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1、北京理工大學(xué)龔紹文,CDIO工程教育教學(xué)模式和研究性教學(xué),,關(guān)于CDIO工程教育教學(xué)模式——介紹、理解、評(píng)論與補(bǔ)充,（一）簡(jiǎn)述 CDIO工程教育模式是由美國(guó)麻省理工學(xué)院航空結(jié)構(gòu)學(xué)專家，原航空航天系主任、美國(guó)國(guó)家工程院院士、2010年美國(guó)工程院工程教育戈登獎(jiǎng)得主、2011年當(dāng)選為中國(guó)工程院外籍院士的Edward F.Crawley教授和瑞典皇家工學(xué)院、瑞典查爾摩斯工業(yè)大學(xué)、瑞典林雪平大學(xué)的三位教授一起于2000年起在Knut

2、and Alice Wallenberg 基金會(huì)2000萬(wàn)美元的資助下，經(jīng)過(guò)4年的研究，于2004年推出的一種對(duì)高等工程教育有重大意義的工程教育模式。它已在上述4個(gè)學(xué)校和其他學(xué)校獲得了巨大的成功。 全世界不少學(xué)校都在研究它。也包括我國(guó)在內(nèi)。,一.CDIO工程教育教學(xué)模式簡(jiǎn)介,Conceive,,構(gòu)思,Design,設(shè)計(jì),Implement,實(shí)現(xiàn),Operate,運(yùn)行,(C),(D),( I ),(O),,,,(二)改革的緣由及簡(jiǎn)單

3、的過(guò)程1.緣由：,美國(guó)的工業(yè)界對(duì)工科大學(xué)畢業(yè)生不滿意這些學(xué)生不能勝任分配給他們的工作空有理論不能解決實(shí)際問(wèn)題無(wú)助于企業(yè)的運(yùn)行技術(shù)的發(fā)展社會(huì)的進(jìn)步達(dá)不到社會(huì)對(duì)工程師的要求。,工程師應(yīng)該是怎么樣的？,Analogic公司 B.M.Gordon 很明顯，世界上各種社會(huì)，尤其是西方社會(huì)，對(duì)當(dāng)今的普通教育的情況并不滿意。這種不滿意反映在對(duì)一些畢業(yè)生的批評(píng)上，他們甚至不能進(jìn)行有效率的閱讀、有效寫(xiě)作或掌握中等復(fù)雜程度

4、的算術(shù)。最典型的問(wèn)題“為什么約翰尼不會(huì)閱讀？”就集中反映了社會(huì)的關(guān)注。 另一個(gè)類似的問(wèn)題是：“為什么工程師先生/博士不能做好工程？”現(xiàn)在也更多地問(wèn)到這個(gè)問(wèn)題，這集中反應(yīng)了工程領(lǐng)導(dǎo)和深受不合理設(shè)計(jì)之苦的公眾的無(wú)奈。對(duì)工程教育的批評(píng)常常會(huì)對(duì)工程教育的“產(chǎn)品”發(fā)表以下的評(píng)論：從雇用的工程資源中所得到的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率變得越來(lái)越低，越來(lái)越差,,對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的正規(guī)訓(xùn)練和粗略了解的廣度都很有限沒(méi)有進(jìn)行合適的正規(guī)訓(xùn)練和引導(dǎo)以達(dá)到實(shí)用程度的工程能力

5、不能適當(dāng)理解精確測(cè)試和測(cè)量的重要性競(jìng)爭(zhēng)動(dòng)力和毅力不夠交流能力不夠工作習(xí)慣上缺少紀(jì)律和控制力不敢承擔(dān)個(gè)人風(fēng)險(xiǎn) 所以，在尋找應(yīng)用新的教育技術(shù)方法的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)重新審視我們對(duì)真正工程的認(rèn)識(shí)，將我們的焦點(diǎn)聚集在實(shí)質(zhì)性的內(nèi)容上，即希望工程師在他們的職業(yè)生涯中做些什么。,工程師應(yīng)該是怎么樣的？,定義 我建議真正的工程師，即職業(yè)工程師定義為：取得并不斷提高技術(shù)、交流、人際交往的知識(shí)、能力和態(tài)度的人，他們有效地

