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1、3 本课题受到 “ 基于CDIO工程教育理念的创新型人才培养模式研究” 的资助。 从CDIO到EIP2CDIO 3 汕头大学工程教育与人才培养模式探索 顾佩华 沈民奋 李升平 庄哲民 陆小华 熊光晶 【摘 要】 全球化已成为当今世界经济发展和竞争的一个主要特征,全球经济一体化的发展,对人才,特别 是专业工程技术人才以及其他专业性及技术服务行业人才形成了一个通用的标准,因此,在这样快速发展的 全球竞争环境下,一个国家的工程教育无法完全孤立地发展,必须融入全球经济和社会的循环中去。本文在 回顾国际工程教育改革背景的基础上,从汕头大学工学院的工程教育与人才培养模式改革出发,提出了以工 程设计为导向,
2、以培养个人能力、 团队能力和系统调控能力为主要目标的EIP2CDIO(Ethics、Integrity、Profession2 alism2C onceive、Design、Implement、Operate)工程教育理念;并根据本校实际,提出以实践性和探索性的设计项目 为载体,以科学的课程安排(进度)促进能力培养的人才培养模式;文章对EIP2CDIO的培养模式、 培养计划、 课 程设置、 教学模式、 教学质量评估监督体系等诸方面进行了详细的探讨,并阐述了自己的改革经验与思考。期 望能为中国的工程教育与人才培养模式探索一条新的改革思路,为培养符合现代企业要求的国际化工程技 术人才做出贡献。 【
3、关 键 词】 EIP2C DIO 全球经济一体化 工程教育 人才培养 【收稿日期】 2007年12月 【作者简介】 顾佩华,加拿大工程院院士,汕头大学副校长、 教授;沈民奋,汕头大学工学院院长、 教授;李升 平、 庄哲民,汕头大学工学院副院长、 教授;陆小华,汕头大学教务处副处长、 副教授;熊光晶,汕头大学工学院 土木工程系系主任、 教授。 20世纪下半叶以来,全球化正在逐步把世界 纳入到一个共同的基本价值和行为规则体系中 去。2001年我国加入了世界贸易组织(WTO),经 济与社会的发展进一步加快,并开始融入全球一 体化的浪潮之中,这一历史变革,也对高等工程教 育产生了巨大影响。这种影响不仅
4、表现在人才的 培养质量、 知识结构和教学的方法手段上,而且表 现在工程教育必须适应日益扩大的国际经济交流 和日益加剧的国际竞争的趋势上。实现人才和教 育的国际化已成为不可回避的重要课题。 改革开放以来,特别是近几年来,国内高等教 育体系发生了不少积极变化,但从总体上看,我国 的高等教育特别是工程教育与经济发展的需要还 显得很不适应,培养的工程技术人才远不能满足 现代企业的要求,这种状况将直接影响我国在国 际上的竞争力。据麦肯锡咨询公司(McKinsey G lobal Institute)的研究报告统计,我国的工科毕业 生只有不到10 %适合在跨国公司工作;因此,迫 切需要进行深层次改革,以适
5、应全球经济快速发 展的需要。据瑞士洛桑国际管理开发研究院 (IMD)公布的国际竞争力排名,我国整体实力排 名由2005年的第31位大幅上升到了2006年的第 19位,但在同一排名榜上,我国培养的可获得资 格的工程师数量却连年忝居末座。笔者认为,在 当前,以下几个方面的问题特别值得关注: 第一,我国目前还只能称为 “生产大国”,要成 为“生产强国” 还面临着巨大的挑战。重中之重 是培养一大批符合现代企业要求的人才,而要完 成这一任务,我国现有的工程教育模式应当进一 步改革。 第二,快速发展的中国目前正处于一个经济、 社会转型阶段,在诚信、 道德、 特别是职业道德等 诸多方面都面临严峻挑战。合格的
6、工程技术人才 不仅要能解决实际工程问题,而且还必须具备相 21 应的社会意识、 人文精神、 诚信和职业道德,以及 企业家对市场需求的敏锐反应。凡此种种,都对 人才培养提出了更高的要求。 第三,随着高新科技的飞速发展和全球化经 济竞争的不断加剧,各种相关因素的不确定性也 日益增多,使得各国的产品在技术、 标准,甚至在 法律上产生了诸多矛盾。在创造性地解决这些问 题方面,工程技术所起的作用至关重要,因此培养 具备国际视野、 继续学习能力以及敏锐洞察力的 工程师就显得更加迫切。 最后,坚持中国特色与国际接轨应当受到同 样的重视。如果仅限于跟踪和模仿外国模式,是 无法实现超越与突破,也无法培养出符合未
