CDIO教学大纲及特点.ppt

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CDIO教学大纲及特点汕头大学汕头大学沈民奋教授沈民奋教授三个核心问题：

三个核心问题：

当代社会需要培养什么样的工科毕业生？

当代社会需要培养什么样的工科毕业生？

工科毕业生应掌握怎样的知识工科毕业生应掌握怎样的知识（Knowledge,（Knowledge,Skill,Attitude）Skill,Attitude）、能力和态度？

、能力和态度？

其水平应达到什么样的程度？

其水平应达到什么样的程度？

换句话说，工程教育所希望得到的教学效果换句话说，工程教育所希望得到的教学效果（LearningOutcome）（LearningOutcome）是什么呢？

是什么呢？

由此提出由此提出CDIOCDIO教学大纲（教学大纲（SyllabusSyllabus）。

）。

近代工程教育告诉我们：

近代工程教育告诉我们：

v工程教育有其本身的要求，作为大学的教育工作工程教育有其本身的要求，作为大学的教育工作者，我们有责任向学生传授广泛的者，我们有责任向学生传授广泛的学科知识学科知识。

v工程师必须具备广泛的个人能力、人际沟通能力工程师必须具备广泛的个人能力、人际沟通能力以及产品、过程及系统的构建能力，这些能力保以及产品、过程及系统的构建能力，这些能力保证学生在实际的社会和企业证学生在实际的社会和企业背景环境背景环境（Context）下的下的团队工作中发挥重要作用。

团队工作中发挥重要作用。

vCDIOCDIO工程教育模式（工程教育模式（InitiativeInitiative）为我们提供了一）为我们提供了一种新的教育方法，有助于解决工程教育普遍存在的种新的教育方法，有助于解决工程教育普遍存在的问题，并可满足学生和社会的需求。

问题，并可满足学生和社会的需求。

v其特点是：

第一次全面描述了现代工程师所需的知其特点是：

第一次全面描述了现代工程师所需的知识、能力及态度的完整内容，即我们希望获得的教识、能力及态度的完整内容，即我们希望获得的教学效果。

学效果。

vCDIO教学大纲的发展过程：

教学大纲的发展过程：

v11教学大纲教学大纲（SyllabusSyllabus）工程教育所需的重工程教育所需的重要文件，也是对教学效果（要文件，也是对教学效果（LearningOutcomeLearningOutcome）的全面描述。

的全面描述。

v22制定过程制定过程通过列出一整套工科毕业生应具通过列出一整套工科毕业生应具备的各种知识、能力与态度，由此获得现代工程备的各种知识、能力与态度，由此获得现代工程教育改革的解决方案。

教育改革的解决方案。

v33主要特点主要特点这些知识和能力的主题内容这些知识和能力的主题内容（Topics）（Topics）具有通用化的特点，可用于各个工程领具有通用化的特点，可用于各个工程领域；而且非常详细，可为制定课程计划和评估教域；而且非常详细，可为制定课程计划和评估教学效果真正发挥作用。

学效果真正发挥作用。

v再考虑前面提到的一个核心问题：

再考虑前面提到的一个核心问题：

v工科毕业生应掌握怎样的知识、能力和态度？

工科毕业生应掌握怎样的知识、能力和态度？

v可由在校生、教师、职工、校友及工业界等与工程可由在校生、教师、职工、校友及工业界等与工程教育的直接相关者（教育的直接相关者（StakeholdStakehold）对一系列教学效果）对一系列教学效果提出他们的需求。

所以，需要有完整的学习效果，提出他们的需求。

所以，需要有完整的学习效果，另外，还要请工程教育的直接相关者参与并明确对另外，还要请工程教育的直接相关者参与并明确对学生所要求的知识与能力。

学生所要求的知识与能力。

v工程知识和能力工程知识和能力v早在早在19世纪到世纪到20世纪中期，工科教育本来就是基于工程世纪中期，工科教育本来就是基于工程实践的。

到了实践的。

到了20世纪后半叶，工程教育与工程实践相互世纪后半叶，工程教育与工程实践相互脱节的情况越来越严重，工程科学逐渐成为工科院校的主脱节的情况越来越严重，工程科学逐渐成为工科院校的主流文化，工程教育经历了从工程实践到工程科学的发展过流文化，工程教育经历了从工程实践到工程科学的发展过程。

