CDIO理念

CDIO培养模式的理念与文件2010-8-20所谓经济全球一体化，是指在不断发展的科技革命和生产国际化的推动下，各国经济相互依赖、相互渗透日益加深，各国生产、流通、分配等领域紧密联系，向一体化方向发展的历史过程。经济全球化是生产力和国际分工高度发展的产物，是第二次世界大战后新科技革命推动的结果，它是与信息经济相适应的，其形成是历史发展的客观过程。经济全球化可以从交易范围和制度建设两个方面理解，一是贸易和投资范围扩大到全球，在更广阔的空间配置资源；二是市场制度在全球范围的推广和采用，这两个方面是经济全球化同一过程中并行的两种趋势。然而，经济全球化是“双刃剑”，它必然给作为发展中国家的中国带来机遇，同时也带来更多的挑战。全球经济一体化与挑战经济全球化背景经济全球化为我国的发展提供了机遇：（1）经济全球化有利于我国跨越式的发展。（2）经济全球化有利于加快国内市场经济体制的建立。（3）经济全球化有利于国内企业的成长和发展。（4）经济全球化有利于提高我国社会福利水平。带来的机遇与挑战经济全球化也给我们带来更多的挑战：（1）经济全球化使我国的民族工业面临着巨大的压力和冲击。（2）经济全球化可能使我国产业结构低级化、边缘化。（3）国际经济运行中“游戏规则”的适应问题。（4）我国所处的经济发展起点和实力决定了我国在经济全球化中处于相对劣势。（5）我国企业竞争力薄弱。中国工程教育现状的与挑战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，这一巨大的变革，也正在逐步对高等工程教育产生巨大的影响，因为一个国家的高等工程教育，已经不可能完全孤立地发展，必须融入全球经济和社会的大循环中去，并符合全球化的趋向。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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国际交流合作增加这一切促使变革20世纪中期以来，工程教育主要是以在实际操作能力为主、主要考核的是工程师们的实际操作能力。随着工程科学的发展，工程教育越来越依据于一些复杂的分析工具，而工程教育也就由此开始和实际操作能力相脱离，侧重于学术研究。工程教育改革背景（1）对于毕业生专业技术知识的要求在不断提高；（2）越来越多的人们意识到工程人员必须拥有良好的团队协作精神、系统分析及实际动手能力，以便适应现代化工程团队、新产品及新系统的开发需求。工程教育的发展经济全球一体化背景下，现代企业的需求以计算机普及和互联网出现为主要特征的信息革命，材料科学、生命科学、微电子等科学的迅猛发展不可逆转地改变了工程实践。对学生和工程师提出了更高的要求。在过去的20年里，欧美发达国家的企业界人士开始关注如何缩小当前工程教育中的理论和实际操作能力之间的差距，对工程教育提出了新的目标和要求经济全球一体化背景下，新技术的发展工程教育改革已迫在眉睫工程教育改革背景80年代中，美国国家科学基金会（NSF）加大对工程教育和研究的资助。美国国家研究委员会（NRC）、国家工程院（NAE）和美国工程教育学会（ASEE）也纷纷展开调查和制定战略计划，积极推进工程教育改革。NSF资助了一系列大学组（consortiaofcolleges）加入工程教育合作计划（NationalScienceFoundation‘sEngineeringEducationCoalitionsprogram），每个大学组根据不同的战略思维重新设计课程计划和改善教学方法。自1999年开始,美国国家工程院（NAE）在工程教育方面做了大量工作，如：开展一个名为TheEngineerof2020的项目。在2004年5月发表的项目第一阶段报告描绘了未来关于政府、雇主和工程师的愿景。项目的第二阶段将根据此愿景规划工程教育的战略和具体计划，包括更新课程计划和教学方法、重新评价学校影响未来工程技术人员的发展政策。工程教育改革背景各工科院校开展各种工程教育改革；建立了国家的“创新战略”；国家自然科学与工程研究基金（NSERC）建立了一系列的工程设计讲座教授（NSERCChairProfessors），目的在于改变大学中重视工程科学和轻视工程设计的现象；建立了所有工学院都参加的“CanadianDesignEngineeringNetwork-加拿大设计工程网络”，旨在提升加拿大工程设计教育。加拿大在90年代也进行了一系列工程教育改革工程教育改革背景欧洲情况1988年在西班牙Bologna发表了旨在保障高等教育适应社会需要的”MagnaChartaUniversitum”。1998年发表了”SorbonneDeclaration”呼吁大学教育要致力于促进公民受雇能力、适应能力（mobility）和整个欧洲大陆的发展。1999年欧洲29国政府签署了Bologna宣言，制定并承诺执行“BolognaProcess”，改革个各国教育系统，促进各国学位、学制的统一和互认，以加强欧洲大陆的竞争力。