CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。從2000年起,麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會近2000萬美元巨額資助,經過四年的探索研究,創立了 CDIO 工程教育理念,並成立了以 CDIO命名的國際合作組織。
CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate) ,它以產品研發到產品運行的生命周期為載體 ,讓學生以主動的、 實踐的、 課程之間有機聯繫的方式學習工程。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、 個人能力、 人際團隊能力和工程系統能力四個層面,大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。
2008年,教育部高等教育司發文成立“CDIO工程教育模式研究與實踐課題組”;2016年,在教育部原“CDIO工程教育改革試點工作組”基礎上成立“CDIO工程教育聯盟”。
我國共有105所高校加入“CDIO工程教育聯盟”。
基本介紹
CDIO簡介
12條標準
- 標準1 以CDIO 為基本環境
- 標準2 學習目標
- 標準3 一體化教學計畫
- 標準4 工程導論
- 標準5 設計-實現經驗
- 標準6 工程實踐場所
- 標準7 綜合性學習經驗
- 標準8 主動學習
- 標準9 教師能力的提升
- 標準10 教師教學能力的提高
- 標準11 學生考核
- 標準12 專業評估
能力大綱
序號 | 名稱 | 一級綱要 | 二級綱要 |
1 | 技術知識和推理能力 | 基礎科學知識 | |
核心工程基礎知識 | |||
高級工程基礎知識 | |||
2 | 個人職業技能和職業道德 | 工程推理和解決問題 | 認識和系統表述問題 |
建立模型 | |||
判斷和定性分析 | |||
帶不確定性因素分析 | |||
解決方法和建議 | |||
實驗中探尋知識 | 建立假設 | ||
查詢相關書刊或者電子文獻 | |||
實驗探索 | |||
假設檢驗和論證 | |||
系統思維 | 整體思維 | ||
系統內的緊急性和互交性 | |||
確定優先權和焦點 | |||
決議時權衡、判斷和平衡 | |||
個人技能和態度 | 主動和願意冒險 | ||
執著與變通 | |||
創造性思維 | |||
批評性思維 | |||
自省個人的知識、技能、態度 | |||
求知慾和終生學習 | |||
時間和資源的管理 | |||
職業技能和道德 | 職業道德、正直、責任感和負責任 | ||
職業行為 | |||
主動規劃個人職業 | |||
與世界工程界保持同步 | |||
3 | 人際交往技能:團隊協作和交流 | 團隊精神 | 組建高效團隊 |
團隊工作運行 | |||
團隊成長和演變 | |||
領導能力 | |||
技術協作 | |||
交流 | 交流戰略 | ||
交流結構 | |||
寫作交流 | |||
電子和多媒體交流 | |||
圖表交流 | |||
口頭表達和人際交流 | |||
外語交流 | 英語 | ||
其他歐洲語言 | |||
其他外語 | |||
4 | 企業和社會的構思,設計,實施和運行(CDIO)系統 | 外部和社會環境 | 工程師的角色和責任 |
工程界對社會的影響 | |||
社會對工程界的規範 | |||
歷史和文化環境 | |||
現時的焦點和價值觀 | |||
發展全球觀 | |||
企業及商業環境 | 認識不同的企業文化 | ||
企業策略,目標和計畫 | |||
技術創業 | |||
成功地在一個團隊中工作 | |||
構思與工程系統 | 設立系統目標和要求 | ||
定義功能,概念和體系結構 | |||
系統建模並確保目標可能達成 | |||
項目發展的管理 | |||
設計 | 設計過程 | ||
設計過程分期與方法 | |||
設計中對知識的利用 | |||
學科專業設計 | |||
跨學科專業設計 | |||
多體綜合設計 | |||
實施 | 設計實施的過程 | ||
硬體製造過程 | |||
軟體實現過程 | |||
硬體,軟體的結合 | |||
測試,驗證,認證以及取得證書 | |||
實施過程管理 | |||