程。

v后来工程界体会到这些问题的严重性，第一次提出开发新后来工程界体会到这些问题的严重性，第一次提出开发新的方法：

将工程科学与工程实践进行优化整合。

所以，我的方法：

将工程科学与工程实践进行优化整合。

所以，我们必须对现代工程实践的需求进行深入的研究。

们必须对现代工程实践的需求进行深入的研究。

v过去十年，国外许多大学和企业一直在努力，希望尽快缩过去十年，国外许多大学和企业一直在努力，希望尽快缩小工程教育与工程实践之间的距离，不少大的现代企业小工程教育与工程实践之间的距离，不少大的现代企业（如（如Boeing公司）就公布了他们所期望的毕业生的个人公司）就公布了他们所期望的毕业生的个人品质品质（Attributes），），同时，工业界也希望对工程师的资同时，工业界也希望对工程师的资格能够形成新的共识。

格能够形成新的共识。

v也许有人会问：

这些要求是否只适用于美国？

也许有人会问：

这些要求是否只适用于美国？

或只适用于某一工程领域？

还是只适用于过去或只适用于某一工程领域？

还是只适用于过去的十年？

的十年？

v例如，世界化学工程委员会根据工科毕业生所例如，世界化学工程委员会根据工科毕业生所需具备的重要能力，列出了需具备的重要能力，列出了20042004年工程毕业生年工程毕业生的明显不足之处，如下表。

的明显不足之处，如下表。

v工科毕业生在能力方面存在的明显不足之处工科毕业生在能力方面存在的明显不足之处vv工作中最重要的能力工作中最重要的能力教育在能力培养方面最大的不足之处教育在能力培养方面最大的不足之处vv在团队中有效地工作在团队中有效地工作商业途径商业途径v分析信息分析信息管理能力管理能力v有效沟通有效沟通项目管理方法项目管理方法v搜集信息搜集信息保证质量的方法保证质量的方法v自学有效自学有效进行沟通的能力进行沟通的能力v市场原则的知识市场原则的知识v道德和职业责任道德和职业责任v如果与如果与BoeingBoeing公司的列表及美国工程与技术认证委员会公司的列表及美国工程与技术认证委员会ABETEC2000ABETEC2000标准进行比较，并与五十年来的其他资料相比标准进行比较，并与五十年来的其他资料相比较。

可以发现：

许多大的现代企业，他们对年轻工程师所需较。

可以发现：

许多大的现代企业，他们对年轻工程师所需的品质有着惊人的相似之处。

企业界要求工程师所需具备的的品质有着惊人的相似之处。

企业界要求工程师所需具备的知识、能力和态度主要包括：

知识、能力和态度主要包括：

v1-1-了解工程基础、工程设计和工程制造过程；了解工程基础、工程设计和工程制造过程；v2-2-具有工程实践的背景；具有工程实践的背景；v3-3-具有批判性思维和创造性思维、沟通能力与团队工作能力。

具有批判性思维和创造性思维、沟通能力与团队工作能力。

v鉴于这些共性，美国专业团体开始修定认证标准，其他工业鉴于这些共性，美国专业团体开始修定认证标准，其他工业化国家也发起了类似的工程教育改革。

尽管这些出发点都是化国家也发起了类似的工程教育改革。

尽管这些出发点都是好的，但大部分改革并没有对最初人们所期待的教育产生根好的，但大部分改革并没有对最初人们所期待的教育产生根本性的影响。

本性的影响。

Boeing公司的列出的工程师所需理想的特质公司的列出的工程师所需理想的特质v良好理解工程科学基础良好理解工程科学基础数学（包括统计学），数学（包括统计学），物理和生命科学物理和生命科学信息技术（远多于计算机扫盲）信息技术（远多于计算机扫盲）v良好理解设计和制造的过程良好理解设计和制造的过程v具有多学科、系统视角具有多学科、系统视角v对工程实践的背景环境的基本了解对工程实践的背景环境的基本了解经济（包括企业实践）经济（包括企业实践）历史历史环境环境顾客和社会的需求顾客和社会的需求v良好的交流能力良好的交流能力书写、口头、图表、倾听书写、口头、图表、倾听v高职业道德标准高职业道德标准v批判性和创造性的思维批判性和创造性的思维-无论是独立还是合作环境下无论是独立还是合作环境下v适应性，即适应快速或重大变化的能力和自信适应性，即适应快速或重大变化的能力和自信v好奇心和终身学习能力好奇心和终身学习能力v深刻理解团队合作的重要性深刻理解团队合作的重要性呼唤合理而详细的教学大纲呼唤合理而详细的教学大纲v以上列出的能力需求，是一个工程师所需的品质，但仍不够以上列出的能力需求，是一个工程师所需的品质，但仍不够合理和详细。

