CDIO在中国 顾佩华 2012/12/7.

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1 CDIO在中国 顾佩华 2012/12/7

2 目 录 工程教育改革的背景与挑战 CDIO工程教育改革的优势和特点 汕头大学CDIO工程教育改革的实践 CDIO在中国的传播
对中国工程教育改革的思考

3 工程教育改革的背景与挑战

4 工程教育改革的背景与挑战 全球范围内人们和社会对新产品、过程和系统的要求越来越高。如：更好的产品功能、更高的产品质量、更低的成本、更环保、更快地进入市场的速度、更高的客户的定制化、更容易的售后服务、重用、在制造和回收、低能和资源消耗等等。 为了能够在国际竞争中保持一定的优势，工业界和社会必须更加创新和以更快的反应速度满足市场和用户的要求。 工业化国家的经济和工业 工业化的经济向高附加值和更加知识化转变 对工业的影响： 新技术的快速发展和实施 通过培训和工程教育改革，培养出更加创新的劳动力（如更多的设计工程师等）

5 工程教育改革的背景与挑战 中国的经济和工业 三十年前所未有的快速经济增长 已成为世界的主要的制造中心
已从低成本、低创新的劳动密集型的产品制造向技术含量高、基于创新的产品制造业的转变 工业界面临如何能够招聘更多的高创新的人才以便推动更大和深刻的的技术创新

6 工业界的期望和工程教育的差距 从1970年代起工业界要求工程教育增加对个人、人际交往和产品、过程和系统的建造能力的培养。 例：1978 英国 “Finiston Report” 伯纳德·戈登（Bernard Gordon, A/D转换器的发明者、美国国家技术奖章获得者、美国工程院工程教育戈登奖的捐赠人）在1984年欧洲工程教育学会年会上说 “全世界 …… 都对工程教育的现状感到不甚满意”。 所以在美欧： 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 6

7 工程教育改革的进步 美国 实施了各种工程教育改革项目。 美国工程院、自然基金、美国工程教育学会和许多地区教育组织和大学开展各种教育改革旨在提升学生的知识、技能、何态度，培养工业界和社会需要的工程创新人才。 欧洲 Bologna Process, FEANI – 欧洲工程认证已成立欧洲范围的工程认证网络已提高欧洲的工程教育质量标准和兼容性。 中国 中国有很多高水平工科大学，有优秀的生源，每年培养几十万工程技术人才。教育部出台了各种质量工程、工程认证和卓越工程师计划培养工程创新人才。 全世界 各种工程教育的组织开展工程教育改革与合作，如CDIO组织就有遍及美国、加拿大、瑞典、英国、丹麦、芬兰、澳大利亚、中国和新加波参加的几十所大学，工程教育合作推动工程教育的改革与进步。 我们有50所大学参加的CDIO试点和特色专业的合作组织，将CDIO本土化以提升工程教育的质量、培养具有国际竞争力的工程师。 7

8 世界工程教育所面临的共同挑战 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 – 工程素质和能力 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，战胜这个挑战将是一件不太可能完成的任务

9 CDIO工程教育改革的 优势和特点

10 为什么需要CDIO？ 首先要回答两个中心问题： 因为现代工程师所从事的工作就是服务于现代工业产品从构思研发到运行改良乃至终结废弃的生命全过程
而在这个服务过程中他们不仅需要学科知识，而且需要具备个人能力、人际交流能力和产品、系统和过程的建造能力-工程实践能力 第一个中心问题：工程师需要具备哪些知识、能力和素质？ 首先要回答两个中心问题： 第二个中心问题：工程教育应如何使学生具备这些知识、能力 和素质？

11 C D I O 构思 设计 实现 运行 为什么需要CDIO？ Conceive Design Implement Operate
第一个中心问题：工程师需要具备哪些知识、能力和素质？ 要知道工程师需要具备什么样的知识、能力和态度，就要看现代工程师都在做些什么工作 现代工程师总是在领导或具体从事产品、过程或系统的构思、设计、实现和运行中的某个环节或全部过程 C Conceive D Design I Implement O Operate 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

12 这样才能满足社会和工业界对工程教育的能力要求 这是培养工程学生掌握这些能力的最自然的环境
为什么需要CDIO？ 第二个中心问题：工程教育应如何使学生具备这些知识、能力 和态度？ CDIO工程教育理念的回应：产品、过程或系统的构思、设计、实施和运行应该成为工程教育的背景环境，这是因为： 这些就是真正的工程师所做的工作 这样才能满足社会和工业界对工程教育的能力要求 这是培养工程学生掌握这些能力的最自然的环境

