CDIO på DTU’s diplomingeniøruddannelser Gunnar Mohr – august 2010

C onceive – D esign – I mplement - O perate

Begrebsafklaring (conceive) er første fase, hvor problemet belyses og forstås, eller ideer skabes og behov afdækkes.

Dernæst følger design-fasen, hvor der udtænkes en løsning på problemet..

Under implementeringen realiseres løsningen på et demonstrations- niveau, og der skabes eller bygges et produkt eller en proces.

Til slut findes drift (operate), som repræsenterer den fase, hvor problemets løsning løbende bliver anvendt i praksis.

CENTRALE SPØRGSMÅL FOR TEKNISKE UDANNELSER Hvad er den samlede mængde af viden, færdigheder og kompetencer, som en student skal besidde efter gennemført teknisk studium? Udover den traditionelle, disciplinorienterede viden? Og på hvilket kompleksitetsniveau? • Kan vi bedre sikre de studerende disse færdigheder? • Inden for de tidsmæssige rammer og den til rådighed værende økonomi?

BAGGRUND Kandidaternes kompetencer harmonerer ikke med erhvervslivets behov i tilstrækkelig grad. Tilkendegivelser fra væsentlige dele af erhvervslivet støtter denne opfattelse. Der opleves en stigende konflikt mellem de praksiskompetencer, erhvervslivet efterspørger, og en øget grad af teoretisering på uddannelserne på bekostning af disse kompetencer.

•CDIO har som mål at udjævne et sådant gab – fastholde en høj faglighed men samtidig sikre kompetencer ud over de rent faglige. CDIO sikrer en klar og sammenhængende fordeling af de ønskede kompetencer helt ned på kursusniveau og en passende progression igennem uddannelsen. •CDIO handler grundlæggende om at bibringe de studerende de rette slutkompetencer, og det handler om en meget bevidst tilgang til, hvor og hvordan uddannelsen formidler disse kompetencer.

Det pædagogiske grundlag for CDIO CDIO-standarder definerer de karakteristiske kendetegn for et CDIO-program, tjener som retningslinjer for uddannelsesreformer og -evaluering, skaber en målestok og et mål for verdensomspændende udbredelse og opstiller en ramme for løbende forbedringer.

The CDIO Standards

•CDIO as Context* Adoption of the principle •CDIO Syllabus Outcomes* (Læringsmål) Specific, detailed learning outcomes for personal, interpersonal, and product and system building skills, consistent with program goals and validated by program stakeholders •Integrated Curriculum* A curriculum designed with mutually supporting disciplinary subjects, with an explicit plan to integrate personal, interpersonal, and product and system building skills •Introduction to Engineering An introductory course that provides the framework for engineering practice in product and system building, and introduces essential personal and interpersonal skills •Design-Build Experiences* A curriculum that includes two or more design-build experiences, including one at a basic level and one at an advanced level •CDIO Workspaces Workspaces and laboratories that support and encourage hands-on learning of product and system building, disciplinary knowledge, and social learning

•Integrated Learning Experiences* Integrated learning experiences that lead to the acquisition of disciplinary knowledge, as well as personal, interpersonal, and product and system building skills •Active Learning Teaching and learning based on active experiential learning methods • Enhancement of Faculty CDIO Skills* Actions that enhance faculty competence in personal, interpersonal, and product and system building skills •Enhancement of Faculty Teaching Skills Actions that enhance faculty competence in providing integrated learning experiences, in using active experiential learning methods, and in assessing student learning •CDIO Skills Assessment* Assessment of student learning in personal, interpersonal, and product and system building skills, as well as in disciplinary knowledge •CDIO Program Evaluation A system that evaluates programs against these 12 standards, and provides feedback to students, faculty, and other stakeholders for the purposes of continuous improvement •*required

Self-Assessment of Compliance 5Evidence related to the standard is regularly reviewed and used to make improvements. 4There is documented evidence of the full implementation and impact of the standard across program components and constituents. 3Implementation of the plan to address the standard is underway across the program components and constituents. 2There is a plan in place to address the standard. 1There is an awareness of need to adopt the standard and a process is in place to address it. 0There is no documented plan or activity related to the standard.

