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Condensed CDIO Syllabus v2.0–Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Condensed CDIO Syllabus v2.0
June 2011
Doris Brodeur
1. DISCIPLINARY KNOWLEDGE AND REASONING 1.1 KNOWLEDGE OF UNDERLYING MATHEMATICS AND SCIENCES 1.2 CORE ENGINEERING FUNDAMENTAL KNOWLEDGE 1.3 ADVANCED ENGINEERING FUNDAMENTAL KNOWLEDGE, METHODS
AND TOOLS
2 PERSONAL AND PROFESSIONAL SKILLS AND ATTRIBUTES 2.1 ANALYTICAL REASONING AND PROBLEM SOLVING
2.1.1 Problem Identification and Formulation 2.1.2 Modeling 2.1.3 Estimation and Qualitative Analysis 2.1.4 Analysis With Uncertainty 2.1.5 Solution and Recommendation
2.2 EXPERIMENTATION, INVESTIGATION AND KNOWLEDGE DISCOVERY
2.2.1 Hypothesis Formulation 2.2.2 Survey of Print and Electronic Literature 2.2.3 Experimental Inquiry 2.2.4 Hypothesis Test and Defense
2.3 SYSTEM THINKING
2.3.1 Thinking Holistically 2.3.2 Emergence and Interactions in Systems 2.3.3 Prioritization and Focus 2.3.4 Trade-offs, Judgment and Balance in Resolution
2.4 ATTITUDES, THOUGHT AND LEARNING
2.4.1 Initiative and the Willingness to Make Decisions in the Face of Uncertainty 2.4.2 Perseverance, Urgency and Will to Deliver, Resourcefulness and Flexibility 2.4.3 Creative Thinking 2.4.4 Critical Thinking
2
Condensed CDIO Syllabus v2.0–Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
2.4.5 Self-awareness, Metacognition and Knowledge Integration 2.4.6 Lifelong Learning and Educating 2.4.7 Time and Resource Management
2.5 ETHICS, EQUITY AND OTHER RESPONSIBILITIES
2.5.1 Ethics, Integrity and Social Responsibility 2.5.2 Professional Behavior 2.5.3 Proactive Vision and Intention in Life 2.5.4 Staying Current on the World of Engineering 2.5.5 Equity and Diversity 2.5.6 Trust and Loyalty
3 INTERPERSONAL SKILLS: TEAMWORK AND COMMUNICATION
3.1 TEAMWORK
3.1.1 Forming Effective Teams 3.1.2 Team Operation 3.1.3 Team Growth and Evolution 3.1.4 Team Leadership 3.1.5 Technical and Multidisciplinary Teaming
3.2 COMMUNICATIONS
3.2.1 Communications Strategy 3.2.2 Communications Structure 3.2.3 Written Communication 3.2.4 Electronic/Multimedia Communication 3.2.5 Graphical Communication 3.2.6 Oral Presentation 3.2.7 Inquiry, Listening and Dialog 3.2.8 Negotiation, Compromise and Conflict Resolution 3.2.9 Advocacy 3.2.10 Establishing Diverse Connections and Networking
3.3 COMMUNICATIONS IN FOREIGN LANGUAGES
3.3.1 Communications in English 3.3.2 Communications in Languages of Regional Nations 3.3.3 Communications in Other Languages
4 CONCEIVING, DESIGNING, IMPLEMENTING, AND OPERATING SYSTEMS IN THE ENTERPRISE, SOCIETAL AND ENVIRONMENTAL CONTEXT – THE INNOVATION PROCESS
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Condensed CDIO Syllabus v2.0–Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
4.1 EXTERNAL, SOCIETAL, AND ENVIRONMENTAL CONTEXT 4.1.1 Roles and Responsibility of Engineers 4.1.2 The Impact of Engineering on Society and the Environment 4.1.3 Society’s Regulation of Engineering 4.1.4 The Historical and Cultural Context 4.1.5 Contemporary Issues and Values 4.1.6 Developing a Global Perspective 4.1.7 Sustainability and the Need for Sustainable Development
4.2 ENTERPRISE AND BUSINESS CONTEXT 4.2.1 Appreciating Different Enterprise Cultures 4.2.2 Enterprise Stakeholders, Strategy and Goals 4.2.3 Technical Entrepreneurship 4.2.4 Working in Organizations 4.2.5 Working in International Organizations 4.2.6 New Technology Development and Assessment 4.2.7 Engineering Project Finance and Economics
4.3 CONCEIVING, SYSTEMS ENGINEERING AND MANAGEMENT 4.3.1 Understanding Needs and Setting Goals 4.3.2 Defining Function, Concept and Architecture 4.3.3 System Engineering, Modeling and Interfaces 4.3.4 Development Project Management
4.4 DESIGNING 4.4.1 The Design Process 4.4.2 The Design Process Phasing and Approaches 4.4.3 Utilization of Knowledge in Design 4.4.4 Disciplinary Design 4.4.5 Multidisciplinary Design 4.4.6 Design for Sustainability, Safety, Aesthetics, Operability and other Objectives
4.5 IMPLEMENTING 4.5.1 Designing a Sustainable Implementation Process 4.5.2 Hardware Manufacturing Process 4.5.3 Software Implementing Process 4.5.4 Hardware Software Integration 4.5.5 Test, Verification, Validation, and Certification 4.5.6 Implementation Management
4.6 OPERATING 4.6.1 Designing and Optimizing Sustainable and Safe Operations 4.6.2 Training and Operations
4
Condensed CDIO Syllabus v2.0–Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
4.6.3 Supporting the System Life Cycle 4.6.4 System Improvement and Evolution 4.6.5 Disposal and Life-End Issues 4.6.6 Operations Management
CONDENSED EXTENDED CDIO SYLLABUS:
LEADERSHIP AND ENTREPRENEURSHIP
4.7 LEADING ENGINEERING ENDEAVORS Creating a Purposeful Vision
4.7.1 Identifying the Issue, Problem or Paradox 4.7.2 Thinking Creatively and Communicating Possibilities 4.7.3 Defining the Solution 4.7.4 Creating New Solution Concepts Delivering on the Vision
4.7.5 Building and Leading an Organization and Extended Organization 4.7.6 Planning and Managing a Project to Completion 4.7.7 Exercising Project/Solution Judgment and Critical Reasoning 4.7.8 Innovation – the Conception, Design and Introduction of New Goods and Services 4.7.9 Invention – the Development of New Devices, Materials or Processes that Enable New
Goods and Services 4.7.10 Implementation and Operation – the Creation and Operation of the Goods and
Services that will Deliver Value
4.8 ENTREPRENEURSHIP
4.8.1 Company Founding, Formulation, Leadership and Organization 4.8.2 Business Plan Development 4.8.3 Company Capitalization and Finances 4.8.4 Innovative Product Marketing 4.8.5 Conceiving Products and Services around New Technologies 4.8.6 The Innovation System, Networks, Infrastructure and Services 4.8.7 Building the Team and Initiating Engineering Processes 4.8.8 Managing Intellectual Property
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Instructor Reflective Memo –Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Instructor Reflective Memo
Doris Brodeur1
Course _______________________________________ Semester _______________
Instructor(s) ____________________________________________________________
Intended Learning Outcomes
1. What are the intended learning outcomes for this course?
2. To what extent were you able to integrate the learning outcomes specified for this course in the
overall integrated curriculum plan for this program?
Teaching and Assessment Methods
3. What teaching and assessment methods did you use and what evidence indicates these methods
were successful or not?
Student Learning Assessment
4. How well did the students perform on each of the intended learning outcomes for this course?
(Where possible, make reference to specific data to support your conclusion.)
Continuous Improvement
5. What actions did you take this semester to improve the course as a result of previous reflections
or input from students or colleagues?
6. What did you learn about your teaching and assessment methods this semester?
7. What actions do you recommend to improve this course in the future?
1Directora de Proyectos Espaciales de Educación en Ingeniería del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)
2
Instructor Reflective Memo –Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Information Sharing
8. With whom have you shared this reflective memo?
Attachments
Please attach the course syllabus and samples of student work, if possible.
Rev. 06/27/11 – Doris R. Brodeur, Ph.D. - [email protected]
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Designing Student-Centered Courses – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Designing Student-Centered Courses
Selected References
Doris Brodeur1
Course Design
Hansen, E. J. (2011). Idea-based learning: A course design process to promote conceptual understanding.
Herndon,VA: Stylus. (Amazon, $25 USD)
O’Brien, J. G., Millis, B.J., & Cohen, M. W. (2008). The course syllabus: A learning-centered approach. San
Francisco, CA: Jossey-Bass. (Amazon, $22 USD)
Learning Principles
Ambrose, S. A., Bridges, M.W., DiPietro, M., Lovett, M. C., & Norman, M. K. (2010). How learning
works: Seven research-based principles for smart teaching. San Francisco: Jossey-Bass. (Amazon, $29
USD)
Conceptual Understanding
Novak, J. D. (rev. 2008). The theory underlying concept maps and how to construct them. Available at
http://www.msu.edu/~luckie/ctools. Accessed 06/20/11.
Wiggins, G., & McTighe, J. (2005). Understanding by design, exp. 2nd ed. Upper Saddle River, NJ:
Prentice Hall. (Amazon, $28 USD)
Zeilik, M. (2000). Concept mapping. Available at http://www.flaguide.org. Accessed 06/20/11.
Learning Outcomes
Gronlund, N. E., & Brookhart, S. M. (2008). Gronlund’s writing instructional objectives, 8th ed.
Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. (Amazon, $29 USD)
1Directora de Proyectos Espaciales de Educación en Ingeniería del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)
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Designing Student-Centered Courses – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Active and Experiential Learning
Beard, C., Wilson, J. P., & Wilson, J. P. (2006). Experiential learning: A best practice handbook for educators
and trainers, 2nd ed. London: Kogan Page. (Amazon, $36 USD)
Barkley, E. F. (2009). Student engagement techniques: A handbook for college faculty. San Francisco, CA:
Jossey-Bass. (Amazon, $30 USD)
Barkley, E. F., Cross, K. P., & Major, C.H. (2004). Collaborative learning techniques: A handbook for college
faculty. San Francisco, CA: Jossey-Bass. (Amazon, $29 USD)
Biggs, J. B. (2007). Teaching for quality learning at university, 3rd ed. Buckingham, England: Open
University Press. (Amazon, $50 USD)
Felder, R. M., & Brent, R. (2005). Understanding student differences. Journal of Engineering Education,
94 (1), 57-72.
Grow, G. (1991). Teaching learners to be self-directed, Adult Education Quarterly, 41(3), Spring, 125-
149. Available at: http://www.longleaf.net/ggrow. Accessed 06/20/11.
Mazur, E. (1996). Peer instruction: A user’s manual. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall. (Amazon,
$43 USD)
Smith, K. A., Sheppard, S. D., Johnson, D. W., & Johnson, R. T. (2005). Pedagogies of engagement:
Classroom-based practices. Journal of Engineering Education, 94 (1), 1-15.
Project-Based Learning
Knowlton, D. S., & Sharp, D. C. (Eds.). (2003). Problem-based learning in the information age. New
Directions for Teaching and Learning, No. 95. San Francisco, CA: Jossey-Bass. (Amazon, $29
USD)
Savin-Baden, M., & Major, C. H. (2004). Foundations of problem-based learning.. Berkshire, England:
Society for Research into Higher Education and Open University Press. (used from $35 USD)
Student Learning Assessment
Angelo, T. A., & Cross, P. K. (1993). Classroom assessment techniques: A handbook for college teachers, 2d ed.
San Francisco, CA: Jossey-Bass. (Amazon, $36 USD)
3
Designing Student-Centered Courses – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Ebert-May, D. Scoring rubrics. Available at http://www.flaguide.org. Accessed 06/20/11.
Field-tested learning assessment guide. Available at http://www.flaguide.org. Accessed 06/20/11.
Huba, M. E., & Freed, J. E. (1999). Learner-centered assessment on college campuses. Boston, MA: Allyn
and Bacon. (Amazon, $39 USD)
Stevens, D. D., & Levi, A. (2005). Introduction to rubrics: An assessment tool to save grading time, convey
effective feedback, and promote student learning. Sterling, VA: Stylus. (Amazon, $22 USD)
Stiggins, R., & Chappuis, J. (2011). An introduction to student-involved assessment for learning, 6th ed. Boston:
Addison-Wesley. (Amazon, $71 USD)
Engineering Education
Crawley, E. F., Malmqvist, J., Ostlund, S., & Brodeur, D. R. (2007). Rethinking engineering education: The
CDIO approach. New York: Springer. (Amazon, $95 USD, sometimes used copies are available for
< $10 USD)
Heywood, J. (2005). Engineering education: Research and development in curriculum and instruction. Hoboken,
NJ: Wiley and Piscataway, NJ: IEEE Press. (Amazon, $141 USD)
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Rubric for Assessing Projects – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Rubric for Assessing Projects
Doris Brodeur1
Student Name: ______________________ Date:_____________
Evaluator(s):__________________
Course Number and Name______________________ Team:________________________
The student demonstrated the following knowledge, skills, and attitudes:
Not at
All
To a
Limited
Extent
To a
Moderat
e Extent
To a
Great
Extent
To a
Very
Great
Extent
Knowledge of Underlying Sciences
(CDIO 1.1)
Applies mathematics to the analysis of final
design. Applies knowledge of science (physics,
biology, and/or chemistry) to the analysis of
final design.
1Directora de Proyectos Espaciales de Educación en Ingeniería del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)
2
Rubric for Assessing Projects – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Engineering Reasoning and Problem
Solving (CDIO 2.1)
Applies logic in solving problems and analyzes
problems from different points of view.
Translates theory into practical applications
using appropriate technical techniques,
processes, and tools.