7、来中 国发展与国际化要求的工程技术人才的。因此, 必须根据中国实际情况开展全面的、 深层次的工 程教育改革,从而走出一条独具特色的工程教育 新路。 一、 国际工程教育大潮中的CDIO 近20年来,发达国家都在系统和综合的视野 下,从观念、 目标、 教育内容到教育方法对工程教 育进行整体改革。环顾欧美各科技强国,不难发 现,科技发展的加速化、 综合化、 产业化、 国际化和 一体化,也对工程师、 并进而对各国的工程教育改 革提出了新的更高的要求。 1.北美的工程教育改革。 从1986年开始,美国国家科学基金会(NSF) 逐年加大对工程教育和研究的资助;美国国家研 究委员会(NRC)、 国家工程院(
8、NAE)和美国工程 教育学会(ASEE)也纷纷展开调查和制定战略计 划,积极推进工程教育改革;MIT、 斯坦福等名校 的工程教育都进行了整体改革。上世纪90年代, 美国三大工程教育机构在三份文件 1994年 ASEE的 面对变化世界的工程教育 、1995年NSF 的 重建工程教育:重在变革 、1996年美国工程 与技术认证委员会(ABET)的 工程标准2000 (Engineering Criteria 2000) 中提出了工程教育 改革的全新思路与措施。这三份重要文件中关于 工程教育的标准,高等工程教育研究 曾载文详 细评介,其中,ASEE 1994年报告指出,工程教育 的目的,除技术知识之
9、外,还必须包括团队精神、 交流能力、 领导才能和系统视野等12条能力要 求。 NSF1995年报告则指出,工程教育要在学生、 教师、 学习经验、 课程计划四个方面进行重建。 NSF还资助了一系列大学组(Consortia of Colleges) 加入工程教育合作计划(National Science Founda2 tions Engineering Education Coalitions Program) ,每 个大学组根据不同的战略思维重新设计课程计划 和改善教学方法。美国总统竞争力计划ACI (Presidents American Com petitiveness Initiati
10、ve)要求 以创新、 探索和卓越(Innovation ,Exploration and In2 genuity)来保证美国的领先地位,NSF还发表 投资 美国未来20062011战略计划 予以回应。NSF 计划指出,科学的发现和发展极大地加速了科学 和工程在所有领域的急速扩展,开拓了全新的探 索领域,同时带来巨大的冲击。因应这一挑战的 两大方面是支持转换研究(Transformational Re2 search)、 促进卓越的科学和工程教育,以激励创 新、 刺激经济、 改善生活质量。在该计划支持下, 探索性学习(Discovery2Based Learning)正成为各种 正式和非正式学习
11、的重要特点。 ABET 1996年的 Engineering Criteria 2000 已 从传统的” 规定工程专业应是什么样”,转变成” 评 估工程教育的结果” 。迄今为止,ABET已为全美 包括MIT、 康奈尔等350所院校的2000个工程学 位计划(program)提供了认证。美国工程院(NAE) 也非常关注工程教育变革,不仅发表了一系列重 要报告,而且相继实施了一系列举措。NAE院长 办公室的常设委员会The Committee on Engineering Education(CEE)正在进行一个名为The Engineer of 2020的项目, 2004年发表第一阶段报告描绘了
12、未 来关于政府、 雇主和工程师的愿景。 加拿大在90年代也进行了一系列工程教育 改革,建立了国家的 “创新战略”;国家自然科学与 工程研究基金(NSERC)设立了一系列的工程设计 讲座教授(NSERC Chair Professors)职位,旨在改变 大学中重工程科学、 轻工程设计现象;建立了所有 工学院都参加的 “Canadian Design Engineering Net2 work(加拿大设计工程网络)”,旨在提升加拿大 的工程设计教育。 2.欧洲的工程教育改革。 1993年欧洲国家工程联合会FEANI(European Federation of National Engineeri