6、通過(guò)理論化、構(gòu)思、發(fā)展并建造可靠的、具有實(shí)際和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的結(jié)構(gòu)和機(jī)器而對(duì)社會(huì)做出貢獻(xiàn)。 知識(shí)越廣，其成功的能力就越高；一個(gè)工程師的獻(xiàn)身精神越強(qiáng)，他的成就就越大，就能作為一個(gè)合格的榜樣、教師和領(lǐng)導(dǎo)等。知識(shí) 對(duì)于一個(gè)真正的工程師來(lái)說(shuō)，知識(shí)不僅僅是獲取的信息，更不僅是獲取的工程信息。認(rèn)知過(guò)程同獲取過(guò)程是不一樣的。今天的工程師可能利用信息技術(shù)及時(shí)獲得全世界的信息，而真正的工程師具備對(duì)信息相互關(guān)系的理解力，他們

7、學(xué)到了如何利用并有效處理相關(guān)信息，從而合成新的信息或解決問(wèn)題。,,將工程師作為領(lǐng)導(dǎo)的角色，可以發(fā)現(xiàn)，工程師所需要的知識(shí)領(lǐng)域不限于科學(xué)或技術(shù)，學(xué)習(xí)歷史、經(jīng)濟(jì)、心理、文學(xué)和藝術(shù)可以增加對(duì)社會(huì)演變的理解，這種理解能夠提高工程師貢獻(xiàn)的價(jià)值。并且，在這個(gè)因新通信科技所賜而日益變小的世界里，我們不應(yīng)該忘記學(xué)習(xí)外國(guó)語(yǔ)言——一個(gè)在大西洋西側(cè)經(jīng)常被遺忘的東西。能力 一個(gè)真正的工程師的重要能力，實(shí)際上就是能夠有步驟地在設(shè)計(jì)中解決問(wèn)題，在此過(guò)程中

8、，他將科學(xué)和學(xué)科知識(shí)與個(gè)人的創(chuàng)造能力和在學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)中所獲得的判斷力相結(jié)合。此外，因?yàn)楣こ坛删涂偸窃诩w的環(huán)境下取得的，無(wú)論是作為一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者還是作為一個(gè)跟隨者，溝通交流能力都變得極為重要。 這些能力都只能通過(guò)實(shí)際工作而獲得：或者是模擬性的,,，或者和剛?cè)腴T(mén)的醫(yī)生一樣，在專家的督導(dǎo)下開(kāi)展實(shí)際工作。然而，案例學(xué)習(xí)不能真正替代實(shí)踐，例如如何對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行查錯(cuò)測(cè)試的過(guò)程。案例學(xué)習(xí)技術(shù)可能是有益的，但它不足以讓學(xué)習(xí)者達(dá)到真正工程師的資格

9、。態(tài)度 不管這個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題的本身是什么，一個(gè)工程師的態(tài)度會(huì)直接影響他的設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量。一個(gè)真正的工程師是一個(gè)資源團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者，包括各種工程活動(dòng)水平的財(cái)務(wù)、人力和材料等。成功的團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)意味著一定程度的自我批評(píng)，自我欣賞和謙卑的特質(zhì)都要發(fā)揮平衡的影響。需要好奇心和勇氣才能達(dá)到創(chuàng)造與創(chuàng)新。成功的領(lǐng)導(dǎo)需要具備一系列的特質(zhì)，他們發(fā)出指令時(shí)強(qiáng)勢(shì)果斷，同時(shí)也要接受指令、接受市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的挑戰(zhàn)并執(zhí)著地堅(jiān)持到勝利。領(lǐng)導(dǎo)不僅對(duì)上要展示忠誠(chéng)，也需要

10、對(duì)下展示忠誠(chéng)，需要在個(gè)人勝任能力、容忍度和督導(dǎo)能力各方面贏得項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的尊敬。,工程師所需的理想特質(zhì) 波音公司,很好地理解工程科學(xué)基礎(chǔ) 數(shù)學(xué)（包括統(tǒng)計(jì)學(xué)） 物理和生命科學(xué) 信息技術(shù)（遠(yuǎn)多于計(jì)算機(jī)掃盲）很好地理解設(shè)計(jì)和制造的過(guò)程具有多學(xué)科，系統(tǒng)視角基本了解工程實(shí)踐的背景環(huán)境 經(jīng)濟(jì)（包括企業(yè)實(shí)踐） 歷史 環(huán)境,顧客和社會(huì)要求良好的交流能力書(shū)寫(xiě)、口頭、圖標(biāo)、聆聽(tīng)高職業(yè)道德標(biāo)準(zhǔn)批判性

11、和創(chuàng)造性的思維——無(wú)論是獨(dú)立還是合作適應(yīng)性，即適應(yīng)快速或重大變化的能力和自信好奇心和終身學(xué)習(xí)能力深刻理解團(tuán)隊(duì)合作的重要性,,2.研究思路與過(guò)程1)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)：2)原因分析：,畢業(yè)生工程能力差,文化出了問(wèn)題理念出了問(wèn)題脫離實(shí)際太遠(yuǎn)了形成了知識(shí)與能力的緊張關(guān)系,工程教育理念變革圖,,3)解決方法：,轉(zhuǎn)變思路——回歸工程消除緊張求得平衡,,4)研究?jī)?nèi)容：1.教育教學(xué)目標(biāo)——工程師必備的基本素質(zhì)： 知識(shí)

