基于CDIO工程教育改革的探索与实践顾佩华.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,顾佩华,2010/4/24,北京西郊宾馆,基于,CDIO,工程教育改革的,探索与实践,1,.,目录,工程教育改革的背景和必要性,CDIO,工程教育理念与方法,汕头大学工程教育改革与实践,观察与思考,2,国家主席胡锦涛同志说,:,“,我们要始终把培养造就高素质人才作为根本大计，努力建设宏大的创新型人才队伍。人才是事业发展最可宝贵的财富。世界范围的综合国力竞争，归根到底是人才特别是创新型人才的竞争。社会主义现代化事业的不断发展和创新，归根到底有赖于各方面创新型人才的创造性思维和创造性活动。,”,-,2008,年,11,月,7,日在北京人民大会堂召开庆祝神舟七号载人航天飞行圆满成功大会的讲话,工程教育改革的背景和必要性,3,前美国工程院院长,Richard Morrow,说：,the nation with the best engineering talent is in possession of the core ingredient of comparative economic and industrial advantage.,“拥有最优秀工程人才的国家就已经拥有了取得经济和工业相对优势的核心原料”,-The Green Report-Engineering Education for a Changing World ASEE 1994,工程教育改革的背景和必要性,4,2001,年我国加入了世界贸易组织（,WTO,），,经济与社会得到了快速的发展，并逐步开始融入全球一体化的浪潮之中，这一变革，也正在对高等工程教育产生很大的影响，必须主动融入到全球经济和社会的大循环中去，并符合全球化的趋向。,这一切都在促使变革,中国工程教育现状与挑战,中国工程教育取得的成绩：,规模扩大：,在校生数由,1998,年,的,780,万,上升到,2005,年,的,2300,万,入学率提高：,由,1998,年,的,9,.8%,上升到,2005,年,的,21,%,投入增加：,（,1996,2004,年）教育经费总值增加,142,，占,GDP,比重由,2.5%,上升到,2.9,设施改善,学科建设进展,国际交流合作增加,目前面临的问题：,科学教育导向、模式比较单一,层次不够清晰,(,模糊,),实践能力有待加强,经费不够充足,收费提高，困难学生增加,就业问题，供需矛盾,全球经济一体化与挑战,工程教育改革的背景和必要性,5,20,世纪中期以来，工程教育主要是以在实际操作能力为主、主要考核的是工程师们的实际工作能力。随着工程科学的发展，工程教育越来越偏重工程科学和复杂的分析工具，而逐渐和实际操作能力相脱离。,对于毕业生专业技术知识的要求在不断提高；,工程人员必须拥有良好的团队协作精神、系统分析能力及实际动手能力，以适应现代化工程团队、新产品及新技术开发的需求。,工程教育的发展简述,经济全球化背景下，现代企业的需求,:,自,80,年代始，以计算机普及和互联网出现为主要特征的信息革命开始改变世界格局,材料科学、生命科学等科学的迅猛发展不可逆转地改变了工程实践,对学生和工程师提出了更高的要求，除掌握日益增加的专业知识和技能外，还要比以往更懂得人文方面，了解许多全球问题，敏于文化多样性和高效的交流能力，及主动学习和获取知识的能力,学生必须在规定的时间内，综合掌握这些领域的知识和能力,新技术快速发展对工程教育的影响,:,工程教育改革的背景和必要性,6,世界工程教育所面临的共同挑战是,在给定的学制内让学生获得更宽更深知识的同时获得足够的个人、人际交流能力和产品、系统和过程的建造能力,工程素质和能力,如果不对传统的课程体系、教学理念和学习方法等作出重大变革，战胜这个挑战将是一件不太可能完成的任务,工程教育改革的背景和必要性,7,MIT,，,Royal Institute of Technology,，,Chalmers University of Technology,，,Link,ping University,于,2000,年得到了,Knut and Alice Wallenberg,基金的资助，经过四年的探索研究后创立了,CDIO,工程教育理念，并于,2004,年成立了,CDIO,国际合作组织。