13、ng Ass ociations)启动 了名为EUR2ACE(Accreditation of European Engi2 neering Programmes and G raduates)的计划,旨在成 立统一的欧洲工程教育认证体系,参加成员包括 FEANI在内的8个欧洲教育认证组织,提出了著 名的 “FNI公式”,以指导欧洲大陆的工程教育 3 从CDIO到EIP2CDIO EA 1 改革。1999年欧洲29国政府签署了Bologna宣 言,制定并承诺执行 “Bologna Process”,以改革各国 教育系统,促进各国学位、 学制的统一和互认,加 强欧洲大陆的竞争力。2005年欧洲高
14、等教育区 教育部长卑尔根会议制定了The standard guideline for quality assurance in the European Higher Education Area(EHEA)。同年,包括FEANI在内的14个欧 洲教育认证组织成立了欧洲工程教育认证组织网 (European Netw ork for Accreditation of Engineering E2 ducation , ENAEE)。欧洲工程教育的改革方向和 侧重点与美国一样:在继续保持科学基础的前提 下,着重强调加强工程实践训练,加强各种能力的 培养;在内容上强调综合与集成。 在此,本文要重
15、点介绍CDIO模式。 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。CDIO代表构思(Conceive)、 设计(Design)、 实 现(Im plement)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
16、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 Educa2 tion)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CDI
17、O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。 二、 渗透EIP精神的CDIO理念 汕头大学工学院从2005年开始研究CDIO模 式,并结合中国实际,提出了以设计为导向、 将素 质教育与DIO四大能力相结合的I2DIO培养 方案。2006年初,汕头大学工学院成为中国第一 个CDIO国际合作组织成员;2007年11月,CDIO 国际合作组织会议在汕头大学举行,显示了国际 工程教育界对中国工程教育改革的关注。 2005年底,汕头大学工学院引入CDIO理念, 这是根据社会发展需求、 结合国内和本校多年改 革经验而
18、作出的选择,我们认识到,在重视加强科 学基础的前提下,当前我国工程教育更应强调个 人能力、 团队能力、 系统调控能力。达到这些目标 的有效手段,就是参照CDIO理念进行改革。 鉴于我国现在的工程教育多以学科知识为核 心,缺乏对历史、 社会和环境的认知与责任教育, 加上其他种种原因,诚信、 道德、 特别是职业道德 普遍缺失,个人利益至上,团队意识匮乏,使得许 多工科毕业生的现状与现代企业的用人要求差距 甚大。针对上述问题,汕头大学工学院在CDIO 的基础上,提出了EIP2CDIO培养模式:即注重职 业道德(Ethics)、 诚信(Integrity)和职业素质(Pro2 fessionalism
19、) ,并与CDIO有机结合。这一创新教育 模式强调做人与做事结合,做人通过做事来体现, 做事依靠做人来保证,在培养过程中注重人文精 神的熏陶,使培养出的工程师具备良好的职业道 德、 诚实正直、 富有责任感(EIP2CDIO的培养框架 如图1所示)。 图1EIP2CDI O的培养框架 EIP2CDIO将 “工程师职业道德” 课程作为工 学院全体学生的重要必修课,使学生了解作为一 名合格工程师所必须具备的素质与规范,并要求 在未来的学习与实践环节中始终以工程师的道德 标准与行为准则要求自己;在整个教学环节中,课 程教学大纲对每一个项目和课程都会有EIP方面 的要求和具体考核规范;学院通过 “世界工