Vi ønsker en uddannelse, der tilgodeser de grund- læggende krav, sat i en læringsramme af Conceiving – Designing – Implementing – Operating systemer and produkter: •Et curriculum organiseret omkring gensidigt understøttende discipliner, men med CDIO aktiviteter tæt sammenvævet •Rigt på design-build projekter •Understøttes af aktiv and udforskende læring •Foregår som såvel klasseundervisning som læring i laboratorier/workspaces •Konstant forbedret gennem robust evaluering og akkrediterings processer.

DTU HANDLINGSPLAN •Der udarbejdes detaljerede beskrivelser af læringsmål på kursusniveau. •Der udarbejdes en kompetencematrix for hver uddannelse. •Der indføres et flerfagligt projekt på hvert af de fire første semestre. •Der indføres to Design-Build-projekter på hhv. 1. semester og 4. semester eller senere. •For hvert semester (1-4) dannes et lærerteam (for hver uddannelse). •Rationalet bag CDIO-konceptet inddrages i adjunktuddannelsen

DTUs CDIO- syllabus 1.Matematisk-naturvidenskabelige og teknisk-ingeniørfaglige færdigheder 1.1. Viden og færdigheder i matematik og naturvidenskab 1.2. Retningsspecifik og grundfaglig (teknisk) kærneviden 1.3. Videregående ingeniørfaglig viden 2.Personlige og generiske professionelle færdigheder Ingeniørfaglig problemløsning og modellering 2.2. Eksperimentelle metoder 2.3. System-orienteret analyse 2.4. Fleksibilitet og selvledelse 2.5. Professionelle færdigheder og holdninger 3.Sociale færdigheder 3.1. Samarbejdsevne (teamwork) 3.2. Kommunikative færdigheder 3.3. Sproglige færdigheder 4.Professionsrettede ingeniørkompetencer 4.1. Samfundsforståelse 4.2. Forretningsforståelse 4.3. Begrebsdannelse og systemforståelse 4.4. Systemdesign 4.5. Implementering af systemer 4.6. Drift af systemer.

Kursus DTU - syllabus Semester … Diplomat 31021Elektronik 3,u 02311Digitalel Program. 2,u 2. …… 3. …… 4. …… Kompetencematrix

Flerfagligt projekt Obligatoriske disciplinorienterede kurser Projektbærende kursus Temabaserede semesterprojekter ( semester)

DESIGN-BUILD EXPERIENCES • Provide authentic activities onto which more abstract learning can be mapped • Provide the natural context in which to teach many CDIO syllabus skills (teamwork, communications, designing, implementing) • Reinforce by application previously learned abstract knowledge, to deepen comprehension DTU Design & Innovation Lightweight Shelter Project

Active learning

CDIO INITIATIVE STRUCTURE CDIO Council Chalmers, Linköping, Queen’s 2, USNA, KTH, MIT, DTU, U. Pretoria Africa Regional Centre U. Pretoria N. American Regional Center MIT Future regional centers Nordic Regional Center Chalmers U. KTH Linköping Unaligned Collaborators Hochschule Wismar Hodgeschool Gent Shantou U. Singapore Polytechnic U. Auckland U. of Calgary U. Sydney Politechnico di Milano Regional Collaborators California State U., Northridge Daniel Webster College École Polytechnique, Montreal Queen’s U. Kingston, Ont. US Naval Academy U. Colorado, Boulder Arizona State U. UK-Ireland Regional Center Queen’s, Belfast U. Liverpool Regional Collaborators U. Bristol Lancaster University U. of Leeds Regional Collaborators Technical U. of Denmark Turku U. of applied sciences Umeå University Jönköping U.