CDIO渐进应用模式的关键管理变量研究

1、    cdio渐进应用模式的关键管理变量研究    摘要：在cdio渐进应用过程中，面对不同阶段的实际教学形态，cdio通用准则需要进行有针对性的细化设置。本文借鉴平衡计分卡（bsc）理论，对cdio通用准则的内在机理进行挖掘和分析。在此基础上，运用bsc的核心方法，提出cdio渐进应用模式的关键管理变量。这些关键管理变量是cdio通用准则在实际应用方法上的具体深化，为有效实施cdio教学模式提供了切实可行的工具；同时，在教学活动实施和教学质量评估方面，同样具有重要的借鉴意义。关键词：工程教学，cdio渐进应用，bsc，关键管理变量一、cdio渐进应用

2、中的关键问题1.cdio方法应用中的约束条件。cdio教学方法的基本原理是基于实际产业需求，以“在现代团队协作环境中，教育学生理解如何对复杂的增值工程产品、流程和系统进行构思（c）、设计（d）、实施（i）和操作（o）”为基本教学诉求（edward等，2008），进行有效的工程教学活动。作为一种创新的工程教学方法，cdio方法的核心内容包括cdio教学大纲和cdio准则，它为解决许多国家（包括中国）都面临的“工程教学与实际产业需求脱节”的问题，提供了非常有价值的工具模板，为工程教学改革提供了最佳实践的框架。但是，我们同时也看到，cdio教学模式本身具有与“实际产业需求、实际教学基础”天然的密切关

3、联。当cdio模式在不同国家之间进行移植时，其应用效果往往受到一些来自产业界和教学基础本身的关联影响。尤其是当不同国家之间的产业条件和教学基础差异比较大的情况下，影响就更加明显。另外，cdio在基于“实践需求”进行课程设置和教学活动的同时，也面临着如何有效兼顾“理论体系完整性”的难度。这些关联影响和兼顾难度构成了cdio应用的约束条件。恰当地理解并适应这些约束条件，是有效实施cdio教学模式的关键。2.cdio的渐进应用模式。结合对这些约束条件的认识和对cdio内在形成机理的研究，我们提出了由“分解（decompose）、组合（combine）、驱动（empower）”等三个关键流程组成的cd

4、io渐进部署模式，简称cdiodec渐进部署模式（王旃，2009）。其中，“分解流程”是指进行能力需求的分析，研究当前的产业实践环境需要我们培养具有何种能力素质的学生。同时，对学科所涉及的理论体系中的知识点，进行梳理分析，并参照能力需求进行组合，简称“组合流程”。“驱动流程”则是指在优化课程设置的基础上，通过有效的教学执行来实现最终的教学成果。在cdiodec渐进部署模式下，分解、组合和驱动流程构成了一个个相互连贯的课程教学单元。这些课程教学单元所构成的链条，将在学生入学时的纯理论教学模式与我们所期望的cdio实践模式之间，实现平滑过渡。我们的最终目标是基于cdio基本理念，借鉴cdio通用标

5、准，在实际产业需求和实际教学基础之间建立完整联结。3.渐进应用过程中的典型形态。在cdio渐进应用过程中，我们可以在整个大学教学中的起点、终点和关键中间环节进行节点控制。在过程的起点，需要进行工程导论的教学，以帮助学生建立一个相对完整的概念框架，以便对自身发展进行有效的规划。在过程的终点，需要对课程理论体系掌握程度进行检验，并完成若干完全基于cdio模式的课程环节。整个大学教学过程将经历四年左右的时间，因此需要设置中间节点进行检验。这些中间节点通常可以是课程设计环节或实验环节。根据不同学校、不同学科的cdio成熟度不同，可以采用不同数量的cdio中间控制环节。总的来说，起点、终点和关键中间环节

6、就构成了渐进应用过程中的典型形态。在渐进部署模式下，随着大学学习的进程，学生的cdio能力将不断加强（王旃，2009）。4.问题的提出。尽管我们已经从概念上比较清晰地定义了cdio渐进应用的典型形态，但是在实际的教学实践管理中，我们需要建立更加结构化的工具模型，并确定其中的关键管理变量，从而进一步推进相关教学设计和教学管理活动的有效落实。二、在bsc框架下理解cdio通用准则平衡计分卡（balanced score card，简称bsc）方法体系，源于20世纪90年代初由哈佛大学教授robert kaplan与诺兰诺顿研究院（nolan norton institute）的创始人david n

