（一）一体化学习专业教育的课程设计和教、学、考的设计与实施都能支持学生的知识、能力和素质一体化成长，是CDIO工程教育模式的一大特色和基本要求。贯彻CDIO理念所采用的教学方法必须能够支持学生一体化成长的要求。因此，CDIO标准7要求给予学生一体化学习经验，支持学生学科知识和工程能力的获取。CDIO教学大纲使得这些隐性课程目标较容易转化为显性目标，从而提高培养效率。......
2023-11-28
国际工程教育认证-CDIO标准与实践
【摘要】：CDIO的12项标准与国际公认的工程专业的认证标准是一致的，可以说体现了国际工程教育评估的最新成果，当然也反映了CDIO国际组织的思考与创新。比较CDIO标准与近年来英美等国的工程教育评估，都呈现出以下特点。CDIO标准的第12条就是对CDIO改革方案本身进行评估，用CDIO标准来评估改革方案，从学生、教师以及其他利益相关者中获得评
CDIO的12项标准与国际公认的工程专业的认证标准是一致的，可以说体现了国际工程教育评估的最新成果，当然也反映了CDIO国际组织的思考与创新。比较CDIO标准与近年来英美等国的工程教育评估，都呈现出以下特点。
（一）强调毕业生的“学习产出”（Learning Outcomes）
CDIO标准的核心就是毕业生要达到CDIO大纲所要求的能力目标。CDIO大纲对能力的要求分4类17组73条。第一大类是关于工程技术知识原理和技术推理，包括基础科学的知识、核心的工程基础知识和高级的工程基础知识等三个方面。第二大类是个人职业技能和职业道德，包括工程推理和解决问题、实验中探寻知识、系统思维、个人技能和态度、职业技能和道德五个方面。第三大类是人际交流技能，包括团队合作、沟通、外语交流三个方面。第四大类是企业与社会环境下的构思、设计、实现和运行各种系统，包括外部和社会环境、企业及商业环境、构思与工程系统、设计、实施、运行六个方面。CDIO标准其实就是围绕如何使学生能够达到这四类70多种能力而构造的，所以CDIO大纲是CDIO标准的基础。CDIO标准并没有对学校的培养方案作出具体的规定，这也是近年来国际教育评估变革的重点：从教育输入（教什么）转向教育产出（学到什么）。美国工程与技术认证委员会的EC2000也把毕业生的11条实际能力作为鉴定准则的中心，英国ECUK的The Accreditation of Higher Education Programmes，就是专门论述产出标准的，包括一般的学习产出、在工程方面的专门学习产出、适用于工程硕士学位的产出标准、适用于副工程师专业的产出标准等几个方面。
其实，CDIO大纲所要求的能力体系的实质精神和EC2000的标准3以及英国ECUK的Output Standards for Accredited Engineering Programmes是一致的。EC2000的标准3要求毕业生的11条能力是［2］：①运用数学、自然科学以及工程知识的能力；②实验的设计、操作及数据的解析能力；③根据经济、环境、社会、政治、伦理、卫生和安全、工艺性、可持续性等约束条件，设计系统、零部组件和制造程序以满足特定需求的能力；④在多学科团队中承担角色的能力；⑤分析识别，并明确阐述以及解决工程问题的能力；⑥对专业与伦理责任的领悟能力；⑦有效沟通的能力；⑧具备必要的宽厚知识和教育，能够从全球的、经济的、环境的以及社会的视角理解工程问题解决方案可能带来的影响的能力；⑨理解终生学习的必要性以及将之付诸实践的能力；⑩具有与当代问题相关的知识；
在工程实践中具有运用相关技术、技能和新工具的能力。英国工程专业鉴定产出标准中的一般学习产出包括四个方面的能力：知识和思维能力、智力能力、实践技能、一般通用技能；在工程方面的专门学习产出包括五个方面：由相关工程学会确定的自然科学和数学基础以及相伴的工程学科内容，工程分析能力，设计能力，考虑经济、社会和环境背景的能力，工程实践能力。这三个标准都强调了工程科学基础、实践能力、设计能力、团队合作能力、职业伦理以及考虑社会环境能力。