,CDIO,代表构思（,conceive,）、,设计（,design,）、,实施（,implement,）、,运作（,operate,）；,它是现代工业产品从构思研发到运行乃至终结废弃的全生命过程；,CDIO,工程教育理念就是要以此全过程为载体培养学生的工程能力，包括个人的工程科学和技术知识，学生的终生学习能力、团队交流能力和大系统调控等方面的能力。,CDIO,简介,CDIO,工程教育理念和方法,8,CDIO,的核心内容为：,1,个愿景（,vision,）,1,个大纲,(Syllabus),对学生,4,个层面的能力要求,12,条标准,(12 Standards),对是否实践,CDIO,教学理念的判定标准,CDIO,的要求,CDIO,的愿景（,vision,）,是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,改革从培养目标、课程计划、教与学、实践场所、教师能力提高、,学生能力评估和改革质量评估等全方位进行,CDIO,改革的三个总体目标把学生培养成能够,:,熟练掌握技术基础知识；,领导和参与新产品和新系统的开发和运行；,了解技术的研究与发展对社会的重要性和战略影响。,CDIO,工程教育理念和方法,9,1,技术知识和推理,能力,2,个人职业技能和,态度,2.1,工程推理和解决问题的能力,2.1.1,发现问题和表述问题,2.1.2,建模,2.1.3,估计与定性分析,2.1.4,带有不确定性的分析,2.1.5,解决方法和建议,2.2,实验和发现知识,2.2.1,建立假设,2.2.2,查询印刷资料和电子文献,2.2.3,实验性的探索,2.2.4,假设检验与答辩,2.3,系统思维,2.3.1,全方位思维,2.3.2,系统的显现和交互作用,2.3.3,确定主次与重点,2.3.4,解决问题时的妥协、判断和平衡,2.4,个人能力和态度,2.4.1,主动性与愿意承担风险,2.4.2,执着与变通,2.4.3,创造性思维,2.4.4,批判性思维,2.4.5,了解个人的知识、能力和态度,2.4.6,求知欲和终身学习,2.4.7,时间和资源的管理,2.5,职业技能和态度,2.5.1,职业道德、正直、责任感并勇于负责,2.5.2,职业行为,2.5.3,主动规划个人职业,2.5.4,与世界工程发展保持同步,1.1,相关科学学知识,1.2,核心工程基础知识,1.3,高级,工程基础知识,CDIO,工程教育大纲和要求,CDIO,大纲的,4,个层面,复杂的工程系统（技术）,有成熟思维的个体（个人）,基于工程环境的现代团队（团队交流）,构思设计实施运行 （,CDIO,）,CDIO,工程教育理念和方法,10,3,人际交往能力：,团队工作和交流,3.1,团队工作,3.1.1,组建有效的团队,3.1.2,团队工作运行,3.1.3,团队成长和演变,3.1.4,领导能力,3.1.5,形成技术团队,3.2,交流,3.2.1,交流的策略,3.2.2,交流的结构,3.2.3,书面的交流,3.2.4,电子和多媒体交流,3.2.5,图表交流,3.2.6,口头表达和人际交流,3.3,使用外语的交流,3.3.1,英语,3.3.2,其他区域工业国的语言,3.3.3,其他语言,4.1,外部和社会背景环境,4.1.1,工程师的角色和责任,4.1.2,