7、orton所进行的一项绩效评价体系研究。自创立以来，平衡计分卡在国际上，特别是在美国和欧洲，很快引起了理论界和应用界的浓厚兴趣与反响，被哈佛商业评论评为75年来最具影响力的管理工具之一。经过20年的发展，平衡计分卡已经发展成为一个成熟、有效的战略绩效管理方法体系，在国外的许多企业、政府和社会机构得到认同和应用。通过深入分析cdio教学大纲和准则，我们发现其内在思路和逻辑与bsc方法体系之间具有非常重要的相通之处。通过借鉴bsc方法体系，我们可以进一步深入挖掘cdio模式下工程教育最佳实践的内在驱动机制和具体管理方法。1.bsc方法的启示借鉴。bsc方法体系的相关内容非常丰富，但是其内在要点却十

8、分简洁清晰。bsc方法体系的核心是：针对最终目标（可以是财务目标，也可以是非财务目标），通过分层解析的方式，梳理其内在的因果关系，在此基础上，着重对驱动性因素（指标和行动）进行管理，从而确保最终目标的实现。在cdio教学模式中，其最终目标是培养与实际产业需求相互对接的优秀工程人才，围绕这一目标，我们需要解析教学实践和教学管理的内在因果关系，挖掘实现教学目标的驱动性因素，并对具体的指标和行动进行有效管理。在cdio教学大纲和准则中，我们可以看到其中隐含的因果驱动关系。2.建立工程教学的“通用战略地图”。在bsc方法体系中，围绕最终目标的因果驱动关系是通过战略地图进行表达的。利用战略地图可以把复杂

9、的战略转化为一种清晰、易于理解和可具体操作的执行语言，并以极为简练的图示形式呈现出来，以提高战略的可实施性。bsc方法体系中提供了针对企业的战略地图框架，如图1所示。具体含义包括：为了在财务层面实现股东价值，企业可以从两个战略维度上进行努力，包括提高生产率和实现业务增长。而财务层面的目标则由客户层面的价值主张所支持。进一步，客户层面的目标又是由企业内部的流程进行支持，这些流程大体可以分为运营管理、客户管理、创新、法规与社会等四大类型。再进一步，内部层面的目标由学习和成长层面的因素所驱动，其中包括人力资本、信息资本和组织资本等。沿着上述框架，不同的企业可以挖掘出符合其自身业务特点的关键成功路径，

10、构建出符合自身实际的战略地图，从而确保实现战略目标。参照面向企业的战略地图框架，我们可以结合工程教学的特点，进一步绘制出工程教学的通用战略地图，如图2所示。在这个战略地图中，我们将“社会贡献”设置为顶层目标，而“研究型人才供应”和“工程应用人才供应”被定义为两种战略实现的路径。针对顶层目标，我们需要在“学生培养”层面，设置具有针对性的客户价值主张，也就是形成“培养学生，并使其能够融入社会需求”的教学服务特色。为了实现这些教学服务特色，我们需要在内部流程进行优化努力，这些流程可以分为“计划管理流程”（包括教学计划、培养方案等）、“课程与教学环境”构建流程、“学生参与流程”等。进一步深入后，我们可

11、以看到这些流程，需要依赖于与教学相关的人力资本、信息资本和组织资本。3.将cdio应用准则转化为战略地图元素。cdio的通用准则，包括：采用cdo理念；cdio能力大纲；综合性课程计；工程导论；设计制造经验；cdo学生实践划(i)场；综合性学习经验；主动学习(i)；教师cdio技能的提高；增强教师的教学技能；cdio技能评估；cdio计划评估。如果将cdio通用准则，对应到我们所绘制的工程教学通用战略地图（如图3所示），可以帮助我们更好地理解各准则之间的内在因果驱动关系，从而使我们更好地把握教学实践优化的着力点。不同的大学、学院根据自身的教学目标、教学环境的不同，可以在通用战略地图的基础上，构

12、建符合自身特点的教学战略地图。三、cdio渐进应用模式的关键管理变量通过对战略地图的分析，我们发现cdio通用准则之间存在着bsc方法体系中所强调的因果驱动关系。在此基础上，我们可以借鉴bsc方法体系，进一步对cdio通用准则进行更加具有可操作性的深入探讨。在bsc方法体系中，除了强调“因果驱动关系”，还包括另外四个方面的重要内容，即“指标体系”、“行动方案”、“动态评估”和“持续优化”。其中，“因果驱动关系”说明了基本的战略目标实现路径（即战略方法）；“指标体系”则使得战略方法可以通过可衡量的指标进行管理；“行动方案”使得战略方法成为可执行的具体行动；“动态评估”使得战略方法的实施效果可以得

