MPC-CDIO教育教学模式的探索与实践（下）

钟寿仙 张瑛 郭绍辉

摘要：基于CDIO工程教育模式，中国石油大学(北京)理学院结合数理公共基础课在人才培养中的地位、作用和任务，提出并实践了MPGCDIO工程教育模式，在明确人才培养目标、确定能力培养大纲、构建课程体系、创新教学模式、建立保障与评估改进体系等方面进行了探索。本文系统阐述了MPGCDIO工程教育模式的内涵和特点，在分层、分类、分级MPC-CDIO课程体系、MPGCDIO“教、学、研”互动式教学模式、MPGCDIO保障与课程考核体系等方面给出了全面的描述，并提出了存在的问题与发展思考。

关键词：MPGCDIO；CDIO工程教育；数理公共基础课程

四、MPC-CDIO“教、学、研”互动式教学模式

互动式教学有利于CDIO教学大纲和CDIO12条标准的实现，通过把教师的“教”和学生的“学”以及教师指导下的CDIO项目实施运行结合起来，将课堂教学的时间与空间拓展到课堂外，将理论教学与实践教学交融结合，与充，“人、作、交、互交”实践证明，这是实现学生“知识、能力、素质”协调发展的教学模式和有效途径。

MPC-CDIO教一学一研互动式教育教学模式(见图2)融“教、学、研”于一体，依托各级各类MPC-CDIO项目研讨，学生通过“自主探索、合作研究、交流讨论、成果展示以及总结点评”等环节，类，真正深度参与教学活动。教学模式包括MPC-CDIO课堂教学互动、MPC-CDIO实践教学互动和MPC-CDIO项目成果展示交流互动三种方式，最突出的特点为:①学习方法发生了明显的变化。由“被动的学习”转变为“自主探索一合作研究一交流讨论一成果展示”的主动学习;②教学方式发生了明显的变化。由“单一知识的传授”转变为“融知识、能力、素质一体化培养的以”“多模式教学”;③师生关系发生了明显的变化。教师不再是讲坛上的圣人，而是站在学生旁的引路人，为学生成长铺路搭桥、树立信心、激励前进。师生的界线己经变得很模糊，很多情况下实际上变成了合作学习的伙伴。

1.MPC-CDIO课堂教学互动模式。

依据美国约瑟夫.特雷纳曼对“学习24小时的材料保持率”的研究结果:讲授500、阅读1000,视听结合20 0 o、示范30 0 o、讨论50 0 o、实践练习75 0 o、向他人讲述或对所学内容的立即运用(成果交流演讲)90 0 o，创建了由课堂讲授与问题式、启发式、Clicker人机互动式、同伴学习研讨式、演示示范等多种方式相结合的“组合式”的MPGCDIO课堂教学互动模式。比如例题的讲解，采用问题法引出要做什么，然后采用小组讨论的同伴教学法寻找答案，最后采用教师讲解给出分析和结果，从而实现生生、师生互动;概念讲授，通过设计选择题，辅助Clicker表决器进行课堂的前测和后测，教师有效地掌握学生的理解程度。

MPC-CDIO课堂教学互动模式，变传统单一的讲授为基于数理问题式的自主学习和学生之间的合作探究，强调以学生为中心，要求学生成为信息加工的主体，同时亦要求教师不再只是专业知识的提供者，而是推动学生主动学习的帮助者、促进者，以便师生在和谐、愉快的情境中实现“互动”。实践证明，这种多模式有机组合的教育教学方法，更有利于学生系统掌握科学知识，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力以及创新能力，有利于发掘学生的潜能。

2.  MPC-CDIO互动式实践教学模式。

以MPC-CDIO课程项目教学为核心，构建MPC-CDIO互动式实践教学模式。首先由MPGCDIO教学团队共同研讨，构建出三级CDIO项目，并明确项目训练的知识、能力和素质目标。于类，体采用分段式“项目互动教学法”，分别按照项目的设计、组队和选题、方案设计、实施运行和结果展示五个阶段进行。对于不同种类的MPGCDIO课程项目，五个阶段的侧重点不同。