12、，能力，態(tài)度是什么？2.如何達(dá)到這個(gè)目標(biāo)？5)研究成果： CDIO教學(xué)大綱 CDIO（12條）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),,(三)對(duì)成果的介紹、理解、評(píng)價(jià)1.CDIO教學(xué)大綱 （1）基本內(nèi)容：給出了高等工程教育的教學(xué)目標(biāo)，即工 科大學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)具有的全部職業(yè)素質(zhì)：知識(shí)、能 力和態(tài)度 （2）具體結(jié)構(gòu)：4大項(xiàng)，17中項(xiàng)，70小項(xiàng)，308微項(xiàng) （3）內(nèi)容展示：,內(nèi)容展示,CDIO教學(xué)大綱1 技術(shù)

13、知識(shí)和推理（1,3） 1.1 相關(guān)科學(xué)知識(shí) （由具體專業(yè)確定） 1.2 核心工程基礎(chǔ)知識(shí) （由具體專業(yè)確定） 1.3 高級(jí)工程基礎(chǔ)知識(shí) （由具體專業(yè)確定）,,2 個(gè)人能力、職業(yè)能力和態(tài)度（1,5,24,104） 2.1 工程推理和解決問(wèn)題的能力 2.1.1 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和表述問(wèn)題 評(píng)估數(shù)據(jù)和問(wèn)題表象 分析假設(shè)和偏差源

14、 把握總體目標(biāo)、分清事情的主次 制定解決方案（包括建模、求解析解和數(shù)值解、定性分析、實(shí)驗(yàn)、不確定性分析） 2.1.2 建模 ……,3 人際交往能力：團(tuán)隊(duì)工作和交流（1,3,14,53） 3.1 團(tuán)隊(duì)工作 3.1.1 組建有效的團(tuán)隊(duì) 了解團(tuán)隊(duì)行程的步驟和生命 解釋任務(wù)和團(tuán)隊(duì)工作進(jìn)程 分清團(tuán)隊(duì)的作用與責(zé)任

15、 分析每個(gè)成員的目標(biāo)、需求和特征（工作風(fēng)格、文化差異等） 分析團(tuán)隊(duì)的強(qiáng)項(xiàng)和弱點(diǎn) 討論團(tuán)隊(duì)工作在保密、問(wèn)責(zé)和主動(dòng)性方面的基本規(guī)定 3.1.2 團(tuán)隊(duì)工作運(yùn)行……,,,4 在企業(yè)和社會(huì)環(huán)境下構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行系統(tǒng)（1,6,32,151） 4.1 外部和社會(huì)背景環(huán)境 4.1.1 工程師的角色和責(zé)任 接受工程職業(yè)的目標(biāo)

16、和角色 接受工程師的社會(huì)責(zé)任 4.1.1 工程師對(duì)社會(huì)的影響……,CDIO教學(xué)大綱,4.4 設(shè)計(jì) 4.4.1 設(shè)計(jì)過(guò)程 為系統(tǒng)目標(biāo)和要求導(dǎo)出每個(gè)單元或元件選擇要求 分析備選設(shè)計(jì)方案 選擇初試設(shè)計(jì)方案 在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中使用樣件和實(shí)驗(yàn)品 在約束條件下實(shí)施適合的優(yōu)化 進(jìn)行迭代直至收斂

17、 綜合最終設(shè)計(jì) 能適應(yīng)需求的變化,,4.4.2 設(shè)計(jì)過(guò)程的分段與方法 解釋系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同階段（如概念設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì) 、詳細(xì)設(shè)計(jì)）的工作 討論適應(yīng)特定開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的過(guò)程模型（自上而下 模式、螺旋模式、并行模式等） 討論單一、平臺(tái)和衍生產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程。 4.4.3 知識(shí)在設(shè)計(jì)中的利用 利用技術(shù)和科學(xué)知識(shí) 實(shí)踐創(chuàng)

18、造性和批判性思維并解決問(wèn)題 討論領(lǐng)域中現(xiàn)有工作以及標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計(jì)的再利用 （包括求反工程和再設(shè)計(jì)） 討論設(shè)計(jì)知識(shí)的獲取,4.4.4 單學(xué)科設(shè)計(jì) 選擇合適的技術(shù)、工具和過(guò)程 解釋設(shè)計(jì)工具的標(biāo)定和驗(yàn)證 對(duì)備選方案的量化分析 實(shí)施建模、模擬和測(cè)試 討論設(shè)計(jì)的分析改進(jìn)4.4.5 多學(xué)科設(shè)計(jì) 識(shí)別學(xué)科間的交互作用

