[教育]浙江大學(xué)科教發(fā)展戰(zhàn)略研究中心(rcstep)cdio過程鏈與價值鏈

1、CDIO：過程鏈與價值鏈,Conceive 構(gòu)思 Design 設(shè)計Implement 實施Operate 運(yùn)行,浙江大學(xué),1,3,2,,——科學(xué)、工程和技術(shù)教育的對象,CDIO,,,,,,,,wrong !!,高等理科教育高等工程教育（高等職業(yè)技術(shù)教育）中等職業(yè)技術(shù)教育,Science EducationEngineering EducationEngineering Techn

2、ology EducationTechnical Education,普通高等學(xué)校分類匯總,,師 范本科類89（13.4％）,專業(yè)類（多科）22（42.3％）,普 通綜合類160（24.0％）,普 通文科類99（14.9％）,普 通理科類267（40.1％）,本 科直屬類51（7.6％）,文理類14（26.9％）,專業(yè)類（綜合）16（30.8％）,師 范專科類

3、51（4.5％）,高 職綜合類369（32.5％）,高 職理科類472（41.6％）,高 職文科類243（21.4％）,研究生院大學(xué)52（2.8％）,普通本科院校666（35.9％）,高等職業(yè)院校1135（61.3％）,,1853所（2006年）,,,,,,,,16＋22＋160＋267＋369＋472＝1306（所）,,專業(yè)類研究生院大學(xué)：CDIO適用否？,綜合專業(yè)類（16所）“研究型”？

4、清華大學(xué) 天津大學(xué) 大連理工大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)上海交通大學(xué) 同濟(jì)大學(xué) 東南大學(xué) 浙江大學(xué)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 華中科技大學(xué) 中南大學(xué) 湖南大學(xué) 華南理工大學(xué) 重慶大學(xué) 四川大學(xué) 西安交通大學(xué),多科專業(yè)類（22所）“特色研究型”？北京交通大學(xué) 北京科技大學(xué) 中國石油大學(xué) 北京郵電大學(xué) 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 北京林業(yè)大學(xué) 北京理工大學(xué) 北京航空航天大學(xué) 東北大學(xué) 哈爾濱工程大學(xué) 華東理工大學(xué)

5、 中國礦業(yè)大學(xué) 河海大學(xué) 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 南京理工大學(xué) 南京航空航天大學(xué) 中國地質(zhì)大學(xué) 西南交通大學(xué) 電子科技大學(xué) 西安電子科技大學(xué) 西北農(nóng)林科技大學(xué) 西北工業(yè)大學(xué),認(rèn)識MIT：CDIO的發(fā)祥地,（1903年懷特兄弟飛行成功的前6年）1896年：Wells設(shè)計建造了一個30平方英寸的風(fēng)洞作為其論文的一個部分。1909年，MIT組建了航空技術(shù)俱樂部。1914年：Hunsaker開出了全國第一門航空工程課程，并

6、助手建成一個風(fēng)洞。1926年：MIT物理系設(shè)立航空工程本科專業(yè)在此之前僅有研究生計劃。1928年：建成Guggenheim航空工程實驗室。1933年：航空工程劃到機(jī)械系。新任機(jī)械工程系主任Hunsaker改造了航空工程 專業(yè)，強(qiáng)調(diào)流體動力學(xué)、熱力學(xué)、電氣工程選課和飛機(jī)設(shè)計。1935年：建成儀器儀表實驗室供導(dǎo)航和控制系統(tǒng)研究生試驗用。1938年，Hunsaker領(lǐng)導(dǎo)建設(shè)MIT最大的設(shè)施“懷特兄弟紀(jì)念風(fēng)洞”，供高級

7、航空 動力研究使用。 1939年：航空系成立。1959年：航空航天系成立。1990年代：跨世紀(jì)工程教育改革新高潮！,Retune to engineering practice !Re-engineering MIT !,Stokes, Donald. 1997. Pasteur’s quadrant: Basic science and technological innovation. Wash, D.C.,