13 ASCE美国土木工程学会 (基于ABET)
CDIO工程教育改革的特点 国内外工程教育标准与模式对能力条款的要求和落实情况表 ABET美国工程教育认证组织 EC2000 ASCE美国土木工程学会 (基于ABET) Body of knowledge 我国专业认证标准 CDIO国际合作组织(基于ABET+各行业专家+波音公司) 能力 条款 11条 24条（知识+能力） 学习ABET 三级，14类，70条, 400多款 落实要求 认证标准 认证标准(分应用/分析/综合等6个等级) 进入教学大纲 落实指南 可操作性? 无 能力-知识-态度一体化课程体系 C-D-I-O项目 评估标准 强调理论与实践、知识与能力的结合 注重整个专业的系统改革 融通教育理论与工程教育实践 重视工程教育改革的国际合作

14 CDIO在中国的传播 传播过程 主要成效 几点思考 CDIO对中国工程教育改革的意义

15 CDIO在中国高校的传播过程 2005.10 2006 2006 2007.11.6-8 汕头大学开始CDIO改革

16 CDIO在中国高校的传播过程 汕头大学于举办“2007年中国高等工程教育改革论坛” 教育部组织10所重点院校在华中科技大学召开工程教育改革研讨会 上海院士中心主办“新形势下工程教育的改革与发展”高层论坛

17 教育部高教司理工处吴爱华副处长在研讨会上发言
CDIO在中国高校的传播过程 教育部高等教育司发文成立“CDIO工程教育模式研究与实践课题组” 2008.4 CDIO工程教育模式研究与实践课题组全体成员在汕头市召开了第一次工作会议 教育部高教司理工处吴爱华副处长在研讨会上发言 教育部高教司理工处和汕头大学联合主办了2008年中国CDIO工程教育模式研讨会 杨叔子院士、Edward F. Crawley、查建中教授，参加教育部“2007年第一批大学生创新性实验计划项目”高校的工科院(系)、国家示范性软件学院等近100所院校的200多位代表参加了会议

18 CDIO在中国高校的传播过程

19 CDIO在中国高校的传播过程 教育部章新胜副部长听取了汕头大学CDIO工程教育模式的情况汇报。中国工程院常务副院长潘云鹤院士会见了汕头大学领导、Ed. Grawley教授、查建中教授等。 教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组第二次工作会议在北京交通大学召开

20 CDIO在中国高校的传播过程 “CDIO工程教育模式试点工作会议”在汕头大学举行 会议确定了第一批CDIO试点高校名单共计18所高校. 成立了CDIO模式再创新试点工作组，由汕头大学任试点工作组组长单位并作为秘书处常设地点，成都信息工程学院任副组长单位 燕山大学、成都信息工程学院、合肥工业大学、广州大学分别作为机械类、电气类、化工类和土木类的专业类小组召集单位

21 CDIO在中国高校的传播过程 2009年第一次试点工作会议在北京举行。建立起一年两次的会议机制。开通中国CDIO网站 2009.3 第二次试点工作会议在成都信息工程学院举行。 11所高校通过教育部特色专业实施CDIO工程教育改革 2010年第1次试点工作会议在北京举行。第二批21所CDIO试点高校。 2010.3 2010第2次试点工作会议在上海第二工业大学举行。

22 试点工作会议，2010年4月，北京

23 四个专业大类的进展 试点工作组下属的机械类、化工类、电气类、土木类四个专业组在2009年均初步建立了符合CDIO内涵要求的专业能力大纲、专业课程计划以及示范课程/项目大纲等改革的核心文件，对CDIO模式进行专业层面的全面实施或综合改革试点则是2010年度的主要内容。

