面向工程认证的CDIO-OBE工程教育模式

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面向工程认证的CDIO-OBE工 程教育模式
2013/11/30
目录
一、国际工程教育认证和发展的趋势 二、OBE极其重要性 三、CDIO与OBE的融通 四、汕头大学CDIO-OBE工程教育模式的探索 五、CDIO-OBE与工程教育认证
汕头大学 汕头大学 新校园 新校园 规划效果图 规划效果图
(1)学生 (2)教师 (3)管理者 (4)高校 (5)国际化
二、CDIO与OBE的融通
形式融通 精神融通
1、形式融通
OBE是以“预期学习结果”来驱动整
个教育结构的模式 OBE实施步骤
定义预期学习结果 实现预期学习结果 评估学习结果
CDIO是以《CDIO能力大纲》所代表的
“预期学习结果”集合来驱动课程内容、 教学方法、教育文化等设计的模式 CDIO对应实施步骤
2、OBE工程教育模式特点
B:围绕“预期学习结果” 反向设计教学内容
美国某高校工程课程与ABET EC2000的匹配矩阵
2、OBE工程教育模式特点
学习产出评估是OBE教育模式 必不可少的环节,也是牵扯教师精 力最多、最复杂的环节。 例如:美国成立“全国学习结果 评估机构”(National Institute For Learning Outcomes Assessment), 用于交流各高校在学生评估方面的
观点
两者深层次的契合,源自于CDIO工程教育模式在产生与发展过程中受到了以 学习结果为导向的工程教育认证与实践的影响。
三、汕头大学CDIO-OBE工程 模式的实践与探索
实施框架 实施案例 实施特色
汕头大头CDIO-OBE工程教育模式实 践,是以CDIO工程教育实践为基础,借 鉴、挖掘和利用CDIO工程教育所蕴含的 思路与主旨,结合国际工程教育改革及工 程教育认证的OBE发展趋势,对两者内在 关联进行有机整合基础上的再创新。
学习计划
学习内容放置于严格的时间 框架内,教学大纲具有刚性 和不可协商性 教师负责学习 单一的机构直到完成学业
绩效标准
学习动力
学习评估
持续的测验和分数,错误被 永久记录;不清楚学习者到 底如何能成功
学习空间 忽略先前的知识和经验
3、OBE工程教育模式优点
B:建立开放、透明、互认和富有 弹性的工程教育结构
C:重视学生学习 结果的评估工作
经验和进展的平台,并介绍了工科 院校在评估学习结果的典型经验。
3、OBE工程教育模式优点
A:实现教育范式由“内容为本” 向“学生为本”的转变
表1 基于内容的VS基于产出的学习系统特征比 较
学习系统 特征 基于内容的 基于学习产出的
表2 基于内容学习VS基于产出学习的学生经验比较
基于“学习结果”的工程教育实践
(Outcome Based Education,OBE) 马来西亚工程认证委员会(Engineering Accreditation Council ,EAC) 鲜明地指出了工程教育改革与发展应体现OBE趋势,并将其作为指导 工程教育改革的主要思想。(马来西亚基础教育自20世纪50年代就开 始实施了OBE模式)。 南非工程教育领域已于1998年开始推行OBE模式。 香港大学教育资助委员会(The University Grants Committee of Hong Kong)于2005年要求香港高校实施OBE教育模式。香港中文大学、香 港理工大学、香港科技大学等都积极进行OBE改革。 有专家指出:世界各国的工程教育都在积极地采用基于“学习产出”的 模式(Outcomes-Based Education Approaches)。工程活动本身就是建 造有形结果如:产品、系统或者基础建设等。
特色与定位
目标 标准
课程设计
教学实施
以实现教学 目标为核心
考核与评估
以实现教学 目标为核心
设计原则
教学理念
• 建立在利益相关者调 • • 查基础上 • • 明确特色 • 标准:包括知识与能 • 力,细化、可测评、 • • 用学生表现表达 •
• 每个教学环节有明 以学生为中心 知识能力一体化发展 确的知识、能力培 养任务 目标导向 • 教改和创新以实现 贯彻理念 培养任务为依据 顶层设计 • 多样目标要求多样 允许不同组合方式 为e-learning准备 教学方法(创新)
框架