20、程师论 高等工程教育研究 2008年第1期 CE P C 41 坛” 、 成长沙龙、 社会实践等多种活动,开展有关工 程师职业道德和操守方面的教育与实践。 另外,应用CDIO理念所提出的以设计为导 向的EIP2CDIO工程教育模式,在专业培养上以实 践性和探索性的项目设计为载体,以系统观念为 指导,通过多种教学因素的集成来培养学生的个 人能力、 团队能力、 系统调控能力。该培养计划和 课程大纲已在2006级本科生中全面实施。 总之,汕大工学院EIP2CDIO模式的目标是: 培养具有高度社会责任感、 人格健全、 良好职业素 质的国际化工程技术人才。 三、EIP2CDIO的培养模式 EIP2CDI
21、O是一种以工程项目设计为导向、 工 程能力培养为目标的工程教育模式。工程项目设 计是工程实践的精髓所在。功能、 技术、 经济以及 环境、 社会乃至历史的要求及其限制都要在项目 设计的过程中得到反映, EIP2CDIO培养模式就是 通过项目设计将整个课程体系有机而系统地结合 起来的。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,形成一个有机的整体 (如图2所示)。 图2 以设计为导向的EIP2CDI O培养模式 通过精心规划项目的CDIO ,可以引导学生对 核心专业课程产生浓厚的学习兴趣,从而达到能 力培养、 综合发展的目的。EIP2CDIO与以往培养 计划的主要不同之处是:通过导
22、论性的基础课 程,从起始阶段就将工程实践引导入门,让学生尽 早领略工程技术之美;在教学计划和教学实践 中围绕项目设计将相关课程有机联系起来;通 过贯穿专业学习全过程的CDIO项目,让学生在 学习专业知识的同时直接体验高级设计过程,在 知识的学习和应用之间形成良性互动。 DIO项目按规模和范围划分为三级级项 目为包含本专业主要核心课程和能力要求的项 目;2级项目为包含一组相关核心课程、 能力要求 的项目;3级项目是为单门课程而设的项目,旨在 增强理解和培养相关能力, 3级项目的设立与否 及采用何种形式由各门课程大纲根据需要确定。 1级项目要求完整地、 前后衔接地贯穿于整 个本科教学阶段,使学生得
23、到构思、 设计、 实现、 运 作的系统训练。每专业至少有二次1级项目训 练。首次1级项目训练一般在一二年级开始,学 生在教师指导下通过对一个实例产品的解剖,了 解其构成与设计,从而提前了解本专业核心内容 与实际产品的关系,以工程师的角度去面对即将 开始的专业课学习;同时,通过早期项目的构思与 设计,激发学习兴趣,进行初步的创新思维与产品 构思训练,并在一定程度上建立起与专业相关的 的整体概念。毕业实习+毕业设计为第二次1级 项目训练。两次项目训练相互衔接。经过相关课 程与项目的训练,要求学生利用所学知识,对一个 产品项目完整地展开构思、 设计、 实现、 运用,系统 地完成一个工程实践经历,目的
24、是让学生从解决 工程问题的角度学习专业知识,进而形成对工程 的兴趣,并初步掌握工程思维方法。 2级项目以相关核心课程群和相关能力要求 为基础。作为1级项目的支撑,2级项目既是对 相关课程群的综合,也是对整个教学体系的补充, 主要培养学生综合应用相关知识的能力,尤其是 创新思维能力与终生学习能力。训练一般以3 6个2级项目为载体,加强本专业核心课程的学 习与应用。 3级项目是单门课程内的项目。在为学生提 供强大基础知识背景和数学、 科学方法训练的基 础上,3级项目根据课程教学自身需要设立小规 模实践项目,旨在加深和强化学生对课程内容的 理解与应用(基于CDIO框架的培养方案如图3所 示)。 从图
25、3可以看出,整个培养计划是以1级项 目为主线,以2级项目为支撑,以3级项目与核心 课程为基础,将核心课程教育与对专业的整体认 识统一起来,并结合项目训练对学生的自我更新 知识的能力、 人际和团体交流能力以及对大系统 的掌握、 运行和调控能力进行整体培养。 四、EIP2CDIO的课程体系 在整体确立EIP2CDIO培养模式的基础上,汕 大工学院开展了以设计为导向的I2DIO课程 5 从CDIO到EIP2CDIO C: 1 E P C 1 图3 专业的CDI O培养鱼骨架图 体系建设,修订了培养计划与课程大纲等一系列 教学文件,并在全院五个专业全面实施。 1. EIP2CDIO专业培养计划。 按照
