國際創新型工程教育模式中國化研究述評

陳冬松（吉林化工學院高等教育研究所，吉林吉林，132022）

國際創新型工程教育模式中國化研究述評

陳冬松（吉林化工學院高等教育研究所，吉林吉林，132022）

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。自引入中國后，各高校紛紛根據自身實際狀況進行研究與實踐，取得了一定的成果。從人才培養模式、課程教學改革、課程體系建設和專業建設等幾方面對國際創新型工程教育模式CDIO中國化的探索與研究進行總結與梳理，并進行了分析與思考，以期為我國工程教育改革提供借鑒與參考。

CDIO；工程教育模式；創新；中國化；述評

當代高等工程教育改革的基本趨勢之一是由自上而下的精英主導的“理論導向”型轉向自下而上的大眾主導的“實踐導向”型，而近年在我國逐漸興起的CDIO工程教育模式改革正順應了這一趨勢，也是促使“理論”與“實踐”問題得以解決的方式之一。因此，自CDIO國際創新型工程教育模式引入我國以后，各高校、社會紛紛根據自身的實際狀況進行研究與應用，已取得了階段性成果。鑒于此，本文擬對CDIO國際創新型工程教育中國化研究進行系統地梳理，并在此基礎上進行分析與歸納，以期能為我國高等工程教育的改革提供參考。

一、國際創新型工程教育模式

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，是由美國麻省理工學院、瑞典哥德堡查爾姆斯技術學院、瑞典皇家技術學院和瑞典林克平大學等4所工程技術大學發起的一項工程教育改革計劃，并向校友、公司、Knut and Alice Wallenberg基金會共同籌得近2000萬美元的資助，并成立了以CDIO命名的國際合作組織。以產品生命周期的四個環節—構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate）代表四個教育和實踐訓練環節，為學生提供實踐、理論課程之間有機知識關聯的教學情景，鼓勵學生以主動的方式學習工程。目前已經有包括丹麥、芬蘭、法國、南非、新加坡、中國等國在內的20多所大學加入到CDIO合作組織中，共同繼續開發和完善CDIO教學模式［1］。CDIO的理念不僅繼承和發展了歐美20多年來工程教育改革的理念，也是一整套符合工程科技人才成長規律和特點的教育模式，它通過各種教學方法彌補工程專業人才的某些不足，旨在培養全面發展的創新型工程科技人才。

二、中國化CDIO工程教育模式的研究與探索

CDIO是國際創新型工程教育模式，而它的中國化有利于培養我國大學生的創新精神和實踐能力，有利于我國高等工程教育的改革和國際化。各高校紛紛緊密結合中國工程教育實際，以思想為先導，項目設計為導向，轉變教學模式，多方面進行配合，積極促進工程教育改革，創造出有中國特色的CDIO工程教育改革模式。縱觀CDIO中國化的研究成果，國內主要從四個方面進行了改革：人才培養模式、課程教學改革、課程體系建設和專業建設，將理論教學與實踐教學有機結合，為我國工程教育改革提供了實踐與經驗，為進一步促進改革奠定了基礎。同時，還有學者從其它角度對其進行了闡述與說明。

（一）人才培養模式改革

1.中國化X-CDIO人才培養模式的成果

汕頭大學工學院率先提出了以設計為導向、將素質教育與CDIO四大能力相結合并結合中國實際的EIP-CDIO人才培養模式，即注重職業道德（Ethics）、誠信（Integrity）和職業素質（Professionalism）與CDIO的有機結合，在培養過程中注重人文精神的熏陶，使培養出的工程師具備良好的職業道德、誠實正直、富有責任感［2］。

有學者還提出了CIO-CDIO的人才培養模式。他認為未來對工程人才的要求除了良好的工程訓練外，還應具備本專業之外的相關知識和技能，并能適應圍繞工程展開跨專業、跨學科的工作和研究。因此，在CDIO的基礎上，提出了注重復合型（Compound）、創新型（Innovative）和開放型（Open）與CDIO有機結合的培養模式，使培養出的工程師在掌握各種基本技能的同時，更加適應現代社會的要求，成為思維開放、具有創新性的復合型人才［3］。

北京石油化工學院和石家莊鐵路職業技術學院根據自身學校的特點，提出了CEC-CDIO的人才培養模式，即注重校企合作（C:College學院，E:Enterprises企業，C:Cooperation合作）與CDIO有機結合的新模式：遵循以能力為目標，以施工項目為載體，校企結合，做中學原則，并設置通識課程板塊、自然科學基礎板塊、技術技能板塊、職業技能板塊和拓展技能板塊等五個課程板塊，在學習階段采用WPPF（Work-基于工作、Problem-基于問題、Project Orient-基于項目導向、Forum-基于論壇）的教學模式［4，5］。

