1、CDIO大纲与实施标准分析汕头大学 沈民奋 教授2009-3-29三个核心问题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 (Knowledge, Skill, Attitude)、 能力和态度？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(Learning Outcome)是什么呢？由此提出 CDIO教学大纲（ Syllabus）。v 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，这些能力保证学生在实际的社会和企业 背景环境 (Context)下的团队工作中发挥重要作用。v CDIO工程教育模式（ Initiative）为我们
2、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识、能力及态度的完整内容，即我们希望获得的教学效果。vCDIO教学大纲的发展过程：v 1 教学大纲 （ Syllabus） 工程教育所需的重要文件，也是对教学效果（ Learning Outcome）的全面描述。v 2 制定过程 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，由此获得现代工程教育改革的解决方案。v 3 主要特点 这些知识和能力的主题内容 (Topics)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学效果真正发
3、挥作用。需要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 CDIO培养模式（ Initiative）。v 目的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 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程产品、过程及系统。v 换句话说：需要把构思设计实现运行（ CDIO）作为工程教育的环境背景（ Context, not Content），由此获得一系列详细而合理的教学目标和教学效果。v 1-CDIO教学大纲，就是要建立一个清晰、完整、
4、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。v 2-根据工程师的职能而制定的 CDIO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。这一点在 MIT表现得非常突出。v 3-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 4年里经历系统及产品的 CDIO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。教学大纲除了对技术学科知识（第 1部分）的教学效果进行说明外，还特别强调个人能力 (Personal)、人际协调能力 (In
5、terpersonal)、产品、过程及系统构建能力等方面的教学效果。个人的学习效果（第 2部分）主要集中在学生个人的认知与感情的发展上，包括工程推理和解决问题能力、实验能力与知识探索能力、系统思维能力、创造性思维能力、批判性思维能力以及职业道德等方面。人际协调能力的学习效果（第 3部分）主要集中在个人与团体之间的互动 (Interact)上，如团队工作能力、领导能力和沟通能力等。产品、过程和系统的构建能力 (Building Skill)（第 4部分）则强调在企业、商业和社会环境中，对产品、过程和系统进行构思、设计、实现与运行的能力。 v CDIO教学大纲的内容和结构v 目标：v 1.建立一个
6、基本原理清晰的结构。v 2.获得一个合理的高级目标集。v 3.提供清晰、完整和系统的主题集，可以实现和评估。v 大纲的出发点是：工程师为改善人类生活而构建产品、过程和系统。为使学生更好地进入当代工程职业领域，必须具备一个工程师的基本功能 应能够在现代的团队环境中去构思 -设计 -实现 -运作复杂的且具有附加值的工程产品、过程和系统。另外，还期望他们成为具有独立思考能力的成熟的个体。v 图中给出了大纲的第一层中 “ 1技术知识和推理 ” 下面的第二层具体内容及其关系。现代工程基于 “ 基础科学知识 (1.1)” 。 “ 核心工程基础知识 (1.2)” 则是基于核心科学的， “ 高级工程基础知识(
7、1.3)” 使学生拥有实际工作所必备的能力。 v 把技术知识和推理能力放在教学大纲的最前面，目的是提醒人们 技术基础知识的深层应用是工程教育的基本目标。教学大纲中保留了包括工科毕业生所需的所有知识、能力和态度这三部分的内容。v 另外，大纲尽量对所有的专业使用明确的术语，以便在不同的工程领域的具体应用时，可对这些术语进行转译和解释。v CDIO教学大纲：技术知识和推理的第 2层关系1.3 高级工程基础知识1.2 核心工程基础知识1.1 基础科学知识下图给出了 “2. 个人能力、职业技能和职业道德 ”与 “3. 人际协调能力 ”的第二层内容及关系：2.4 个人能力和态度2.5 职业能力和职业道德3.1 多学科团队协作3.2 沟通3.3 外语交流2.1 工程推理和问题解决2.2 实验与知识发现2.3 系统思维