26、EIP2CDIO培养计划,汕大工学院规划了 公共基础课程和包括工程师职业道德在内的通识 课程,并编制了相关文件。与原有的专业培养计 划相比,各专业的EIP2CDIO培养计划除了合理安 排涵盖本专业基本科学知识、 核心工程基础知识、 高级工程基础知识、 工程师职业道德和操守的课 程外,更精心规划和设置了独具特色的构思、 设 计、 实施、 运行项目(CDIO项目)。CDIO所倡导的 个人能力、 团队能力、 系统调控能力是需要反复训 练和学习而逐步提高的,因此,各门课程大纲对 CDIO能力应有明确的接触、 训练和应用要求并反 映在课程考核中。各专业至少要有一门鼓励跨学 科、 鼓励创新、 鼓励创业的基
27、于产品设计、 制造的 选修课。所有实验课全部并入相关课程内,任课 教师自然成为相关实验课教师之一,主导并统筹 课程实验。重要的综合性设计实验也可以考虑单 设课。 在教学方法上,EIP2CDIO培养计划要求教师 预先明确所授课程在本专业知识结构中的地位和 作用,以及学生学习本课程应该掌握的基本知识 和能力,要特别强调相关知识和能力在实践中的 有机联系;应从实际或已有知识中发现和提出问 题,引导学生思考,应用所学知识探究规律和致力 创新;教学中要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;要引导学生 主动学习,提供更多的动手实践机会,增强概念学 习,强调发现问题、 分析问题和解
28、决问题能力的养 成,建立和加强学习反馈机制。 学习效果评估增加项目报告、 设计评估等形 式,鼓励多学科综合、 创造性和创业精神培养,让 学生通过自评、 互评改变对学习和生活的态度并 逐步形成相应的工作技能。能力考核对号入座, 专业知识用口试或笔试,而CDIO相关能力则以 记录、 报告、 自评、 互评等形式进行,考核方式的多 样化促进了学习方式的多样化,也有利于建立和 完善评价系统。在学习构架上,建立教学计划、 教 学方法和考核方法之间的互相支持、 良性互动的 构架,并提供良好的教学实践环境和设施。 最后,通过建立各种规章制度,使管理者、 教 师和学生有章可循,接受合理的制度约束,包括: 院系领
29、导、 同行教师及教学督导员听课制度,教学 质量学生联系小组工作制度等监督机制;各种教 学奖励、 年度考核、 岗位聘任、 学生综合测评等激 励机制,确保教学方法的改进和教学效果的提高。 2. EIP2CDIO专业课程设置。 在分析国内外现行本科培养模式和社会需求 的基础上,工学院各专业明确了培养国际化工程 师的目标,以EIP2CDIO培养计划和培养三大能力 的理念为指导,确定了以项目设计为导向的综合 培养方式和CDIO课程设置方案。 课程设置的主要特点体现在如下几个方面: (1)通过 “工程师职业道德” 课程,以及 “世界 工程师论坛” 、 成长沙龙、 社会实践等多种活动与 环节,开展EIP方面
30、的学习与训练。 (2)通过导师制,加强教授对学生的学业辅 导,并在职业道德、 诚信和职业素质上予以指导。 (3)加强基础科学及人文科学课程,特别注 重数学分析能力的培养。 (4)以课程群的方式将全部专业核心课程有 机结合起来,避免相关课程之间的重复,使教师能 以相关知识有机联系的方式传授,学生能以多元 因素合理联想的方式掌握专业知识,旨在培养学 生学习科学知识的能力。 (5)加强实验与动手能力的培养,合理增加 实验课时,将原计划外的实验纳入教学计划,使实 验和其他实践环节能更好地与课堂教学结合。 (6)通过工程项目的团队设计,培养工程设 计能力和协同工作能力,拓宽工程科学知识。项 目实施的主线
31、贯穿专业课教学的全过程,包括学 生的创新意识、 项目设计能力、 团结协作精神和理 论联系实际作风的培养。 6 高等工程教育研究 2008年第1期 1 (7)鼓励互动和探究式学习。 3. EIP2CDIO课程大纲。 经过反复研究和探讨,参照CDIO大纲并结 合我国工程领域的实际情况,汕大工学院系统制 定了EIP2CDIO课程大纲。大纲包括:工程师职业 道德;基本理论知识;个人能力和职业技能;人际 交流与合作能力;在企业和社会环境中构思、 设 计、 执行和使用各种系统的能力。与过去相比,新 大纲突出了工科学生的工程师职业道德意识、 基 本理论知识、 个人综合能力的培养。作为课程教 学过程的重要依据
32、和指导性文件,课程大纲指导 学生的选课,也规范教师的教学及考核。大纲服 务于专业课程计划(Curriculum) ,在课程涵盖范 围、 学习目的、 教学理念、 方法和安排上接受课程 计划的界定。它以纲要的形式规定每门课程的学 科知识、 技能范围、 深度、 体系结构以及教学进度。 课程大纲由承担本门课程的教师或课程教学小组 制定,由各系教学委员会审批。课程教学大纲模 板则由院教学委员会制定,内容包括:课程代码、 课程名称、 学分和总学时;课程目标、 知识结构、 教 学方式、 考核方式、 对学生的要求、 教科书及参考 文献等,课程中包含附属型实验的,要列明实验名 称;课程描述:以不少于150字的篇