Experimentation and Knowledge Discovery
(CDIO 2.2)
Uses computer-based and other resources
effectively thus acquiring information from
multiple sources. Organizes and interprets data
appropriately. Designs and conducts
experiments to validate theories
System Thinking (CDIO 2.3)
Understands how events interrelate and
demonstrates an ability to take new information
and integrate it with past knowledge from
various courses, to solve technical problems.
3
Rubric for Assessing Projects – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Creative Thinking (CDIO 2.4.3)
Suggests new approaches and challenges the
way things are normally done. Develops many
potential solutions to problems while
discouraging others from rushing to premature
conclusions.
Lifelong Learning (CDIO 2.4.6)
Learns independently and continuously seeks to
acquire new knowledge. Exceeds basic
requirements of an assignment and brings in
relevant outside experiences to provide
advanced solutions to the problems at hand.
Teamwork (CDIO 3.1)
Contributes a fair share to the completion of
the project. Participates, listens, and cooperates
with other team members. Shares information
and helps reconcile differences of opinions
when they occur.
Communication (CDIO 3.2)
Articulates ideas in a clear and concise fashion
and uses facts to reinforce points.. Plans and
delivers oral presentations effectively. Uses
technology and graphics to support ideas and
decisions. Addresses questions and issues raised
during the oral presentation. Written materials
flow logically and are grammatically correct
Conceiving (CDIO 4.3)
Sets system goals and requirements. Defines
function, concept, and architecture. Develops a
4
Rubric for Assessing Projects – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
realistic cost estimate to implement the design,
Uses rational, objective reasoning to arrive at
final design among alternatives.
Project Management (CDIO 4.3.4)
Sets goals, prioritizes tasks and meets project
milestones. Seeks clarification of task
requirements and takes corrective action based
upon feedback from others. Creates action
plans and timetables to complete assigned work.
Designing (CDIO 4.4)
Substantiates performance of final design and
its elements in an objective manner and does
not make unsubstantiated claims. Assesses the
environmental impacts of the final design in a
realistic manner. Assesses economic, social and
political impact of the final design. Suggests
ways to extend and improve design
Comments:
Based on the work of McGourty, J., Sebastian, C., & Steward, W., Gateway Coalition Freshman Design Project Faculty Review – Final Report. See http://www.gateway.org Adapted for The CDIO Initiative by D. R. Brodeur, [email protected], March 1, 2006.
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Rubric for Written Reports and Research Papers – Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
Rubric for Written Reports and Research Papers
Name _____________________________________ Date ______________________________
Course Number and Name ________________________________________________________
Needs Improvement
Acceptable
Good
Very Good
Main objective is easily identified and supported by the content.
Content, structure, and language are
geared to the intended audience.
Main points are emphasized and the
relationship between ideas is clear.
Arguments are clearly supported and in
sufficient detail.
Content is properly footnoted.
2
Rubric for Written Reports and Research Papers – Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
Conclusions are valid and reasonable.
Significance and implications are clearly
addressed.
Writing is clear, organized, and coherent.
A sufficient number of appropriate
sources are cited.
Attention is given to grammar,
punctuation, spelling, and formatting.
OVERALL COMMENTS:
(Rev. 01/30/10 – Doris R. Brodeur – [email protected])
1
Assessment of Class Presentation – Doris R. Brodeu – UNAL – Julio 2011
Assessment of Class Presentation Presenter _______________________________ Date _____________________________ Course Number and Name ______________________________________________________ Evaluator ___________________________________________________________________
Needs Improvement
Satisfactory
Good
Very Good
PRESENTATION QUALITY
Main objective of presentation is clearly stated.
Presenter maintains good eye contact with the audience.
Presenter effectively engages the audience.
Instructional media are used effectively (slides, posters, objects).
Appropriate materials are provided (outlines, discussion questions, bibliographies).
Presenter is poised and professional (appearance, voice, posture, gestures).
Presentation and interactions are well paced within the time limits.
Comments on presentation skills
INFORMATION
Information is accurate and substantive.
Main points are emphasized and the relationship between ideas is clear.
Ideas are supported with sufficient details.
Visuals and/or demonstrations support the main ideas.
Questions are answered accurately and concisely.
2
Assessment of Class Presentation – Doris R. Brodeu – UNAL – Julio 2011
Comments on knowledge competence
OVERALL COMMENTS (continue on reverse side of form) Rev. 01/18/10
1
Rubric for Assessing Teamwork – Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
Rubric for Assessing Teamwork Name ___________________________ Course __________________________ Date _______________ Using separate forms for each individual, rate yourself and each of your teammates.
Technical Contributions
Rarely
Sometimes
Often
Always
Has requisite technical knowledge
Pays attention to accuracy of details
Contributes good ideas
Understands the overall project
Effectively troubleshoots problems
Knows how to find answers
Collaboration
Rarely
Sometimes
Often
Always
Attends team meetings
Produces work on schedule
Effectively takes charge of tasks
Willing to take on tasks
Willing to help others
Communicates clearly with team
Informs other teams of progress
Listens to other points of view
Accepts advice about his/her work
Gives criticism constructively
Describe your colleague's major technical contributions to the project: Identify your colleague's major strength(s) as a team member Suggest one or two areas that need improvement Overall rating of collaboration (circle one): Poor Fair Good Excellent Rev. 05/28/10 -- Doris R. Brodeur -- [email protected]
1
Rubric for Assessing Reflective Journals – Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
Rubric for Assessing Reflective Journals
3
Required entries are included, Entries are dated and identified, Observations are descriptive and detailed, Interpretations are reasonable and based on evidence, Shows an understanding of the engineering process Attention to format, grammar, and spelling
2
Most required entries are included, Entries are dated or identified, Observations are descriptive, Some reflection is evident, Interpretations are reasonable, Shows a basic awareness of the engineering process. Attention to format, grammar, and spelling
1
More than one required entry is missing, Entries are dated or identified, Observations are included, Reflection is insufficient or superficial, Inadequate attention to format, grammar, and spelling
0
Little or no basis for judgment
(Rev.05/28/10 – Doris R. Brodeur, Ph.D. – [email protected])
1
Rubric for Assessing Portfolios – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Rubric for Assessing Portfolios
Doris Brodeur1
Task Description
1. Assemble your homework exercises, problem sets, readings, projects, lab reports, and other
classroom activities from this course into a folder or binder or other appropriate
display/presentation medium. You may create a digital portfolio and submit your work on a
CD.
2. Select those entries you feel show your progress toward the achievement of the course
learning outcomes and of your own personal expectations for this semester. Organize them
by learning outcome or expectation.
3. Use the template provided as the lead-in to each section of the portfolio. (available in a
separate package)
4. In a brief statement, explain why you selected each entry in your portfolio.
5. Provide a summary reflection that traces your progress during this semester, your evaluation
of your present competence level in this subject area, and your plans for continued
professional development in this area.
Assessment Criteria
Clearly stated course and personal learning outcomes
Sufficient and relevant entries that demonstrate each learning outcome
Organization by learning outcome
Clear statements of the rationale for each selection
1Directora de Proyectos Especiales de Educación en Ingeniería del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).
2
Rubric for Assessing Portfolios – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Summary reflection that includes three required parts
Professional presentation
Holistic Rubric
A
Entries address at least five outcomes, clear statements of learning and
application, clear reasons for selection of entries, coherent and complete
summary reflection, good organization, professional presentation
B
Entries address at least five outcomes, one or more elements missing,
some organization, presentation is adequate
C
Entries are incomplete, little attention to organization or presentation
F
Incomplete or missing
(Rev. 05/28/10 – Doris R. Brodeur, Ph.D. – [email protected])
1
Instructor Reflective Memo – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Instructor Reflective Memo
Doris Brodeur1
Course_______________________________________ Semester _______________
Instructor(s) ____________________________________________________________
Intended Learning Outcomes
1. What are the intended learning outcomes for this course?
2. To what extent were you able to integrate the learning outcomes specified for this course in the
overall integrated curriculum plan for this program?
Teaching and Assessment Methods
3. What teaching and assessment methods did you use and what evidence indicates these methods
were successful or not?
Student Learning Assessment
4. How well did the students perform on each of the intended learning outcomes for this course?
(Where possible, make reference to specific data to support your conclusion.)
Continuous Improvement
5. What actions did you take this semester to improve the course as a result of previous reflections
or input from students or colleagues?
1Directora de Proyectos Especiales de Educación en Ingeniería del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).
2
Instructor Reflective Memo – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
6. What did you learn about your teaching and assessment methods this semester?
7. What actions do you recommend to improve this course in the future?
Information Sharing
8. With whom have you shared this reflective memo?
Attachments
Please attach the course syllabus and samples of student work, if possible.
Rev. 06/27/11
1
STUDENT COURSE EVALUATION – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Student Course Evaluation
The Blessed Edmund Rice School for Pastoral Ministry
in cooperation with Barry University
and the Diocese of Venice, Florida
M.A. in Pastoral Theology
Doris Brodeur1
________________________________ ____________ ______________________
Course Number and Title Semester/Year Instructor’s Name
SD = Strongly Disagree D = Disagree N = Neutral A = Agree SA = Strongly Agree
The Course
S
SD
g
D
N
N
A
A
S
SA
The learning objectives were clearly stated.
The course was well organized.
The course helped to broaden my understanding.
The course stimulated my interest to learn more.
The course provided elements of spiritual enrichment.
Assigned readings effectively supplemented lectures.
Textbooks were helpful resources.
I completed the assigned readings for each class.
1Directora de Proyectos Especiales de Educación en Ingeniería del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).
2
STUDENT COURSE EVALUATION – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
The physical environment was conducive to learning.
The social environment was conducive to learning.
Feedback about my work was helpful.
Grading criteria were clearly explained.
I achieved the course learning objectives.
Overall, this was a good course.
The Instructor . . .
S
SD
D
D
N
N
A
A
S
SA
gave clear explanations.
used relevant examples and illustrations.
made connections with other courses and experiences.
maintained a pace appropriate to my learning level.
encouraged me to take an active part in my own
learning.
was available outside of class to answer questions.
Overall, the instructor contributed to my learning.
How many classes did you attend?
_____ All _____ All but 1 _____ All but 2 _____ Absent 3 or more
3
STUDENT COURSE EVALUATION – Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
How effective were these teaching, learning, and assessment strategies in helping you to achieve the
learning objectives in this course? (If the strategy was not used in the course, or if you did not
participate, check Not Applicable.)
Teaching, Learning, and
Assessment Strategies
Not at all
Effective
Generally
Ineffective
Generally
Effective
Very
Effective
Not
Applicable
Class lectures
Small-group discussions
Student presentations
Reflection papers
Journals
Semester projects
Research papers
Oral exams
Written exams (in class)
Take-home exams
What were the best parts of the course?
What would improve the course?