2.理念化與模式化CDIO在人才培養模式中的應用

自CDIO引入我國以來，學者們紛紛探討其特點與意義，并結合中國實際，研究理念化與模式化CDIO在工程人才培養中的應用。主要有以下幾方面的探索：倡導工程教育的CDIO理念在大學生中的滲透；規劃并調整基于現代工程環境下的學科課程體系；建立以項目為導向的體驗式教學環境；實施主動學習與綜合學習的新型“教”、“學”方法；探索非傳統的學習評價方法以及CDIO給我們帶來的啟示與思考。

（二）課程教學改革與課程體系建設

縱觀CDIO應用的研究成果，主要還是在課程教學改革與課程體系建設這方面運用較多，以清華大學見長。比較有代表性的研究成果有：清華大學工業工程系開展了“數據結構及算法”和“數據庫系統原理”兩門必修課程的研究與實踐，以CDIO的四個階段性的工程內容為學生能力培養目標的理念，將工程教育視為一系列的服務性工程產品過程，并提煉出一個以科系整體為單位進行考量的知識傳播和創造模式的課程教學改革；另外，清華大學精密儀器與機械學系在機械基礎實踐教學中也采用了CDIO的教學理念與標準，首先對學生工程能力培養進行了國內外的對比，分析出我國存在的不足，并針對機械基礎實踐課進行了相應的改革，分別對課程目標、課程內容、教學方法、課程考核進行了探究與實踐的課程體系改革。

各高校也在根據自身課程、學生的不同特點進行改革。在教學模式改革過程中，首先對現有的教學模式進行分析，指出其問題和不足，并提出如何在課程教學中實施CDIO工程教育模式，即采用案例教學法、課堂討論法、項目教學法等方式，積極發動學生參與教學實踐，建立以產品為導向的工程價值觀和不畏困難的工程師態度。此外，在大學英語課程教學模式中也在倡導CDIO理念的滲透與應用，特別是在高職英語教學中也采用了此模式：根據高職院校以就業為導向的特點，以“就業英語”作為項目，讓學生進行構思、設計、實施和運行，使學生既鍛煉了英語的運用能力，又提高其合作與溝通能力，并收到良好效果。

在課程體系建設過程中，分別在教育觀念、課程目標、教學模式、教學方法、質量考核標準等幾方面進行改革，以CDIO教育模式對課程進行構思、設計、實施和運行，達到培養學生團隊協作精神、增強學生實踐能力、提升專業素養的目的。上述改革所涉及的課程包括管理類課程、工程類課程、電子信息類課程、計算機類課程。

（三）專業建設

相對課程教學與建設的改革而言，在專業建設過程中引入CDIO工程教育模式也是不可或缺的。專業建設也是以課程為單元的，主要實施改革的專業包括信息管理類專業、工科計算機教育、工程技術類專業等，分別從專業的培養目標、課程體系設置、軟硬件環境、實踐教學等方面結合CDIO進行改革，取得了良好的效果。

由此可見，人才培養模式、課程教學改革、課程體系建設和專業建設這四者是相互包含、相互依托的，專業建設中包含著課程教學改革和課程體系建設，而課程教學改革又寓于課程體系改革之中，而后三者的改革又共同支撐著人才培養模式改革。因此，我國中國化CDIO工程教育模式已取得了階段性成果，對我國今后的工程教育有著不可估量的借鑒與啟示作用，對于進一步構建卓有成效的工程教育人才培養模式奠定了基礎。

（四）其他角度的研究成果

此外，有學者還將CDIO工程教育理念滲透到大學生現代工程意識培養、就業指導課程教學模式、工程類大學生學業評價、課程訓練項目等方面，同時還應用于高職教學的“軟技能”訓練以及教學改革與實踐，并構建了以硬技能為支撐、軟技能為拓展的T-CDIO課程體系［6］。

清華大學教育研究所李曼麗教授用歷史對CDIO及其應用前景進行解讀，認為CDIO是對當前工程教育“理論”與“實踐”問題的一種解決方式，只是解決目前工程教育困境諸多解決方案中的一種，就其本身而言，對于不同國家、不同層次、不同具體情況的學校可能會有積極的啟發意義，但并不意味著是唯一可借鑒的做法［1］；有學者還通過對CDIO教學大綱的解讀，進一步分析工程教育培養模式，建立新的課程體系以及改進其教學模式；同時，浙江大學電氣工程學院根據CDIO應用的實際狀況，提出了基于約束條件的CDIO/DEC-D:（Decompose）分解、E:（Combine）組合、E:（Empower）驅動-漸進部署模式，并通過運用這三個關鍵流程，幫助我們在CDIO理念和標準方法的指導下，充分考慮實際約束條件的限制，進行CDIO模式的有效部署。寧波大學教師教育學院副研究員熊和平把CDIO與問題教學、項目教學、典型產品組織教學以及“做中學”進行了對比和分析，闡述了CDIO在當今高等工程教育改革存在誤解與風險的規避，使改革者堅持科學正確地認識，使這一模式發揮更大的作用。

三、CDIO工程教育模式中國化的思考

CDIO工程教育改革是關乎我國高等工程教育人才培養創新的一項重要舉措。而作為一種“舶來品”，CDIO國際工程教育模式同樣需要我們對其進行“安檢”，我們不僅要采取“拿來主義”，而且還要取其精華，真正創建出具有中國特色的工程教育改革模式，不然可能會造成“東施效顰”的風險。在我們采用最新的改革模式的同時，不禁會給我們帶來一些思考。