33、幅简要介绍; 课程目的:列举36条主要目的;学到的知识:列 举本课程需要掌握的主要知识;学到的技能:列 举学完本课程后应具有的主要技能或应用能力; 授课安排:列表分配每一学习单元的学时(具体到 各部分的学习内容);考核:介绍本门课程的考核 方法和要求;对学生的要求:如先修课的要求等; 最终评分标准:列表给出总分和各部分的权重以 及成绩合格的特别要求;教科书及参考文献:书 名、 作者、 出版社和出版时间;与本课程相关能力 的培养。 五、EIP2CDIO的实施过程 1.以EIP2CDIO理念为指导,确立改革方向, 明确未来任务。 2005年,加拿大工程院院士、 中国教育部长 江讲座教授顾佩华加盟汕
34、头大学,引入CDIO教 学改革理念,在工学院首次提出了培养符合国际 工程教育共识的本科生这一全新的改革目标。 为了加强组织领导工作,工学院成立了CDIO 工程教育改革委员会,组织全院教师多次集体学 习和研讨CDIO理念,CDIO培养大纲、 教育框架和 标准。对照大纲,找出差距,针对实际,明确目标, 提出了7个方面的任务: (1)改革课程体系、 结构与内容。改变偏重 工程科学知识、 轻视工程实践训练,偏重专业知识 传授、 轻视综合素质与能力培养,偏重专业教育, 轻视人文、 经济、 环保作用的传统培养模式,构建 新的课程体系,特别是增加团队设计项目。 (2)更新教学观念,改革教学方法。主要是 树立
35、 “以学生为中心” 的新观念,引导学生 “主动学 习”,制定以设计为导向的培养计划。 (3)改革学科专业。不仅在本专业拓宽知识 面,还将推进更大的 “学科交叉” 。 (4)改革评价教师的方法,提高教学水平。 制定评估教师工作质量的新标准与分配制度;聘 用有国外受教育背景的教师,注重青年骨干教师 培养;聘请有实际工程经验的工程师来校教学和 指导。 (5)改革学生考核方式。增加项目报告、 设 计评估等形式,让学生通过自评、 互评等方式改变 学习和生活态度,并逐步掌握必要的工作技能。 (6)改善教学实验条件。加大对教学实践环 境和设施建设的投入,为学生提高实践能力提供 更好的平台。 (7)提高工科学
36、生入学水平。加强与本地区 中学的合作,激发中学生投身工程职业的志趣。 如设立 “工学院开放日”,帮助中学师生和社会公 众了解工程技术的魅力。 在明确改革任务的基础上,工学院开展了 EIP2CDIO框架与内涵的全面研讨。2006年7月 各专业均按EIP2CDIO理念、 大纲、 标准制定了以 设计为导向的新培养计划,为每门课程制定了 EIP2CDIO教学大纲;并在2006级5个专业全面执 行EIP2CDIO培养计划。与2005年以前的教学计 划相比,压缩授课学时15 %左右用于研讨课,增 加了46个团队设计项目,每个专业还安排了一 个与外系交叉的团队设计项目。 2.进行CDIO课程实验,取得经验,
37、逐步推 广。 为使改革稳妥进行,也为今后全面推广CDIO 模式提供经验,从2005年秋季学期起,新生一入 学,就进行EIP2CDIO理念培训,并通过 “世界工程 师论坛” 、“成长沙龙” 等不同形式,介绍EIP2CDIO 的意义和内容,以配合教学改革。在2006级正式 执行EIP2CDIO教学计划之前,在各专业03、04级 选择8门试点课程进行初步探索,之后又在、5 从CDIO到EIP2CDIO 04 0 71 级选择16门课程深化EIP2CDIO教学改革。 在教学方面实施探究式学习(Inquiring2Based Learning)和主动实践学习(Experimental Learning)
38、 , 主要体现对” 构想” 环节的需求分析。帮助学生明 确所学内容在学科知识体系中的位置,找到建立 和优化自身知识框架的方向和途径,使学生学习 的方向性和主动性大大提高,课堂氛围也更轻松 活跃。 实验课主要强调对 “实现”(Implement)环节的 验证。事先,要求学生进行实验预习,重点训练工 程推理能力,加强思维逻辑性;在实验过程中,促 使学生体验团队协作的意义,若实验受挫,则启发 学生分析失败原因,以强化对相关知识的理解和 运用。在实验总结中,强调实验报告的规范,不仅 训练文字表述能力,而且培养系统思考和知识发 现的能力。 为了评估试点课程的实施效果,我们通过问 卷、 座谈会等多种形式对