工程对社会的影响,4.1.3,社会对工程的规范,4.1.4,历史和文化背景环境,4.1.5,当代课题和价值观,4.1.6,发展全球观,4.2,企业与商业环境,4.2.1,重识不同的企业文化,4.2.2,企业战略，目标和规划,4.2.3,技术创业,4.2.4,成功地在一个组织中工作,4.3,系统的构思与工程化,4.3.1,设立系统目标和要求,4.3.2,定义功能、概念和结构,4.3.3,系统建模和确保目标实现,4.3.4,开发项目的管理,4.4,设计,4.4.1,设计过程,4.4.2,设计过程的分段与方法,4.4.3,知识在设计中的利用,4.4.4,单学科设计,4.4.5,多学科设计,4.4.6,多目标设计（,DFX,）,4.5,实施,4.5.1,设计实施过程,4.5.2,硬件制造过程,4.5.3,软件实现过程,4.5.4,硬，软件集成,4.5.5,测试，证实、验证和认证,4.5.6,实施过程的管理,4.6,运行,4.6.1,运行的设计和优化,4.6.2,培训与操作,4.6.3,支持系统的生命周期,4.6.4,系统改进和演变,4.6.5,弃置与（产品或系统）生命终结问题,4.6.6,运行管理,4,企业和社会环境下的构思、设计、实施和运行系统,CDIO,工程教育大纲和要求,CDIO,工程教育理念和方法,11,CDIO,的,12,条标准,背景环境,以,CDIO,为工程教育的背景,学习效果,经利益相关者认定的,CDIO,教学大纲,一体化课程计划,相互支撑的学科体系、知识和能力培养一体化,工程导论,引导学生对工程的兴趣，并为工程能力培养打下基础,设计,-,实现的经验,理解,CDIO,的结构与顺序、适应工程实践、理论知识和职业兴趣联系起来。,工程实践场所,一体化,CDIO,学习的基本资源，学生为中心、社会学习,一体化学习经验,同时学习技术基础知识和工程能力的经验,主动学习,-,操作、运用、分析和判断概念，如,合作和小组讨论、演示、辩论、概念提问,、,学习反馈,，,模仿工程实践进行如设计实现项目、仿真、个案研究,等经验学习,提高教师的工程实践能力,现有教师大多缺少工程实践背景，他们需要提高工程能力,提高教师的教学能力,CDIO,要求达到工程知识和,CDIO,能力双重效果，教与学的方法都需要改变,学习考核,考核机制对学习有直接的导向作用，多元（知识,+,能力）考核项目达到多元的培养目标,专业评估,对改革计划实施自身的评估，确定实施的效果和达至预期目标的效率，促进持续改进,CDIO,工程教育理念和方法,12,CDIO,教育改革的几个主要方面,以,CDIO,为工程教育的背景环境：,采用这样一个基本原理，此原理将产品、过程和系统生命周期的开发与运用 构思、设计、实现、运行作为工程教育的背景环境,一体化课程计划：,增加丰富的实践项目并辅以工业实习，利用课堂和现代学习场所,/,实验室使计划具有活泼的、实践的、团队的特色。及时与外界沟通，通过广泛评估与评价不断改进计划,.,一体化教学方法：,现实：学习的主动性能极大的提高学习效率，所以：应增加主动学习和动手实践；强调分析问题和解决问题的能力；增强概念方面的学习；加强学习反馈机制,.,实践场所：,将构思、设计、实现和运行经验融于,CDIO,学习环境中，设立支撑,C,、,D,、,I,、,O,活动的实践场所。,学习评估：,不同的能力用不同的方式进行考核，专业知识可用试卷或口头测验，而,CDIO,相关的能力则可采用记录、报告、自评、互评等等形式进行，考核方式的多样化促使学习方式广泛化，并能建立更完整可靠的评价系统,.,教师能力的提高,：现在的教师普遍缺少工程实践经验，而要他们指导学生工程实践能力的提高，他们自己就要提高；此外，因为要在学习过程中实现学生知识和能力的双重获取，教与学的方式就必须有所改变。