24 四个专业大类的进展 电气类专业组 2010年工作进展 各成员单位稳步推进 CDIO工程教育改革 校际CDIO交流进一步加强，成果得到推广
在学校层面上，各成员单位结合校情开展理论研究，纷纷提出适合自己的CDIO模式，如上海第二工业大学KSR—CDIO、大连东软信息学院的TOPCARES-CDIO、昆明理工大学的EE+HD·CDIO； 在专业层面上，各成员单位的试点改革专业进一步落实CDIO培养方案和课程大纲，从专业的能力需求角度来分析应设置哪些课程，论证教学计划的合理性，形成一体化的人才培养方案； 在课程层面上，加强了对课程体系、课程内容、教学方法的研究，进行配套教材/讲义的编写，完善学生能力评估和改革质量评估体制。 2010年工作进展 各成员单位稳步推进 CDIO工程教育改革 校际CDIO交流进一步加强，成果得到推广 为广泛学习和借鉴先行试点单位的先进理念和成功经验，成员单位之间积极开展交流活动、实地参考学习，交流活动多达14次，改革成果得到逐步推广，全面推进了各成员单位的工程教育改革进程。 代表性的成果主要有：1）由成都信息工程学院、南京工程学院形成“电子信息工程”、“计算机科学与技术”、“自动化”专业的CDIO培养方案及对应的专业课程计划；2）成都信息工程学院针对CDIO改革完成了新一轮的培养方案修订、教改项目立项、教材立项、教学大纲修订等一系列工作；3）汕头大学的《EIP-CDIO工程人才培养模式研究与实践》获得广东省教学成果奖一等奖，等等 改革成果的总结与凝练

25 四个专业大类的进展 电气类专业组 目前面临的主要问题
部分试点院校改革进度较缓慢，应统一思想、明确思路、加强组织与管理，确保试点专业的各项改革措施顺利实施。 部分试点院校应加强与改革成效较明显、改革步伐较快的对口单位的经验交流，逐步加快完成工作计划任务的步伐。 试点院校宜确定较为固定的试点工作组联系人，力保试点院校间的信息沟通顺畅及时，提高本专业组的工作效率。

26 四个专业大类的进展 化工类专业组 《化工原理》、《化工热力学》、《化学反应工程》、《化工设计》的CDIO示范课程大纲在各成员单位中开始改革试点（结合各成员单位的校情） 2010年工作进展 合肥工业大学 化工类工程实践创新基地建成（由原有基地改建）；“基于CDIO人才培养模式下的化学工程与工艺专业课程体系改革探索与研究”获省级重点教研项目。 北京石油化工学院 积极进行培养计划的制定和各项课程的改革； 与北京燕山石化集团公司举行的“校企合作工作会”， 哈尔滨理工大学 制定了新的培养方案。课程、教学大纲 长春工业大学 在《化工原理》、《化工热力学》、《化学反应工程》、《化工设计》的CDIO示范课程大纲基础上，形成“三结合、多模式” 人才培养理念，从培养目标、课程设置（课程计划）、教学方法三个方面进行了系统的改革。 部分成员单位根据校情开展的主要改革工作与成果 改革中遇到的困难 师资队伍的建设如何更适应工程实践教学的开展； 学生工程实践的条件如何创造等。

27 四个专业大类的进展 机械类专业组 2010年工作进展
2010年7月17日至18日，2010年度CDIO机械专业组试点工作会议在燕山大学召开，主要会议内容是探讨机械类专业组2010年工作计划和CDIO教学大纲、课程计划、示范课程大纲及其他成果交流。 收集各成员单位机械专业教学大纲修订稿 收集各成员单位机械专业CDIO课程计划修订稿 收集各成员单位机械专业示范课程大纲 分类整理汇总机械类专业组改革成果 本年度主要改革成果（文件） 各高校加入时间不同，发展程度不同，管理方面面临一些困难； 由于各成员单位中学校支持程度、教师队伍建设及学生综合素质等各方面情况的不同，各成员单位实施的力度和难度相差较大。 改革中遇到的困难

28 四个专业大类的进展 土木类专业组 2010年工作进展
汕头大学：在过去几年中，从专业培养目标、能力大纲、课程计划、课程大纲等等方面制定了完整的、系统的文档。2010年在以往改革的基础上开始对改革进行深化和细化，逐步完善“能力-知识-素质”一体化课程体系，并开始建立课程档案、教案（教学策略）等教学细化文件 宁波工程学院建筑工程学院从2008年开始建筑学专业“A+T·CDIO”工程人才培养模式的探索和实践，目前处于课程改革阶段 本专业组成员单位较少，9所高校，各高校的改革进展相差较大。 各成员单位改革进展程度相差较大，应该加强交流与合作，促进成果的推广； 由于各成员单位中学校支持程度、教师队伍建设及学生综合素质等各方面情况的不同，各成员单位实施的力度和难度相差较大，建议这些成员单位借鉴部分成员单位的成功经验 面临的主要问题

