陳寧江 謝琪琦 陳燕

摘要：基于CDIO工程教育理念，參照集成化的能力成熟模型CMMI，在推動(dòng)“卓越計(jì)劃”的基礎(chǔ)上，引入工程教育綜合管理平臺(tái)，并通過構(gòu)建教育培養(yǎng)中教師教學(xué)過程的定量管理和學(xué)生教學(xué)反饋的定量評(píng)價(jià)規(guī)范體系，實(shí)現(xiàn)工程教育培養(yǎng)能力和質(zhì)量的不斷提升。

關(guān)鍵詞：CDIO；CMMI；工程教育；定量管理

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）24-0186-02

2010年6月，教育部啟動(dòng)了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，該計(jì)劃為我國(guó)由教育大國(guó)通向教育強(qiáng)國(guó)的道路樹立了新的里程碑[1]。實(shí)施“卓越計(jì)劃”的高等院校需要以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心，嚴(yán)格執(zhí)行教學(xué)過程計(jì)劃并結(jié)合CDIO工程理念，加深和社會(huì)軟件企業(yè)的交流與合作，加大高質(zhì)量“卓越人才”的培養(yǎng)力度。雖說(shuō)CDIO學(xué)習(xí)工程模式已成為國(guó)內(nèi)外通用的一個(gè)教學(xué)改革方案，但是它依然存在著一些不足之處，這體現(xiàn)在：CDIO并沒有包含一個(gè)較為系統(tǒng)的能力評(píng)估系統(tǒng)和質(zhì)量改進(jìn)體系，缺乏這兩者均會(huì)對(duì)學(xué)生的研發(fā)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)產(chǎn)生不良影響。為此，在CDIO學(xué)習(xí)工程模式的基礎(chǔ)上，考慮引入集成化能力成熟度模型（CMMI：capability maturity model integration），并學(xué)習(xí)軟件企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)成果，在教學(xué)進(jìn)程中學(xué)習(xí)參照企業(yè)過程經(jīng)營(yíng)管理方案，通過構(gòu)建完善的定量管理和定量評(píng)價(jià)規(guī)范體系，促進(jìn)我校的教師教學(xué)能力和學(xué)生教學(xué)質(zhì)量齊頭并進(jìn)。

一、CDIO與“卓越計(jì)劃”

CDIO包括四重含義，它們分別是：C代表構(gòu)思（Conceive），D代表設(shè)計(jì)（Design），I代表實(shí)現(xiàn)（Implement），O代表運(yùn)作（Operate）。CDIO歷經(jīng)從一開始的產(chǎn)品研發(fā)到最終產(chǎn)品運(yùn)行全過程，每一過程稱為一個(gè)生命周期，而工程教育的培養(yǎng)就是以其為載體，培養(yǎng)學(xué)生在課程與實(shí)踐兩者之間找到緊密的過渡和有機(jī)的結(jié)合[2]。CDIO大綱指出，需要從四個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的能力，即基礎(chǔ)知識(shí)、系統(tǒng)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作以及個(gè)人能力方面，使學(xué)生全面符合社會(huì)要求，實(shí)現(xiàn)從校園到社會(huì)的良好過渡?！白吭接?jì)劃”具有三個(gè)特點(diǎn)[3]：一是要立足個(gè)人，即就每一個(gè)學(xué)生的工程能力進(jìn)行有效培養(yǎng)；二是要立足高校，即要求高校根據(jù)通用標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)人才；三是要立足企業(yè)，即邀請(qǐng)企業(yè)參與到學(xué)生培養(yǎng)過程當(dāng)中?！白吭接?jì)劃”是我國(guó)工程教育領(lǐng)域改革的重要內(nèi)容之一，無(wú)論是在教育模式和教育管理方面，抑或是在師資隊(duì)伍培養(yǎng)和校企交流合作方面，都應(yīng)給予足夠的重視。因此，CDIO學(xué)習(xí)工程會(huì)是實(shí)現(xiàn)“卓越計(jì)劃”的有效手段之一，而“卓越計(jì)劃”也為CDIO提供了良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

二、CDIO工程能力集成化成熟度模型CDIO-CMMI

1.CMMI概念。1994年，集成化能力成熟度模型CMMI被美國(guó)卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)組織研發(fā)并提出，本質(zhì)是軟件工程管理。CMMI可分為五個(gè)等級(jí)，從低級(jí)到高級(jí)分別是混亂無(wú)序的初始級(jí)、重復(fù)以往工程經(jīng)驗(yàn)的可管理級(jí)、使用標(biāo)準(zhǔn)軟件過程的已定義級(jí)、定量控制產(chǎn)品質(zhì)量的量化管理級(jí)和加入量化反饋和新技術(shù)的優(yōu)化管理級(jí)[4]。CMMI模型遵循漸進(jìn)過程，高一等級(jí)過程以低一等級(jí)過程為基礎(chǔ)，有序遞進(jìn)實(shí)現(xiàn)既定軟件目標(biāo)。