Other comments:
How many courses have you completed toward your M.A. in Pastoral Theology? ______
(Rev. 02-11-10)
1
El programa de estudio CDIOE– Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
El programa de Estudio CDIO
4° Nivel de detalle
Doris Brodeur
1 CONOCIMIENTO TÉCNICO Y RAZONAMIENTO 1.1 CONOCIMIENTO DE CIENCIAS SUBYACENTES 1.1.1 (Definido por el programa) 1.2 CONOCIMIENTO DE INGENIERÍA BÁSICA FUNDAMENTAL 1.2.1 (Definido por el programa) 1.3 CONOCIMIENTO DE INGENIERÍA BÁSICA AVANZADA 1.3.1 (Definido por el programa) 2 HABILIDADES Y ATRIBUTOS PERSONALES Y PROFESIONALES 2.1 ANALIZAR Y RESOLVER PROBLEMAS DE INGENIERÍA 2.1.1 Identificación y formulación de problemas Evaluar datos y síntomas Analizar suposiciones y fuentes de sesgo Demostrar fijación de prioridades de temas en el contexto de los objetivos generales Formular un plan de ataque (incorporando soluciones modelo, analíticas y numéricas, análisis cuantitativo, experimentación y consideración de la incertidumbre) 2.1.2 Modelos Emplear suposiciones para simplificar sistemas y entornos complejos Escoger y aplicar modelos conceptuales y cualitativos Escoger y aplicar modelos cuantitativos y simulaciones 2.1.3 Valoración y análisis cuantitativo Calcular órdenes de magnitud, límites y tendencias Aplicar pruebas de coherencia y errores (límites, unidades, etc.) Demostrar la generalización de soluciones analíticas 2.1.4 Análisis bajo condiciones de incertidumbre Extraer información incompleta y ambigua Aplicar modelos de probabilidades y estadísticos de eventos y secuencias Practicar análisis de costo-beneficio y riesgos de ingeniería Discutir análisis de decisiones Listar márgenes y reservas
2
El programa de estudio CDIOE– Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
2.1.5 Resolución de problemas y recomendaciones Sintetizar soluciones de problemas Analizar resultados esenciales de soluciones y someter datos a prueba1 Analizar y reconciliar divergencias en resultados Formular un resumen de recomendaciones Evaluar posibles mejoras del proceso de resolución de problemas 2.2 EXPERIMENTACIÓN Y DESCUBRIMIENTO DE CONOCIMIENTO 2.2.1 Formulación de hipótesis Elegir cuestiones críticas a ser examinadas Formular hipótesis que se pondrán a prueba Discutir controles y grupos de control 2.2.2 Estudio de materiales impresos y electrónicos Escoger estrategia de investigación de materiales impresos Demostrar capacidad de búsqueda e identificación de información empleando herramientas de biblioteca (catálogos en línea, bases de datos, motores de búsqueda) Demostrar capacidad de clasificar información primaria Cuestionar la calidad y la fiabilidad de la información Identificar los elementos esenciales y las innovaciones contenidos en la información Identificar interrogantes de investigación que no han sido respondidos Listar citas de materiales de consulta 2.2.3 Indagación experimental Formular el concepto y la estrategia experimental Discutir las precauciones cuando se emplean seres humanos en experimentos Ejecutar el diseño del experimento Ejecutar los protocolos de prueba y los procedimientos experimentales Ejecutar mediciones experimentales Analizar e informar datos experimentales Comparar datos experimentales con los modelos disponibles 2.2.4 Prueba y defensa de hipótesis Discutir la validez estadística de los datos Discutir las limitaciones de los datos empleados Preparar conclusiones apoyadas por datos, necesidades y valores Evaluar posibles mejoras del proceso de descubrimiento de conocimiento 2.3 PENSAMIENTO SISTEMICO 2.3.1 Pensar holísticamente Identificar y definir un sistema, su conducta y sus elementos Emplear métodos interdisciplinarios que aseguren que se entienda el sistema desde todas las perspectivas pertinentes Identificar el contexto social, empresarial y técnico del sistema Identificar las interacciones externas del sistema y el impacto de la conducta sobre el sistema
3
El programa de estudio CDIOE– Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
2.3.2 Interacciones en sistemas Discutir las abstracciones necesarias para definir y hacer un modelo de un sistema Identificar las propiedades de conducta y funcionales (intencionales y no intencionales) que surjan del sistema Identificar las interfaces importantes entre los elementos Reconocer la adaptación evolutiva a lo largo del tiempo 2.3.3 Establecer prioridades y concentración Ubicar y clasificar todos los factores que sean pertinentes al sistema como un todo Identificar los factores que impulsan desde el todo Explicar adjudicaciones de recursos para resolver temas de impulso 2.3.4 Compensaciones, decisiones y equilibrio en la resolución Identificar tensiones y factores para resolver mediante compensaciones Escoger y emplear soluciones que equilibren diversos factores, resuelvan tensiones y optimicen el sistema como un todo Describir soluciones flexibles comparadas con óptimas a lo largo de la vida útil del sistema Evaluar posibles mejoras de la manera en que se pensó sobre el sistema 2.4 DESTREZAS Y ACTITUDES PERSONALES 2.4.1 Iniciativa y disposición a asumir riesgos Identificar las necesidades y oportunidades de iniciativa Discutir los posibles riesgos y beneficios de una acción Explicar los métodos y los tiempos de la iniciación de un proyecto Demostrar liderazgo en nuevos emprendimientos, con un sesgo hacia la acción apropiada Practicar acción definitiva, entrega de resultados e informar sobre las acciones 2.4.2 Perseverancia y flexibilidad Demostrar confianza en sí mismo, entusiasmo y pasión Demostrar la importancia de la ardua labor, de la intensidad y de prestar atención a los detalles Demostrar adaptación al cambio Demostrar disposición a y habilidad de trabajar independientemente Demostrar disposición a trabajar con otros y a considerar y aceptar diferentes puntos de vista Demostrar aceptación de las críticas y reacción positiva Discutir el equilibrio entre la vida personal y profesional 2.4.3 Pensamiento creativo Demostrar conceptualización y abstracción Demostrar síntesis y generalización Ejecutar el proceso de invención Discutir el papel de la creatividad en el arte, la ciencia, las humanidades y la tecnología 2.4.4 Pensamiento crítico Analizar el enunciado del problema Escoger soluciones y argumentos lógicos Evaluar las pruebas que apoyen Ubicar perspectivas, teorías y hechos contradictorios Identificar falacias lógicas
4
El programa de estudio CDIOE– Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Poner a prueba hipótesis y conclusiones 2.4.5 Conciencia de los conocimientos, las destrezas y las actitudes personales Describir las destrezas, los intereses, los puntos fuertes y las actitudes personales Discutir la extensión de las habilidades personales y la responsabilidad personal de mejorarse a si mismo para sobreponerse a puntos débiles importantes Discutir la importancia de la profundidad y la amplitud del conocimiento 2.4.6 Curiosidad y aprendizaje continuo Discutir la motivación para la autoeducación continua Demostrar destrezas de autoeducación Discutir el estilo de aprendizaje personal Discutir la formación de relaciones con mentores 2.4.7 Gestión del tiempo y los recursos Discutir la fijación de prioridades de las tareas Explicar la importancia y/o la urgencia de las tareas Explicar la ejecución eficiente de las tareas 2.5 DESTREZAS Y ACTITUDES PROFESIONALES 2.5.1 Ética, integridad, responsabilidad y rendición de cuentas Demostrar las normas y los principios éticos personales Demostrar el coraje de actuar conforme a los principios a pesar de la adversidad Identificar la posibilidad de conflicto entre los imperativos profesionalmente éticos Demostrar comprensión de que es aceptable cometer errores, pero que es necesario asumir la responsabilidad de los mismos Practicar adjudicación debida de crédito a los colaboradores Demostrar dedicación a servir 2.5.2 Conducta profesional Discutir lo que representa una presencia profesional Explicar la cortesía profesional Identificar costumbres y normas internacionales de contacto interpersonal 2.5.3 Planificación proactiva de la carrera personal Discutir la visión del futuro personal Explicar redes con profesionales Identificar la cartera propia de destrezas profesionales 2.5.4 Actualidad de conocimiento en el campo de la ingeniería Discutir el impacto que pueden tener los nuevos descubrimientos científicos Describir el impacto social y técnico de nuevas tecnologías e innovaciones Discutir la familiaridad con las prácticas y la tecnología actuales en el ámbito de la ingeniería Explicar los vínculos entre la teoría y la práctica de la ingeniería 3 DESTREZAS INTERPERSONALES: TRABAJO EN QUIPO Y COMUNICACIÓN 3.1 TRABAJO EN EQUIPO 3.1.1 Formación de equipos efectivos
5
El programa de estudio CDIOE– Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Identificar las etapas de la formación y el ciclo de vida de los equipos Interpretar tareas y procesos de equipos Identificar papeles y responsabilidades de los equipos Analizar los objetivos, las necesidades y las características (estilos de trabajo, diferencias culturales) de los miembros del equipo Analizar los puntos fuertes y débiles del equipo Discutir las reglas de confidencialidad, rendición de cuentas e iniciativa del equipo 3.1.2 Operación de equipos Escoger metas y fechas Ejecutar la planificación y la facilitación de reuniones efectivas Aplicar las reglas del equipo Practicar comunicación efectiva (escuchar activamente, colaborar, proporcionar y obtener información) Demostrar poder hacer comentarios positivos y efectivos Practicar la planificación, programación y ejecución de un proyecto Formular soluciones de problemas (creatividad y toma de decisiones) Practicar negociación y resolución de conflictos 3.1.3 Expansión y evolución del equipo Discutir estrategias de reflexión, evaluación y autoevaluación Identificar destrezas para el mantenimiento y el progreso del equipo Identificar destrezas para el progreso individual dentro del equipo Explicar estrategias para la comunicación del equipo y la preparación de materiales escritos 3.1.4 Liderazgo Explicar las metas y los objetivos del equipo Practicar la gestión del proceso del equipo Practicar estilos de liderazgo y de facilitación (dirigir, capacitar, apoyar, delegar) Explicar métodos de motivación (incentivo, ejemplos, reconocimiento, etc.) Practicar representar el equipo a terceros Describir el papel de mentores y asesores 3.1.5 Formación de equipos técnicos Describir el trabajo en diferentes tipos de equipos Equipos con disciplinas mixtas (incluyendo no de ingeniería) Equipos pequeños comparados con equipos grandes Distancia, distribuidos y entornos electrónicos Demostrar colaboración técnica con los miembros del equipo 3.2 COMUNICACIÓN EFECTIVA 3.2.1 Estrategia de comunicación Analizar la situación de comunicación Escoger objetivos de comunicaciones Analizar las necesidades y la composición del público Analizar el contexto de la comunicación Escoger una estrategia de comunicación
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El programa de estudio CDIOE– Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Escoger la combinación apropiada de medios Escoger un estilo de comunicación (proponer, repasar, colaborar, documentar, enseñar) Seleccionar el contexto y la organización 3.2.2 Estructura de comunicación Formular argumentos lógicos y persuasivos Formular una estructura apropiada y una relación entre ideas Escoger pruebas de apoyo pertinentes, dignas de credibilidad y correctas Practicar concisión, nitidez, precisión y claridad del lenguaje Analizar factores retóricos (tales como el sesgo del público) Identificar comunicaciones entre disciplinas y culturas 3.2.3 Comunicación por escrito Demostrar coherencia y flujo al redactar Practicar escribir con ortografía, puntuación y gramática correctas Demostrar diagramación del documento Demostrar redacción técnica Aplicar diferentes estilos de redacción (informal, memorandos formales, informes, etc.) 3.2.4 Comunicación electrónica y multimedia Demostrar preparación de presentaciones electrónicas Identificar las normas vinculadas al uso de correo electrónico, correo de voz y conferencias por video Aplicar diferentes estilos electrónicos (tablas, red, etc.) 3.2.5 Comunicación gráfica Demostrar trazado de esquemas y dibujo Demostrar construcción de tablas y gráficos Interpretar versiones y dibujos técnicos 3.2.6 Presentación oral y comunicación interpersonal Practicar preparar presentaciones y medios de apoyo con lenguaje, estilo, tiempos y flujo apropiados Uso apropiado de comunicaciones no verbales (gestos, contacto ocular, aplomo) Demostrar capacidad de contestar preguntas de manera efectiva 3.3 COMUNICACIÓN EN IDIOMAS EXTRANJEROS 3.3.1 Inglés 3.3.2 Idiomas de países industriales regionales 3.3.3 Otros idiomas 4 CONCEBIR, DISEÑAR, IMPLEMENTAR Y OPERAR SISTEMAS EN EL CONTEXTO EMPRESARIAL Y SOCIAL 4.1 CONTEXTO EXTERNO Y SOCIAL 4.1.1 Roles y responsabilidades de los ingenieros Aceptación de los objetivos y los roles de la profesión de ingeniería Aceptación de la responsabilidad de los ingenieros hacia la sociedad
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El programa de estudio CDIOE– Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
4.1.2 El impacto de la ingeniería en la sociedad Explicar el impacto de la ingeniería sobre la sociedad, los conocimientos y los sistemas económicos en la cultura moderna 4.1.3 Forma en que la sociedad reglamenta la ingeniería Aceptación del rol de la sociedad y de sus agentes en la reglamentación de la ingeniería Reconocer la manera en que los sistemas legales y políticos reglamentan la ingeniería y ejercen influencia sobre ella Describir la manera en que las sociedades profesionales otorgan permisos y fijan normas Describir cómo se crea, utiliza y defiende la propiedad intelectual 4.1.4 El contexto histórico y cultural Describir la índole y la historia diversa de las sociedades humanas, así como sus tradiciones literarias, filosóficas y artísticas Describir la exposición y el análisis apropiado del lenguaje, el pensamiento y los valores 4.1.5 Temas y valores contemporáneos Describir los asuntos y valores políticos, sociales, legales y ambientales importantes Definir el proceso mediante el que se fijan los valores contemporáneos y el rol personal en esos procesos Definir los mecanismos para la expansión y la difusión del conocimiento 4.1.6 Desarrollo de una perspectiva global Describir la internacionalización de la actividad humana Reconocer las similitudes y las diferencias en las normas políticas, sociales, económicas, comerciales y técnicas de diversas culturas Reconocer inter-empresas internacionales y los acuerdos y alianzas intergubernamentales 4.2 EMPRESAS Y CONTEXTO COMERCIAL 4.2.1 Apreciación de las diferentes culturas de las empresas Reconocer las diferencias en los procesos, las culturas y las mediciones del éxito entre diversas culturas empresariales: Corporaciones comparadas con empresas académicas, gubernamentales, sin ánimo de lucro u ONGs Impulsadas por el mercado o por normas Grandes o pequeñas Centralizadas o distribuidas Investigación y desarrollo u operaciones Maduras o en fase de crecimiento comparadas con de emprendimiento Ciclos de desarrollo más prolongados o más veloces Con o sin participación de mano de obra organizada 4.2.2 Estrategia, objetivos y planificación de las empresas Expresar la misión y el alcance de la empresa Reconocer la competencia y los mercados principales de una empresa Reconocer el proceso de investigación y tecnología Reconocer las alianzas más importantes y las relaciones con abastecedores Hacer una lista de los objetivos y las mediciones financieras y administrativas
8