13、到动态跟踪；“持续优化”使得战略方法能够与具体的流程体系和人员技能相互匹配。cdio通用准则，可以理解为工程教学实践的战略方法，这种战略方法的有效落实，需要在明确“因果关系”的基础上，进一步落实“指标体系、行动方案、动态评估和持续优化”等环节。以下我们结合工程教学的特点，进行进一步解析，从而构建cdio渐进应用的关键管理框架。1.因果关系。在“因果关系”方面，需要具体关注“教学主题、关键成功因素、驱动关系”等三个关键管理变量。“教学主题”即为特定环境中的教学战略主题。在大学教学过程的不同阶段，存在着具有明显差异的不同情景，其教学主题（即战略主题）也应有明显不同。“关键成功因素”是指不同“教学主

14、题”要获得成功的关键因素。“驱动关系”是指不同“教学主题”内在的实现顶层目标的驱动关系。为便于分析，我们将大学教学过程分解为“前期、中期、后期”三个典型阶段，“前期”以大学教学的第一学年为主。“中期”主要包括大学第二、第三学年；“后期”主要是指大学第四学年。在不同阶段，三个关键管理变量的差异具体见表1。 2.指标体系。“没有衡量，没有管理”。因此，我们需要建立有效的指标体系。在“指标体系”方面，需要关注“指标选择、权重分配、目标值设定”等三个关键管理变量。“指标选择”是指结合实际情况，对战略地图中的部分或全部目标项进行量化衡量。“权重分配”是指根据不同阶段的教学计划重点，对不同的指标

15、设置不同的权重。“目标值设定”是对指标进行目标值的设定。在不同阶段，三个关键管理变量的差异具体见表2。 3.行动方案。为了使得目标达成（即指标值发生预期变化），需要配置相应的行动来进行推动。在“行动方案”方面，需要关注“资源配置、进程设置、关注效果”等三个关键管理变量。“资源配置”是指在不同阶段资源配置的重点环节。“进程设置”是指在不同阶段所设置的行动方案的特点（比如：频度、周期等）。“关注效果”是对不同阶段的行动方案所关注的预期效果。在不同阶段，三个关键管理变量的差异具体见表3。 4.动态评估。“动态评估”是指通过定期和不定期的评估，对目标实现的过程进行评估管理，及时发现

16、问题。在“动态评估”方面，需要关注“频度、范围、深度”等三个关键管理变量。“频度”是指在不同阶段基于cdio方法的教学评估频次安排。“范围”是指在不同阶段教学评估所涉及的cdio有关考察项的范围。“深度”是指不同阶段的教学评估深度。在不同阶段，三个关键管理变量的差异具体见表4。 5.持续优化。在推进目标实现的过程中，通常会发现原有系统中存在问题，针对问题需要进行持续的改进，从而确保目标实现。在“持续优化”方面，需要关注“强度设置、节奏控制、效度把握”等三个关键管理变量。“强度设置”是指在不同阶段优化推进的强度需要有所差异。“节奏控制”是指在不同阶段优化的频率节奏。“效度把握”是指在不

17、同阶段优化管理的重点。在不同阶段，三个关键管理变量的差异具体见表5。四、总结与展望本文在cdio渐进应用模式的研究基础上，借鉴bsc平衡记分卡方法理论体系，建立了更加结构化的工具模型，并从“因果关系、指标体系、行动方案、动态评估和持续优化”五个方面，确定了cdio应用部署的关键管理变量及其在不同教学阶段的参数特点，为有效落实相关教学设计和教学管理工作提供了有益的参考。在后续的研究中，我们可以结合具体的学科、教学案例，进行基于量化数据的深入研究，从而将cdio通用方法转化为符合实际教学条件、切实有效，并能进行量化管理的工程教学过程。参考文献：1 edward f. crawley，the cdi

18、o syllabus：a statement of goals for undergraduate engineering education. mitcdio report1，2001.2 edward f. crawley；doris r. brodeur a e；diane h. soder-holm；the education of future aeronautical engineers：conceiving，designing，implementing and operating. j sci educ technol（2008）17：138151，2008.3 doris r. brodeur，edward f. crawley，ingemar ingemarsson，johan malmqvist，sören Östlund，international collaboration in the reform of engineering education. proceedings of the 2002 american society for engineering education annual conference exposition，2002.4 edward f. cra