2.CDIO-CMMI結(jié)構(gòu)。在CDIO學(xué)習(xí)工程模式的基礎(chǔ)上，引入集成化能力成熟度模型CMMI，可得CDIO-CMMI結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

類似的，CDIO-CMMI結(jié)構(gòu)模型也可分成5個(gè)成熟度級(jí)別，從低級(jí)到高級(jí)分別是：①初始級(jí)?；靵y無(wú)序的初始級(jí)，它代表著教師的教學(xué)水平低下，教學(xué)過程是無(wú)序甚至是混亂的，學(xué)生不能接收到有用的課程知識(shí)，學(xué)生精神狀態(tài)低迷，整體教學(xué)效果差。②可重復(fù)級(jí)。重復(fù)以往工程經(jīng)驗(yàn)的可重復(fù)級(jí)，它代表著教師重復(fù)他人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)過程有一定的制度化過程，卻并不按照實(shí)際學(xué)生情況進(jìn)行授課，因此教學(xué)質(zhì)量有一定的保證，卻因不符合實(shí)際教學(xué)情況存在著相對(duì)的不穩(wěn)定性。從初始級(jí)到可重復(fù)級(jí)是一個(gè)有規(guī)律的過程。③標(biāo)準(zhǔn)級(jí)。使用標(biāo)準(zhǔn)軟件過程的標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，它代表著教師教學(xué)工作和管理工作均達(dá)到規(guī)范化、程序化的標(biāo)準(zhǔn)。建立健全的教學(xué)管理文件體系，教學(xué)計(jì)劃合理，教學(xué)分工明確，能夠嚴(yán)格按照教學(xué)任務(wù)授課；教學(xué)管理人員結(jié)構(gòu)清晰，并能有序地參與到學(xué)校的管理工作當(dāng)中。從可重復(fù)級(jí)到標(biāo)準(zhǔn)級(jí)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一致的過程。④定量管理級(jí)。定量控制教學(xué)質(zhì)量的量化管理級(jí)，它代表著教師對(duì)卓越計(jì)劃的人才培養(yǎng)深度應(yīng)該達(dá)到既定的教學(xué)質(zhì)量量化目標(biāo)。具備對(duì)學(xué)生的量化考察程序，對(duì)學(xué)生的知識(shí)積累和科研成果有一個(gè)系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的定量記錄，并通過建立量化管理數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理的可控化。在此基礎(chǔ)上，交付用人單位一份詳細(xì)的學(xué)校對(duì)學(xué)生的客觀評(píng)價(jià)依據(jù)。從標(biāo)準(zhǔn)級(jí)到定量管理級(jí)是一個(gè)可預(yù)測(cè)的過程。⑤優(yōu)化管理級(jí)。加入量化反饋和新技術(shù)的優(yōu)化管理級(jí)，揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，建立領(lǐng)先國(guó)內(nèi)外水平的教學(xué)管理機(jī)制。從定量管理級(jí)到優(yōu)化管理級(jí)是一個(gè)持續(xù)改進(jìn)的過程。因此，將CDIO-CMMI結(jié)構(gòu)模型應(yīng)用到高校教學(xué)管理方式中是可行的，其對(duì)高校教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

三、在教學(xué)實(shí)踐中引入CDIO-CMMI思想

在教學(xué)過程管理中引入CDIO-CMMI思想，是推進(jìn)教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。按照工程教學(xué)過程CMMI級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施“卓越計(jì)劃”的教學(xué)能力應(yīng)從位于CMMI的第3級(jí)（標(biāo)準(zhǔn)級(jí)）著手。為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)能力成熟度提升，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

1.構(gòu)建工程教學(xué)過程綜合管理平臺(tái)。根據(jù)CDIO-CMMI架構(gòu)第四級(jí)量化管理級(jí)的要求，需定量控制教學(xué)質(zhì)量，高校教師對(duì)卓越計(jì)劃的人才培養(yǎng)深度應(yīng)該達(dá)到既定的教學(xué)質(zhì)量量化目標(biāo)。對(duì)教學(xué)實(shí)施數(shù)據(jù)和教學(xué)管理數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、整理和分析，能夠幫助授課教師與相關(guān)管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理教育培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的問題，全面提高學(xué)校的綜合教學(xué)質(zhì)量和能力。