29 CDIO试点高校取得的主要成效 CDIO教育改革转变了工程教育理念 改进培养方案，构建一体化的课程体系 实施基于项目和主动建构学习的教学改革
大连东软信息学院 其CDIO工程教育改革过程中结合中国高等教育的实际和IT行业的人才需求标准，针对本校IT专业的情况，提出了独特的TOPCARES-CDIO“八大能力”指标体系。 TOPCARES-CDIO人才培养模式以专业为改革的核心单位，因此，从培养目标制定、课程体系建设、综合素质教育到组织管理等都在专业层面上进行。该校将各系学生工作由原来的按年级横向管理改为按专业纵向管理，实施以专业为基本教育单位的组织管理模式 成都信息工程学院 其CDIO工程教育改革涉及全校各个学院和专业，即“全员、全程、全面”。 该校依据CDIO理念、大纲、标准设计了知识、能力、素质培养的“三位一体”培养方案。 “一个核心、一个导向、三个层次、一条主线”的改革路径：“一个核心”是指以角色为核心，以电子信息类学生未来可能从事的职业的基本需求为基础设定了三类角色（系统架构师、设计师、应用工程师）。“一个导向”是指以工程师职业训练为导向。“三个层次”是指课程体系的结构和内容上分解为应用系统、功能模块、基本单元三个层次。“一条主线”是以应用系统、功能模块、基本单元为主线贯穿于课程体系的结构和内容的优化设计中。

30 CDIO试点取得的主要成效 CDIO在全国传播与发展的速度惊人。在“CNKI中国期刊全文数据库”用“题目”或“关键词”检索，CDIO有关文献有几百篇。作者单位有“985工程”院校，有一般本科学校，还有高职高专； 从论文作者单位分布看，远远超出了“全国CDIO工程教育模式试点高校”和特色专业院校的范围。 论文涉及CDIO的各个方面，从CDIO理念、理论到课程体系建设，从课堂教学到CDIO实践环境建设等等； 从研究论文涉及的专业看，也不止“全国CDIO工程教育模式试点工作组”确定的四个工科大类专业，应用CDIO模式进行教学改革的专业已达到二十多个，并且有许多人文社科类专业如英语、思想政治教育等

31 CDIO在中国传播的几点思考 教育行政部门的重视与支持 高校自主变革 高教界的支持
CDIO在中国发展得到了当时主管高等教育的教育部吴启迪副部长的支持，教育部高教司的领导和理工处李茂国处长、吴爱华副处长等对实施CDIO工作给予了强有力的领导和支持。 高校自主变革 CDIO在中国的迅速发展，充分体现了高等工程教育工作者对教育质量、对经济转型、对国家竞争、民族振兴、对自己社会责任的重视 高教界的支持 CDIO在中国的传播过程中，国内许多工程教育专家如姜嘉乐、査建中、王沛民起到了理论指导、宣传鼓动的作用，他们在国内众多大学讲演国际工程教育改革与CDIO模式，推动了CDIO在中国的发展。 教育媒体杂志也起了重要的舆论宣传作用，尤其是《高等工程教育研究》杂志，积极支持CDIO试点学校的研究与实践，是CDIO在中国的重要交流论坛。

32 CDIO对于中国高等工程教育改革的意义 从这几年国内高校的试点实践来看 可以成为提高工程人才培养质量、实施“质量工程”的重要着力点
有力促进工程教育认证与大学内部质量保证体系的建立 加速我国工程教育国际化的进程 为快速实施“卓越工程师计划”提供了前期的基础和方法

33 CDIO与卓越工程师计划

34 CDIO与卓越工程师教育培养计划 CDIO大纲与以下标准都有较好的契合性
联合国教科文组织提出的教育四大支柱（学会求知、学会做人、学会生存、学会做事） ABET EC2000的11条认证标准3a-3k 加拿大CEAB工程教育12条认证标准 英国UK-SPEC 欧洲EUR-ACE 欧洲博洛尼亚（Bologna Process）进程框架下的都柏林标准（Dublin Descriptors） 瑞典工程教育标准（Swedish Ordinance）

35 CDIO与卓越工程师教育培养计划 采用CDIO工程教育改革的理念实现“卓越工程师教育培养计划”的目标
“卓越工程师教育培养计划”的主要任务 对应CDIO 创建高校与行业企业联合培养人才的新机制 CDIO标准1 创新工程教育的人才培养模式 CDIO标准2、3、5、7、8、11、12 改革完善工程教师职务聘任、考核制度 CDIO标准9、10 扩大工程教育的对外开放 CDIO本身就是国际合作的产物 制定“卓越工程师教育培养计划”人才培养标准 CDIO大纲 采用CDIO工程教育改革的理念实现“卓越工程师教育培养计划”的目标 二者在基本目标、任务、理念、方法以及内容上具有高度的相关性和兼容性