19、 找出約定和假設(shè)的差異 解釋學(xué)科模型成熟度的差異 解釋多學(xué)科設(shè)計(jì)的環(huán)境 解釋多學(xué)科設(shè)計(jì),,,4.4.6 多目標(biāo)設(shè)計(jì)（DFX） 展示基于以下目標(biāo)的設(shè)計(jì)： 性能、生命周期成本和價(jià)值 美學(xué)和人本因素 實(shí)施、驗(yàn)證、測(cè)試以及環(huán)境的可持續(xù)性 運(yùn)行

20、 維護(hù)性、可靠性和安全性 魯棒性、演化、產(chǎn)品改良和退役,,技術(shù)知識(shí)和推理個(gè)人能力、職業(yè)能力和態(tài)度人際交往能力：團(tuán)隊(duì)工作和交流在企業(yè)和社會(huì)環(huán)境下構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行系統(tǒng),(4)理解與評(píng)價(jià)：1)對(duì)工程師的要求有四大方面,,2)內(nèi)容全面、層次分明、突出能力、重視非智力因素3)工程師做什么？要求工程師要有在企業(yè)和社會(huì)的環(huán)境下對(duì)產(chǎn)品、過(guò)程或系統(tǒng)進(jìn)行CDIO的能力4) CDIO是任何一個(gè)

21、工程的生命周期5)從實(shí)踐中來(lái)，利益相關(guān)者提供、綜合,,(2) CDIO標(biāo)準(zhǔn) 1)內(nèi)容展示：,CDIO標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)1——背景環(huán)境 將產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)生命周期——構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行中的工程實(shí)際工作作為工程教育的背景環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)2——學(xué)習(xí)效果 獲得了利益相關(guān)者驗(yàn)證的個(gè)人、人際交往能力，產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)的建造能力以及學(xué)科知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)3——一體化課程計(jì)劃 具有相互支持的專業(yè)課程和確實(shí)能夠形成個(gè)人、人際交

22、往能力，產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)建造能力為一體的方案的課程計(jì)劃,,,標(biāo)準(zhǔn)4——工程導(dǎo)論 要開(kāi)設(shè)一門(mén)工程導(dǎo)論課程，它提供產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)建造中工程實(shí)踐所需的框架，并且引出必要的個(gè)人和人際交往能力標(biāo)準(zhǔn)5——設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)的體驗(yàn) 在課程計(jì)劃中包括兩個(gè)或更多的設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)的體驗(yàn)，其中一個(gè)為初級(jí)，一個(gè)為高級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)6——工程實(shí)踐場(chǎng)所 工程實(shí)踐場(chǎng)所和實(shí)驗(yàn)室所能支持和鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)動(dòng)手獲得產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)建造能力，學(xué)習(xí)學(xué)

23、科知識(shí)和社會(huì)知識(shí),,標(biāo)準(zhǔn)7——一體化學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn) 用一體化學(xué)習(xí)體驗(yàn)帶動(dòng)學(xué)科知識(shí)與個(gè)人和人際交往能力，產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)建造能力的獲取標(biāo)準(zhǔn)8——主動(dòng)學(xué)習(xí) 用主動(dòng)體驗(yàn)的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行學(xué)與教標(biāo)準(zhǔn)9——提高教師的工程實(shí)踐能力 采取行動(dòng)，提高教師的個(gè)人、人際交往能力以及產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)建造的能力,標(biāo)準(zhǔn)10——提高教師的教學(xué)能力 采取行動(dòng)，提供教師在提高一體化學(xué)習(xí)，使用主動(dòng)、體驗(yàn)學(xué)習(xí)方法，和考核學(xué)生學(xué)習(xí)等方面的能力

24、標(biāo)準(zhǔn)11——學(xué)習(xí)考核 考核學(xué)生在個(gè)人、人際交往能力，產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)建造能力以及學(xué)科知識(shí)等方面的成績(jī)標(biāo)準(zhǔn)12——專業(yè)評(píng)估 對(duì)照以上11條標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估專業(yè)，并以繼續(xù)改進(jìn)為目的，向?qū)W生、教師和其他利益相關(guān)者提供反饋,,,2)理解與評(píng)價(jià)確定教學(xué)背景是改革的核心、關(guān)鍵、分水嶺、試金石是一個(gè)基本理念，基本原理(1)突破三層樓結(jié)構(gòu)，實(shí)行始終一貫、理實(shí)融合一體化課程體系。開(kāi)設(shè)工程導(dǎo)論課程，D-I實(shí)踐課程，開(kāi)門(mén)辦學(xué)，現(xiàn)場(chǎng)上課