,专业评估,：教学改革的方向、所取得的成绩和需要解决的问题都需要有规律地对照改革目标进行评估与反馈，达到持续改进,CDIO,工程教育理念和方法,13,首先要回答两个中心问题：,工程师需要具备哪些知识、能力和态度？,工程教育应如何使学生具备这些知识、能力和态度？,为什么需要,CDIO,？,因为现代工程师所从事的工作就是服务于现代工业产品从构思研发到运行改良乃至终结废弃的生命全过程,而在这个服务过程中他们不仅需要学科知识，而且需要具备个人能力、人际交流能力和产品、系统和过程的建造能力,-,工程实践能力,CDIO,工程教育理念和方法,14,要知道工程师需要具备什么样的知识、能力和态度，就要看现代工程师都在做些什么工作,现代工程师总是在领导或具体从事产品、过程或系统的构思、设计、实现和运行中的某个环节或全部过程,构思,设计,实现,运行,目标,概念设计,初步设计,施工设计,元件制造,系统整合、测试,全生命支持,演化,-,商业战略,-,技术战略,-,客户需求,-,目标,-,竞争,-,项目计划,-,商业计划,-,需求,-,功能,-,概念,-,技术,-,构建,-,平台计划,-,市场定位,-,法规,-,供应商,-,承诺,-,需求定位,-,模型开发,-,系统分析,-,系统解构,-,界面要求,-,元件设计,-,需求确认,-,失效和预案分析,-,确认设计,-,硬件制造,-,软件编程,-,资源,-,元件测试,-,元件改进,-,系统整合,-,系统测试,-,改进,-,取得认证,-,投产,-,交货,-,销售和铺货,-,运行,-,物流,-,客户服务,-,维护与维修,-,回收,-,升级,-,系统改进,-,产品家族扩张,-,退休,为什么需要,CDIO,？,CDIO,工程教育理念和方法,15,为什么需要,CDIO,？,要回答两个中心问题：,工程师需要具备哪些知识、能力和态度？,工程教育应当如何使学生具备这些知识、能力和素质？,然而，现在的工程教育却未能提供适当的机会让学生得到相应的知识、能力和态度,工业界对工程师素质要求的改变：如波音公司的,10,条要求,工程教育认证标准的改变：如,ABET,的,EC2000,的,11,条要求,所以在美欧：,20,世纪,90,年代开始大规模的工程教育改革,.,从,1970,年代起工业界要求工程教育增加对个人、人际交往和产品、过程和系统的建造能力的培养，例,1978,英国,“,Finiston,Report,”,伯纳德,戈登（,Bernard Gordon,A/D,转换器的发明者、美国国家技术奖章获得者、美国工程院工程教育戈登奖的捐赠人）在,1984,年,欧洲工程教育学会年会上说“全世界。都对工程教育的现状感到不甚满意”。,CDIO,工程教育理念和方法,16,要回答两个中心问题：,工程师需要具备哪些知识、能力和素质？,工程教育应当如何使学生具备这些知识、能力和态度？,CDIO,工程教育理念对第二个问题的回应：产品、过程或系统的构思、设计、实施和运行应该成为工程教育的背景环境，这是因为：,这些就是真正的工程师所做的工作,这样才能满足社会和工业界对工程教育的能力要求,这是培养工程学生掌握这些能力的最自然的环境,为什么需要,CDIO,？,CDIO,工程教育理念和方法,17,CDIO,改革要在专业层面上才能真正体现它的精髓（知识、能力和素质的一体化培养）,CDIO,采用各种学习方法，但这些方法本身不代表,CDIO,的全部，如：,基于问题的学习（,problem based learning,）,基于项目的学习（,project based learning,）,主动学习方法（,active learning,）,CDIO,不是：,典型案例组织教学（或解剖麻雀）,CDIO,同一些已有的概念有联系，但具有不同的内涵，如：,产学合作或产学研合作,“做中学”,CDIO,工程教育理念和方法,18,CDIO,教学改革是从工程教育的基本定位,-,培养满足社会需求的工程从业人员出发，首先以合格的现代工程师所必需具备的知识，能力和素质作为工程教育的教学大纲的基本内容，然后确立以,CDIO,为工程教育的背景环境，采取全面措施有效实现目标，并实现目标的自我更新和改革的持续发展。