39、学生做了调查,反馈结果 表明学生对CDIO教学改革是拥护的,对CDIO教 学方式是认可的。工学院CDIO工程教育改革领 导小组、 教学委员会和试点课程任课教师还就试 点课程的授课方式、 效果、 学生的反映以及存在的 主要问题等方面进行了研讨和总结。 3.加强硬、 软件环境建设,为EIP2CDIO的全 面实施创造条件。 按照CDIO教学计划的要求,2006年各系对 教学实验室进行全面修缮,购置新的实验仪器设 备,新建若干专业教学实验室,总投入经费达800 万元。工学院于2006年9月建成CDIO创新实践 中心,面积达600多平方米,拥有结构与金工实验 室、 计算机综合应用实验室和电子设计综合实验
40、 室三大功能区,并且配备了先进的设备,如高精度 自动数控钻机、 贴片焊接机、 精密型LCR数字电 桥、 数字示波器及信号发生器、 钻床、 能力风暴机 器人、 多功能嵌入式开发套件等,具备了学生开展 综合实践的条件。创新中心建成后实行团队项目 负责制,师生共同管理,培育了一批跨学科、 跨年 级的综合项目。 工学院还特别注重各种软环境的建设,包括 人才引进、 规章制度的完善与建立。两年来共引 进10余名国内外知名高校的高学历、 高水平人 才。 为使规章制度能规范化、 系统化,院系两级都 建立了教学委员会,负责组织教师学习和研讨与 EIP2CDIO相关的各种文件,考核各专业改革的指 导思想、 培养目
41、标、 培养计划、 课程大纲、 教学方法 和考核方式。目前正在改革教师工作的评价体系 与方法,鼓励 “卓越教学” 。同时,鼓励广大教师积 极参与国内外教学改革研究,如以EIP2CDIO为主 题,工学院于2006年申请承担了教育部和广东省 重点教改项目,都得到了同行专家的肯定。 4.积极参与CDIO国际组织活动。 汕头大学工学院的部分改革经验与成果,已 整理成若干篇论文发表在联合国教科文组织主办 的 “World Transaction on Engineering and Techn ology Education” 杂志上。2006年1月下旬,CDIO委员 会经过严格的审核后一致同意接受汕头大
42、学成为 中国高校中首个CDIO成员。2006年6月1215 日第二届CDIO研讨会暨合作组织会议在瑞典林 雪平大学(Link oping University)召开。我校教师代 表参加了会议,作了题为 “Engineering Education Reform and Innovation based on CDIO” 的专题报告, 向大会介绍了汕头大学工学院的CDIO改革。鉴 于上述工作与成绩,大会授权汕头大学组织做好 以下工作:组织2007年11月的CDIO国际合作组 织会议;筹备成立东亚区域中心并成为该中心的 总部(现有北美、 北欧、 西欧和澳洲、 新西兰四个区 域中心) ;编写CDIO
43、 Implementation Manual。国际 CDIO同行的肯定,为我们走向国际化创造了一个 良好的开端。 汕头大学的改革实践证明,成功的关键是通 过培养方式和课程改革缩短与国内外核心工程技 术发展的差距。例如,国外开展CDIO改革的学 校几乎都调整了自己的课程,以达到ABET工程 认证条件的要求,实际上,教学核心内容是相近 的,只是各校改革都融入了自己的 “特色” 。这也 证明,各校对工程技术培养目标的要求是清楚的, 但如何使学生获得相应的职业技能与综合素质就 不那么直观了。笔者认为,目前的改革与过去的 区别体现在教师教学与学生学习的过程之中,体 现在学习的经验获取方式上;在学生主动获
44、取知 识的能力方面,主要体现在能力、 知识、 态度、 综合 素质和学生的工程师职业技能训练方法上,同时 也体现在教师的自身理论、 实践和教育水平的差 别上,甚至体现在教师的职业态度与道德标准上。 在未来的工程教育改革中,还存在以下问题 值得认真关注与思考:一是由于知识迅速增加,国 际化企业间竞争的加剧,公司很难有充分时间为 8 高等工程教育研究 2008年第1期 1 毕业生提供在岗培训,现在的教育模式包括4年 学制能否满足将来的发展要求?二是工程教育认 证方法是否应更加深入和具体,从而能真正有效 地考查学生的综合能力?三是如何建立工程教育 质量和培养目标的保障系统?四是现在的大学, 特别是研究