El programa de estudio CDIOE– Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Reconocer la planificación y el control de las finanzas Describir las relaciones con interesados (con propietarios, empleados, clientes, etc.) 4.2.3 Emprendimiento técnico Reconocer oportunidades de emprendimiento que puedan ser aprovechadas con tecnología Reconocer tecnologías que puedan crear nuevos productos y sistemas Describir las finanzas y la organización de un emprendimiento 4.2.4 Trabajar exitosamente en organizaciones Definir la función de la gerencia Describir los diversos roles y responsabilidades en una organización Describir los roles de las organizaciones funcionales y de programas Describir cómo se puede trabajar efectivamente dentro de la jerarquía y las organizaciones Describir los cambios, la dinámica y la evolución de las organizaciones 4.3 CONCEPCIÓN E INGENIERÍA DE SISTEMAS 4.3.1 Fijación de los objetivos y requisitos de los sistemas Identificar las necesidades y las oportunidades de los mercados Conocer e interpretar las necesidades de los clientes Identificar oportunidades que deriven de nuevas tecnologías o de necesidades latentes Explicar factores que fijen el contexto de las necesidades Identificar las metas, estrategias, capacidades y alianzas de la empresa Ubicar y clasificar a los competidores y fijar puntos de referencia de información Interpretar influencias éticas, sociales, ambientales, legales y normativas Explicar la probabilidad de cambio en factores que influyan sobre el sistema, sus metas y los recursos disponibles Interpretar las metas y las necesidades del sistema Identificar el lenguaje y el formato de las metas y las necesidades Interpretar los objetivos iniciales (según las necesidades, las oportunidades y otras influencias) Explicar los sistemas y las mediciones de desempeño Interpretar la medida en que las necesidades se completan y la coherencia con que lo hacen 4.3.2 Definición de la función, el concepto y la arquitectura Identificar las funciones necesarias de los sistemas (y las especificaciones de conducta) Seleccionar conceptos de sistemas Identificar el nivel de tecnología apropiado Analizar las compensaciones entre y la recombinación de conceptos Identificar la forma y la estructura arquitectónica de alto nivel Discutir el desglose de la forma en elementos, la asignación de función a los elementos y la definición de interfaces 4.3.3 Crear modelos de sistemas y asegurar que se puedan alcanzar los objetivos Ubicar modelos apropiados de desempeño técnico Discutir el concepto de aplicación y operaciones Discutir el valor y los costos del ciclo de vida útil (diseño, implementación, operaciones, oportunidad, etc.) Discutir compensaciones entre diversos objetivos, funciones, conceptos y estructuras e iteración
9
El programa de estudio CDIOE– Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
hasta alcanzar la convergencia 4.3.4 Desarrollo de gestión de proyectos Describir el control de costos, el desempeño y la programación del proyecto Explicar los puntos de transición apropiados y las revisiones Explicar la gestión de la configuración y la documentación Interpretar el desempeño comparado con la línea base Definir el proceso de valor ganado Discutir el cálculo y la adjudicación de recursos Identificar riesgos y alternativas Describir las posibles mejoras del proceso de desarrollo {a-S2} 4.4 DISEÑO 4.4.1 El proceso de diseño Escoger requisitos de cada elemento o componente derivado de metas y requisitos del sistema Analizar diseños alternativos Seleccionar el diseño inicial Emplear prototipos y someter a prueba artículos en el desarrollo del sistema Ejecutar optimización apropiada en presencia de restricciones Demostrar iteración hasta convergencia Sintetizar el diseño final Demostrar adaptación a los requisitos cambiantes 4.4.2 Las etapas y los enfoques del diseño Explicar las actividades en las etapas del diseño del sistema (tales como diseño conceptual, preliminar y detallado) Discutir modelos de procesos apropiados para proyectos específicos de desarrollo (en cascada, espiral, concurrente, etc.) Discutir el proceso de productos únicos, de plataforma y derivados 4.4.3 Utilización del conocimiento en el diseño Emplear conocimientos técnicos y científicos Practicar pensamiento creativo y crítico y resolución de problemas Discutir trabajo anterior en la práctica, normalización y volver e emplear diseños (incluyendo emplear ingeniería reversa y volver a diseñar) Discutir captura de conocimiento de diseño 4.4.4 Diseño disciplinario Escoger técnicas, herramientas y procesos apropiados Explicar la calibración y validación de la herramienta de diseño Practicar análisis cuantitativo de alternativas Practicar creación de modelos, simulaciones y puestas a prueba Discutir el refinamiento analítico del diseño 4.4.5 Diseño multidisciplinario Identificar las interacciones entre disciplinas Identificar convencionalismos y suposiciones disímiles Explicar diferencias en la madurez de modelos disciplinarios
10
El programa de estudio CDIOE– Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Explicar entornos de diseño multidisciplinario Explicar el diseño multidisciplinario 4.4.6 Diseño con objetivos múltiples (DFX) Demostrar diseño relativo: Al desempeño, al costo del ciclo de vida útil y al valor A la estética y a factores humanos A la implementación, verificación, puesta a prueba y sustentabilidad ambiental Operación Mantenimiento, fiabilidad y seguridad Durabilidad, evolución, mejoramiento y retiro del producto 4.5 IMPLEMENTACIÓN 4.5.1 El diseño del proceso de implementación Expresar los objetivos y las mediciones del desempeño de aplicación, el costo y la calidad Reconocer el diseño del sistema de aplicación: Adjudicación de tareas y trazado de células o unidades Flujo de trabajo Consideraciones relativas a usuarios y operadores humanos 4.5.2 El proceso de fabricación de hardware Describir la fabricación de piezas Describir el ensamblaje de piezas en montajes de mayor tamaño Definir tolerancias, variabilidad, características principales y control del proceso estadístico 4.5.3 El proceso de la implementación del software Explicar el desglose de los componentes de alto nivel en diseños modulares (incluyendo algoritmos y estructuras de datos) Discutir algoritmos (estructuras de datos, flujo de control, flujo de datos) Describir el lenguaje de programación Ejecutar el diseño de bajo nivel (codificación) Describir la construcción del sistema 4.5.4 Integración de hardware y software Describir la integración del software al hardware (tamaño del procesador, las comunicaciones, etc.) Describir la integración del software con sensores, accionadores y hardware mecánico Describir la función y la seguridad del hardware y el software 4.5.5 Puesta a prueba, verificación, validación y certificación Discutir procedimientos de pruebas y análisis (hardware o. software, aceptación o cualificación) Discutir la verificación del desempeño en función de las necesidades del sistema Discutir la validación del desempeño en función de las necesidades del cliente Explicar las normas de certificación 4.5.6 Gestión de la implementación Describir la organización y la estructura de implementación Discutir fuentes de materiales, asociaciones y cadenas de abastecimiento Reconocer el control de los costos de implementación, desempeño y programación
11
El programa de estudio CDIOE– Doris Brodeur – UNAL – Julio 2011
Describir la garantía de calidad y seguridad Describir las posibles mejoras del proceso de implementación 4.6 OPERACIÓN 4.6.1 Diseñar y optimizar las operaciones Interpretar los objetivos y las mediciones del desempeño, el costo y el valor de la operación Explicar la arquitectura y el desarrollo del proceso de la operación Explicar el análisis y el modelo (y la misión) de la operación 4.6.2 Capacitación y operación Describir la capacitación para las operaciones profesionales: Simulación Instrucción y programas Procedimientos Reconocer la enseñanza del funcionamiento a los consumidores Describir los procesos de funcionamiento Reconocer las interacciones en el proceso de funcionamiento 4.6.3 Apoyo del ciclo de vida útil Explicar el mantenimiento y la logística Describir el desempeño y la fiabilidad en el ciclo de vida útil Describir el valor y los costos del ciclo de vida útil Explicar los comentarios para facilitar el mejoramiento del sistema 4.6.4 Mejoramiento y evolución de los sistemas Definir mejoras del producto planificadas con anterioridad Reconocer mejoras basadas en necesidades observadas en el funcionamiento Reconocer mejoras evolutivas del sistema Reconocer mejoras y soluciones contingentes resultantes de necesidades de funcionamiento 4.6.5 Desechar y asuntos vinculados al final de la vida útil Definir temas del final de la vida útil Listar opciones para desechar Definir el valor residual al final de la vida útil Listar las consideraciones ambientales para desechar 4.6.6 Gestión de las operaciones Describir la organización y la estructura de las operaciones Reconocer asociaciones y alianzas Reconocer el control del costo, el desempeño y la Programación de las operaciones Describir la garantía de calidad y seguridad Definir la gestión del ciclo de vida útil Reconocer posibles mejoras del proceso de las operaciones
THE CDIO APPROACH
TO ENGINEERING
EDUCATION
Program Evaluation and the
CDIO Standards v2.0
Universidad Nacionale, Bogota, Colombia
13 July 2011
Doris R. Brodeur, Ph.D.
Massachusetts Institute of Technology
2
Session Objectives
Briefly describe the CDIO
Standards
Evaluate your programs
using the CDIO Standards
v2.0
Create a plan of action to
advance your curriculum
reform efforts
3
Advice for
Implementation
Evaluate your program. What are your strengths
and weaknesses with respect to the CDIO
Standards?
Identify some early successes
Generate buy-in from faculty
Be ready to assess changes
Identify resources needed before you embark on
large changes -- especially for design-implement
experiences
4
The CDIO Standards
1. The Context
2. Learning Outcomes
3. Integrated Curriculum
4. Introduction to
Engineering
5. Design-Implement
Experiences
6. Engineering
Workspaces
7. Integrated Learning Experiences
8. Active Learning
9. Enhancement of Faculty Skills Competence
10. Enhancement of Faculty Teaching Competence
11. Learning Assessment
12. Program Evaluation
(See The CDIO Standards v 2.0)
5
CDIO Self-Evaluation Template --
Compliance with the CDIO Standards v2.0
CDIO STANDARD
EVIDE NCE OF COMPLIANCE
RATING
ACTIONS
1 CDIO as Context
Adoption of the principle that product and
system lifecycle development and deployment
Ğ Conceiving, Designing, Implementing and
Operating - are the context for engineering
educat ion
2 CDIO Syllabus Outcomes
Specific, detailed learning outcomes for
personal, interpersonal and product and system
building skills, consistent with program goals
and validated by program stakeholders
3 Integrated Curriculum
A curriculum designed with mutually
support ing disciplinary subjects, with an
explicit plan to integrate personal,
interpersonal and product and system building
skills
4 Introduction to Engineering
An introductory course that provides the
framework for engineering practice in product
and system building, and introduces essent ial
personal and interpersonal skills
(See CDIO Self-Evaluation Template)
6
General Rubric
(See The CDIO Standards v 2.0)
5 Evidence related to the standard is regularly reviewed and used to make
improvements.
4 There is documented evidence of the full implementation and impact of the
standard across program components and constituents.
3 Implementation of the plan to address the standard is underway across the
program components and constituents.
2 There is a plan in place to address the standard.
1 There is an awareness of need to adopt the standard and a process in place to
address it.
0 There is no documented plan or activity related to the standard.
Scale Criteria
7
Sample Specific Rubric --
Standard 3 - Integrated Curriculum
(See The CDIO Standards v 2.0)
5 Stakeholders regularly review the integrated curriculum and make
recommendations and adjustments as needed.
4 There is evidence that personal, interpersonal, product, process, and system
building skills are addressed in all courses responsible for their implementation.
3 Personal, interpersonal, product, process, and system building skills are
integrated into one or more years in the curriculum.
2 A curriculum plan that integrates disciplinary learning, personal, interpersonal,
product, process, and system building skills is approved by appropriate groups.
1 The need to analyze the curriculum is recognized and initial mapping of
disciplinary and skills learning outcomes underway.
0 There is no integration of skills or mutually supporting disciplines in the
program.
Scale Criteria
8
CDIO Standard 1 -- The Context
Adoption of the principle that product, process, and
system lifecycle development and deployment --
Conceiving, Designing, Implementing, Operating -- are
the context for engineering education
•Replicates what engineers do
•Provides the framework for teaching skills
•Promotes deeper learning of the fundamentals
•Helps to attract, motivate, and retain students
(See The CDIO Standards v 2.0)
9
CDIO Standard 2 -- Learning Outcomes
Specific, detailed learning outcomes for personal and
interpersonal skills, and product, process, and system
building skills, as well as disciplinary knowledge,
consistent with program goals and validated by program
stakeholders
•Organizes the framework for curriculum design
•Serves as the basis of student learning assessment
(See The CDIO Standards v 2.0)
10
CDIO Standard 3 --
Integrated Curriculum
A curriculum designed with mutually supporting
disciplinary courses, with an explicit plan to integrate
personal, interpersonal, and product, process, and
system building skills
•Disciplinary courses or modules make explicit connections among
related and supporting content and learning outcomes
•Explicit plan identifies ways in which the integration of engineering
skills and multidisciplinary connections are to be made
(See The CDIO Standards v 2.0)
11
Examples Of Evidence of Compliance
with the CDIO Standards v2.0
1. The Context
Mission statement
Faculty and students who can
articulate mission
2. Learning Outcomes
Program learning outcomes
Validation for content and
proficiency levels with key
stakeholders
3. Integrated Curriculum
Document plan integrating
personal and professional skills
Inclusion of personal and
professional skills in courses
Student acquisition of essential
skills
Two or more project-based
courses in the curriculum
Co-curricular opportunities
12
CDIO Standard 4:
Introduction to Engineering
An introductory course that provides the framework for engineering practice in product, process, and system building, and introduces essential personal and interpersonal skills
Stimulates students' interest in engineering
Strengthens student motivation
Provides an early start to the development of the essential skills described in the CDIO Syllabus.
(See The CDIO Standards v 2.0)
13
CDIO Standard 5 --
Design-Implement Experiences
A curriculum that includes two or more design-
implement experiences, including one at a basic
level and one at an advanced level
•Add realism to the curriculum
•Illustrate connections between engineering disciplines
•Foster students’ creative abilities
•Are motivating for students
(See The CDIO Standards v 2.0)
14
CDIO Standard 6 --
Engineering Workspaces
Workspaces and laboratories that support and
encourage hands-on learning of product,
process, and system building, disciplinary
knowledge, and social learning
•Students are directly engaged in their own learning
•Settings where students learn from each other
•Newly created or remodeled from existing spaces
(See The CDIO Standards v 2.0)
15
Examples Of Evidence of Compliance
with the CDIO Standards v2.0
4. Introduction to Engineering
Student acquisition of
essential CDIO skills
High student interest in
engineering
5. Design-Implement Experiences
Two or more design-build
courses in curriculum
Co-curricular opportunities
6. Engineering Workspaces
Adequate spaces and engineering tools
High levels of satisfaction with workspaces
16
CDIO Standard 7 --
Integrated Learning Experiences
Integrated learning experiences that lead to the
acquisition of disciplinary knowledge, as well as
personal and interpersonal skills, and product, process,
and system building skills
•Curriculum design and learning outcomes can be realized only if the
teaching and learning experiences make dual use of student learning
time
•Faculty serve as role models in teaching product, process, and
system building skills at the same time as engineering principles and
theory.