2008年，加拿大工程认证委员会（CEAB）公布了与CDIO大纲标准相关的12条“毕业生要求”（graduate attributes）：“工程知识基础；问题分析；学术探究；设计；工程工具的运用；个人与团队工作；人际交流能力；专业精神；工程对社会和环境的影响；伦理道德与公正；经济与项目管理；终身学习”。
表7-1 CDIO大纲与CEAB的“毕业生要求”
■显著相关 □良好相关
CDIO大纲与EUR-ACE的框架标准也密切相关。欧洲EUR-ACE认证体系（为推行欧洲工程教育专业认证体系EANEE，由14家相关学会于2006年2月建立EUR-ACE认证体系。）的框架标准（programme outcomes）分为六个方面：“1.知识和理解；2.工程分析；3.工程设计；4.学术探究；5.工程实践；6.可迁移技能（或通用技能）”。六个方面又分解为二级指标，第二阶段学位和第一阶段学位的要求基本相同，但对第一阶段学位的要求进行了深化。
表7-2 EUR-ACE大纲与CDIO大纲
（二）工程教育要满足公众和利益相关者的要求
从重“输入”到重“产出”本身就是公众压力的表现，而“产出”标准的制定则要考虑利益相关者的要求。
CDIO的创始者之一麻省理工学院的航空航天系在制定CDIO大纲时就充分考虑了波音公司对工程师的素质要求：①良好的工程科技基础：数学（包括统计学）、物理和生命科学、信息科技（远多于“计算机能力”）；②良好的设计和运作能力（即了解工程）；③学科交叉、系统观察力；④对将要从事的行业内容有基本的了解：经济状况（包括贸易运作）、过去的历史、外界环境、顾客和社会需求；⑤良好的交流能力：写作、口语、图示、听力；⑥职业道德和责任感；⑦批评性和创造性的思维能力、独立性和合作性；⑧适应性，有自信并能较快适应大的变化和改动；⑨求知欲和终生学习能力；⑩深刻理解团队协作的重要性。二者要求的大多数能力具有强相关性。
麻省理工学院2001年就CDIO涉及的四大类能力做了校友调查，调查表明校友对四类能力均有较高期待；2005年加拿大女王大学做了类似的调查，坚定了进行CDIO工程教育改革的步伐。
（三）强调学校建立内部质量保证体系(www.chuimin.cn)
欧美许多发达国家在高等教育评估中日益重视内部质量保证体系的评估，强调外部质量保证和内部质量保证共同形成高校教育质量。例如，英国QAA 于2002年颁布了新的高等院校审查手册草案，2003年启用新的评估方法，强调高等教育质量保障是高等院校自己的责任，院校审查的重点不是直接评估高等学校的教育质量，而是监督和评估高等学校教育质量内部保证机制标准以及建立运行的程序。美国工程与技术认证委员会的EC2000规定了学校必须有自己的质量评估体系，并把这看作是一所学校成熟和负责的表现。
CDIO标准的第12条就是对CDIO改革方案本身进行评估，用CDIO标准来评估改革方案，从学生、教师以及其他利益相关者中获得评估材料，并把评估结果反馈给他们，以便持续地改进。即使CDIO国际组织本身在获得瓦伦堡基金会资助过程中也接受了外部评价。在美国，为评估EC2000的实施效果，2002年，美国工程与技术认证委员会委托宾夕法尼亚州立大学高等教育研究中心进行了专项研究，就EC2000对大学工程教育的影响进行了追踪调查，试图回答“执行EC2000之后的工程专业毕业生比十年前的毕业生，是否为进入职业生涯更好地作了准备”。2006年5月，美国工程与技术认证委员会公布“工程教育变革——EC2000实施效果研究”（Engineering Change：A Study of the Impact of EC2000）的研究报告。这种重视元评价的特点在CDIO标准中得到了充分重视。
（四）对教师的教和学生的学进行评估
新的学习目标的实现需要教师教学模式与学生学习方法的相应改变，而CDIO理念尤其要求师生的教学发生根本性的变化。按照査建中教授的说法，这是一种“做中学”的战略。如麻省理工学院的《航空工程和设计导论》课程通过航空学、太空航行学和设计讲座强调了航空太空飞行工程的基本概念和方法，积极地引导学生利用信息技术自主学习航空宇宙部分。学生小组要自己动手努力完成一项LTA（The lighter-than-air）飞行器设计专题，其内容包括设计、制作、试飞无线电操纵的LTA飞行器，通过实际项目使理论与实践结合。在LTA飞行器竞飞前要进行必需的设计评估，评估LTA飞行器的性能、重量和理论特性，根据新生可理解的程度，阐明所应用的物理、数学与化学知识。本课程的重点是让学生运用已学的航空太空飞行工程和设计的知识，而不是接触新科学和数学。