運行 | 設計和最佳化操作 | ||
培訓及操作 | |||
支持系統的生命周期 | |||
系統改進和演變 | |||
棄置處理與產品報廢問題 | |||
運行管理 |
全球參與院校
澳大利亞
比利時
- T組-魯汶國際大學
加拿大
智利
中國
- 安徽建築大學
哥倫比亞
- 哥倫比亞國立大學
- 澤維爾主教大學
- ICESI大學
丹麥
芬蘭
- 赫爾辛基大都會套用科學大學
- 凱米-托爾尼奧套用科學大學
- 塞納霍奇套用科學大學
法國
德國
宏都拉斯
- 中美洲技術大學
冰島
以色列
- 亞非卡特拉維夫學術工程學院
- 夏穆恩工程學院
義大利
日本
- 金澤技術學院
馬來亞
荷蘭
紐西蘭
波蘭
葡萄牙
- 波爾圖高級工程研究學院
俄國
- 頓國立技術大學
- 莫斯科物理和技術學院
- 國立核研究大學
- 聖彼得堡國立航天大學
- 斯科爾科沃科技學院
- 托木斯克國立控制系統和無線電電子大學
新加坡
南非
西班牙
瑞典
英國
美國
越南
- 延坦大學
在中國
發展
CDIO工程教育模式是國際工程教育改革的最新成果,其創始人Edward Crawley由於該模式榮獲美國工程院2010年“戈登獎”,該獎項被譽為“工程界的諾貝爾獎”。
從2005 年起,汕頭大學工學院在執行校長顧佩華教授的指導下,開始學習研討CDIO 工程教育模式並加以實施,並取得明顯的效果。汕頭大學工學院的部分改革經驗與成果,已整理成若干篇論文發表在國內外工程教育權威雜誌《高等工程教育》《中國高等教育》《World Transaction on Engineering and Technology Education》等雜誌上。2006 年,汕頭大學成為首箇中國高校 CDIO 成員。汕頭大學的改革目標是通過注重培養學生系統工程技術能力,尤其是項目的構思、設計、開發和實施能力,以及較強的自學能力、組織溝通能力和協調能力,吸收世界先進的工程教育理念,建立符合國際工程教育共識的課程體系。
鑒於我國在職業化和職業道德方面教育的欠缺,汕頭大學決定在 CDIO 改革的同時要強調職業道德的重要性,因此,汕頭大學工學院提出了全新的 EIP-CDIO 培養模式,EIP(Ethics,Integrity,Professionalism)是指講道德、講誠信和職業化,EIP-CDIO 就是注重職業道德與誠信、與構思-設計-實現-運作進行有機結合、以培養高級工程專業人才為目標的高等工程教育新模式。強調做人與做事相結合,做人通過做事體現,做事通過做人保證,並在培養過程中注重人文精神的薰陶,從而使培養出的工程師具備優秀的職業道德、正直、富有責任感。培養目標是使學生具有:較強的項目開發、設計和建造的能力;較強的創新能力;較強的團隊精神和領導能力;較強的溝通能力;較強的、英語語言表達能力。
為了實現這一目標,顧佩華認為首先要明確培養目標和畢業生應具備的工程師的工程技術知識、能力和素質,要認真認識和研討兩個CDIO的重要檔案:CDIO大綱和CDIO的12條標準,CDIO大綱定義培養學生的具體指標,CDIO標準實質上是一個實施CDIO培養模式的指引。作為中國第一個全面套用CDIO的學校,汕頭大學5個工科專業都按照CDIO大綱和標準進行了教育改革,提出並實施了以設計為導向的EIP-CDIO就是要突出兩個主要方面:工程創新能力和人文素質和職業道德標準的新型工程技術人才。
為進一步在中國推廣這種模式,使CDIO服務於更多的國內高校,汕頭大學及國內外兄弟院校在教育部高教司理工處的領導和支持下,圍繞著CDIO開展了各種形式的交流、研討、推廣和培訓活動:
2007 年 11 月教育部組織召開了 2007 中國高等工程教育改革論壇和 CDIO 國際合作組織會議兩個大型會議,香港大學、清華大學、Royal Institute of Technology(Sweden)、University of Liverpool(UK)、Massachusetts Institute of Technology(USA)、Calgary University(Canada)等 40 多所國內外高校的專家學者,對當前高等工程教育存在的熱點問題進行了熱烈的討論,反應強烈,普遍認識到工程教育改革的緊迫性與必要性。