8、 Brookings.,Use (Applied),Understanding (Basic),,,認(rèn)識巴斯德矩陣,,過程鏈：學(xué)習(xí)鏈過程鏈：教育鏈過程鏈：工程鏈價值鏈,,,Learning by thinking,Design,Conceive,,,Learning by use,基于現(xiàn)代工程環(huán)境的工程教育哲學(xué)學(xué)習(xí)鏈－教育鏈工程鏈－價值鏈,Learning by doing,Implement,Operate,,,工程教

9、育的3種學(xué)習(xí)機(jī)會StudyExperiencePractice,基于現(xiàn)代工程環(huán)境的工程教育哲學(xué)學(xué)習(xí)鏈－教育鏈工程鏈－價值鏈,歐洲工程師的7年形成,C-D-I-O,基于現(xiàn)代工程環(huán)境的工程教育哲學(xué)學(xué)習(xí)鏈－教育鏈工程鏈－價值鏈,工程鏈的4種模式C-D-I-O：以概念的創(chuàng)新為先導(dǎo)C-D-I-O：以設(shè)計為核心C-D-I-O：以制造為重點C-D-I-O：以應(yīng)用和服務(wù)為契機(jī),?19世紀(jì)中,?20世紀(jì)初,?20世紀(jì)中,?20世紀(jì)7

10、0,? 20世紀(jì)末,21世紀(jì)?,多才多藝,專門化,非常專門化,部分專門化部分系統(tǒng)化,交叉綜合,？？？,C模式：以概念的創(chuàng)新為先導(dǎo),D模式：以設(shè)計為核心,,,,典型的產(chǎn)品設(shè)計過程。CAD和許多計算機(jī)分析軟件可以應(yīng)用。,Craft Mfg,Mass Production,Lean Production,Agile Mfg,Agile-Virtual Mfg,工業(yè)生產(chǎn)方式在變遷,手工生產(chǎn),I模式：以

11、制造為重點,Mass Production,,In 1907, Henry Ford announced his goal for the Ford Motor Company: to create "a motor car for the great multitude."At that time, automobiles were expensive, custom-made machines.The

12、Model T, first produced in 1908, kept the same design until the last one -- number 15,000,000 -- rolled off the line in 1927. In 1908 the first Model T cost $850, half the price of existing automobiles. In 1909 it dropp

13、ed to $609, by 1924 it was down to $240.,批量生產(chǎn),精益生產(chǎn)（LP）最初是MIT對日本豐田公司創(chuàng)造的“即時制”（JIT）生產(chǎn)方式的的贊譽(yù)：精，即少而精，不投入多余的生產(chǎn)要素，只是在適當(dāng)?shù)臅r間生產(chǎn)必要數(shù)量的市場急需產(chǎn)品（或下道工序急需的產(chǎn)品）；益，即所有經(jīng)營活動都要有益有效，具有經(jīng)濟(jì)性。精益生產(chǎn)現(xiàn)已成為工業(yè)最佳的一種生產(chǎn)組織體系和方式。,Lean Production,LP的實質(zhì)是管理理念、

14、文化和工具，用于： 人事組織管理的優(yōu)化，大力精簡中間管理 層，進(jìn)行組織扁平化改革，減少非直接生 產(chǎn)人員； 推進(jìn)行生產(chǎn)均衡化、同步化，實現(xiàn)零庫存 與柔性生產(chǎn)； 推行全生產(chǎn)過程（包括整個供應(yīng)鏈）的質(zhì) 量保證體系，實現(xiàn)零缺陷； 減少和降低任何環(huán)節(jié)上的浪費(fèi)，實現(xiàn)零浪 費(fèi)； 最終，實現(xiàn)拉動式的“即時制”生產(chǎn)方式。,精益生產(chǎn),Agile Mfg,Manufacturing industry is on the verg

15、e of a major paradigm shift. This shift will take us away from mass production, way beyond lean manufacturing, into a world of Agile Manufacturing. —— Kidd, T. Paul,Agile Manufacturing: Forging New Frontiers.,

16、敏捷制造是美國國防部為了制訂21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展而支持的一項研究計劃。該計劃始于1991年，有100多家公司參加，由通用汽車公司、波音公司、IBM、德州儀器公司、AT＆T、摩托羅拉等15家著名大公司和國防部代表共20人組成了核心研究隊伍。此項研究歷時三年，于1994年底提出了《21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》。在這份報告中，提出了既能體現(xiàn)國防部與工業(yè)界各自的特殊利益，又能獲取他們共同利益的一種新的生產(chǎn)方式，即敏捷制造（AM）。,,敏捷生產(chǎn),Agil