预设课程评估和认证程序; 强调结构目的性,不定义学 习者产出
开放的课程,教学策略 、评估和行为标准;教 学结构支持目标实现, 它是手段而非目的
学习评价 学习方式
时间
刚性的限制;教学日程表控 制学习过程和进度标准 比较与竞争的方法;预先设 置好的成绩要求和分布
使用可改变的资源 学习者达到标准即可获 得学分;没有通过比例 或标准等的限制 宏观的视野来看待学习 成就,错误是发展能力 过程中不可少的;明确 学习的成果是能做什么
果”导向发展的趋势。
基于“学习结果”的工程教育认证
加拿大工程认证委员会(The Canadian Engineering Accreditation Board,CEAB)要 求完成从基于“输入的”(教师、学生、课程内容、班级规模、资源投入)到基于“ 学生学习结果”的认证标准转变,到2014必须展示毕业生的12条能力。 日本工程教育认证专业机构(Japan Accreditation Board for Engineering Education, JABEE)于2012实施新的认证标准。新的认证标准是基于“学习结果”的,主要包括 以下几个方面,即Plan(清晰的描述学生产出,8点能力)、Do(实现学生能力) 、Check(持续的评估学生学习结果)和Act(改善教学)。 台湾高等教育则建立了基于学生“学习结果”的认证模式(Student Learning Outcomes-Based Accreditation Model)。台湾高等教育评鉴中心(HEEACT, Higher Education Evaluation & Accreditation Council of Taiwan)将于2012-2016的认 证周期中实施这个标准,它也是基于PDCA循环的。
《水力火箭项目团队评分量表》 《水力火箭项目团队评分量表》
《水力火箭项目职业素养评分量表》 《水力火箭项目职业素养评分量表》
……… ………
2.4
之四:专业层面的“学习结果”评估
汕头大学专业层面“三位一体”的“学习结果”评估系统
汕头大学CDIO—OBE工程教育改革成果的“物化”
——分层次的《教学文档》
1、实施框架:工程教育与工程认证的双重变革
整个教育系统(课程计划、师资、教学方法、教学评价)的OBE模式 。 汕头大学CDIO-OBE工程教育改革的总体思路
(IO能力大纲》驱动
重变革
1、实施框架:工程教育与工程教育认证的双
(2)汕大内部工程教育认证是围绕预期学习目标寻找证据的过程。“学习结果”是 内部教育质量认证的中心,“学习投入”和“学习过程”是作为实现预期“学习结果”的手 段或证据,形成OBE工程教育认证模式。
汕头大学CDIO-OBE工程教育认证标准的基本逻辑
2、实施案例:汕头大学CDIO-OBE工程教育环节
一、将专业培养目标细化为可测评的专业培养标准(专业层面的预期“学习结果”);二、通过一体 化课程设计,建立课程与培养标准的匹配矩阵;三、确定各门课程的细化培养标准(课程层面的预期 “学习结果”),并选择或设计相适应的教学策略;四、综合采用各种评估手段,做好专业与课程层面 的实际“学习结果”评估。
体验到教师的期望,获得成就体验;丰富学 习经验;提高可雇佣性。 鼓励教师灵活使用个性华教学方法和教学内 容去实现预定目标。 提高教学质量的可控性;增进高等教育质量 的“透明性”和“可问责性”。 高校之间、高校与产业界以“Learning Outcomes"作为通行证进行交流 学习产出是国际高等教育互认、学分转换的 基础,是高等教育国际化和人才流动的基石
• 形成性考核与终 结性考核结合 • 明确的目标促进 自我培养
2.1
之一:专业层面的预期“学习结果”
2.2 之二:一体化课程设计
知识、能力与素质
课程对能力的贡献 课程
汕头大学机械设计制造专业课程及学习产出匹配矩阵(局部)
2.2 之二:一体化课程设计
机械电子工程专业课程与专业培养标准匹配矩阵(局部)
2.3 之三:课程层面的预期“学习结果”
《工程热力学》课程预期“学习结果”及教学策略(局部)
2.4
之四:课程层面的“学习结果”评测
《工程热力学》中的设计项目 学生评测工具展示(部分)
《工程热力学》课程实际“学习产出”的评测(局部)
《水力火箭项目设计评分量表》 《水力火箭项目设计评分量表》
《水力火箭项目实验评分量表》 《水力火箭项目实验评分量表》