(See The CDIO Standards v 2.0)
17
CDIO Standard 8 --
Active Learning
Teaching and learning based on active experiential learning methods
Active learning engages students directly in thinking and problem solving activities.
Students take on roles that simulate professional engineering practice, for example, with simulations and case studies
(See The CDIO Standards v 2.0)
18
CDIO Standard 11 --
Learning Assessment
Assessment of student learning in personal and interpersonal skills, and product, process, and system building skills, as well as in disciplinary knowledge
Measure of the extent to which a student has achieved specified learning outcomes
Faculty usually conduct this assessment within their respective courses
Uses a variety of methods matched appropriately to learning outcomes
(See The CDIO Standards v 2.0)
19
Examples Of Evidence of Compliance
with the CDIO Standards v2.0
7. Integrated Learning Experiences
Evidence of CDIO skills and disciplinary skills in learning experiences
Involvement of key stakeholders
8. Active Learning
Evidence of personal and professional skills and disciplinary skills in learning experiences
Successful implementation of active learning methods
High levels of student achievement and satisfaction
11. Learning Assessment
Assessment methods
matched to learning
outcomes
Successful
implementation of
assessment methods
20
CDIO Standard 9 --
Enhancement Of Faculty Competence
Actions that enhance faculty competence in personal, interpersonal, and product and system building skills
Faculty develop these skills best in contexts of professional engineering practice
Nature and scope of faculty development vary with the resources and intentions of different programs and institutions
(See The CDIO Standards v 2.0)
21
CDIO Standard 10 --
Enhancement Of Faculty
Teaching Competence
Actions that enhance faculty competence in providing integrated learning experiences, in using active experiential learning methods, and in assessing student learning
CDIO programs provide support for faculty to improve their teaching and assessment methods
The nature and scope of faculty development practices vary with programs and institutions
(See The CDIO Standards v 2.0)
22
CDIO Standard 12 --
Program Evaluation
A system that evaluates programs against these twelve standards, and provides feedback to students, faculty, and other stakeholders for the purposes of continuous improvement
Judgment of the overall value of a program based on evidence of a program’s progress toward attaining its goals
Feedback of the results form the basis of decisions about plans for continuous improvement
(See The CDIO Standards v 2.0)
23
Examples Of Evidence of Compliance
with the CDIO Standards v 2.0
9 - 10. Enhancement of Faculty
Competence
Commitment of resources to
faculty development
Majority of faculty with
competence in personal and
professional skills
Majority of faculty with
competence in teaching and
assessment methods
12. Program Evaluation
Documented continuous
improvement process
Evidence of data-driven
changes
24
CDIO Collaborators -- as of 1 May 2011
(N = 60)
4
11
1
1
3
14
8
4
1
3
4
5
1
25
For more information about
• Visit the CDIO website, http://www.cdio.org
• Read Rethinking Engineering Education: The CDIO Approach (E.
F. Crawley, Johan Malmqvist, Sören Östlund, Doris R. Brodeur,
New York: Springer, 2007)
• Participate in an Introductory CDIO Workshop at a regional or
international meeting
• Attend the annual international conference in June
• Contact a CDIO university in your country or region
1
CDIO Self- Evaluation Template– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
CDIO Self-Evaluation Template
Compliance with CDIO Standards
Institution:
Program:
Evaluators:
Date:
CDIO STANDARD
EVIDENCE OF COMPLIANCE
RATING
ACTIONS
1 CDIO as Context
Adoption of the principle that product and
system lifecycle development and deployment
– Conceiving, Designing, Implementing and
Operating - are the context for engineering
education
2
CDIO Self- Evaluation Template– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
2 CDIO Syllabus Outcomes
Specific, detailed learning outcomes for
personal, interpersonal and product and system
building skills, consistent with program goals
and validated by program stakeholders
3 Integrated Curriculum
A curriculum designed with mutually
supporting disciplinary subjects, with an
explicit plan to integrate personal,
interpersonal and product and system building
skills
4 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
5 Design-Build Experiences
A curriculum that includes two or more design-
build experiences, including one at a basic
3
CDIO Self- Evaluation Template– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
level and one at an advanced level
6 CDIO Workspaces
Workspaces and laboratories that support and
encourage hands-on learning of product and
system building, disciplinary knowledge, and
social learning
7 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
8 Active Learning
Teaching and learning based on active,
experiential learning methods
9 Enhancement of Faculty CDIO Skills
Actions that enhance faculty competence in
personal, interpersonal and product and system
building skills
10 Enhancement of Faculty Teaching Skills
Actions that enhance faculty competence in
providing integrated learning experiences, in
4
CDIO Self- Evaluation Template– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
using active experiential learning methods, and
in assessing student learning
11 CDIO Skills Assessment
Assessment of student learning in personal,
interpersonal and product and system building
skills, as well as in disciplinary knowledge
12 CDIO Program Evaluation
A system that evaluates programs against these
twelve standards and provides feedback to
students, faculty, and other stakeholders for the
purposes of continuous improvement
1
Reforma de la enseñanza de la Ingeniería– CDIO – UNAL – Julio 2011
Reforma de la Enseñanza de Ingeniería
La Iniciativa CDIO
Conceive Design Implement Operate
LA INICIATIVA CDIO
CDIO es la abreviatura de Concebir – Diseñar – Implementar – Operar. Es un marco
educativo innovador dirigido a producir la próxima generación de líderes de ingeniería. La industria
se beneficia de la Iniciativa CDIO porque produce ingenieros con los conocimientos, el talento y la
experiencia que necesita específicamente. Los educadores se interesan porque el programa de
estudios de la Iniciativa CDIO sienta las bases de una planificación curricular y de resultados basados
en evaluaciones que se pueden adaptar a todas las escuelas de ingeniería. Los estudiantes son
entusiastas porque se gradúan con una gama de experiencias personales, interpersonales y de
formación de sistemas sin paralelo que les permite sobresalir en equipos reales de ingeniería y
producir nuevos productos y sistemas.
LA VISIÓN
La tarea del sector académico es producir ingenieros expertos en el aspecto técnico,
conscientes de la sociedad y astutos en el aspecto empresarial. Estas cualidades son esenciales para
sustentar la productividad, la innovación y la calidad en un entorno basado cada vez más en sistemas
tecnológicamente complejos. En años recientes han surgido conflictos entre la pedagogía de la
enseñanza de la ingeniería y las exigencias que impone el mundo real a los nuevos ingenieros. A fin
de resolver esos conflictos en la educación contemporánea de la ingeniería debemos conceptualizar y
elaborar una nueva visión.
La Iniciativa CDIO prevé una educación que imparte los conocimientos fundamentales en un
contexto de Concebir - Diseñar – Implementar – Operar sistemas y productos. Sin embargo, además
de impartirles los aspectos técnicos fundamentales, debe preparar a los estudiantes para que
2
Reforma de la enseñanza de la Ingeniería– CDIO – UNAL – Julio 2011
desempeñen papeles exitosos en el desarrollo de sistemas y productos. Su currículo está organizado
alrededor de las disciplinas, pero con numerosas actividades CDIO incorporadas al currículo.
Las disciplinas interactúan y se apoyan entre sí. El programa debe ser rico en proyectos
estudiantiles suplementados por pasantías en la industria y contar con aprendizaje activo, práctico y
en grupo tanto en el salón de clase como en un espacio de trabajo y laboratorios modernos y
conectados con el mundo exterior. Se mejora continuamente mediante un proceso de evaluación
integral.
La diferencia que desde una determinada perspectiva se puede plantear entre el éxito y la
excelencia, tema que desde hace años ha sido objeto de mi atención, nos obliga a hablar sobre la
mediocridad y también sobre una que otra tentación que debe enfrentar el ser humano. Este tema,
no sólo es de interés para los estudiantes universitarios, en especial para aquellos que se acercan a su
graduación, sino también para los profesores responsables del ejercicio de la docencia1.
LA NECESIDAD DE LA INICIATIVA CDIO
Durante una gran parte del siglo XX, la enseñanza de la ingeniería en las universidades ofrecía
una exposición efectiva a la práctica. Era enseñada por ingenieros que estaban ejerciendo su
profesión y se concentraba en la resolución de problemas tangibles mientras que los estudiantes
aprendían a conceptualizar y diseñar productos y sistemas. Pero la rápida expansión del
conocimiento científico y técnico ocurrida a fines de la década de los 1990 causó que la enseñanza de
la ingeniería se convirtiera en la enseñanza de la ciencia de la ingeniería, con menor concentración en
la práctica.
Estudiantes de ingeniería refinan sus destrezas prácticas en la década de los 1940.
3
Reforma de la enseñanza de la Ingeniería– CDIO – UNAL – Julio 2011
Los líderes de la industria empezaron a hallar que los estudiantes que se graduaban, si bien
tenían una sólida capacitación técnica, carecían de muchas de las habilidades requeridas en las
situaciones de ingeniería del mundo real. Para delinear sus necesidades, algunas grandes empresas
crearon listas de las habilidades que deseaban que poseyeran sus ingenieros. Para estimular a las
instituciones educativas a que cumplieran con las necesidades del mundo real y rediseñaran sus
métodos de instrucción, la Junta de Acreditación de Ingeniería y Tecnología elaboró una lista de sus
expectativas para los nuevos ingenieros. Esas listas identificaban el destino; era la tarea de los
educadores planificar la ruta.
Conscientes de la creciente tensión entre las exigencias científicas y prácticas, un grupo de
catedráticos de ingeniería adoptó el reto de reformar la enseñanza de la ingeniería. El resultado de esa
tarea es la Iniciativa CDIO.
DETERMINACIÓN DE HABILIDADES, OBJETIVOS, COMPETENCIAS
La primera tarea que emprendimos para convertir nuestra visión en un programa modelo fue
elaborar y codificar una comprensión integral de las habilidades con que necesitaban contar los
ingenieros contemporáneos. Esta tarea se logró realizar mediante el uso de grupos de enfoque de
interesados formados por profesores de ingeniería, estudiantes, representantes de la industria,
comités de revisiones universitarias, ex alumnos y catedráticos destacados. Se preguntó a los grupos
de enfoque: ―¿Qué conocimientos, destrezas y actitudes deben poseer los estudiantes de ingeniería al
graduarse? Las respuestas de los grupos se registraron gráficamente.
Después organizamos los resultados de los grupos de enfoque, junto con los tópicos
mencionados anteriormente que habíamos extraído de los puntos de vista de la industria, el gobierno
y el sector académico de EE UU sobre lo que se esperaba de los graduados de ingeniería. Todo ese
material se reunió en un programa de estudios preliminar que contenía la primera organización del
contenido en cuatro niveles.
Los cuatro niveles superiores del contenido de nuestro programa de estudios se
correlacionarían directamente con nuestros cuatro objetivos principales: educar a estudiantes que
entendieran cómo concebir-diseñar-implementar-operar (Nivel 4 – CDIO) sistemas de ingeniería
complejos con valor agregado (Nivel 1 – Técnico) en un entorno de ingeniería moderno en el que se
4
Reforma de la enseñanza de la Ingeniería– CDIO – UNAL – Julio 2011
trabajara en equipo (Nivel 3 – Interpersonal) y que demás fueran individuos maduros y reflexivos
(Nivel 2 – Personal).
Este esquema preliminar fue evaluado mediante una encuesta de líderes destacados de la
industria y la docencia, así como de ex alumnos de EE UU. Los comentarios cualitativos de la
encuesta fueron incorporados, lo que mejoró la organización, la claridad y la cobertura del programa
de estudios.
Todas las partes del segundo nivel (X.X) del programa de estudios fueron examinadas por
expertos en la materia. Combinando los resultados de ese examen de pares y una verificación de
otras fuentes completamos la versión preliminar de los tópicos del programa de estudios. Para
asegurar que contáramos con un programa de estudios completo y facilitar la comparación, el
contenido del programa de estudios fue correlacionado explícitamente con los documentos integrales
fuente.
Determinamos que los atributos que debe tener un graduado de ingeniería incluyen entender
las materias fundamentales, entender el proceso de diseño y fabricación y poseer una perspectiva
multidisciplinaria, así como buenas destrezas de comunicación y normas éticas elevadas.
Para convertir nuestra lista de temas y destrezas en objetivos de aprendizaje, necesitábamos
contar con un proceso que nos permitiera determinar el nivel de competencia sobre cada tópico del
programa de estudios que se esperaba de los estudiantes de ingeniería. Este proceso requirió incluir
comentarios de interesados y estimular el consenso. Ello se logró creando una encuesta bien
formulada, realizando las encuestas en grupos de interesados apropiados y reflejando los resultados.
REFORMA DEL PROGRAMA DE ESTUDIOS
Para alcanzar nuestro objetivos de aprendizaje debemos mejorar nuestros currículos. El reto es
encontrar maneras innovadoras de profundizar el conocimiento de los aspectos técnicos básicos y, a
la vez, aprender destrezas CDIO. Eso requiere cambios en la estructura curricular, aprovechar el
aprendizaje extracurricular y las oportunidades de aprendizaje fuera del campus, y elaborar nuevos
materiales de enseñanza.
5
Reforma de la enseñanza de la Ingeniería– CDIO – UNAL – Julio 2011
Desde el principio del currículo CDIO los estudiantes de ingeniería están expuestos a experiencias de ingeniería y se les da la oportunidad de
construir cosas.
Debemos diseñar un nuevo currículo. Eso requiere que primero se fijen puntos de referencia
en el currículo existente desde la perspectiva del programa de estudios CDIO. Para subsanar las
deficiencias identificadas se prevén tres estructuras curriculares innovadoras. La primera es una
introducción a la experiencia de la ingeniería, que motiva a los estudiantes a ser ingenieros, los
expone a destrezas iniciales esenciales y posteriormente les permite construir algo. A este proceso lo
llamamos la piedra angular.