2008年4月,教育部高等教育司發文成立“CDIO工程教育模式研究與實踐課題組”,課題組的任務是研究國際工程教育改革情況和CDIO工程教育模式的理念及做法;對我國工程教育改革情況進行調研並指導有關院校開展CDIO工程教育模式試點工作;組織開展CDIO工程教育模式的研討與交流活動。汕頭大學執行校長顧佩華教授擔任組長,秘書處辦公室設在汕頭大學。課題組已經分別在汕頭大學和北京交通大學召開了兩次工作會議。
2008年17-19日,由教育部高教司理工處和汕頭大學聯合主辦的“2008年中國CDIO工程教育模式研討會”在汕頭大學隆重舉行。 此次會議旨在交流和研討在全球化背景下的中國工程教育改革和CDIO工程教育模式,希望通過此次會議共同來探討高等工程教育改革存在的問題,就高等工程教育改革的發展、方法、理念與模式進行研究、交流,為我國的工程教育事業的發展獻計獻策。
2008年12月14日-15日,教育部高教司理工處和汕頭大學聯合主辦了CDIO工程教育模式試點工作會議。會議確定了第一批18所CDIO試點高校名單,並成立了CDIO試點工作組,決定由汕頭大學任試點工作組組長單位並作為秘書處常設地點,成都信息工程大學任副組長單位,燕山大學、成都信息工程大學、合肥工業大學、廣州大學分別作為機械類、電氣類、化工類和土木類的專業類小組召集單位。2010年4月,第二批21所CDIO試點高校產生,全國總計有39所高校在開展CDIO試點工作,這種規模還在繼續擴大。
自2011年起,試點工作組以年會和培訓班的形式對CDIO研究與實踐工作進行交流、研討和總結。2011年年會參會代表達到360人。
成員
顧佩華 汕頭大學
副組長:
王 乘 華中科技大學
查建中 北京交通大學(聯合國教科文組織產學合作教席主持人)
王沛民 浙江大學
成 員:
王永生 北京交通大學
盧 葦 北京交通大學(教育部示範性軟體學院建設工作辦公室)
顧學雍 清華大學
余建新 天津大學
孔祥東 燕山大學
鄭家茂 東南大學
陳小虎 南京工程學院
印 傑 上海交通大學
塗善東 華南理工大學
陳啟元 中南大學
邱學青 華南理工大學
朱 宏 電子科技大學
單 強 蘇州工業園區職業技術學院
史中健 青島職業技術學院
姜嘉樂 高等工程教育研究編輯部
許 芳 TCL集團股份有限公司
王 寧 北京福田康明斯發動機有限公司
包益平 英特爾中國軟體中心
黎化民 IBM全球服務(中國)有限公司
秘 書:
沈民奮 汕頭大學
莊哲民 汕頭大學
何永汕 聯合國教科文組織產學合作教席主持人助理
試點名單
序號 | 學校名稱 | 參加類別 | 批次 |
1 | 化工類 | 第一批 | |
2 | 機械類、電氣類 | 第一批 | |
3 | 機械類、電氣類 | 第一批 | |
4 | 機械類、土木類 | 第一批 | |
5 | 機械類、電氣類、土木類 | 第一批 | |
6 | 電氣類 | 第一批 | |
7 | 機械類、電氣類 | 第一批 | |
8 | 電氣類 | 第一批 | |
9 | 電氣類 | 第一批 | |
10 | 機械類、化工類 | 第一批 | |
11 | 機械類、電氣類、化工類、土木類、輕工類 | 第一批 | |
12 | 機械類、電氣類、土木類 | 第一批 | |
13 | 機械類、化工類、土木類 | 第一批 | |
14 | 機械類 | 第一批 | |
15 | 機械類、電氣類、土木類 | 第一批 | |
16 | 機械類、電氣類、土木類 | 第一批 | |
17 | 機械類、電氣類 | 第一批 | |
18 | 電氣類 | 第二批 | |
19 | 電氣類 | 第二批 | |
20 | 機械類、土木類 | 第二批 | |
21 | 化工類 | 第二批 | |
22 | 電氣類 | 第二批 | |
23 | 機械類 | 第二批 | |
24 | 電氣類 | 第二批 | |
25 | 化工類 | 第二批 | |
26 | 機械類、電氣類 | 第二批 | |
27 | 機械類 | 第二批 | |
28 | 化工類 | 第二批 | |
29 | 電氣類 | 第二批 | |
30 | 機械類、電氣類、化工類 | 第二批 | |
31 | 機械類、電氣類 | 第二批 | |
32 | 機械類、電氣類、化工類、土木類 | 第二批 | |
33 | 機械類 | 第二批 | |
34 | 機械類、電氣類 | 第二批 | |
35 | 電氣類 | 第二批 | |
36 | 機械類 | 第二批 | |
37 | 電氣類 | 第二批 | |
38 | 電子類 | 第二批 | |
39 | 水利類 | 第二批 | |
40 | 農業類 | 第二批 |