（一）轉變思想觀念

當CDIO國際工程教育模式從國外引入中國，誠然，讓人有一種耳目一新之感，但是它的理念和內涵與我們曾經嘗試過的工程教育模式既有根本的區別，又有一定的聯系。因此，改革要成功，觀念需先行。要轉變過去基本上以培養科學家為目標的、模式單一的工程教育模式。要求改革者轉變觀念：高校不僅是一個教授知識的地方，而且還是一個提供經驗的場所，只有為企業和社會輸送有實際工作經驗和能力的勞動者，才能徹底破解高等工程教育中的知識傳授與能力培養二元對立的跨世紀難題。把培養科學家與優秀的工程師和技術人員有機結合起來，以達到知識與能力培養雙贏的目的。

（二）培養目標定位

在我們運用CDIO國際工程教育模式的同時，應思考的是培養目標定位問題。我們必須清楚CDIO國際工程教育模式適合在何種類別、規模的工程院校進行，最適合在何種學科專業的范圍內試點，進行到何種程度。我們應根據自身實際，先將學校的培養目標進行定位，初步形成一個未來努力的方向。之后，才可以采用漸進式的引入、形成基于我國國情、不同校情的大工程思想背景下的CDIO工程教育模式人才培養方案。同時，應與其他試點院校相互交流、溝通，踏實地做好每一步工作，以爭取更多的資源支持。

（三）師資培訓

教師在學生的培養過程中起著至關重要的作用。實施CDIO工程教育模式最關鍵的是要激勵教師，并讓教師具備其相關能力。但是，工程院校由于師資力量的不足或欠缺，直接影響了適應國際市場競爭人才的培養。據麥肯錫咨詢公司的研究報告統計，中國的工科畢業生只有不到10%適合在跨國公司工作［7］。因此，我們應積極采取措施，彌補師資薄弱的環節。一方面可以通過各種規章制度在教師、管理者和學生中形成工作規范和約束機制；另一方面，也可以采用教師到企業掛職鍛煉，舉行經驗交流會、研討會和產業實踐等方式提高教師CDIO的各方面技能。

（四）高層管理者的支持

在CDIO工程教育模式的進展過程中，我們還要得到高層管理者的支持與幫助。首先，要在政策上支持CDIO工程教育模式的實施；其次，要在人力、物力和財力方面給予支持。因為CDIO工程教育模式的實施需要相關政策、實踐基地、實驗室的支持，而其構建或更新需要一定的人力、物力和財力，這就需要高層管理者充分認識其利弊，從學校未來發展的大局出發，審時度勢，為CDIO工程教育模式在我國的開展創造優越條件，以促進工程教育培養模式改革的順利進行。

總之，我國傳統的以知識傳授為取向的工程教育模式，在很大程度上存在著重理論輕實踐、強調個人學術能力而忽視團隊協作精神、重視知識學習而忽視開拓創新能力培養等問題，而CDIO工程教育模式的引入，大大改變了這一趨勢，我國高校、學者在不同領域紛紛采用這一模式，為高等工程教育改革作出了貢獻，同時我們還需要全盤考量各個環節與影響因素，要不斷地進行思考，在科學的方法論指導與嚴謹的行動中推進改革。

［1］ 李曼麗.用歷史解讀CDIO及其應用前景［J］.清華大學教育研究，2008（10）.

［2］ 顧佩華.從CDIO到EIP-CDIO—汕頭大學工程教育與人才培養模式探索［J］.高等工程教育研究，2008（1）.

［3］ 張奇，唐奇良.高等工程教育CIO-CDIO培養模式研究［J］.教育與職業，2009（1）.

［4］ 張慧平.基于CDIO教育理念的自動化課程的改革與實踐［J］.電氣電子教學學報，2009（9）.

［5］ 李振濤.基于CEC-CDIO的就業指導課程教學模式改革［J］.職業教育研究，2009（10）.

［6］ 徐兵，孫海泉.T-CDIO課程體系的構建與實踐［J］.高等工程教育研究，2009（2）.

［7］ 熊和平，岳愛臣.CDIO工程教育模式：誤解的澄明與風險的規避［J］.高等工程教育研究，2009（5）.

CHEN Dong-song

Engineering education model of CDIO is the latest achievement of international engineering education reform in recent years.Since its introduction into China，various universities carry out studies and practice according to their own actual situation and have made certain achievements.This paper summarizes and combs the investigation and study of International Innovation Mode of Engineering Education CDIO with Chinese characteristics from four aspects:talent training modes，curriculum teaching reform，curriculum system construction and professional construction，conducts analysis and thinking and finally expect to provide experience and reference for Chinese engineering education reform.

CDIO；engineering education model；innovation；Chinese characteristics；review

G642

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陳冬松（1978），女，講師，碩士，研究方向為高等教育學。