25、(2,3,4,5,6),利益相關(guān)者的調(diào)查,基于CDIO大綱的所需學(xué)習(xí)效果,已有條件,一體化課程計(jì)劃,修改目標(biāo),學(xué)生取得的成績(jī),逐步發(fā)展和/或制度改革,,③學(xué)習(xí)方法：自主、體驗(yàn)式(7,8)④教師提高是關(guān)鍵(9,10)⑤考核與評(píng)估是指揮棒(11,12),,(三)總評(píng)論1.CDIO是上個(gè)世紀(jì)80年代以來(lái)世界范圍內(nèi)高等工程教育教學(xué)改革成果中最好的之一，可以解決實(shí)際問(wèn)題。2.實(shí)施難度很大，但必須得做，方法可多樣，目標(biāo)可

26、分階段，不追求一步到位3.應(yīng)了解，應(yīng)研究，應(yīng)試做，可完善，可前進(jìn),,(四)CDIO的實(shí)施反映,我選擇皇家工學(xué)院而不是另一所大學(xué)唯一原因是它承諾學(xué)完后會(huì)建造一架飛機(jī)，而另外一所大學(xué)卻沒(méi)有這個(gè)承諾。在一門(mén)課程中你可以設(shè)計(jì)、制造并試飛一架飛機(jī)，這是一個(gè)極好的機(jī)會(huì)，試試你的翅膀，看看你到底學(xué)到了多少，并且擁有整個(gè)過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)。解決自己的問(wèn)題遠(yuǎn)比解決教授的問(wèn)題所得到的回報(bào)大很多。將能力和技術(shù)知識(shí)用于實(shí)踐使你更加感到已為真正的工程工作做好了準(zhǔn)備。

27、 專業(yè)學(xué)習(xí)的動(dòng)力必須是看得見(jiàn)的，所以第一年有一個(gè)加強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，這是一件很好的事情。同時(shí)，不同的教授還介紹他們的領(lǐng)域，告訴你需要學(xué)習(xí)哪些東西。比我就需要在為微積分戰(zhàn)斗時(shí)用這種想法來(lái)清新我的大腦。CDIO教學(xué)大綱的能力列表可能很長(zhǎng)，但所有學(xué)生都同意這些能力就是你在職場(chǎng)所需要的東西——交流，倫理，社會(huì)環(huán)境等。然而，工程學(xué)生不愿意為每一種知識(shí)去上一門(mén)課。他們欣賞一體化的課程計(jì)劃，讓能力與工程知識(shí)和實(shí)踐整合為一體，這種能力正是

28、實(shí)際生活中用得上的。所有這些原因使得CDIO成為一種使你能成為真正工程師的工程教育。,1.學(xué)生的反映,前瑞典皇家工學(xué)院學(xué)生 H.Grankvist,,加入實(shí)施CDIO的專業(yè)，一個(gè)好處就是你的能力得到了發(fā)展，如工程推理能力和解決問(wèn)題的能力。職業(yè)要求你具有識(shí)別并構(gòu)建問(wèn)題的能力，以及構(gòu)建解答和提出建議的能力，而這些正是實(shí)施CDIO的專業(yè)所強(qiáng)調(diào)的主要能力。我發(fā)現(xiàn)這些能力非常重要，對(duì)我和對(duì)我們未來(lái)的雇員都一樣。工程推理和解決問(wèn)題的能力可以幫助搭建

29、大學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)與實(shí)際工作之間的橋梁，使這個(gè)過(guò)渡過(guò)程變得更容易，更快。 當(dāng)我們準(zhǔn)備從事交流能力和團(tuán)隊(duì)精神都非常重要的有關(guān)職業(yè)時(shí)，CDIO教學(xué)模式給今天的工程師創(chuàng)造了一種支持性的環(huán)境。從某種意義上講，CDIO專業(yè)計(jì)劃能夠保證這些能力得到一定水平的訓(xùn)練。因此，所有的學(xué)生，而不僅僅是那些活躍于課外活動(dòng)的學(xué)生，都能在學(xué)校期間發(fā)展他們的這些能力。我相信，我們能對(duì)自己的發(fā)展負(fù)責(zé)。進(jìn)入一個(gè)實(shí)施CDIO的專業(yè)之后，我們?cè)谝婚_(kāi)始就知道這些能力的重要性