Las disciplinas convencionales se pueden coordinar mejor y vincularse para demostrar que la
ingeniería requiere esfuerzos interdisciplinarios. Finalmente, la piedra superior se modifica para que
incluya una experiencia sustancial en la que los estudiantes diseñen, construyan y operen un producto
o sistema. Una vez que existen esas nuevas estructuras se puede elaborar un plan para superponer las
destrezas en el programa de estudios CDIO. Estimular y facilitar el aprendizaje extracurricular en la
forma de proyectos estudiantiles puede expandir significativamente el tiempo disponible para
aprender destrezas CDIO, y las pasantías y cooperativas pueden pasar a ser extensiones diseñadas
más integradas de la experiencia general de aprendizaje.
REFORMA DE LA ENSEÑANZA Y EL APRENDIZAJE
Tras habernos dirigido a qué enseñamos y dónde enseñamos, debemos considerar el aspecto
pedagógico de cómo enseñamos y de cómo aprenden los estudiantes.
Para entender las mejoras pedagógicas de la Iniciativa CDIO tenemos que considerar qué
sabemos sobre la experiencia de los estudiantes y su efecto sobre el aprendizaje. Los estudiantes de
ingeniería tienden a aprender de lo concreto a lo abstracto. Sin embargo, los estudiantes de hoy en
6
Reforma de la enseñanza de la Ingeniería– CDIO – UNAL – Julio 2011
día no llegan a las universidades con experiencias prácticas de haber jugueteado con automóviles o
construido radios. Tienen pocas bases de experiencia personal para apoyar la teoría que intentarán
aprender.
Para dirigirse a estas necesidades de aprendizaje y a otras, la Iniciativa CDIO recomienda
mejoras en cuatro ámbitos básicos: aumentar la enseñanza activa y práctica, hacer hincapié en la
formulación y resolución de problemas, hacer hincapié en el aprendizaje de conceptos y reforzar los
mecanismos de reacción al aprendizaje.
La investigación educativa confirma que las técnicas de aprendizaje activo mejoran
significativamente el aprendizaje de los estudiantes. El énfasis de la Iniciativa CDIO en el aprendizaje
activo estimula a los estudiantes a desempeñar papeles más activos en su propio aprendizaje. El
aprendizaje práctico y en equipo son ejemplos importantes del aprendizaje activo, pero estas técnicas
se pueden emplear para incrementar la actividad de los estudiantes incluso en entornos de clases
tradicionales.
La resolución de problemas es la destreza esencial de la ingeniería. La Iniciativa CDIO apoya
el aprendizaje de formulación de problemas, valoración, creación de modelos y soluciones. Parte de
la enseñanza está organizada en un formato modificado de aprendizaje de resolución de problemas,
pero siempre con un fuerte énfasis en lo básico. Un esfuerzo afín en el aprendizaje de conceptos
funciona para asegurar que los estudiantes dominen las herramientas y las técnicas de la ingeniería, así
como los conceptos subyacentes más profundos.
Como parte integral del proceso de participación activa, los docentes deben sondear el
aprendizaje, para determinar si cumple con los objetivos de aprendizaje establecidos. Un elemento
fundamental de la Iniciativa CDIO es encontrar nuevas maneras de obtener las reacciones de los
estudiantes, que comprenden desde respuestas electrónicas en tiempo real en salones de clase hasta
sistemas de respuesta ―entre clases‖.
ESPACIOS DE TRABAJO Y LABORATORIOS
7
Reforma de la enseñanza de la Ingeniería– CDIO – UNAL – Julio 2011
El entorno de aprendizaje de ingeniería debe incluir espacios en que los que puedan hacer funcionar sus propios experimentos.
Los ingenieros diseñan y construyen productos y sistemas. Al proporcionar a los estudiantes
experiencias repetidas de diseñar y construir, desarrollan y refuerzan conocimientos prácticos sólidos
de las materias fundamentales y obtienen las destrezas necesarias para diseñar y crear nuevos
productos y sistemas. En la Iniciativa CDIO se diseñan cursos que refuerzan este aprendizaje de la
teoría a la práctica.
Experiencias de concebir, diseñar, implementar y operar se entretejen en el currículo
especialmente en el curso final introductorio y en el curso terminal. El curso terminal se expande
potencialmente en una experiencia de varios semestres, más estrechamente vinculada a disciplinas,
que resulta en que los estudiantes diseñen, construyan y hagan funcionar un producto. Con el
desarrollo de la teoría junto con la aplicación práctica, los estudiantes aprenden la aplicabilidad y las
limitaciones de la teoría.
Para permitir que nuestros estudiantes entiendan que concebir-diseñar-implementar-operar es
el contexto de la educación, es recomendable que construyamos espacios de trabajo y laboratorios
que apoyen a y estén organizados alrededor de C, D, I y O.
Concebir espacios estimula la interacción con seres humanos para entender las necesidades e
incluye espacios para equipos y personales dirigidos a estimular la reflexión y el desarrollo
conceptual. Son en gran medida zonas libres de tecnología.
Debe haber instalaciones que permitan que se presenten a los estudiantes los paradigmas
modernos del diseño colaborativo realzado digitalmente, así como de la fabricación moderna y la
integración del hardware y software. El funcionamiento es difícil de enseñar en un entorno
8
Reforma de la enseñanza de la Ingeniería– CDIO – UNAL – Julio 2011
académico, pero los estudiantes pueden aprender a hacer funcionar sus experimentos, así como los
experimentos en clase de los docentes.
Las simulaciones de operaciones reales, así como los vínculos electrónicos a entornos de
operaciones reales suplementan la experiencia directa de los estudiantes. El entorno de aprendizaje
de ingeniería debe incluir espacios en que los estudiantes puedan hacer funcionar sus propios
experimentos.
Los espacios de trabajo y los laboratorios también deben apoyar otras formas de aprendizaje
activo y práctico, incluyendo experimentación, laboratorios de diversas disciplinas e interacción
social. El espacio debe facilitar y estimular la formación de equipos y las actividades en equipo.
EVALUACIÓN
La Iniciativa CDIO es un proceso de mejoramiento que requiere una evaluación rigurosa que
orienta el proceso de reforma educativa. El elemento de evaluación desarrollado como parte de la
Iniciativa CDIO evalúa el aprendizaje individual del estudiante y el impacto general de la iniciativa
educativa.
La evaluación se basa en objetivos. Los análisis confirman que muchos objetivos educativos
contemporáneos son vagos y relativamente imposibles de medir. Las prácticas integrales de la
Iniciativa CDIO se basan en taxonomías educativas de aceptación general que garantizan enunciados
de evaluacion claras y posibles de medir de todos los objetivos educativos.
El programa de estudios de la Iniciativa CDIO codifica cerca de 80 atributos identificables
que han sido identificados como importantes para los estudiantes que se gradúan de ingenieros.
Debido a que es imposible evaluar activamente cada uno de ellos, ciertos procedimientos permiten la
evaluación de conjuntos representativos de atributos de desempeño CDIO. El hecho de que varias
universidades han implementado la Iniciativa CDIO permite realizar controles cruzados pedagógicos
y curriculares, así como comparaciones programáticas importantes.
La Iniciativa CDIO adopta herramientas de evaluación, como carteras y análisis de diseños, de
otros profesionales que adoptan la creatividad, el diseño y el espíritu empresarial. Los estudiantes
pasan a ser responsables no sólo por el aprendizaje, sino también por la autoevaluación y la
evaluación de sus compañeros. Se evalúan los cambios de actitud y la progresión de las destrezas.
9
Reforma de la enseñanza de la Ingeniería– CDIO – UNAL – Julio 2011
Además de evaluar el desempeño pedagógico, la Iniciativa CDIO evalúa la eficiencia de los
cambios curriculares y reconoce su impacto. En efecto, los elementes de evaluación integral de la
Iniciativa CDIO proporcionan un proceso completo que cuantifica la efectividad del programa en
una multitud de planos.
BENEFICIOS Y ARQUITECTURA ABIERTA
Mediante su concepto y las reformas afines del currículo y la pedagogía, la creación de
espacios de trabajo, las actividades y el proceso de evaluación, la Iniciativa CDIO resuelve el
conflicto en la enseñanza de la ingeniería entre el aprendizaje de la parte teórica y la adquisición de
otras destrezas importantes.
La Iniciativa CDIO beneficia a los estudiantes, a sus futuros empleadores y a nuestra sociedad.
Los estudiantes están mejor equipados para entrar a la industria y para diseñar y construir nuevos
productos y sistemas que beneficien a la humanidad, para ventaja competitiva de sus empresas. Para
entregar este beneficio, la Iniciativa CDIO debe tener un impacto sobre los programas educativos y
los estudiantes. La Iniciativa CDIO es un enfoque generalizable de la reforma de la enseñanza de la
ingeniería que ha sido puesto en práctica en la enseñanza de ingeniería aeroespacial, mecánica y
electrónica en universidades estadounidenses y europeas, así como en programas de física aplicada.
La Iniciativa CDIO es un emprendimiento de arquitectura abierta. Está diseñada
específicamente para, y se ofrece a, todos los programas universitarios de ingeniería para que la
adapten a sus necesidades específicas. Es un esfuerzo en desarrollo constante. Las universidades
participantes elaborarán materiales y metodologías para compartirlos con otras. Muchas ya tienen
capacidades únicas que pueden enriquecer otros programas. Por lo tanto, estamos desarrollando una
arquitectura abierta y accesible de los materiales del programa, con miras a diseminar e intercambiar
recursos.
LOS COLABORADORES
La Iniciativa CDIO fue concebida en el Massachusetts Institute of Technology (MIT) a fines
de la década de los 1990. En 2000 — con financiamiento de la Wallenberg Foundation — Chalmers
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Reforma de la enseñanza de la Ingeniería– CDIO – UNAL – Julio 2011
Institute of Technology, Linköping University y Royal Institute of Technology, todos de Suecia,
colaboraron con MIT para formar la Iniciativa CDIO.
Desde entonces, Queen’s University de Irlanda del Norte, Technical University de Dinamarca,
la Academia Naval de Estados Unidos y la University of Pretoria se han unido a la Iniciativa, la
última como el Centro CDIO para el Sur de África. Otras universidades de EE UU, Canadá, Europa
y Asia están participando en actividades CDIO y se espera que pasen a ser colaboradoras oficiales en
el futuro cercano. De hecho, la Iniciativa CDIO se ha convertido en un emprendimiento mundial.
Esta expansión permite que los colaboradores de la Iniciativa compartan y unan recursos y
experiencias y adapten el programa de estudios CDIO a la creciente variedad de disciplinas de
ingeniería.
Al diseñar y administrar la Iniciativa CDIO, nos extendimos más allá de los muros
tradicionales de las instituciones de ingeniería para formar un grupo sin paralelo de expertos en
diseño de currículos, enseñanza y evaluación del aprendizaje, diseño y construcción y profesionales
de comunicación. Está disponible para proporcionar información y asistir a otros que deseen
explorar la adopción de la Iniciativa CDIO en sus instituciones. Hay disponible una gran cantidad de
material de desarrollo, que abarca desde encuestas de modelos hasta herramientas de evaluación e
informes de instituciones que pusieron en práctica la Iniciativa CDIO. Para ponerse en contacto con
el equipo CDIO, envíe un mensaje por correo electrónico a [email protected] o llame por teléfono al
director de comunicaciones de la Iniciativa CDIO, al (617) 253 –1564. Para más información sobre la
Iniciativa CDIO, visite http://www.cdio.org.