17、e-Virtual Mfg,敏捷虛擬制造是集計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、計算機(jī)輔助制造（CAM）、計算機(jī)輔助工藝設(shè)計（CAPP）、計算機(jī)輔助工程（CAE）、虛擬現(xiàn)實（VR）和產(chǎn)品生命周期管理（PLM）于一體的綜合技術(shù)與生產(chǎn)方式。,虛擬制造的主要工作集中在計算機(jī)模型的建立上，一旦模型建立完成，就可以不斷與之進(jìn)行交互，模擬各種情況的生產(chǎn)和制造過程。模型的可反復(fù)修改性是虛擬制造過程有別于實際制造過程的一個最主要的特點，也正是這一特

18、點使得虛擬制造可以根據(jù)不同情況，快速地更改設(shè)計、工藝和生產(chǎn)過程，從而大幅度壓縮新產(chǎn)品的開發(fā)時間，提高制造質(zhì)量，降低成本。 虛擬制造是分布式的，進(jìn)行虛擬制造的人員和設(shè)備在空間上可以相互分離，不同地點的技術(shù)人員可以通過網(wǎng)絡(luò)來協(xié)同完成同一個虛擬制造過程。 虛擬制造是執(zhí)行并行工程（Concurrent Engineering）的過程，產(chǎn)品的設(shè)計過程、加工過程和裝配過程的仿真可以同時進(jìn)行，大大加快了產(chǎn)品設(shè)計過程，減少了新產(chǎn)品的試制時間。,

19、敏捷虛擬生產(chǎn),敏捷制造認(rèn)為，新產(chǎn)品投放市場的速度是當(dāng)今最重要的競爭優(yōu)勢。推出新產(chǎn)品最快的辦法除了虛擬制造，還可利用不同公司的資源，使分散在不同公司的人力資源和物資資源借助cyber手段聯(lián)系成為一個經(jīng)營實體——虛擬公司（ Virtual Enterprise ），以完成特定的任務(wù)。虛擬公司就像專門完成特定計劃的公司一樣，只要市場機(jī)會存在，虛擬公司就存在；該計劃完成了，市場機(jī)會消失了，虛擬公司就解體。能夠經(jīng)常形成虛擬公司的能力將成為企業(yè)一種

20、強(qiáng)有力的競爭武器。,Collaboration Engineering,,應(yīng)用新領(lǐng)域,未有天地全新世界,＋,拓展工程疆域,工程運(yùn)作（應(yīng)用） 工程服務(wù),O模式：以應(yīng)用和服務(wù)為契機(jī),Outsourcing EngineeringOffshoring Engineering,Operation并不局限于維修、銷售和生產(chǎn)管理，還要擴(kuò)大到市場營銷、物流和全球供應(yīng)鏈管理。不要以為它們只是商人的專利，21世紀(jì)工程師在此更有作為。要對operati

21、on有一個更加開闊的理解和作為。,2007年11月，美國國家科學(xué)理事會（NSB）發(fā)表報告《大力推進(jìn)工程教育改革》，把全球工程環(huán)境的急速變化列為工程教育面臨的第一位挑戰(zhàn)。全球工程環(huán)境的變化包括三個方面：一是市場、企業(yè)和供應(yīng)鏈已經(jīng)更大程度的國際化；二是工程服務(wù)開始成為能夠提供它的那些國家的最大的價值源泉；三是基本的工程能力（如工程原理性知識）已經(jīng)成為可以從許多國家的廉價工程師那里唾手可得的“日常用品”，同時原本在本土完成的工程任務(wù)開始地大量

22、轉(zhuǎn)移到海外。,Moving Forward to Improve Engineering Education,為了響應(yīng)不斷變化的外部環(huán)境，美國的工程師需要一套新的技能，這一技能是海外的廉價工程師不能輕易獲得的。因為技術(shù)不斷向社會滲透，即使是最近幾年，工程的驅(qū)動力也不斷發(fā)生變化。工程和社會兩個系統(tǒng)，越來越緊密聯(lián)系在一起。工程思維必須能夠解決傳統(tǒng)工程問題的復(fù)雜關(guān)系，同時還要把人類和環(huán)境問題視為其中的主要因素。除了現(xiàn)代教育體系可以提供的分析能