30、。 能力的發(fā)展并不會(huì)降低相關(guān)的科學(xué)（數(shù)學(xué)，物理，化學(xué)，生物等）和核心工程基礎(chǔ)科學(xué)的重要性。無(wú)論如何，正是工程推理，解決問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)合作，交流能力和核心工程基礎(chǔ)知識(shí)一起使我們成為未來(lái)受人歡迎的工程師。前查爾摩斯工業(yè)大學(xué)學(xué)生 A.Widring,,加入實(shí)施CDIO的專業(yè)，一個(gè)好處就是你的能力得到了發(fā)展，如工程推理能力和解決問(wèn)題的能力。職業(yè)要求你具有識(shí)別并構(gòu)建問(wèn)題的能力，以及構(gòu)建解答和提出建議的能力，而這些正是實(shí)施CDIO的專業(yè)所強(qiáng)

31、調(diào)的主要能力。我發(fā)現(xiàn)這些能力非常重要，對(duì)我和對(duì)我們未來(lái)的雇員都一樣。工程推理和解決問(wèn)題的能力可以幫助搭建大學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)與實(shí)際工作之間的橋梁，使這個(gè)過(guò)渡過(guò)程變得更容易，更快。 當(dāng)我們準(zhǔn)備從事交流能力和團(tuán)隊(duì)精神都非常重要的有關(guān)職業(yè)時(shí)，CDIO教學(xué)模式給今天的工程師創(chuàng)造了一種支持性的環(huán)境。從某種意義上講，CDIO專業(yè)計(jì)劃能夠保證這些能力得到一定水平的訓(xùn)練。因此，所有的學(xué)生，而不僅僅是那些活躍于課外活動(dòng)的學(xué)生，都能在學(xué)校期間發(fā)展他們的這些

32、能力。我相信，我們能對(duì)自己的發(fā)展負(fù)責(zé)。進(jìn)入一個(gè)實(shí)施CDIO的專業(yè)之后，我們?cè)谝婚_(kāi)始就知道這些能力的重要性。 能力的發(fā)展并不會(huì)降低相關(guān)的科學(xué)（數(shù)學(xué)，物理，化學(xué)，生物等）和核心工程基礎(chǔ)科學(xué)的重要性。無(wú)論如何，正是工程推理，解決問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)合作，交流能力和核心工程基礎(chǔ)知識(shí)一起使我們成為未來(lái)受人歡迎的工程師。,前瑞典查爾摩斯工業(yè)大學(xué)學(xué)生 A.Widring,,前美國(guó)麻省理工學(xué)院學(xué)生 P.Springmann 依我看，CDIO

33、培養(yǎng)大綱已經(jīng)很好地描述了一個(gè)理想的工程專業(yè)，在一個(gè)工程職業(yè)的真實(shí)環(huán)境下強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)技術(shù)知識(shí)和實(shí)際能力。團(tuán)隊(duì)精神，文字交流，職業(yè)道德以及影響今天工程的外部（金融，政治，環(huán)境）因素是這個(gè)課程計(jì)劃的重要特點(diǎn)。 在我的教育過(guò)程中，我能在CDIO專業(yè)計(jì)劃中的許多想要培養(yǎng)的能力上得到發(fā)展。在專業(yè)的早期，課程強(qiáng)調(diào)了工程科學(xué)知識(shí)和相關(guān)的解題方法，后續(xù)課程加入了課程計(jì)劃的許多“新”元素，比如團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目工作和進(jìn)行演示報(bào)告。總的來(lái)說(shuō)，這些作業(yè)是我在工程學(xué)習(xí)

34、中很有價(jià)值的部分，并因此在畢業(yè)后分得了不少紅利。 另外，我在攻讀航空航天碩士學(xué)位的過(guò)程中又學(xué)到了其他能力。我的學(xué)位論文是做空間飛行器的導(dǎo)引，一個(gè)很窄的領(lǐng)域。我要靠系統(tǒng)層面的視野來(lái)保證我的工作能對(duì)未來(lái)空間系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有用。理解子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的選擇對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響是我學(xué)習(xí)這個(gè)專業(yè)的一個(gè)重要的收獲。能夠與他人合作并向別人清楚地傳達(dá)問(wèn)題要點(diǎn)是我從CDIO專業(yè)計(jì)劃的經(jīng)驗(yàn)中直接獲得的又一能力。,,(四)CDIO的實(shí)施反映,SAAB B. Fred

