包能胜机械设计制造及其自动化专业CDIO

工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华包能胜汕头大学工学院机械电子工程系2010/10/23机械设计制造及其自动化专业EIP-CDIO专业培养模式的实现工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华培养模式改革的背景与理念1.专业改革实施的总体思路2.培养模式改革的专业实践3.改革的总结与心得体会4.目录开展工作的建议与思路5.工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华培养模式改革的背景与理念1.专业改革实施的总体思路2.培养模式改革的专业实践3.改革的总结与心得体会4.目录开展工作的建议与思路5.工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华21世纪的大学2000JamesJ.Duderstadt大学必须主动进行变革而不是被动顺应；在变革中确认不变的职责和标准，并遵循一个基本原则：所有变革应与大学的本质需要一致，有利于保持作为大学核心价值的学术自由。2005一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华科学、技术、工程知识都急剧增长，理论体系越来越完整、越来越庞大，学科渗透、交叉学科越来越多。工程教育在过去几十年在朝理论化、学术化方向发展，满足日益增长的知识体系的要求。全球竞争、产业重组、新技术的利用及迅猛发展，工程实践对工程师的个人、人际交流能力和企业、社会、历史背景环境下的产品的建造能力的要求提高。在给定的学制内让学生获得更宽更深知识的同时，获得足够的个人、人际交流能力和产品、系统和过程的建造能力。工程教育同工程实践的要求渐行渐远。工程教育者面临知识传授和能力培养之间的矛盾一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华2001年我国加入了世界贸易组织（WTO），经济与社会得到了快速的发展，并逐步开始融入全球一体化的浪潮之中。这一变革，也正在对高等工程教育产生很大的影响，必须主动融入到全球经济和社会的大循环中去，并符合全球化的趋向。这一切都在促使变革……中国工程教育取得的成绩：规模扩大：在校生数由1998年的780万上升到2005年的2300万入学率提高：由1998年的9.8%上升到2005年的21%投入增加：（1996－2004年）教育经费总值增加142％，占GDP比重由2.5%上升到3.41％设施改善学科建设进展国际交流合作增加目前面临的问题：科学教育导向、模式单一层次模糊实践缺乏、能力缺失经费不足收费提高，困难学生增加就业问题，供需矛盾全球经济一体化与中国面临的挑战一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华产业升级对创新的需求知识创新－科技创新－工业创新－商业模式创新创新体系建立：从知识创新到市场效益产业升级对国际化的需求国际国内市场一体化（全球制造，全球供应链）国际标准化（通讯、电子产品…）教育国际标准的人才产业升级对人才能力的需求复合型（跨学科、动手能力、团队工作能力，领导能力等）创新型（解决复杂问题能力、创新能力）国际型（语言沟通能力、国际企业文化、…）中国产业升级所面临的挑战一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华——————————————————————————工作中最重要的能力教育在能力培养方面的不足之处——————————————————————————在团队中有效地工作商业途径分析信息管理能力有效沟通项目管理方法搜集信息保证质量的方法自学有效进行沟通的能力市场原则的知识道德和职业责任工科新毕业生在能力方面存在的明显不足之处一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华Boeing公司列出的工程师所需的理想特质良好理解工程科学基础–数学（包括统计学）–物理和生命科学–信息技术（远远多于计算机扫盲）良好理解设计和制造的过程具有多学科和系统的视角对工程实践的背景环境有基本的了解–经济（包括企业实践）–历史–环境–顾客和社会的需求良好的交流能力–书写–口头–图表–倾听较高的职业道德标准批判性和创造性思维——无论是独立还是在合作的环境下适应性，即适应快速或重大变化的能力和自信好奇心和终身学习的能力深刻理解团队合作的重要性一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华我国工程教育所面临的共同挑战是在给定的学制内让学生获得更宽更深知识的同时，获得足够的个人、人际交流能力和产品、系统和过程的建造能力。所以，如果不对传统的课程体系、教学理念和学习方法等作出重大变革，如何迎接与战胜这个挑战将是一件比较困难的事情。佯装不懂故作不知充耳不闻视而不见我行我素自娱自乐日月如梭又是一年(浙江大学王沛民教授)一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华一个成功的改革的要求加强学习个人、人际交往能力和产品、过程和系统建造能力的同时强调技术基础知识学生的学习效果目标应该反映重要利益相关者集团的意见和观点，主要是学生、工业界、大学教师和社会的意见改革的结构不能降低教育的质量和内容要求改革过渡时期完成后对资源的要求不能大幅高于现有资源，而应主要是对现有资源的重新整合所以，一个成功的改革方案一定是完整、全面的、能够整合各方要求的一体化改革方案一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华MIT，RoyalInstituteofTechnology，ChalmersUniversityofTechnology，LinköpingUniversity于2000年得到了KnutandAliceWallenberg基金的巨额资助，经过四年的探索研究后创立了CDIO工程教育理念，并于2004年成立了CDIO国际合作组织。