El Programa de Estudios CDIO (Condensado) 1 CONOCIMIENTO TÉCNICO Y RAZONAMIENTO
1.1. CONOCIMIENTO DE CIENCIAS SUBYACENTES
11
Reforma de la enseñanza de la Ingeniería– CDIO – UNAL – Julio 2011
1.2. CONOCIMIENTO DE INGENIERÍA BÁSICA FUNDAMENTAL 1.3. CONOCIMIENTO DE INGENIERÍA BÁSICA AVANZADA 2 DESTREZAS Y ATRIBUTOS PERSONALES Y PROFESIONALES 2.1. RAZONAMIENTO Y RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE INGENIERÍA 2.1.1. Identificación y formulación de problemas 2.1.2. Modelos 2.1.3. Valoración y análisis cuantitativo 2.1.4. Análisis con incertidumbre 2.1.5. Solución y recomendación 2.2. EXPERIMENTACIÓN y DESCUBRIMIENTO DE CONOCIMIENTO 2.2.1 Formulación de hipótesis 2.2.2 Estudio de materiales impresos y Electrónicos 2.2.3. Indagación experimental 2.2.4. Prueba y defensa de hipótesis 2.3. PENSAR EN SISTEMAS 2.3.1. Pensar holísticamente 2.3.2. Interacciones en sistemas 2.3.3. Sentar prioridades y concentración 2.3.4. Compensaciones, decisiones y equilibrio en la resolución 2.4. DESTREZAS Y ACTITUDES PERSONALES 2.4.1. Iniciativa y disposición a asumir riesgos 2.4.2. Perseverancia y flexibilidad 2.4.3. Pensamiento creativo 2.4.4. Pensamiento crítico 2.4.5. Toma de conciencia de los conocimientos, las destrezas y las actitudes personales 2.4.6. Curiosidad y aprendizaje vitalicio 2.4.7. Gestión del tiempo y los recursos 2.5. DESTREZAS Y ACTITUDES PROFESIONALES 2.5.1. Ética, integridad, responsabilidad y rendición de cuentas profesional 2.5.2. Conducta profesional 2.5.3. Planificación proactiva de la carrera personal
2.5.4. Permanecer actualizado sobre el mundo de la ingeniería 3 DESTREZAS INTERPERSONALES: TRABAJO EN EQUIPO Y COMUNICACIÓN 3.1. TRABAJO EN EQUIPO 3.1.1. Formación de equipos efectivos 3.1.2. Operación de equipos 3.1.3. Expansión y evolución del equipo 3.1.4. Liderazgo 3.1.5. Formación de equipos técnicos 3.2. COMUNICACIÓN 3.2.1. Estrategia de comunicación 3.2.2. Estructura de comunicación 3.2.3. Comunicación por escrito 3.2.4. Comunicación electrónica y multimedios 3.2.5. Comunicación gráfica 3.2.6. Presentación oral y comunicación Interpersonal 3.3. COMUNICACIÓN EN IDIOMAS EXTRANJEROS 3.3.1. Inglés 3.3.2. Idiomas en la Unión Europea 3.3.3. Idiomas fuera de la Unión Europea 4 CONCEBIR, DISEÑAR, IMPLEMENTAR Y OPERAR SISTEMAS EN EL CONTEXTO EMPRESARIAL Y SOCIAL 4.1. CONTEXTO EXTERNO Y SOCIAL 4.1.1. Roles y responsabilidades de los ingenieros 4.1.2. El impacto de la ingeniería en la sociedad 4.1.3. Forma en que la sociedad reglamenta la Ingeniería 4.1.4. El contexto histórico y cultural 4.1.5. Temas y valores contemporáneos 4.1.6. Desarrollo de una perspectiva global 4.2. EMPRESAS Y CONTEXTO COMERCIAL 4.2.1. Apreciación de las diferentes culturas de las empresas 4.2.2. Estrategia, objetivos y planificación de las empresas 4.2.3. Emprendimiento técnico
12
Reforma de la enseñanza de la Ingeniería– CDIO – UNAL – Julio 2011
4.2.4. Trabajar exitosamente en organizaciones 4.3. CONCEPCIÓN E INGENIERÍA DE SISTEMAS 4.3.1. Fijación de los objetivos y requisitos de los sistemas 4.3.2. Definición de la función, el concepto y la arquitectura 4.3.3. Crear modelos de sistemas y asegurar que se puedan alcanzar los objetivos 4.3.4. Desarrollo de gestión de proyectos 4.4. DISEÑO 4.4.1. El proceso de diseño 4.4.1. Las etapas y los enfoques del diseño 4.4.2. Utilización del conocimiento en el diseño 4.4.3. Diseño disciplinario 4.4.4. Diseño multidisciplinario 4.4.5. Diseño con objetivos múltiples
4.5. IMPLEMENTACIÓN 4.5.1. El diseño del proceso de implementación 4.5.2. El proceso de la fabricación de hardware 4.5.3. El proceso de la implementación de software 4.5.4. Integración de hardware y software 4.5.5. Puesta a prueba, verificación, validación y certificación 4.5.6. Gestión de la implementación 4.6. OPERACIÓN 4.6.1. Diseñar y optimizar las operaciones 4.6.2. Capacitación y operaciones 4.6.3. Apoyo del ciclo de vida útil 4.6.4. Mejoramiento y evolución de los sistemas 4.6.5. Desechos y asuntos vinculados al final de la vida útil 4.6.6. Gestión de las operaciones
1
The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
The Cdio Standards V 2.0
(with customized rubrics)
8 December 2010
Background
A major international project to reform undergraduate engineering education was launched in
October 2000. This project, called The CDIO Initiative, has expanded to include engineering programs
worldwide. The vision of the project is to provide students with an education that stresses
engineering fundamentals set in the context of Conceiving--Designing--Implementing--Operating
real-world systems, processes, and products. The CDIO Initiative has three overall goals – to
educate students who are able to:
1. Master a deep working knowledge of technical fundamentals
2. Lead in the creation and operation of new products and systems
3. Understand the importance and strategic impact of research and technological
development on society
The CDIO Initiative creates a range of resources that can be adapted and implemented by
individual programs to meet these goals. These resources support a curriculum organized around
mutually supporting disciplines, interwoven with learning experiences related to personal and
interpersonal skills, and product, process, and system building skills. Students receive an education
rich in design-implement experiences and active and experiential learning, set in both the classroom
and modern learning workspaces. One of these resources, the CDIO Standards, is provided in this
document. For more information about the CDIO Initiative, visit http://www.cdio.org
The CDIO Standards
In January 2004, the CDIO Initiative adopted 12 standards to describe CDIO programs.
These guiding principles were developed in response to program leaders, alumni, and industrial
2
The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
partners who wanted to know how they would recognize CDIO programs and their graduates. As a
result, these CDIO Standards define the distinguishing features of a CDIO program, serve as
guidelines for educational program reform and evaluation, create benchmarks and goals with
worldwide application, and provide a framework for continuous improvement. The standards may
also be used as a framework for certification purposes.
The 12 CDIO Standards address program philosophy (Standard 1), curriculum development
(Standards 2, 3 and 4), design-implement experiences and workspaces (Standards 5 and 6), methods
of teaching and learning (Standards 7 and 8), faculty development (Standards 9 and 10), and
assessment and evaluation (Standards 11 and 12).
Each standard is presented here with a description, a rationale, and a rubric.
Description. The description elaborates the statement of the standard, explaining its
meaning. It defines significant terms and provides background information.
Rationale. The rationale highlights reasons for the adoption of the standard. Reasons are
based on educational research and best practices in engineering and higher education. The rationale
explains ways in which the standard distinguishes the CDIO approach from other educational
reform efforts.
Rubric. A rubric is a scoring guide that seeks to evaluate levels of performance. The rubric
of the CDIO Standards is a six-point rating scale for assessing levels of compliance with the
standard. Criteria for each level are based on the description and rationale of the standard. The rubric
highlights the nature of the evidence that indicates compliance at each level. The rubrics in this
document are hierarchical, that is, each successive level includes those at lower levels. For example,
Level 5 that addresses continuous process improvement presumes that Level 4 has been attained.
Self-Assessment of Compliance
The assessment of compliance with the CDIO Standards is a self-report process. An
engineering program gathers its own evidence and uses the rubrics to rate its status with respect to
each of the 12 CDIO Standards. While the rubrics are customized to each CDIO Standard, they
follow the pattern of this general rubric.
General Rubric:
Scale Criteria
5 Evidence related to the standard is regularly reviewed and used to make
improvements.
3
The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
4 There is documented evidence of the full implementation and impact of the
standard across program components and constituents.
3 Implementation of the plan to address the standard is underway across the program
components and constituents.
2 There is a plan in place to address the standard.
1 There is an awareness of need to adopt the standard and a process is in place to
address it.
0 There is no documented plan or activity related to the standard.
An accompanying document gives examples of evidence for different levels of compliance
for each CDIO Standard, as reported by CDIO programs in 2005 and 2008.
Standard 1 – The Context
Adoption of the principle that product, process, and system lifecycle development and
deployment -- Conceiving, Designing, Implementing and Operating -- are the context for
engineering education
Description: A CDIO program is based on the principle that product, process, and system
lifecycle development and deployment are the appropriate context for engineering education.
Conceiving--Designing--Implementing--Operating is a model of the entire product, process, and system
lifecycle. The Conceive stage includes defining customer needs; considering technology, enterprise
strategy, and regulations; and, developing conceptual, technical, and business plans. The Design stage
focuses on creating the design, that is, the plans, drawings, and algorithms that describe what will be
implemented. The Implement stage refers to the transformation of the design into the product,
process, or system, including manufacturing, coding, testing and validation. The final stage, Operate,
uses the implemented product or process to deliver the intended value, including maintaining,
evolving and retiring the system.
The product, process, and system lifecycle is considered the context for engineering
education in that it is part of the cultural framework, or environment, in which technical knowledge
and other skills are taught, practiced and learned. The principle is adopted by a program when there
is explicit agreement of faculty to transition to a CDIO program, and support from program leaders
to sustain reform initiatives.
4
The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
Rationale: Beginning engineers should be able to Conceive--Design--Implement--Operate
complex value-added engineering products, processes, and systems in modern team-based
environments. They should be able to participate in engineering processes, contribute to the
development of engineering products, and do so while working to professional standards in any
organization. This is the essence of the engineering profession.
Rubric:
Scale Criteria
5 Evaluation groups recognize that CDIO is the context of the engineering program
and use this principle as a guide for continuous improvement.
4 There is documented evidence that the CDIO principle is the context of the
engineering program and is fully implemented.
3 CDIO is adopted as the context for the engineering program and is implemented
in one or more years of the program.
2 There is an explicit plan to transition to a CDIO context for the engineering
program.
1 The need to adopt the principle that CDIO is the context of engineering education
is recognized and a process to address it has been initiated.
0 There is no plan to adopt the principle that CDIO is the context of engineering
education for the program.
Standard 2 – Learning Outcomes
Specific, detailed learning outcomes for personal and interpersonal skills, and product,
process, and system building skills, as well as disciplinary knowledge, consistent with
program goals and validated by program stakeholders
Description: The knowledge, skills, and attitudes intended as a result of engineering education,
that is, the learning outcomes, are codified in the CDIO Syllabus. These learning outcomes detail
what students should know and be able to do at the conclusion of their engineering programs. In
addition to learning outcomes for technical disciplinary knowledge (Section 1), the CDIO Syllabus
specifies learning outcomes as personal and interpersonal skills, and product, process, and system
building. Personal learning outcomes (Section 2) focus on individual students' cognitive and affective
5
The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
development, for example, engineering reasoning and problem solving, experimentation and
knowledge discovery, system thinking, creative thinking, critical thinking, and professional ethics.
Interpersonal learning outcomes (Section 3) focus on individual and group interactions, such as,
teamwork, leadership, communication, and communication in foreign languages. Product, process,
and system building skills (Section 4) focus on conceiving, designing, implementing, and operating
systems in enterprise, business, and societal contexts.
Learning outcomes are reviewed and validated by key stakeholders, that is, groups who share
an interest in the graduates of engineering programs, for consistency with program goals and
relevance to engineering practice. Programs are encouraged to customize the CDIO Syllabus to their
respective programs. In addition, stakeholders help to determine the expected level of proficiency, or
standard of achievement, for each learning outcome.
Rationale: Setting specific learning outcomes helps to ensure that students acquire the
appropriate foundation for their future. Professional engineering organizations and industry
representatives identified key attributes of beginning engineers both in technical and professional
areas. Moreover, many evaluation and accreditation bodies expect engineering programs to identify
program outcomes in terms of their graduates' knowledge, skills, and attitudes.
Rubric:
Scale Criteria
5 Evaluation groups regularly review and revise program learning outcomes, based on
changes in stakeholder needs.
4 Program learning outcomes are aligned with institutional vision and mission, and
levels of proficiency are set for each outcome.
3 Program learning outcomes are validated with key program stakeholders, including
faculty, students, alumni, and industry representatives.
2 A plan to incorporate explicit statements of program learning outcomes is
established.
1 The need to create or modify program learning outcomes is recognized and such a
process has been initiated.
0 There are no explicit program learning outcomes that cover knowledge, personal
and interpersonal skills, and product, process and system building skills.
6
The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
Standard 3 -- Integrated Curriculum
A curriculum designed with mutually supporting disciplinary courses, with an explicit plan
to integrate personal and interpersonal skills, and product, process, and system building
skills
Description: An integrated curriculum includes learning experiences that lead to the acquisition
of personal and interpersonal skills, and product, process, and system building skills (Standard 2),
interwoven with the learning of disciplinary knowledge and its application in professional
engineering. Disciplinary courses are mutually supporting when they make explicit connections
among related and supporting content and learning outcomes. An explicit plan identifies ways in
which the integration of skills and multidisciplinary connections are to be made, for example, by
mapping the specified learning outcomes to courses and co-curricular activities that make up the
curriculum.
Rationale: The teaching of personal, interpersonal, and professional skills, and product,
process, and system building skills should not be considered an addition to an already full
curriculum, but an integral part of it. To reach the intended learning outcomes in disciplinary
knowledge and skills, the curriculum and learning experiences have to make dual use of available
time. Faculty play an active role in designing the integrated curriculum by suggesting appropriate
disciplinary linkages, as well as opportunities to address specific skills in their respective teaching
areas.
Rubric:
Scale Criteria
5 Stakeholders regularly review the integrated curriculum and make recommendations
and adjustments as needed.
4 There is evidence that personal, interpersonal, product, process, and system
building skills are addressed in all courses responsible for their implementation.
3 Personal, interpersonal, product, process, and system building skills are integrated
into one or more years in the curriculum.
2 A curriculum plan that integrates disciplinary learning, personal, interpersonal,
product, process, and system building skills is approved by appropriate groups.
1 The need to analyze the curriculum is recognized and initial mapping of disciplinary
7
The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
and skills learning outcomes is underway.
0 There is no integration of skills or mutually supporting disciplines in the program.
Standard 4 -- Introduction to Engineering
An introductory course that provides the framework for engineering practice in product,
process, and system building, and introduces essential personal and interpersonal skills
Description: The introductory course, usually one of the first required courses in a program,
provides a framework for the practice of engineering. This framework is a broad outline of the tasks
and responsibilities of an engineer, and the use of disciplinary knowledge in executing those tasks.
Students engage in the practice of engineering through problem solving and simple design exercises,
individually and in teams. The course also includes personal and interpersonal skills knowledge, skills,
and attitudes that are essential at the start of a program to prepare students for more advanced
product, process, and system building experiences. For example, students can participate in small
team exercises to prepare them for larger development teams.