这种分段式的“项目互动教学法”体现了“生生互动、师生互动、师师互动”的特点，使“生生互动”贯穿在组队、选题、文献调研等整个CDIO的项目研究过程中;“师生互动”体现在选题、项目申报、项目实施、项目总结、交流等环节中;“师师互动”集中表现在项目的设计阶段，分类分层的项目体系的构建以及项目目标制定过程中教师之间的交流与合作。

3. MPC-CDIO项目成果展示交流互动教育教学模式。

高校中教师取得的科研成果主要用于晋升晋职，学生的成果大多都用于保研、综合打分排名、出国申请等，重项目成果产出、轻成果展示交流，多数研究成果在答辩、评奖之后就搁置了。为此创建了“MPC-CDIO项目研究成果展示交流”模式:将MPC-CDIO项目研究成果加工整理形成项目展示交流作品或展板或论文集等，通过展示、报告、音像视频以及高年级同学现身说法等方式在师生中进行交流，并进一步总结、反思，有效地转化为课程教学资源进入课堂，激发学生的创造欲望，启发学生提出新的CDIO课题。例如，将“静电除尘新型板擦”(专利号ZI_.   2013  2  0426068. 7专利和“制相关论文作为电磁学课程中静电场的应用教学案例;将期刊论文《力平衡法测量大气压强》和《肥皂泡的光学和力学性质》分别作为热学和光的干涉应用的教学案例。

实践证明这是一种传统教育模式以及教师说教无法替代的教育教学模式，是一种激发学生求知和探究欲的有效教育教学模式。其中请高年级学生为一二年级的学生作学术报告等形式，介绍学生取得的成果以及成长过程中屡次失败后取的成功经验教训，极大地激发了学生的创新意识和学习兴趣以及求知、探究欲望，起到了教师说教不能达到的教育效果，起到了事半功倍、教学相长的效果，改变了师生之间的关系。

五、MPC-CDIO保障与评估改进体系

为推动MPC-CDIO教育教学模式的探索和实践，采取了“走出去，请进来”的方式，到汕头大学、成都信息工程学院等教育部CDIO试点高校和创新人才培养示范区进行了考察学习，请CDIO专家以及国家教学名师等来校讲座，普及工程教育理念，学习CDIO改革成果和经验教训，明确改革思路，统一思想达成共识。

1.组建了MPC-CDO教学团队，保障了教学研究的持续开展。

为实施运行MPC-CDIO教育教学模式，创建了MPC-CDIO教学团队，分别负责MPC-CDIO模式的内涵、课程体系、理论和实践教学模式以及评价和管理体系的研究。教学团队的创建，为学院创实施运行MPC-CDIO教育教学模式到作提供了有力的保障。

2.完善了MPC-CDO创新实践教学平台，保障了实践教学的运行。

为保证MPC-CDIO教育教学模式的组织与实施，完善了MPC-CDIO创新实践平台，包括MPC-CDIO课堂教学平台和MPC-CDIO实践能力培养平台，后者依托于J匕京市科普训练基地、虚拟仿真基地、数学实验室、物理创新实验室搭建等，实现学生实践能力和创新能力的培养。

3.形成了MPC-CDIO教学文件，固化了MPC-CDIO实施方案。

围绕"CDIO能力培养大纲”，结合数理公共基础课程人才培养目标，制定了“MPC-CDIO教学文件，包括了数理各门试点课程的MPC-CDIO教学大纲，课程教学计划、MPC-CDIO教案、课程成绩和MPC-CDIO项目评定指标体系，以及MPC-CDIO教育教学模式实现矩阵等，建立了一套行之有效的、完整的教学文件，使得MPGCDIO教学改革形成规范。

( 1) MPC-CDIO能力培养大纲。为将学生的数理素养和能力的培养融入到数理公共基础课的各门课程之中，从CDIO能力大纲中提取出最彰显MPC-CDIO的能力条款，形成了MPC-CDIO能力培养大纲，并将能力培养条款细化到每一节课程的教学过程中，保证了MPC-CDIO能力的培养落到实处。