CDIO代表构思（conceive）、设计（design）、实施（implement）、运行（operate）；它是现代工业产品从构思研发到运行乃至终结退休的全生命过程；CDIO工程教育理念就是要以此全过程为载体培养学生的四大工程能力，包括个人的工程科学和技术知识，学生的终身学习能力，团队交流能力和在社会和企业环境下产品、过程和系统的建造能力。CDIO简介一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华OIDCDesignConceiveImplementOperateCDIO的模式、过程链与价值链构思设计实现运行目标概念设计初步设计施工设计元件制造系统整合、测试全生命支持演化-商业战略-技术战略-客户需求-目标-竞争-项目计划-商业计划-需求-功能-概念-技术-构建-市场定位-法规-供应商-需求定位-模型开发-系统分析-系统解构-界面要求-元件设计-需求确认-失效和预案分析-确认设计-硬件制造-软件编程-资源-元件测试-元件改进-系统整合-系统测试-改进-取得认证-投产-交货-销售和铺货-运行-物流-客户服务-维护与维修-回收-升级-系统改进-产品家族扩张-退休一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华OIImplementOperateCConceive设计阶段I：概念设计DDesignC模式：以概念创新、构思创意为先导AlbertEinstein一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华OIConceiveImplementOperateDDesign设计阶段II：技术设计CD模式：以设计规划为核心一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华ODCDesignConceiveOperateIImplement制造阶段I模式：以制造（建造）为重点传统制造与先进制造（数字制造，精密制造，智能制造，绿色制造，生物制造）；传统生产、加工、制造方式与先进方式一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华OIDCDesignConceiveImplementOperateO模式：以应用和服务为契机维修工程师、销售工程师、物流工程师、商务工程师虚拟工程师、集成工程师、外包工程师、协同工程师服务阶段一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华CDIO的核心内容为：1个愿景（vision）1个大纲——对学生4个层面的能力要求12条标准——对是否实践CDIO教学理念的判定标准改革从培养目标、课程计划、教与学、实践场所、教师能力提高、学生能力评估和改革质量评估等全方位进行CDIO的要求CDIO的愿景（vision）是为学生提供一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的构思－设计－实现－运行(CDIO)过程的背景环境基础上的工程教育CDIO改革的三个总体目标把学生培养成能够:熟练掌握技术基础知识；领导新产品和新系统的开发和运行；了解技术的研究与发展对社会的重要性和战略影响。一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华CDIO教育改革的几个主要方面(一)以CDIO为工程教育的背景环境：采用这样一个基本原理，此原理将产品、过程和系统生命周期的开发与运用－构思、设计、实现、运行－作为工程教育的背景环境一体化课程计划：增加丰富的实践项目并辅以工业实习，利用课堂和现代学习场所/实验室使计划具有活泼的、实践的、团队的特色。及时与外界沟通，通过广泛评估与评价不断改进.一体化教学方法：现实：学习的主动性能极大的提高学习效率，所以：应增加主动学习和动手实践；强调分析问题和解决问题的能力；增强概念方面的学习；加强学习反馈机制.实践场所：将构思、设计、实现和运行经验融于CDIO学习环境中，设立支撑C、D、I、O活动的实践场所。一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华CDIO教育改革的几个主要方面（二）学习评估：不同的能力用不同的方式进行考核，专业知识可用试卷或口头测验，而CDIO相关的能力则可采用记录、报告、自评、互评等等形式进行，考核方式的多样化促使学习方式广泛化，并能建立更完整可靠的评价系统.教师能力的提高：现在的教师普遍缺少工程实践经验，而要他们指导学生工程实践能力的提高，他们自己就要提高；此外，因为要在学习过程中实现学生知识和能力的双重获取，教与学的方式就必须有所改变。专业评估：教学改革的方向、所取得的成绩和需要解决的问题都需要有规律地对照改革目标进行评估与反馈，达到持续改进一、培养模式改革的背景与理念工程教育的CDIO方法2.设计一体化教学计划2008年1月修订©CDIO,2008翻译：陆小华CDIO的12条标准背景环境–以CDIO为工程教育的背景学习效果–经利益相关者认定的CDIO教学大纲一体化课程计划–相互支撑的学科体系、知识和能力培养一体化工程导论–引导学生对工