由于教學(xué)管理數(shù)據(jù)具有多樣性和龐大性的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的人工統(tǒng)計(jì)方式已然落后，為了更好的適應(yīng)教學(xué)過程中的第四級(jí)定量管理需求目標(biāo)，可以建設(shè)符合實(shí)際教學(xué)現(xiàn)狀的工程教育綜合管理平臺(tái)，構(gòu)建定量管理和定量評(píng)價(jià)規(guī)范體系，通過海量數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)數(shù)據(jù)的有效管理，如圖2所示。

2.定量管理和定量評(píng)價(jià)規(guī)范體系。在完善的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)綜合管理平臺(tái)的基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)工程教育培養(yǎng)能力和教學(xué)質(zhì)量的不斷提升，達(dá)到CDIO-CMMI架構(gòu)第四級(jí)量化管理級(jí)的要求，可進(jìn)一步構(gòu)建教育過程中的定量管理和定量評(píng)價(jià)規(guī)范體系。該體系分為兩個(gè)方面：一是規(guī)范教師教學(xué)過程的定量管理過程，二是規(guī)范學(xué)生教學(xué)反饋的定量評(píng)價(jià)過程。

（1）教師教學(xué)過程的定量管理。工程教育綜合管理平臺(tái)對(duì)教師的教學(xué)過程進(jìn)行全面控制和量化管理，可分為課前準(zhǔn)備、課上授課、課后總結(jié)三個(gè)階段。第一個(gè)階段，教師需規(guī)范按照教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)進(jìn)度安排，認(rèn)真?zhèn)湔n，規(guī)劃授課流程和授課目標(biāo)，并在課程基礎(chǔ)上準(zhǔn)備相關(guān)的延伸案例，撰寫教案，將備課內(nèi)容制作成多媒體課件，最后將全部備課信息在課程開始前的規(guī)定時(shí)限內(nèi)上傳至管理平臺(tái)。第二個(gè)階段，教師需認(rèn)真按照制定的教學(xué)流程和教學(xué)目的進(jìn)行授課安排，創(chuàng)新性地組織和安排課堂活動(dòng)，擺脫單一、陳舊的“填鴨式”教學(xué)模式，把控課堂氣氛，最大化地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。第三個(gè)階段，教師應(yīng)制作教學(xué)計(jì)劃跟蹤表，對(duì)課堂教學(xué)中遇到的問題進(jìn)行總結(jié)，包括問題描述和應(yīng)對(duì)措施，并登陸管理平臺(tái)查看學(xué)生的教學(xué)反饋，在線認(rèn)真回答學(xué)生反饋的問題。

（2）學(xué)生教學(xué)反饋的定量評(píng)價(jià)。學(xué)生教學(xué)反饋的定量評(píng)價(jià)有兩個(gè)方面：一是教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果綜合評(píng)價(jià)，二是學(xué)生對(duì)教師的教學(xué)效果反饋。前者在于教師具備對(duì)學(xué)生的量化考察程序，即對(duì)學(xué)生的知識(shí)積累和科研成果有一個(gè)系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的定量記錄，并通過構(gòu)建量化管理數(shù)據(jù)庫(kù)，將數(shù)據(jù)信息提交到工程教育綜合管理平臺(tái)上，達(dá)到教師教學(xué)管理的可控化。

四、結(jié)論

工程教育理念下的“卓越工程師”培養(yǎng)需要有一個(gè)持續(xù)改進(jìn)的機(jī)制，傳統(tǒng)的教學(xué)制度并不能達(dá)到其先進(jìn)性要求。因此，將CDIO-CMMI架構(gòu)管理思路引入到工程教育培養(yǎng)方案中，在綜合教學(xué)能力標(biāo)準(zhǔn)級(jí)（第三級(jí)）的基礎(chǔ)上，建立完善的工程教育綜合管理平臺(tái)，并通過一系列的規(guī)范化定量控制程序，致力將教學(xué)能力等級(jí)提高到定量管理級(jí)（第四級(jí)），實(shí)現(xiàn)工程教育培養(yǎng)能力和質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張安富，劉興鳳.實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的思考[J].高等工程教育研究，2010，（4）：56-59.

[2]林健.卓越工程師創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2012，（5）：1-17.

[3]李繼懷，王力軍.工程教育的理性回歸與卓越工程師培養(yǎng)[J].黑龍江高教研究，2011，（3）：140-142.

[4]張淑麗，劉勝輝，姚登舉.基于CMMI的本科教學(xué)過程持續(xù)改進(jìn)機(jī)制的研究[J].科技與管理，2013，（2）：126-130.