36 CDIO在中国发展中的问题

37 CDIO在中国应用与发展中的问题 1.如何理解CDIO引入中国 由于种种原因，我国工程教育界对CDIO有各种不同的态度：
1949年至“文革”前，主要是学习前苏联模式以适应计划经济的人才需要 改革开放以来，学习美欧模式特别是美国工程教育模式以适应市场经济的人才培养。 但是在从计划经济下专才培养模式向市场经济通才教育模式转变过程中，还存在如何转变、转变的速度等问题 由于种种原因，我国工程教育界对CDIO有各种不同的态度： MIT发起的一定是好的东西，以最快的速度引进，实施后可以告诉学生，我们和MIT的教育模式一样 CDIO强调工程实践，不 适合“985工程”大学和 研究型大学的学生培养 CDIO是欧美的东西， 与中国国情不符合

38 CDIO在中国应用与发展中的问题 我们将CDIO引入到我国的工程教育改革之中，是由于CDIO的两个重要文件：详细的CDIO能力培养大纲和CDIO的12条标准。 CDIO能力培养大纲是目前能在文献资料找到的、在工程教育目标上最为详细的表述。 CDIO的12条标准凝聚了很多实施CDIO改革的学校和工程教育工作者和科研工作者的心血，积累了许多重要的实践经验，可以成为很好的教育改革指南。

39 CDIO在中国应用与发展中的问题

40 几点体会 根据汕头大学的经验和变革管理理论，实施CDIO工程教育改革或任何在整个专业层面上的重要改革，应注意以下事项： 建立自己的模式
领导作用 周密计划 正确估计当前状态，找准切入点 建立核心团队 全员参与 建立自己的模式 试点运行 学生的支持和参与 做好资源安排 提供教、学、考方法支持 加强校外交流，建立改革联盟

41 CDIO在中国应用与发展中的问题 4.关于CDIO改革实践中遇到的具体困难与问题 可能遇到的问题与困难 汕头大学机电系一些有益的尝试
如何入门与持续改进 组织学习CDIO的各个文件 兄弟院校的相互学习与培训 参加国内外工程教育改革研讨会 定期的全体教师研讨 教师的全员参与和热情 明确清晰的共同目标 教师的职业道德与修养 相应的奖励处罚措施 项目的指导与实践 清晰的操作流程 完整的项目指导书 教师自觉的行为 教学改革、科研、服务等工作与聘任的关系 教学改革工作纳入考核指标 明确的各教师改革任务职责 设立专门的高层次的教学岗位

42 对中国工程教育改革的思考

43 差距分析 关于本科工程人才的培养，我们的重视程度不比先进国家低，但我们培养的人才同一些先进国家的人才的工程能力产生差异的原因在哪里呢？
严格的工程认证 较长的办学历史 工业界与社会通过各种渠道参与教学改革 严格的教学管理制度 教师的职业态度和认真程度（文化，教育体制，考核制度等） 教师严格执行课程大纲的要求，不太怕淘汰学生 学生对实践能力的提高和动手实践的渴望程度、积极性和主动性 从小学、中学以至大学教育体系以及社会文化和物质条件的差异 等等

44 几个值得思考的问题： 教师是道德和良心的职业。教学贡献可能没有个人科研成果显得辉煌和实惠，但对学生的培养、学校和国家都非常重要。这就是教师工作的特点。 教育改革导致教师的学时虽然减少，但投入的时间和精力却大大的增加，领导必须给予充分的考虑。 大学的名声与本科教学的质量和学生的经验是否有距离？ 工程认证方法是否要更加深入和具体，真正考查学生的工程师能力？ 如何正确处理好科研与教学的关系？学校及其领导层有何作为？ 竞争与合作，不断提高教学质量不能只靠竞争，更要加强合作，因为每门课程与整体培养方案是不可分割的，怎样处理好良性竞争和诚信合作？ 当前大学教师的考核及分配制度是否对推动教育改革和提升教育质量有利？ 不是西方所有的东西都可以直接照搬，中国要走一条国际化本土化结合的道路，不断创新、发展。

45 和同行们对推动CDIO工程教育改革的支持
致谢 衷心感谢教育部领导 和同行们对推动CDIO工程教育改革的支持 ! !