是符合科学发展观的一个改革理念。,CDIO,工程教育理念和方法,19,传统的工程教育模式主要以学科知识为核心，对历史、社会和环境的认知与责任方面的教育，工程的职业道德与诚信，以及团队意识培养有待加强，使得现代企业对高校培养的毕业生的认同感不太高。,为更好的实现工程教育改革目标，在,CDIO,的基础上，汕头大学提出建立一设计为导向的,EIP-CDIO,培养模式：即注重职业道德(,ethics)、,诚信(,integrity),和职业素质(,professionalism),培养并与构思设计实施运行进行有机结合的工程教育新模式。将职业道德和诚信（,EIP），,与构思设计实现运作(,CDIO),进行有机结合。,汕头大学,EIP-CDIO,理念,如何实施,CDIO,工程教育改革？,汕头大学的工程教育改革与实践,20,EIP-CDIO,教育改革目标,吸收世界先进的工程教育理念，建立符合国际工程师认证的课程体系，培养学生系统工程技术和创新能力。,提出新的,EIP,(Ethics,Integrity,Profession)-CDIO,培养模式，以职业道德和诚信为基础、设计为导向的开展以构思设计实施运行为指导思想的工程教育理念，形成工学院培养应用型人才的定位和本专业特色。,培养具有高度社会责任感、人格健全、良好职业素质、设计和创新能力，具备终生学习能力的、符合国际化标准的工程技术人才。,人才培养目标,汕头大学,EIP-CDIO,理念,汕头大学的工程教育改革与实践,21,课程,1,课程,2,知识,能力,素质,人才培养和核心课程体系改革,大纲（,Syllabi,）,/,课程学习结果,（,Learning Outcome,）比较矩阵图,教学大纲,课程,学习结果,培养目标,包括汕大学生特质培养,教学大纲,知识、能力、素质,的具体要求,学习结果,Learning outcome,知识、能力、素质,具体课程,课程体系,课程群模块,基于项目的学习,ProjectBased Learning,基于问题的学习,ProblemBased Learning,探究式的学习,InquiryBased Learning,主动学习和实践的教学方法,案例教学,Case studying,实习与实践,Internship&co-op.,Edu,分解和细化,教学方法,Teaching&Learning Methods,课程大纲,Curricula,教学大纲,Syllabi,目标,Goal,科研教学融合学习,Research&Teaching Integration,汕头大学的工程教育改革与实践,22,开设工程师职业道德课程，进行,EIP,能力的全面、系统性培养。,聘请国内外大师、跨国企业领袖等，开设一系列讲座、论坛（如世界工程师论坛、主题沙龙等），强化,EIP,教育与熏陶。,通过学生,EIP-CDIO,素质拓展训练营等各类活动，以生动活泼的形式将,EIP,传递给每一个学生。贯穿于,4,年的大学学习过程。,要求教师以身作则，教书育人，潜移默化，将优秀的职业风范传给学生。,通过教学、实践环节，训练学生处处以,EIP,要求自己，使职业道德成为习惯。,在培养方案的制定中，注重人文精神的熏陶，,从而使培养出的工程师具备优秀的职业道德、正直、富有责任感。,汕头大学,EIP-CDIO,理念,EIP,能力培养,杨叔子,院士为我院学生做,EIP,报告,学生在各类社团活动中体验,EIP,EIP-CDIO,素质拓展活动,邀请院士开讲首次世界工程师论坛,汕头大学的工程教育改革与实践,23,以设计为导向的,EIP-CDIO,培养模式,以一级项目设计为主线，完整的、有衔接的贯穿于整个本科教学阶段，使学生系统地得到构思、设计、实现、运作（,CDIO,）的整体训练。