作为CDIO-OBE工 程教育改革成果的物 化,汕头大学在改革过 程中形成了从宏观到微 观、从专业、课程、项 目到课堂的分层次的 《教学文档》。这些
文档凝结着教师致力 于教学改革的心血, 成为汕头大学工程教 育改革的扎实见证。
3、实施特色:将CDIO—OBE融入于探究式教改
汕头大学工学院在CDIO工程教育改革过程中,积极探索符合 CDIO理念要求的主动性教学方法。汕头大学于2010年申报教育 部人文社科研究一般项目“工程科技人才培养科技研究专项”— —《工程科学教育中基于学习科学的探究式教育研究》。 在探究式教学改革中,通过移植CDIO—OBE基本框架和理 念,形成了有特色的工科探究式教学模式。
2、OBE工程教育模式特点
“毕业生素质”由可以评定的学习结果组成。
A:重视定义毕业生素质
《华盛顿协议》、规定了工程师 的12个品质。 美国工程教育认证委员(ABET)定义了毕业 生的11条能力。 加拿大工程认证委员会(The Canadian Engineering Accreditation Board,CEAB)规定 了12条能力。 欧洲认证工程师计划(European Accredited Engineering Project, EUR-ACE)规定了12条能力。 中国工程教育认证委员会在认证标准的 “通用 中国工程教育认证委员会 标准”部分提出了对毕业生的10点要求。
学习经验 特征 学生角色 基于内容的学习系统 被动的 重点放在教师希望学生掌握 的知识 间歇的总结性评价 强调知识的掌握 分解为单元的学科知识 基于学生产出的学习系统 主动的 重点在学习结果上——学习者 理解和掌握的知识 持续的达成性评价 批判性思考、推理和反思 与实际情景相联系的整合知 识 灵活的时间框架 学生负责自己的学习,动力 来自于不断地反馈和积极的 自我价值感 学习者可以在不同机构获得 学分,直到达到规定的能力 先前的学习被承认。在预试 之后,学习者学习结果被认 证,可以省去重复环节
2培养目标标准8主动性学习3毕业要求标准11学生考核4持续改进标准12专业评估标准3一体化课程计划标准4工程导论5课程体系标准5设计实现经验标准7综合实践经验标准9教师工程能力提升6师资队伍标准10教师教学能力提升标准1以cdio为基本环7支持条件境标准6工程实践场所2毕业生学习结果的等质实效3cdioobe便利于开展工程教育认证1可操作性强1可操作性强国内外工程教育标准对能力条款的要求和落实情况表abet美国工asce美国土木工程学会我国专业cdio国际合作组织基于abet各行程教育认证组基于abet认证标准业专家波音公司织ec2000bodyofknowledge能力条款11条24条知识能力学习?三级14类70条400多款abet落实要求认证标准认证标准分应用分析综认证标准?进入教学大纲合等6个等级落实指南无无无?能力知识态度一体化课程体系可操作性
《CDIO能力大纲》 一体化课程和教法 持续的学习结果评测
2、精神融通
OBE 精神实质
实质性地契合
CDIO 精神实质
1. 以生为本,由教师中心转变为学生中心 2. 侧重于发展学生的高阶能力 3. 注重教育软环境建设。如教师对学生的高期 待,加强师生互动等。
1. 所有的教育举措都是为了培养CDIO能力 2. 实施主动性教学方法(PBL、探究式等) 3. 重视营造工程教育文化(开设工程导论课、 建设覆盖C-D-I-O诸环节的实验室等)
1、背景:工程认证和《华盛顿协议》
1、背景:工程认证和《华盛顿协议》
1、背景:我国已成为《华盛顿协议》预备成员国
意义重大
实现工科毕业生“学习结果”与《华盛顿协议》 的 “实质等效性”
《华盛顿协议》各成员国大多数采取基于“学
习结果”(Leaning Outcomes)导向的认
证标准,将"毕业生素质“作为各成员国不同 类型工科专业“预期学习结果”(Intended Learning Outcomes)的共性和最低要求。 自美国工程认证委员会(ABET)颁布和实施 重视“学习结果”的EC2000认证标准后,欧美 各国工程教育认证组织都先后改革认证标准, 视“学习结果”为一项重要的质量准则。 由“预备”成员到正式成员,需要吃透《华盛顿 协议》基本精神以及国际工程教育向“学习结
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