Rationale: Introductory courses aim to stimulate students' interest in, and strengthen their
motivation for, the field of engineering by focusing on the application of relevant core engineering
disciplines. Students usually select engineering programs because they want to build things, and
introductory courses can capitalize on this interest. In addition, introductory courses provide an early
start to the development of the essential skills described in the CDIO Syllabus.
Rubric:
Scale Criteria
5 The introductory course is regularly evaluated and revised, based on feedback from
students, instructors, and other stakeholders.
4 There is documented evidence that students have achieved the intended learning
outcomes of the introductory engineering course.
3 An introductory course that includes engineering learning experiences and
introduces essential personal and interpersonal skills has been implemented.
2 A plan for an introductory engineering course introducing a framework for practice
has been approved.
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The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
1 The need for an introductory course that provides the framework for engineering
practice is recognized and a process to address that need has been initiated.
0 There is no introductory engineering course that provides a framework for practice
and introduces key skills.
Standard 5 -- Design-Implement Experiences
A curriculum that includes two or more design-implement experiences, including one at a
basic level and one at an advanced level
Description: The term design-implement experience denotes a range of engineering activities central
to the process of developing new products and systems. Included are all of the activities described in
Standard One at the Design and Implement stages, plus appropriate aspects of conceptual design
from the Conceive stage. Students develop product, process, and system building skills, as well as the
ability to apply engineering science, in design-implement experiences integrated into the curriculum.
Design-implement experiences are considered basic or advanced in terms of their scope, complexity,
and sequence in the program. For example, simpler products and systems are included earlier in the
program, while more complex design-implement experiences appear in later courses designed to help
students integrate knowledge and skills acquired in preceding courses and learning activities.
Opportunities to conceive, design, implement, and operate products, processes, and systems may
also be included in required co-curricular activities, for example, undergraduate research projects and
internships.
Rationale: Design-implement experiences are structured and sequenced to promote early
success in engineering practice. Iteration of design-implement experiences and increasing levels of
design complexity reinforce students' understanding of the product, process, and system
development process. Design-implement experiences also provide a solid foundation upon which to
build deeper conceptual understanding of disciplinary skills. The emphasis on building products and
implementing processes in real-world contexts gives students opportunities to make connections
between the technical content they are learning and their professional and career interests.
Rubric:
Scale Criteria
5 The design-implement experiences are regularly evaluated and revised, based on
feedback from students, instructors, and other stakeholders.
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The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
4 There is documented evidence that students have achieved the intended learning
outcomes of the design-implement experiences.
3 At least two design-implement experiences of increasing complexity are being
implemented.
2 There is a plan to develop a design-implement experience at a basic and advanced
level.
1 A needs analysis has been conducted to identify opportunities to include design-
implement experiences in the curriculum.
0 There are no design-implement experiences in the engineering program.
Standard 6 -- Engineering Workspaces
Engineering workspaces and laboratories that support and encourage hands-on learning of
product, process, and system building, disciplinary knowledge, and social learning
Description: The physical learning environment includes traditional learning spaces, for
example, classrooms, lecture halls, and seminar rooms, as well as engineering workspaces and
laboratories. Workspaces and laboratories support the learning of product, process, and system
building skills concurrently with disciplinary knowledge. They emphasize hands-on learning in which
students are directly engaged in their own learning, and provide opportunities for social learning, that
is, settings where students can learn from each other and interact with several groups. The creation
of new workspaces, or remodeling of existing laboratories, will vary with the size of the program and
resources of the institution.
Rationale: Workspaces and other learning environments that support hands-on learning are
fundamental resources for learning to design, implement, and operate products, processes, and
systems. Students who have access to modern engineering tools, software, and laboratories have
opportunities to develop the knowledge, skills, and attitudes that support product, process, and
system building competencies. These competencies are best developed in workspaces that are
student-centered, user-friendly, accessible, and interactive.
Rubric:
Scale Criteria
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The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
5 Evaluation groups regularly review the impact and effectiveness of workspaces on
learning and provide recommendations for improving them.
4 Engineering workspaces fully support all components of hands-on, knowledge, and
skills learning.
3 Plans are being implemented and some new or remodeled spaces are in use.
2 Plans to remodel or build additional engineering workspaces have been approved
by the appropriate bodies.
1 The need for engineering workspaces to support hands-on, knowledge, and skills
activities is recognized and a process to address the need has been initiated.
0 Engineering workspaces are inadequate or inappropriate to support and encourage
hands-on skills, knowledge, and social learning.
Standard 7 -- Integrated Learning Experiences
Integrated learning experiences that lead to the acquisition of disciplinary knowledge, as
well as personal and interpersonal skills, and product, process, and system building skills
Description: Integrated learning experiences are pedagogical approaches that foster the learning
of disciplinary knowledge simultaneously with personal and interpersonal skills, and product,
process, and system building skills. They incorporate professional engineering issues in contexts
where they coexist with disciplinary issues. For example, students might consider the analysis of a
product, the design of the product, and the social responsibility of the designer of the product, all in
one exercise. Industrial partners, alumni, and other key stakeholders are often helpful in providing
examples of such exercises.
Rationale: The curriculum design and learning outcomes, prescribed in Standards 2 and 3
respectively, can be realized only if there are corresponding pedagogical approaches that make dual
use of student learning time. Furthermore, it is important that students recognize engineering faculty
as role models of professional engineers, instructing them in disciplinary knowledge, personal and
interpersonal skills, and product, process, and system building skills. With integrated learning
experiences, faculty can be more effective in helping students apply disciplinary knowledge to
engineering practice and better prepare them to meet the demands of the engineering profession.
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The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
Rubric:
Scale Criteria
5 Courses are regularly evaluated and revised regarding their integration of learning
outcomes and activities.
4 There is evidence of the impact of integrated learning experiences across the
curriculum.
3 Integrated learning experiences are implemented in courses across the curriculum.
2 Course plans with learning outcomes and activities that integrate personal and
interpersonal skills with disciplinary knowledge has been approved.
1 Course plans have been benchmarked with respect to the integrated curriculum
plan.
0 There is no evidence of integrated learning of disciplines and skills.
Standard 8 -- Active Learning
Teaching and learning based on active experiential learning methods
Description: Active learning methods engage students directly in thinking and problem solving
activities. There is less emphasis on passive transmission of information, and more on engaging
students in manipulating, applying, analyzing, and evaluating ideas. Active learning in lecture-based
courses can include such methods as partner and small-group discussions, demonstrations, debates,
concept questions, and feedback from students about what they are learning. Active learning is
considered experiential when students take on roles that simulate professional engineering practice,
for example, design-implement projects, simulations, and case studies.
Rationale: By engaging students in thinking about concepts, particularly new ideas, and
requiring them to make an overt response, students not only learn more, they recognize for
themselves what and how they learn. This process helps to increase students' motivation to achieve
program learning outcomes and form habits of lifelong learning. With active learning methods,
instructors can help students make connections among key concepts and facilitate the application of
this knowledge to new settings.
Rubric:
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The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
Scale Criteria
5 Evaluation groups regularly review the impact of active learning methods and make
recommendations for continuous improvement.
4 There is documented evidence of the impact of active learning methods on student
learning.
3 Active learning methods are being implemented across the curriculum.
2 There is a plan to include active learning methods in courses across the curriculum.
1 There is an awareness of the benefits of active learning, and benchmarking of active
learning methods in the curriculum is in process.
0 There is no evidence of active experiential learning methods.
Standard 9 -- Enhancement of Faculty Competence
Actions that enhance faculty competence in personal and interpersonal skills, and product,
process, and system building skills
Description: CDIO programs provide support for the collective engineering faculty to
improve its competence in the personal and interpersonal skills, and product, process, and system
building skills described in Standard 2. These skills are developed best in contexts of professional
engineering practice. The nature and scope of faculty development vary with the resources and
intentions of different programs and institutions. Examples of actions that enhance faculty
competence include: professional leave to work in industry, partnerships with industry colleagues in
research and education projects, inclusion of engineering practice as a criterion for hiring and
promotion, and appropriate professional development experiences at the university.
Rationale: If engineering faculty are expected to teach a curriculum of personal and
interpersonal skills, and product, process, and system building skills integrated with disciplinary
knowledge, as described in Standards 3, 4, 5, and 7, they as a group need to be competent in those
skills. Engineering professors tend to be experts in the research and knowledge base of their
respective disciplines, with only limited experience in the practice of engineering in business and
industrial settings. Moreover, the rapid pace of technological innovation requires continuous
updating of engineering skills. The collective faculty needs to enhance its engineering knowledge and
skills so that it can provide relevant examples to students and also serve as individual role models of
contemporary engineers.
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Rubric:
Scale Criteria
5 Faculty competence in personal, interpersonal, product, process, and system
building skills is regularly evaluated and updated where appropriate.
4 There is evidence that the collective faculty is competent in personal, interpersonal,
product, process, and system building skills.
3 The collective faculty participates in faculty development in personal, interpersonal,
product, process, and system building skills.
2 There is a systematic plan of faculty development in personal, interpersonal,
product, process, and system building skills.
1 A benchmarking study and needs analysis of faculty competence has been
conducted.
0 There are no programs or practices to enhance faculty competence in personal,
interpersonal, product, process, and system building skills.
Standard 10 -- Enhancement of Faculty Teaching Competence
Actions that enhance faculty competence in providing integrated learning experiences, in
using active experiential learning methods, and in assessing student learning
Description: A CDIO program provides support for faculty to improve their competence in
integrated learning experiences (Standard 7), active and experiential learning (Standard 8), and
assessing student learning (Standard 11). The nature and scope of faculty development practices will
vary with programs and institutions. Examples of actions that enhance faculty competence include:
support for faculty participation in university and external faculty development programs, forums for
sharing ideas and best practices, and emphasis in performance reviews and hiring on effective
teaching methods.
Rationale: If faculty members are expected to teach and assess in new ways, as described in
Standards 7, 8, and 11, they need opportunities to develop and improve these competencies. Many
universities have faculty development programs and services that might be eager to collaborate with
faculty in CDIO programs. In addition, if CDIO programs want to emphasize the importance of
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The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
teaching, learning, and assessment, they must commit adequate resources for faculty development in
these areas.
Rubric:
Scale Criteria
5 Faculty competence in teaching, learning, and assessment methods is regularly
evaluated and updated where appropriate.
4 There is evidence that the collective faculty is competent in teaching, learning, and
assessment methods.
3 Faculty members participate in faculty development in teaching, learning, and
assessment methods.
2 There is a systematic plan of faculty development in teaching, learning, and
assessment methods.
1 A benchmarking study and needs analysis of faculty teaching competence has been
conducted.
0 There are no programs or practices to enhance faculty teaching competence.
Standard 11 -- Learning Assessment
Assessment of student learning in personal and interpersonal skills, and product, process,
and system building skills, as well as in disciplinary knowledge
Description: Assessment of student learning is the measure of the extent to which each student
achieves specified learning outcomes. Instructors usually conduct this assessment within their
respective courses. Effective learning assessment uses a variety of methods matched appropriately to
learning outcomes that address disciplinary knowledge, as well as personal and interpersonal skills,
and product, process, and system building skills, as described in Standard 2. These methods may
include written and oral tests, observations of student performance, rating scales, student reflections,
journals, portfolios, and peer and self-assessment.
Rationale: If we value personal and interpersonal skills, and product, process, and system
building skills, and incorporate them into curriculum and learning experiences, then we must have
effective assessment processes for measuring them. Different categories of learning outcomes
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The CDIO Standars– Doris R. Brodeur – UNAL – Julio 2011
require different assessment methods. For example, learning outcomes related to disciplinary
knowledge may be assessed with oral and written tests, while those related to design-implement skills
may be better measured with recorded observations. Using a variety of assessment methods
accommodates a broader range of learning styles, and increases the reliability and validity of the
assessment data. As a result, determinations of students' achievement of the intended learning
outcomes can be made with greater confidence.
Rubric:
Scale Criteria
5 Evaluation groups regularly review the use of learning assessment methods and
make recommendations for continuous improvement.
4 Learning assessment methods are used effectively in courses across the curriculum.
3 Learning assessment methods are implemented across the curriculum.
2 There is a plan to incorporate learning assessment methods across the curriculum.
1 The need for the improvement of learning assessment methods is recognized and
benchmarking of their current use is in process.
0 Learning assessment methods are inadequate or inappropriate.
Standard 12 -- Program Evaluation
A system that evaluates programs against these twelve standards, and provides feedback to
students, faculty, and other stakeholders for the purposes of continuous improvement
Description: Program evaluation is a judgment of the overall value of a program based on
evidence of a program's progress toward attaining its goals. A CDIO program should be evaluated
relative to these 12 CDIO Standards. Evidence of overall program value can be collected with course
evaluations, instructor reflections, entry and exit interviews, reports of external reviewers, and
follow-up studies with graduates and employers. The evidence can be regularly reported back to
instructors, students, program administrators, alumni, and other key stakeholders. This feedback
forms the basis of decisions about the program and its plans for continuous improvement.
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Rationale: A key function of program evaluation is to determine the program's effectiveness
and efficiency in reaching its intended goals. Evidence collected during the program evaluation
process also serves as the basis of continuous program improvement. For example, if in an exit
interview, a majority of students reported that they were not able to meet some specific learning
outcome, a plan could be initiated to identify root causes and implement changes. Moreover, many
external evaluators and accreditation bodies require regular and consistent program evaluation.
Rubric:
5 Systematic and continuous improvement is based on program evaluation results
from multiple sources and gathered by multiple methods.
4 Program evaluation methods are being used effectively with all stakeholder groups.
3 Program evaluation methods are being implemented across the program to gather
data from students, faculty, program leaders, alumni, and other stakeholders.
2 A program evaluation plan exists.
1 The need for program evaluation is recognized and benchmarking of evaluation
methods is in process.
0 Program evaluation is inadequate or inconsistent.