,通过项目设计将整个课程体系有机的、系统的结合起来。其特点是：所有需要学习和掌握的内容都围绕项目设计这个核心，并与这个核心融合在一起，形成一个整体。,汕头大学的工程教育改革与实践,24,以设计为导向的,EIP-CDIO,培养模式,每个专业必须有精心规划的构思、设计、实施、运行（,CDIO,）,项目导引学生对核心专业课程的学习兴趣和能力培养，并对本专业有形成较清醒的总体认识,将,CDIO,项目按规模和范围划分为三级，,1,级为包含本专业主要核心课程和能力要求的项目；,2,级为包含一组相关核心课程、能力要求的项目；,3,级为单门课程内为增强该门课程能力与理解而设的项目。,3,级项目的设立与否及形式由各门课程大纲根据需要确定,每专业至少有二次,1,级项目。一般可以在一、二年级进行一次以介绍本专业核心内容及调动学生兴趣为目的的,1,级项目；而以毕业实习,+,毕业设计为第二次,1,级项目。每个,1,级项目作为一门课程单独计分,以三至五个,2,级项目为载体加强本专业核心课程的学习与应用,汕头大学的工程教育改革与实践,25,机电专业培养计划和课程体系,（鱼骨图）,汕头大学的工程教育改革与实践,26,第二年至第四年每年都有一个具体的设计和研究项目（,open-ended,）,学生分成团队,4-6,个人，每个团队有一个项目，如楼梯爬行机器人，从设计要求、功能设计、概念设计和系统设计、电气、传动、机械结构、控制系统到制造出来；,培养设计、创新、协调、沟通和领导能力（每个团队的组成轮流担任，每个学生都有当领导的机会），增强学生的自信心；,这种开放型的项目，使学生有机会把知识有机的联系起来，应用知识，有可能用到没有学过的知识，因此学生要学会以探究方式获取知识，整个过程体现,CDIO,一级项目（,project,）,二级项目是基于课程群，每个课程群都有一个项目,设计、制造、控制、检测,这些项目相当于综合性的课程设计,把相关联的课程知识有机的结合起来,使学生认识到有机和关联的知识群而不是孤立的知识点,课程群的建设与实践结合起来,消除内容重复，可减少学时数,二级项目（,project,）,三级项目（课程项目）,每个教师都有知道自己的课程在整个专业培养体系中的作用，包括知识,能力培养中的贡献,在构建学生的知识体系中有什么作用,每门课程涉及那些能力和知识,每门课程中应有,20-30%,时间用于互动、启发式、探究式的学习，引导学生提出问题，找到解决问题的方法，提取概念和有规律性的方法；新的知识,应当注意到，这些项目的进行所需要的很多重要，但非核心的知识能力无需专门开设专门课程而只需要设计适当的考核要求和极少的帮助即可。比如，组织管理、会议议程、会议记录、决策过程和方法、报表、文字和图像处理、撰写报告、查询和阅读资料、口头交流、口头报告、电脑和软件的使用、自信心提高等等，比较深一点的如行业发展、科技前沿、市场分析等也可以通过指导收集资料、集体研讨进行交流、学习。切实理解从理论到实现的综合过程和决定成败的一些细部要求和规范、标准的要求,所有的项目均为团队合作项目，学生在项目进行的过程中学习探索、综合应用知识，锻炼团队精神、学习基本项目组织、管理，培养,CDIO,能力。,EIP-CDIO,汕头大学的工程教育改革与实践,27,课程大纲实例,以设计为导向的,CDIO,培养模式就是以：,1,级项目为主线，以,2,级项目为支撑，,3,级项目与核心课程为基础，将核心课程的教育同专业和系统的整体认识统一起来，并结合学生的自我更新能力、人际和团体交流能力以及企业和社会环境下的产品的构思,-,设计,-,实施,-,运行能力一起进行系统的培养，从而使得以各学科相互支撑的设计项目和课程安排达到一体化。