CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得Knut and Alice Wallenberg基金会近2000万美元巨额资助,经过四年的探索研究,创立了 CDIO 工程教育理念,并成立了以 CDIO命名的国际合作组织。
简介
CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体 ,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
CDIO 的理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念,更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。瑞典国家高教署(Swedish National Agency for Higher Educa 2tion) 2005年采用这12条标准对本国100个工程学位计划进行评估,结果表明,新标准比原标准适应面更宽,更利于提高质量,尤为重要的是新标准为工程教育的系统化发展提供了基础。迄今为止,已有几十所世界著名大学加入了CDIO组织,其机械系和航空航天系全面采用CDIO工程教育理念和教学大纲,取得了良好效果,按CDIO模式培养的学生深受社会与企业欢迎。
主要内容
CDIO包括了三个核心文件:1个愿景、1个大纲和12条标准。它的愿景为学生提供一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的构思-设计-实现-运行(CDIO)过程的背景环境基础上的工程教育。它的大纲首次将工程师必须具备的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和整个CDIO全过程能力以逐级细化的方式表达出来(3级、70条、400多款),使工程教育改革具有更加明确的方向性、系统性。它12条标准对整个模式的实施和检验进行了系统的、全面的指引,使得工程教育改革具体化、可操作、可测量,并对学生和教师都具有重要指导意义。CDIO体现了系统性、科学性和先进性的统一,代表了当代工程教育的发展趋势。
标准
标准1 以CDIO 为基本环境
学校使命和专业目标在什么程度上反映了CDIO的理念 ,即把产品、 过程或系统的构思、 设计、 实施和运行作为工程教育的环境?
技术知识和能力的教学实践在多大程度上以产品、 过程或系统的生产周期作为工程教育的框架或环境?
标准2 学习目标
从具体学习成果看 ,基本个人能力、 人际能力和对产品、 过程和系统的构建能力在多大程度上满足专业目标并经过专业利益相关者的检验?
专业利益相关者是怎样参与学生必需达到的各种能力和水平标准的制定的?
标准3 一体化教学计划
个人能力、 人际能力和对产品、 过程和系统的构建能力是如何反映在培养计划中的?
培养计划的设计在什么程度上做到了各学科之间相互支撑 ,并明确地将基本个人能力、 人际能力和对产品、 过程和系统构建能力的培养融于其中?
标准4 工程导论
工程导论在多大的程度上激发了学生在相应核心工程领域的应用方面的兴趣和动力?
标准5 设计-实现经验
培养计划是否包含至少两个设计 - 实现经历(其中一个为基本水平 ,一个为高级水平)?
在课内外活动中学生有多少机会参与产品、过程和系统的构思、 设计、 实施和运行?
标准6 工程实践场所
实践场所和其他学习环境怎样支持学生动手和直接经验的学习?
学生有多大机会在现代工程软件和实验室内发展其从事产品、 过程和系统建构的知识、 能力和态度?
实践场所是否以学生为中心、 方便、 易进入并易于交流?
标准7 综合性学习经验
综合性的学习经验能否帮助学生取得学科知识以及基本个人能力、 人际能力和产品、 过程和系统构建能力?
综合性学习经验如何将学科学习和工程职业训练融合在一起?
标准8 主动学习
主动学习和经验学习方法怎样在 CDIO环境下促进专业目标的达成?
教和学的方法中在多大程度上基于学生自己的思考和解决问题的活动?
标准9 教师能力的提升
用于提升教师基本个人能力和人际能力以及产品、 过程和系统构建能力的举措能得到怎样的支持和鼓励?
标准10 教师教学能力的提高
有哪些措施用来提高教师在一体化学习经验、 运用主动和经验学习方法以及学生考核等方面的能力?
标准11 学生考核
学生的基本个人能力和人际能力 ,产品、 过程和系统构建能力以及学科知识如何融入专业考核之中?
这些考核如何度量和记录?
学生在何种程度上达到专业目标?
标准12 专业评估
有无针对CDIO12条标准的系统化评估过程?
评估结果在多大程度上反馈给学生、 教师以及其他利益相关者 ,以促进持续改进?
专业教育有哪些效果和影响?