45、型大学对优质教育是否给予了充分重 视?五是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?六是提高教学质量不能 只靠竞争,更要加强合作,怎样才能处理好良性竞 争和诚信合作的关系?七是如何走出一条国际化 与本土化有机结合的道路。 总之,我们将继续积极进行改革,密切观察实 施进程,冷静分析成绩和不足,不断总结经验教 训,期望能为中国的工程教育改革做些实事,提供 新的改革思路,为培养符合现代企业要求的国际 化工程技术人才做出自己的贡献。 (致谢:本文所介绍的汕头大学工学院高等 工程教育改革实践得到了广东省教育厅和李嘉诚 基金会的大力支持,得到汕头大学工学院广大师 生员工的大力支持,在此表示
46、衷心的感谢。此外, 本文还得到以下项目的支持:全国教育科学 “十一五” 规划2006年度教育部重点课题 “符合国 际工程教育共识的CDIO培养模式应用研究”; 2007年广东省高等教育教学改革工程本科建设 重点项目 “EIP2CDIO高等工程教育改革研究”; 2007年广东省软科学研究计划项目重点研究。) 参考文献 1.麦肯锡,“Addressing Chinas Looming Talent Shortage”, McK insey G lobal Institute ,October 2005. 2.波音公司网站,http:w ww. b oeing. com/ company offic
47、es/pwu/at2 tributes/ attributes.html. 3.瑞士洛桑国际管理开发研究院(I MD), http:w ww. imd.ch/ in2 dex. cfm? bhcp = 1 4.李培根:育人为本 创新是魂 责任以行,中国高等教育2006 年4期。 5. William A. Wulf ,“T he Urgency of Engineering Education Reform”, The Bridge , Spring ,1998 , Vol 28 N o. 1, The National Academy of Engineering 6.钟秉林:我国院校高等工
48、程教育的改革与发展,中国机械 工程(CHIN A MECHANICAL E NGINEERING)2000 ,V ol.11 ,N o.1 - 2,P.1517。 刘微从国际比较看我国工程教育改革,中国教育报 年9月28日。 8.雷庆:工程教育改革要有紧迫感,光明日报2003年7月11 日。 9.时铭显:面向21世纪的美国工程教育改革,中国大学教育 200年第10期。 10.杨叔子、 余东升:文化素质教育与通识教育之比较,高等 教育研究2007年第6期。 11.翁史烈:工程教育改革 路在何方,解放日报2004年11月 5日。 12.胡建华:现代中国大学制度的原点:50年代初期的大学改 革,南京
49、师范大学出版社2001年版。 13. NRC 1985 ,“Engineering Education and Practice in the United States”, Foundations of our Techno2economic Future , Committee on the Education and Utilization of the Engineer , National Research C ouncil , Washington , DC 1985. 14. NRC 1986(1) ,“Engineering Undergraduate Education”, C ommittee on the Education and Utilization of the Engineer , National Research C ouncil , Washington , DC 1986. 15. NRC 1986(2),“Engineering T echn ology Education”, C ommittee on the Education and Utilization of the Engineer , National Research C ouncil , Washington ,