(jié)合知識(shí)點(diǎn),制定具有實(shí)用性的項(xiàng)目。按照化工開發(fā)的過程,首先提出項(xiàng)目任務(wù)設(shè)想,與學(xué)生一起討論項(xiàng)目的目標(biāo)和任務(wù)。然后確定項(xiàng)目完成的功能,使學(xué)生帶著明確的目的汲取知識(shí),減少學(xué)習(xí)的盲目性。隨著教學(xué)內(nèi)容的展開,教師依據(jù)綜合項(xiàng)目安排大部分子項(xiàng)目?jī)?nèi)容的講授。最后指導(dǎo)學(xué)生以小組的形式進(jìn)行項(xiàng)目擴(kuò)展和鏈接,生成一個(gè)綜合項(xiàng)目。
六、CDIO方法的教學(xué)反饋
實(shí)施CDIO法可將整個(gè)教學(xué)活動(dòng)分解為很多小環(huán)節(jié),從而縮短反饋周期并及時(shí)監(jiān)控教學(xué)質(zhì)量和效果。CDIO法授課教學(xué)反饋系統(tǒng)主要包括:(1)對(duì)整個(gè)課程的教學(xué)內(nèi)容、授課次序、教學(xué)手段和方法進(jìn)行有效的分解;在教學(xué)手段上,可以采用多種手段和方法,合理使用各種教學(xué)資源。(2)將教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化。以2學(xué)時(shí)的一次課堂授課活動(dòng)為例,需要安排課程導(dǎo)入機(jī)制,通常采用拋錨法引導(dǎo)學(xué)生的思維,提供5-10分鐘左右的時(shí)間討論和思考,然后分析和完成項(xiàng)目。(3)反饋環(huán)內(nèi)環(huán)的反饋環(huán)節(jié),測(cè)試內(nèi)容比較緊扣課堂內(nèi)容,綜合性較低,基本上學(xué)生可以獨(dú)立完成;外環(huán)的反饋環(huán)節(jié),測(cè)試內(nèi)容相對(duì)有較高綜合性;需要學(xué)生在課外共同合作完成。在教學(xué)活動(dòng)中的各個(gè)反饋環(huán)節(jié),可根據(jù)學(xué)生的層次制定不同的難度和學(xué)習(xí)目標(biāo)的考核內(nèi)容;當(dāng)然在成績(jī)講稿中應(yīng)該有所區(qū)別。比如:對(duì)成績(jī)期望較高的學(xué)生可以布置具有創(chuàng)新或探索性項(xiàng)目加權(quán)系數(shù)為1.1;而成績(jī)期望不是很高的學(xué)生可以布置體現(xiàn)基本能力的項(xiàng)目,加權(quán)系數(shù)為0.9。
七、結(jié)束語
面對(duì)當(dāng)今我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技的迅猛發(fā)展,高職院校應(yīng)以培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的實(shí)用性人才為目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和實(shí)踐能力。CDIO理念在強(qiáng)調(diào)學(xué)生理論基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),注重培養(yǎng)學(xué)生理論應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)合作能力及工程系統(tǒng)掌控能力。本文結(jié)合CDIO教學(xué)理念,針對(duì)當(dāng)前化工原理課程教學(xué)過程中存在的問題,探討了采用CDIO方法的課程教育觀、CDIO法的授課體系、CDIO方法的教學(xué)找反饋一整套教學(xué)改革方案,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的CDIO能力,取得了很好的教學(xué)效果。