能力大纲
技术知识和推理能力
基础科学知识
核心工程基础知识
高级工程基础知识
个人职业技能和职业道德
工程推理和解决问题
认识和系统表述问题
建立模型
判断和定性分析
带不确定性因素分析
解决方法和建议
实验中探寻知识
建立假设
查询相关书刊或者电子文献
实验探索
假设检验和论证
系统思维
整体思维
系统内的紧急性和互交性
确定优先级和焦点
决议时权衡、判断和平衡
个人技能和态度
主动和愿意冒险
执着与变通
创造性思维
批评性思维
自省个人的知识、技能、态度
求知欲和终生学习
时间和资源的管理
职业技能和道德
职业道德、正直、责任感和负责任
职业行为
主动规划个人职业
与世界工程界保持同步
人际交往技能:团队协作和交流
团队精神
组建高效团队
团队工作运行
团队成长和演变
领导能力
技术协作
交流
交流战略
交流结构
写作交流
电子和多媒体交流
图表交流
口头表达和人际交流
外语交流
英语
其他欧洲语言
其他外语
企业和社会的构思,设计,实施和运行
外部和社会环境
工程师的角色和责任
工程界对社会的影响
社会对工程界的规范
历史和文化环境
现时的焦点和价值观
发展全球观
企业及商业环境
认识不同的企业文化
企业策略,目标和计划
技术创业
成功地在一个团队中工作
构思与工程系统(conceiving and engineering system)
设立系统目标和要求
定义功能,概念和体系结构
系统建模并确保目标可能达成
项目发展的管理
设计
设计过程
设计过程分期与方法
设计中对知识的利用
学科专业设计
跨学科专业设计
多体综合设计
实施
设计实施的过程
硬件制造过程
软件实现过程
硬件,软件的结合
测试,验证,认证以及取得证书
实施过程管理
运行
设计和优化操作
培训及操作
支持系统的生命周期
系统改进和演变
弃置处理与产品报废问题
运行管理
大连东软学院
大连东软信息学院基于“教育创造学生价值”的理念,借鉴 CDIO 工程教育模式、在继承 CDIO 的基础上,创造性地将 CDIO 中国化和该校化,在充分考虑学生、教师、产业和社会等利益相关者的需求基础上,结合中国高等教育的实际和 IT 行业的人才需求标准,针对学院IT 专业的设置情况,对 CDIO 能力培养大纲做了继承基础上的创新,构建了具有东软特色的 TOPCARES-CDIO “八大能力”指标体系。
“TOPCARES”作为大连东软信息学院人才能力培养的最高关注,其每一个字母代表学生应当具备的一种能力,具体是指,T(Technical Knowledge and Reasoning)技术知识与推理能力,O(Open Minded and Innovation)开放式思维与创新,P(Personal and Professional Skills)个人职业能力,C(Communication and Teamwork)沟通表达与团队工作,A(Attitude and Manner)态度与习惯,R(Responsibility)责任感,E(Ethical Values)价值观,S(Social Value Created by Application Practice)实践应用创造社会价值。
TOPCARES-CDIO的核心是一体化教育,是对传统教育理念和模式的一次突破。比如在课程设置方面,传统的培养思路是,要培养什么能力,就增加哪门课程。而CDIO强调的是一体化,是把学生要培养的这些能力和要提升的素质贯穿于四年学习的各个方面。大学人才培养的瓶颈往往在与社会脱节,缺乏对学生实践能力的培养。在大连东软信息学院的教学改革中,学校要求所有课程都要以具体的实践项目贯穿教学,让学生在项目实践中循序渐进系统掌握八大核心能力。
TOPCARES模型的解释:
东软领导者关键胜任能力模型TOPCARES,内容如下:
促进团队协作 Team Collaboration;
跨文化开放性 Open Minded
关注员工发展 People Development
关注客户伙伴 Customer Partnering
追求持续改善 Aggressively Pursue Improvement
成为价值典范 Role Model
推动卓越运营 Excellent Operations
敏锐战略决策 Strategic Decision Making
成都东软学院
实施“面向职业岗位的课程体系设计的反向推导流程”,即根据市场对IT人才的能力结构需求确立培养计划及目标,制定模块化的课程体系。
在学院进行TC教学改革以来,针对全院各个教学团队、各个系别之间教学进度有差异的实际情况下,专门设置了各种形式多样、丰富的专业对口协会联盟,以求“教育反哺”,既积极调动学生的学习热情又达到了技术知识共享的良性目的,不得不说这样也更能提升学生的学习兴趣。在计科系三个教育团队的管理之下,全系每个班为一个单位设置班级主页。就其他方面来说,协会联盟也是一个很好促进教师改进教学的方式。原因在于协会联盟当中组织和运作的操作盘手都是学生自己,协会联盟吸收全系一切对于协会联盟有帮助的各方面领域精英,而这部分优秀学员不变的特点是有上进心、积极性、为加入协会而努力学习钻研计算机软件技术;继而反哺给全系其他同学,这是一个颇见效益的举措。
在诸多理工类院校中,我院之所以独秀的优势所在。王宏老师就这方面讲解道:“我院着重培养学生的实践动手能力,只要控制好学生沉迷网络游戏这一方面,使学生沉迷与网络游戏的这股子韧劲儿用到学习上并想方设法使这一优势可以无限扩大化,那么就足以使我院学生在同一档次各院校当中赶超其他院校。”谈及我院优秀的师资队伍,王宏老师娓娓说道:“我院教师队伍建设既有优势也不可避免的存在劣势,优势是大家有目共睹的,广大教师无论知识水平或是技术水平都能很快的更新,跟得上高校教学节奏;而劣势在于师资队伍趋于年轻化,教学经验上难免有不足,很多方面都在摸索适合现当代教育模式的育人程式。”
试点高校