而英国高等教育质量保障局（QAA）在专业规格编写指南中也给出了有关学校教学方法的建议，见表7-3。
表7-3 剑桥大学工程专业教与学的方式、方法[3]
（五）考察教师如何考核学生学习产出
随着工程教育目标的重建，如何评价学生的学习成果成为新的挑战。CDIO注重的第二、三、四方面的能力：个人职业技能和职业道德、人际交流技能、企业与社会环境下的构思、设计、实现和运行各种系统的能力，都不是传统的考试所能考核的。新的模式特别强调素质、能力、人格等，而这些方面的培养效果较难考察，需要更新评价观念，采用新的评价方法。如麻省理工学院的《航空工程和设计导论》课程的评分方法是，学生的成绩将根据课堂表现、读书笔记、习题集和LTA飞行器设计专题这几部分来评定，无测验和期末考试。最终成绩大致由以下方法评定：习题集和阅读摘占30%；学生个人设计文件集占15%；LTA飞行器设计专题占45%（包括初步设计评论、建议性设计评论、试飞和竞飞成绩）；出勤率、参与度、综合评价占10%。习题集包括传统问题、思考题、设计题、初步设计评论和建议性设计评论。呈现习题集的方法和最终答案同样重要（甚至比结果更重要）：一定要说明每一个步骤，显示清晰而有条理的解题思路。个人设计文件集包括笔记、脑力激荡、概念、草图和最终设计的文件集。LTA飞行器设计专题，是由5～6名学生组成一个小组，合作设计、制作一个LTA飞行器，并与其他组进行遥控竞飞。比较各组所设计的LTA飞行器围绕指定的跑道在最短的时间内承受最大载荷的能力。设计优劣以其等效质量/时间比来判定。同时，可靠性和美观度也是判定标准，要求所设计的飞行器总重量必须小于1.75kg。学校提供一套完成设计所需的工具包，包括无线电控制设备、电池、气球、电动机和制作材料。
再如，英国高等教育质量保障局（QAA）在专业规格编写指南中也给出了剑桥大学的一个工程专业学生学习成果的评价方法，见表7-4。
表7-4 剑桥大学工程专业学生学习成果的评价方法[4]
（续表）
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教育改革与CDIO工程教育模式的国际化研究详细阅读
CDIO工程教育模式从社会和工业界的要求出发，关注学习理论和教育实践，经过了多方论证，满足工程教育改革的基本要求，可以较好地适用于各专业的教学改革。在制定CDIO教学大纲的过程中，充分体现了各利益相关集团的参与。表8-1科学的方法和工程的方法的比较[2]从以上对比可以看出，CDIO工程教育模式满足了工程教育改革八个条件中的第1、2、3、7条。CDIO强调工程教育改革的合作。......
2023-11-28
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CDIO大纲与创新能力培养：国际工程教育模式详细阅读
而CDIO的愿景是要培养能领导新产品、新过程或新系统的开发与运行的工程师，所以CDIO工程教育理念将创新能力作为工程教育的根本。建立在这个基础上的CDIO教学大纲必然体现了创新能力培养的要求。[13]据此，我们可以对CDIO教学大纲和创新能力的关系进行一个简单比对。综上所述，CDIO教学大纲虽然没有明确列出与创新能力相关的知识、能力和态度，但实际上已经在大纲中体现出来了，并且贯穿整个CDIO教学思想的始终。......
2023-11-28
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2023-11-28
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2023-11-28
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