,课程中的实验与教学内容紧密结合，相互支持。,从而培养学生学习、应用知识的能力和工程实践能力。,汕头大学的工程教育改革与实践,28,每一个项目也都是一门课程，都有其教学大纲和学分要求，并针对,CDIO,教学大纲的能力要求制定明确的,“,介绍,”,、,“,讲授,”,和,“,应用,”,要求。大纲不仅规定了学习、应用和考核的要求，而且明确承诺本项目对,CDIO,教学大纲所设定的能力目标进行必要的,“,介绍,”,、,“,讲授,”,或,“,应用,”,。专业课程计划中的每一门课程也都应用同样的模版对,CDIO,能力培养负责。所有课程、所有教学环节都围绕,CDIO,教学大纲进行培养就在整体上实现对学生工程知识和工程实践能力的一体化培养。,汕头大学的工程教育改革与实践,29,CDIO,大纲,1,级目标,CDIO,大纲,2,级目标,介绍,讲授,应用,第,2,级：个人能力、职业能力和素质,2.1,工程推理和解决问题,C,B,D,2.2,实验中探寻知识,2.3,系统思维,C,C,C,2.4,个人能力和态度,A,B,A,2.5,职业技能和道德,C,C,C,第,3,级：人际交往技能：团队协作和交流,3.1,团队精神,A,B,A,3.2,交流,A,A,A,3.3,外语交流,D,D,第,4,级：在企业和社会环境下构思、设计、实施、运行系统,4.1,外部和社会环境,D,C,C,4.2,企业及商业环境,D,4.3,构思与工程系统,C,B,B,4.4,设计,C,B,B,4.5,实施,4.6,运行,例：机电专业一级项目,机电系统设计与制造,I,汕头大学的工程教育改革与实践,30,例：土木专业,结构力学课程,中的结构设计竞赛对,CDIO,教学大纲的承诺,考察,CDIO,教学大纲可知，工程能力不是简单的,“,动手能力,”,或,“,创新能力,”,需要详尽的教学大纲和培养模式的指引。例,“,结构设计竞赛,”,小组参赛（,CDIO,大纲,3.1,团队工作，,3.2,交流）；,文献研究（,2.2.2,查询印刷资料和电子文献）；,制定计划、会议讨论（,3.1.2,团队工作运行）；,应用所学结构的知识建模并分析（,2.1.2,建模，,2.1.3,估计与定性分析，,2.1.4,带有不确定性的分析）；,理解材料，材料性能测试（,2.2.3,实验性的探索）；,设计介绍（,3.2.6,口头表达和人际交流）；,竞赛回顾分析（,2.2.4,假设检验与答辩）；,反思（,2.5.1,职业道德、正直、责任感和负责任），观察报告，自我评价（,2.4.6,求知欲和终身学习），可能的改进（,4.6.4,系统改进和演变）；,文字报告（,3.2.3,书面的交流）,汕头大学的工程教育改革与实践,31,采用,探究式学习（,Inquiry-based Learning）,与经验学习（,Experiential Learning）,的主动学习方式,重点更新教学观念，从过去的,“,以教师为中心，使学生知道什么,”,的传统教育观念，转变成,“,以学生为中心，学生学到和用得怎样,”,的新观念，引导学生,“,主动学习,”,；,在教学过程中教师应提出问题引导学生思考研讨，增加主动学习和动手实践，强调分析问题和解决问题的能力，增强概念学习；,是将所有实验课全部并入相关的课程内，任课教师自然成为该课实验课教师之一，并主导实验 内容、统筹安排课程内的实验，并针对现在的学生缺少实际动手能力，安排丰富的设计性和综合性实验，尽量让学生亲自动手和全身心投入进行；,压缩授课学时，部分课程采用边讲边实验边讨论的灵活方式，让学生成为课堂上的,“,主动者,”,；,突出培养学生的创新精神、实践能力、自学能力、综合能力、交流沟通与表达能力、团队合作精神和对大系统的适应与调控能力；最后我们为整个培养计划设置丰富的实践项目并辅以工业实习，利用课堂和现代学习场所/实验室使计划具有活泼的、实践的、团队的特色。