基于此，需要重新对现有的需求进行规范，由合理和详细。

基于此，需要重新对现有的需求进行规范，由此创立此创立CDIO培养模式（培养模式（Initiative）。

努力的起点就是）。

努力的起点就是重新对工程教育的现有能力需求进行系统的论述，结论是：

重新对工程教育的现有能力需求进行系统的论述，结论是：

v每个工科毕业生都应具备每个工科毕业生都应具备在团队合作的现代工程环境背在团队合作的现代工程环境背景中，能够构思、设计、实现和运行复杂的具有附加值的工景中，能够构思、设计、实现和运行复杂的具有附加值的工程产品、过程及系统。

程产品、过程及系统。

v换句话说：

需要把构思设计实现运行（换句话说：

需要把构思设计实现运行（CDIO）作为）作为工程教育的环境背景（工程教育的环境背景（Context,notContent），由此获得一），由此获得一系列详细而合理的教学目标和教学效果。

系列详细而合理的教学目标和教学效果。

v1-CDIO教学大纲，就是要建立一个清晰、完整、系统和详教学大纲，就是要建立一个清晰、完整、系统和详细的工程教育目标，使工科老师能够理解并予以实现，这些细的工程教育目标，使工科老师能够理解并予以实现，这些目标已成为我们合理设计课程计划和进行评估的重要基础。

目标已成为我们合理设计课程计划和进行评估的重要基础。

v2-根据工程师的职能而制定的根据工程师的职能而制定的CDIO大纲，实际上并没有弱大纲，实际上并没有弱化工程科学或工程研究的作用。

恰恰相反，工程科学已成为化工程科学或工程研究的作用。

恰恰相反，工程科学已成为工程教育的重要基础，而且工程研究还为工程教育带来了新工程教育的重要基础，而且工程研究还为工程教育带来了新的知识。

我们的培养目标是：

通过的知识。

我们的培养目标是：

通过CDIO培养过程使绝大多培养过程使绝大多数的学生成为合格的工程师，其实，这一点在数的学生成为合格的工程师，其实，这一点在MIT表现得非表现得非常突出，值得借鉴。

常突出，值得借鉴。

v3-无论学生最后成为工程师还是工程研究人员，都必须让无论学生最后成为工程师还是工程研究人员，都必须让他们在学校的他们在学校的4年里经历系统及产品的年里经历系统及产品的CDIO全过程实践，这全过程实践，这对于增强他们的工作阅历和背景是极为重要的。

对于增强他们的工作阅历和背景是极为重要的。

vCDIO教学大纲教学大纲vCDIOCDIO教学大纲提出了一系列关于知识、能力及态度的主教学大纲提出了一系列关于知识、能力及态度的主题内容，这些内容与当代工程实践标准是一致的。

题内容，这些内容与当代工程实践标准是一致的。

v其特点是：

其特点是：

（1）

（1）包含所有的能力需求内容包含所有的能力需求内容.v

（2）

（2）由多个领域的专家评审通过由多个领域的专家评审通过.v教学大纲的主要价值：

可用于各种不同的工科专业，并可教学大纲的主要价值：

可用于各种不同的工科专业，并可作为一个通用模型，指导我们获得所期待的教学效果和培作为一个通用模型，指导我们获得所期待的教学效果和培养目标。

养目标。

v前面已经提及：

要把知识、能力和态度作为工程教育的结前面已经提及：

要把知识、能力和态度作为工程教育的结果。

那么，教学效果就应该纳入到果。

那么，教学效果就应该纳入到CDIOCDIO教学大纲中。

这教学大纲中。

这些教学效果必须在工科专业计划中具体说明：

当工科学生些教学效果必须在工科专业计划中具体说明：

当工科学生毕业时，应掌握什么？

他们能做什么？

这些问