23、力外，企業(yè)還需要工程師有激情，能系統(tǒng)地考慮問題，具有創(chuàng)新能力和在多元文化環(huán)境下工作的能力，理解工程中的商業(yè)環(huán)境，擁有跨學(xué)科技能、溝通技能、領(lǐng)導(dǎo)能力和環(huán)境適應(yīng)能力，以及終身學(xué)習(xí)的渴求。這類工程師不同于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)下培育出來的工程師。美國的工科學(xué)生還需要為更寬廣的職業(yè)道路做好準(zhǔn)備，包括管理和營銷。有些工程師花費(fèi)相對較少的時間在工程實踐上，一般是六年；然后他們轉(zhuǎn)入諸如管理類的工作崗位，因為僅僅受過工程訓(xùn)練是不夠的。基于對工程原理和實踐的廣泛

24、認(rèn)識，工程師應(yīng)該成為具有較強(qiáng)適應(yīng)能力的領(lǐng)導(dǎo)者。如果通過這些途徑進(jìn)行工程教育改革，就可能改善工程師的就業(yè)前景，吸引并留住來自全美的高素質(zhì)學(xué)生，并培養(yǎng)他們解決未來復(fù)雜的工程和社會問題的能力。,2008年2月，美國工程院（NAE）發(fā)表報告《工程外包：事實、未知數(shù)和潛在意義》，闡述了工程企業(yè)全球運(yùn)作環(huán)境的變化和工程外包的趨勢與影響，分析了軟件工程、汽車、制藥、個人計算機(jī)、建筑服務(wù)和半導(dǎo)體等6個主要工業(yè)部門的外包現(xiàn)狀，揭示了現(xiàn)有知識準(zhǔn)備的差距和未

25、來的研究領(lǐng)域；對美國工程企業(yè)、教育機(jī)構(gòu)、工業(yè)、政府、工程界和工程師個人指出這個環(huán)境變化說蘊(yùn)含的意義，強(qiáng)調(diào)隨著具有重要工程內(nèi)容的外包服務(wù)的增加，必然導(dǎo)致IT技術(shù)的日益進(jìn)步和對某些技術(shù)能力需求的增加；報告還用較大的篇幅，匯總了工程外包影響工程教育和公共政策的多方討論意見。,The Offshoring of Engineering：Facts, Unknowns, and Potential Implications,基于現(xiàn)代工程環(huán)境的工程

26、教育哲學(xué)學(xué)習(xí)鏈－教育鏈工程鏈－價值鏈,哈佛大學(xué)商學(xué)院教授邁克爾·波特提出過一個所謂“價值鏈”（Value Chain）概念，用以概括企業(yè)內(nèi)部所有創(chuàng)造價值的活動過程。波特認(rèn)為，“每一個企業(yè)都是在設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、配送和輔助其產(chǎn)品的過程中進(jìn)行種種活動的集合體。集合體的所有這些活動可以用一個價值鏈表達(dá)?！逼髽I(yè)的價值創(chuàng)造分為基本活動和輔助活動兩類，各自均由一系列活動構(gòu)成：基本活動包括進(jìn)貨物流、生產(chǎn)作業(yè)、出貨物流、市場營銷、售后服務(wù)

27、等五個環(huán)節(jié)的活動；輔助活動則包括采購、技術(shù)開發(fā)、人力資源管理和企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施四項活動。,,I,,O,第一，大學(xué)諸項功能對資源爭奪的日趨激烈， 使教育功能處于明顯的劣勢。育人 pk 成果,第二，理科價值取向和標(biāo)準(zhǔn)的一統(tǒng)天下， 讓其他所有學(xué)科的價值觀遭受嚴(yán)重扭曲。實學(xué) pk 虛文,第三，強(qiáng)調(diào)個人“業(yè)績”的獎勵系統(tǒng)的庸俗運(yùn)作， 摧殘了學(xué)術(shù)應(yīng)有的良知。奉獻(xiàn) pk 先富,學(xué)校的亞環(huán)境,,CDIO的實施環(huán)境,