(2 )  MPC-CDIO实现矩阵。MPC-CDIO的核心在于数理基础课的能力条款的有效交叉与融合和一体化的培养。为此，以布卢姆学习目标分类法为基础，以1(最低),2,3,4,5,6(最高)来表示五门数理课程对应的知识、能力或素质要求达到的程度，无要求则留空，制定了MPC-CDIO实现矩阵(详见表3)，该矩阵平衡了CDIO能力条款在数理课程中的有效应用，保证在有限的教学时间和空间内，实现教学效率与质量的均衡发展。

(3) MPC-CDIO课程考核体系。针对传统的课程考核方式在能力考核方面存在的问题，如对学生协作能力、创新能力、组织表达能力、信息获取能力、动以及沟通表达能力等方面考核的不足，构建了“基于MPC-CDIO理念的全过程、多元化的课程考核体系，形成了凸显MPC-CDIO特色的教学质量评估体系。MPC-CDIO课程考核体系，包括2个一级指标:过程性考核和成果性考核，将学习态度、工程意识等的素质考核融入其中。过程性考核包括作业、单元测验、课程项目研究、讨论发言4个二级指标，主要考察学生整个学习过程遇到问题、提出问题、分析问题和解决问题的态度和能力，考察学生在PC-CDIO课程项目研究的参与、协作、沟通、学习行为习惯以及阶段性所取得的成果等，目的在于引导学生形成基本的人文素质、MPC-CDIO素养，引导学生在整个学习过程中始终如一;成果性考核包括期末书面考试、论文及答辩、成果及作品3个二级指标，主要对过程学习结果和能力的考核，考核学生对包括知识、能力、方法以及素质在内的教学目标及要求所达到的水准。

MPC-CDIO课程考核体系是“基于MPGCDIO的全过程、多元化的课程考核体系”，既考核学生的学习过程情况，又考核学生的知识掌握及相应能力水平情况。该考核体系不局限于卷面成绩，MPC-CDIO项目研究等，考核的评价也不再局限于任课教师，增加了MPC-CDIO项目指导教师、辅导员以及学生自己参与考核评价，形式有“生评、组评和师评”评价方式。MPC-CDIO试点课程尝试将学生的期末课程总评成绩有原来的30 0 o(作业+期中考试)成绩+期末卷面考试成绩70 0 o，改为期末卷面成绩仅占60%或50%的多元化评定学生的成绩，极大地推进了MPC-CDIO的试点和教学的改革，提高了教学质量。

六、总结与展望

基于CDIO工程教育理念的数理公共基础课程教学改革，遵循着“借鉴、学习、应用、创新”的改革思想，经过几年的努力，探索出一条基于CDIO理念下数理公共课程改革思路与方法，创建了一套行之有效的MPC-CDIO教育教学模式，将CDIO工程教育理念落实到了理工科院校的数理公共基础课程教育教学改革领域，实现了与国内CDIO改革的对接，为专业认证和石油类高校人才培养奠定了基础，为C}I}IC)工程教育模式下公共基础课的教育教学改革提供了可借鉴的经验。

MPC-CDIO教育教学模式于受到了学生的认可，在对大学物理C}I}IC)项目对能力培养是否有帮助的调查中，85%的学生认为是有帮助的，其中41%认为帮助非常大;在对大学物理课程成绩评定中，79%的学生赞同平时成绩(包括作业、测验、项目研究等)和期末卷面成绩比例各占为50%和50 0 o，即更加重视过程的考核。

实施MPC-CDIO教育教学模式后最为突出的是，学生的学习兴趣和能力明显提高，获得与数理课程相关的教改立项、教改论文和科创立项等成果明显增加，并且高级别教改项目的数量明显升高。MPC-CDIO教学团队的教育理论水平和教改能力明显提升，改革激发了教师教育教学研究的主动性、积极性和信心，提高了人才培养质~二自一鉴巨。

在实施MPC-CDIO教学模式的过程中，也面临着一系列问题，例如:如何平衡数理基础课程和专业课程的能力培养条款，如何在数理公共基础课培养能力条款的水准上与专业课教师达成共识等。这需要与专业院系进行更深入的沟通和交流，以实现MPC-CDIO模式下数理公共基础课与专业课的无缝对接。

参考文献

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