欧洲国家工程联合会FEANI启动了名为EUR-ACE（AccreditationofEuropeanEngineeringProgrammesandGraduates）的计划，旨在给欧洲工程教育贴上统一的认证标签，参加成员有包括FEANI在内的8个欧洲教育认证组织，如今EURO-ACE已经对10对欧洲10个国家14所大学的23个工程学位计划进行了试认证2005年包括FEANI在内的14个欧洲教育认证组织成立了欧洲工程教育认证组织网（EuropeanNetworkforAccreditationofEngineeringEducationENAEE）工程教育改革背景对于美欧：学生学到知识但仍缺少实际能力20世纪90年代开始大规模的工程教育改革：工业界对工程师素质要求的改变：如波音公司的10条要求工程教育认证标准的改变：如ABET的EC2000的11条要求波音公司对工程人员的品质要求良好的工程科技基础数学（包括统计学）物理和生命科学信息科技（远多于“计算机能力”）良好的设计和运作能力（即了解工程）学科交叉，系统观察力对将要从事的行业内容有基本地了解经济状况（包括贸易运作）过去历史外界环境顾客和社会需求良好的交流能力写作、口语、图示、听力职业道德和责任感批评性和创造性的思维能力-独立性和合作性适应性。有自信并能较快适应大的变化和改动求知欲和终生学习能力深刻理解团队协作的重要性对于我国：专业全球经济一体化的发展的需要生产大国”转变为“生产强国”的需要高速发展科学、技术的需要开展全面，深层次工程教育改革的需要1、现代企业，特别是跨国企业要求与学校培养学生的差异2、社会要求与学校培养理念上的差异3、快速发展的科学、技术与培养上的脱节4、教育系统偏于理论，缺乏project和团队合作工作的实际训练5、职业道德7、综合素质的要求为什么要CDIO？企业对人才的要求良好的工程科技基础数学（包括统计学）物理和生命科学信息科技（远多于“计算机能力”）良好的交流能力写作、口语、图示、听力职业道德和责任感批评性和创造性的思维能力-独立性和合作性适应性。有自信并能较快适应大的变化和改动求知欲和终生学习能力深刻理解团队协作的重要性良好的设计和运作能力（即了解工程）学科交叉，系统观察力对将要从事的行业内容有基本地了解经济状况（包括贸易运作）过去历史外界环境顾客和社会需求以波音公司对工程人员的品质要求为例工程教育的重新思考跨入21世纪，要求我们的学生以后以世界全球化公民（GlobalCitizen）的身份进行生活和工作。当我们面对工程教育的挑战，并思考如何进行改革的时候，要求学生做什么？工程教育者面临知识传授和能力培养之间的矛盾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。环球竞争、产业重组、新材料技术、生物技术和信息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。与此同时，工程学生的生源和培养模式与其他专业越来越趋同，工程教育失去其实践、创造的特征。工程教育与工程实践的要求渐行渐远。变与不变改革的要求可以在可持续发展的框架内进行并尽量满足。但是，改革并不是要改变一切。有许多符合教育内涵的东西应该保持不变。例如：学生的创造创新源动力：好奇心、兴趣、参与感、梦想。必须帮助学生打下坚实的科学知识、工程原理和分析能力的基础。激发学生的巧妙构想与大胆创新。精彩而富于启发的课内外教学等等…..1929年诺贝尔物理奖获得者默里·盖尔曼（MurrayGell-Mann）曾对教学进行过重要的评论，他说：“我们需要从讲台上的圣贤走到学生旁边进行指导”。此外，进行工作坊式的教学、团队项目、开放式（无需已有答案）问题的解决、新的教与学关系、基于经验的学习、参与研究等等，这些都应该是完整工程教育的组成部分。CDIO工程教育培养模式的精髓:抓住了这些现代工程教育的特点：包括令人感兴趣的工程师工作、深入学习基础的能力和工程师贡献社会的知识等等。关于CDIO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出的全生命过程；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是一种全新的高等工科教育创新模式。具体说来，就是为工程教育制订出一个合理的、完整的、通用的、可概括的教学目标，将社会对工程人才的具体要求与系统的制造技术和基本原理相结合，使之适合工程教育的所有领域。CDIO能力大纲的具有基本原理简单，可操作性强和广泛的适应性，而且可被任何工程专业所采用。CDIO是一种全新的教育模式构思-C设计-D实现-I运行-O目标概念设计初步设计施工设计元件制造系统整合全生命支持演化-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-平台计划-市场定位-法规-供应商-承诺-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CDIO的基本内容大概可以总结为：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5条指引——对培养计划、课程结构、教学方法、教学评估和学习构架的指引CDIO的要求CDIO——国际工程教育理念和框架CDIO大纲的4个层面:复杂的工程系统（1层—技术）有成熟思维的个体（2层—个人）基于工程环境的现代团队（3层—团队交流）构思－设计－实现－运作（4层–CDIO）CDIO的核心内容：改革从培养目标、