35、riksson工業(yè)界更愿意雇傭CDIO專業(yè)計(jì)劃的畢業(yè)生，因?yàn)樗麄冊(cè)谌绾螌⒒纠碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品或與過(guò)程相關(guān)的項(xiàng)目中接受了極好的訓(xùn)練。在他們的學(xué)習(xí)過(guò)程中，CDIO工程師得到了關(guān)于工程實(shí)踐的很好的入門(mén)引導(dǎo)。他們既學(xué)到了技術(shù)能力，也學(xué)到了個(gè)人和人際交往能力，懂得在設(shè)計(jì)和建造時(shí)的全方位方法和系統(tǒng)集成的重要性。這就意味著CDIO工程師在開(kāi)始工作時(shí)可能會(huì)更快地應(yīng)用他們的知識(shí)，更快更容易地在工程團(tuán)隊(duì)有效地開(kāi)展工作。,1.工業(yè)界的反映,,,有多

36、個(gè)原因說(shuō)明為什么實(shí)施CDIO專業(yè)計(jì)劃的畢業(yè)生在他們的職業(yè)生涯中會(huì)有更多的選擇和更加成功，無(wú)論他們作為專業(yè)的專家還是作為項(xiàng)目的經(jīng)理，我預(yù)計(jì)CDIO工程師會(huì)更考慮相關(guān)領(lǐng)域的重要性，作為項(xiàng)目工程師或項(xiàng)目經(jīng)理，他們?cè)缫炎龊脺?zhǔn)備，并且懂得團(tuán)隊(duì)、個(gè)人和人際交往能力的重要性。他們能夠管理并且保證經(jīng)過(guò)整合的結(jié)果和最終產(chǎn)品的性能，并且明白按時(shí)完成項(xiàng)目的重要性。所以，實(shí)施CDIO專業(yè)計(jì)劃的畢業(yè)生對(duì)工業(yè)界更有吸引力，更有可能在個(gè)人和在為社會(huì)建造的責(zé)任上獲得成

37、功。,,（五）我校如何運(yùn)用CDIO工程教育模式的建議,1，以專業(yè)為單位最好,2，以課程為單位也可以,3，社科、文科、藝術(shù)專業(yè)也可借鑒,4，教師要自愿，要有內(nèi)在的積極性,5，學(xué)校要有政策支持,,（六)不足與補(bǔ)充1.不足：強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展不夠2.補(bǔ)充：工程的生命周期中應(yīng)補(bǔ)充一個(gè)退出階段(Retired) ，成為CDIOR工程教育教學(xué)模式,,關(guān)于研究性教學(xué),,一.什么是研究性教學(xué)？ ——指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)和教學(xué)二

38、.什么是研究性學(xué)習(xí)？ 什么是研究？什么是學(xué)習(xí)？,什么是研究性教學(xué)？ 北京理工大學(xué)龔紹文,學(xué)習(xí)是人類一種特殊的認(rèn)識(shí)行為。有史以來(lái)，人類為了生存和發(fā)展不斷地對(duì)世界進(jìn)行認(rèn)識(shí)，包括對(duì)自然界、社會(huì)和人類自己的認(rèn)識(shí)。人類認(rèn)識(shí)世界的一般過(guò)程是實(shí)踐—認(rèn)識(shí)（知識(shí)、理論）—再實(shí)踐—再認(rèn)識(shí)（知識(shí)、理論）—再實(shí)踐，以至無(wú)窮的過(guò)程。其中最深入、最高級(jí)的認(rèn)識(shí)層次就成為研究。如果認(rèn)識(shí)的是科學(xué)問(wèn)題就成為科學(xué)研究，如果認(rèn)識(shí)的是社會(huì)問(wèn)題就是社會(huì)研究，如果認(rèn)識(shí)

39、的是人類本身的問(wèn)題就成為對(duì)人的研究。研究的一般過(guò)程是從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)或提出問(wèn)題——通過(guò)研究調(diào)查，假設(shè)問(wèn)題可能的答案——通過(guò)種種途徑與方法，搜集證據(jù)證明假設(shè)答案的正確性（證是或證偽）——得出結(jié)論。如果證是了，則把此結(jié)論應(yīng)用到解決其他問(wèn)題的情境中以進(jìn)一步證明它的正確性——公示與交流——產(chǎn)生新問(wèn)題。如果證偽了，重新假設(shè)，重復(fù)以上步驟。,,當(dāng)人獲得的知識(shí)越來(lái)越多以后，特別是語(yǔ)言發(fā)展和文字出現(xiàn)以后，為了加速對(duì)世界的認(rèn)識(shí)過(guò)程，人們就采取了先去認(rèn)識(shí)