,汕头大学的工程教育改革与实践,32,基于学科交叉与能力培养为中心的,CDIO,创新实践中心,为有力调动学生的创新积极性，鼓励学科交叉，工学院设立以,CDIO,创新实践中心为核心、结合各专业创新实验中心的系统化的工程创新实践平台。,创新中心实行团队项目负责制，不同专业的学生组成研发团队，教师与学生共同管理，专业教师进行技术指导，积极探索应用性、开发性的学生科技创新实践模式，以全面提升学生的,EIP-CDIO,能力为目标。,部分学生设计的项目,汕头大学的工程教育改革与实践,33,汕头大学工学院现有本科教学实验室,40,个，结构合理，满足教学需要,实验室,11000,平方米，其中本科教学实验室近,8000,平方米,自,2006,年,3,月以来，工学院更新改造实验室及购置新仪器设备,改善教学环境,机器人实验室,测试技术实验室,柔性制造系统实验室（,FMS,）,工程材料实验室,传动与控制实验室,公差实验室,金工实习基地,电路实验室,微机原理实验室,机械加工实验室,通信实验室,为配合,EIP-CDIO,培养计划的实施，学院建设,600,多平方米,CDIO,创新实践中心,工学院,5,个专业学生的公共实践平台，学生可以组队申请项目在中心内进行他们的科技实践活动,各专业建立适合本专业,CDIO,能力发展的创新实践中心,院、系实践中心结合形成系统化工程创新实践支持平台,汕头大学的工程教育改革与实践,34,美国和瑞典是创新较强的国家。,CDIO,是一个开放型的国际工程教育合作组织，参加者分享经验和成果，互相帮助，已经积累了几年的实施的经验，我们在此基础上再创新，落实教育部高教司理工处提出的工作思路实现再创新,我们的目标很简单：培养出高水平的创新人才，使我们的企业具有竞争力，经济，国力，和生活水平达到和超过发达国家,教育改革的名字,CDIO,或其他的名字并不太重要。,观察与思考,35,几点体会,领导作用,周密计划,正确估计当前状态，找准切入点,建立核心团队,全员参与,建立自己的模式,试点运行,学生的支持和参与,做好资源安排,提供教、学、考方法支持,加强校外交流，建立改革联盟,根据汕头大学的经验和变革管理理论，实施,CDIO,工程教育改革应注意以下事项：,观察与思考,36,关于本科工程人才的培养，我们的重视程度不比先进国家低，但我们培养的人才同一些先进国家的人才的工程能力产生差异的原因在哪里呢？,差距分析,严格的工程认证,较长的办学历史,工业界与社会通过各种渠道参与教学改革,严格的教学管理制度,教师的职业态度和认真程度（文化，教育体制，考核制度等）,教师严格执行课程大纲的要求，不太怕淘汰学生,办学条件包括班级学生数等,学生对实践能力的提高和动手实践的渴望程度、积极性和主动性,从小学、中学以至大学教育体系以及社会文化和物质条件的差异,等等,观察与思考,37,教师职业是道德和良心的职业。我们的教学贡献可能没有个人科研成果显得辉煌和实惠，但对学生，学校和国家都非常重要。这就是教师工作的特点。,CDIO,教育改革导致教师的学时虽然减少，但投入的时间和精力却大大的增加，领导必须给予充分的考虑。,大学的名声与本科教学的质量和学生的经验是否有距离？,工程认证方法是否要更加深入和具体，真正考查学生的工程师能力？,如何建立和实施工程教育质量和培养目标的保障体系？,现在大学，特别是研究型大学对优质教育是否给予了充分的重视？,如何正确处理好科研与教学的关系？学校及其领导层有何作为？,竞争与合作，不断提高教学质量不能只靠竞争，更要加强合作，因为个人的课程与整体培养方案是不可分割的，怎样处理好良性竞争和诚信合作？,当前大学教师的考核及分配制度是否对推动教育改革和提升教育质量有利？,不是西方所有的东西都可以直接照搬，中国要走一条国际化本土化结合的道路，不断创新、发展。,几个值得思考的问题：,观察与思考,38,谢谢大家！,39,.,