40、先輩們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了的東西（即所謂對(duì)認(rèn)識(shí)者而言的間接經(jīng)驗(yàn)），然后再去認(rèn)識(shí)先輩們尚未認(rèn)識(shí)的東西的認(rèn)識(shí)順序，其中前者，就是所謂的學(xué)習(xí)。所以有人認(rèn)為，學(xué)習(xí)是一種特殊的認(rèn)識(shí)過(guò)程，它的過(guò)程是理論（知識(shí)）—實(shí)踐—再理論—再實(shí)踐，以至無(wú)窮的過(guò)程。表現(xiàn)在學(xué)校中學(xué)生的學(xué)習(xí)上就是讀書(shū)（教材）或聽(tīng)講—思考、理解、應(yīng)用、實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）—再讀書(shū)（教材）或聽(tīng)講—再思考、理解、應(yīng)用、實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)），以至無(wú)窮的過(guò)程。這就是所謂的接受式學(xué)習(xí)。為了更好地進(jìn)行這種接受式學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)，

41、便產(chǎn)生了專門(mén)總結(jié)研究前人（久遠(yuǎn)的和當(dāng)代的）的認(rèn)識(shí)并把它們傳給后人的人，這就是教師。于是就產(chǎn)生了所謂的“傳授—接受”式教學(xué)。這就是長(zhǎng)久以來(lái)在學(xué)校中實(shí)行的傳統(tǒng)的教與學(xué)的形式。“授—受”式教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是效率高，便于學(xué)生在,,短時(shí)間內(nèi)了解和掌握比較系統(tǒng)的知識(shí)，便于教師組織和調(diào)控教學(xué)。它在人類教育史上發(fā)揮了巨大的作用，培養(yǎng)了大量的人才，包括多個(gè)方面的棟梁之才。但是它也有缺點(diǎn)，它的缺點(diǎn)就是如果處理不當(dāng)，容易形成以教師為中心，單純的直接傳遞知識(shí)

42、，使學(xué)生處于被動(dòng)的狀態(tài)，妨礙學(xué)生積極性和主動(dòng)性的發(fā)揮；如果處理不當(dāng)，易形成“注入式”教學(xué)，“滿堂灌”的講授形式，不利于向?qū)W生展現(xiàn)前人的創(chuàng)造過(guò)程，也容易過(guò)分地強(qiáng)調(diào)已有知識(shí)的穩(wěn)定性，不利于創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。針對(duì)這一情況，人們就想到了另一種學(xué)習(xí)理論和學(xué)習(xí)方法。就是不強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是一種特殊的認(rèn)識(shí)過(guò)程，認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)人類已有的知識(shí)也應(yīng)該遵循人類的一般認(rèn)識(shí)過(guò)程，即實(shí)踐—理論（知識(shí)）—再實(shí)踐—再理論（知識(shí)），要像科學(xué)家、研究者進(jìn)行研究一樣，進(jìn)行學(xué)

43、習(xí)。強(qiáng)調(diào)從實(shí)際問(wèn)題開(kāi)始，主動(dòng)地像研究者那樣設(shè)法解決問(wèn)題，從中總結(jié)出預(yù)設(shè)的知識(shí)來(lái)，這種學(xué)習(xí)就稱為研究性學(xué)習(xí)。,,研究式教學(xué)的特點(diǎn)是“三強(qiáng)調(diào)”。即強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、主動(dòng)性、積極性,有利于學(xué)生的探究能力、批判思維、想象能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；強(qiáng)調(diào)學(xué)生面對(duì)真實(shí)的科學(xué)、真實(shí)的生活；有利于培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際，深刻理解科學(xué)的內(nèi)涵和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；強(qiáng)調(diào)合作學(xué)習(xí)，包括師生之間的合作、同學(xué)之間的合作；有利于學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和團(tuán)隊(duì)合作

44、精神的培養(yǎng)。這些都是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展所要求的重要素質(zhì)。研究性教學(xué)的缺點(diǎn)是，如果處理不好，會(huì)降低學(xué)習(xí)效率，浪費(fèi)教學(xué)的時(shí)間，忽視教師的主導(dǎo)作用，達(dá)不到預(yù)想的效果。,,三.三種學(xué)習(xí)模式學(xué)徒式學(xué)堂式研究式,（實(shí)踐性學(xué)習(xí)，看中學(xué)，做中學(xué)）,（接受性學(xué)習(xí)，屋中學(xué)，聽(tīng)中學(xué)，書(shū)中學(xué)）,（研究性學(xué)習(xí)，研中學(xué)，思中學(xué)）,,四.CDIO教育教學(xué)模式與研究性教學(xué)的聯(lián)系和區(qū)別1.聯(lián)系（共同點(diǎn)）：2.區(qū)別（不同點(diǎn)）：,都是基于建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理