CDIO高等工程教育模式的研究与应用
CDIO高等工程教育模式的研究与应用
张兴强 临沂师范学院工程学院 ２７６００５
统的土、机、电、化、管（工业工程） 及其衍生的若干工程分支领域为对象的工程教育计划，还提供计算机科学、生物技术、环境科学等相关新兴学科的教育计划。现行的工程教育不仅要加强管理、系统思维和团队协同合作与交流、职业道德和法律、创造性工作和工程设计等能力培养方面的规划统筹，还要把工程教育置身于全球经济背景中进行系统规划。
２． 国际化的ＣＤＩＯ高等工程教育模式
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前沿大学组成的跨国研究获得Ｋｎｕｔ ａｎｄ ＡｌｉｃｅＷａｌｌｅｎｂｅｒｇ 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（Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ）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 ＮａｔｉｏｎａｌＡｇｅｎｃｙ ｆｏｒ Ｈｉｇｈｅｒ Ｅｄｕｃａ２ｔｉｏｎ）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ＣＤＩＯ组织，其机械系和航空航天系、电子系全面采用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。
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。
１． 现行工程教育模式的不足
我国现行的工程教育模式脱胎于前苏联的专业教育，该模式与现代工业实践对高级工程人才的要求不相适应，其存在的问题主要有以下几点：
（１）教育学术化
当前工程教育却把自己委身于科学教育，走学术化的道路。在课程设置上技术性和实践性的内容继续削减，而学术性和理论性的内容不断增加。
（２）重理论轻实践
学科教育与工业实践脱节是我国当前高等教育面临的一个重大问题，有报告显示，我国２００５年毕业的约６０万工程类毕业生中不足１０％的人能适应国际化公司的工作，产生这种现象的原因之一在于我国当前的工程教育重理论轻实践，学生接受到项目和团队工作的实际训练较少。
（３）专业设置口径窄长期以来，专业的定向型培养体制及学生重授课轻自学的思想造成了学生的知识面窄，专业口径狭窄使得学生的学习能力、自主性和创造性难以得到充分的发挥，培养出来的学生缺乏很强的适应性和竞争力。
（４）工程教育缺乏系统规划作为高等教育中的一大门类，“工程”是一个范围广阔的主修领域，除了提供以传
３． 工科专业采用ＣＤＩＯ高等工程教育模式的可行性
（１）与现行培养目标的一致性
如我校的办学指导思想是：弘扬沂蒙
精神，遵循高等教育发展规律，借鉴国内外先进的教育思想观念和管理运行机制，认真落实“以学生为中心”的办学理念，积极探索市场经济条件下地方高校的建设和发展模式，为区域经济社会发展培养理论知识扎实、富有创新精神和实践能力强的高素质应用型人才。
通过对ＣＤＩＯ标准体系的分析，其教育目标是：
让工程师可以带领团队，成功地进行工程系统的概念、设计、执行和运作，旨在创造一个新的整合性教育；在技术基础上给学生提供更多的工作知识，教育工程师成为新产品或新系统创造和执行过程中的领导者，给研究者们灌输对自己工作重要性和策略价值的认知。
从目标分析上我们可以看到，在创新精神、面向企业服务、以人为本的培养目标上，我们现行的培养目标和体系完全可以向ＣＤＩＯ的标准靠拢。
（２）ＣＤＩＯ体系的国际先进性
为了应对全球化带来的机遇和挑战，ＣＤＩＯ 国际组织动用大量的教育专家制定了一整套全面的、以能力培养为目标的实施计划和教学大纲，以国际化的教育理念和框架培养具有国际竞争力的人才。
（３）具有实践可操作性在ＣＤＩＯ 的教育理念中，各层次素质的培养是融于总体培养框架之内，以团队项目为纽带综合地进行培养和发展，这不同于以往按单门课程的要求简单地进行整合。ＣＤＩＯ 的教学大纲要求学生掌握基础知识技能、系统项目工程能力、适应团队合作以及系统开发环境的能力，这与培养世界工程师的目标是相一致的。由于该新模式中部分教学大纲的编制直接与波音公司对工程师素质要求和ＡＢＥＴ／ＥＣ２０００的要求相对应， 所以ＣＤＩＯ工程教育模式的实践将会取得显著的效果，具有较强的可操作性。
（４） ＣＤＩＯ体系的全面系统性最能反映这一特点的是ＣＤＩＯ教学大纲，它是以能力培养为目标，列出了现代工程师所必备的各个层次的素质要求。这种能力培养涵盖了四大类，它们分别为理论知识、个人的职业技能和职业道德、人际交流以及项目的构思、设计、实现和运作能力，其中这四类能力又可具体化为１７组能力，再细化为７３条技能，力求以科学的培养模式全面系统地提高学生的综合素质。
（５）具有普遍适应性国外以ＭＩＴ为代表的几十所世界著名大学加入了ＣＤＩＯ组织，采用该体系的标准。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，汕头大学工学院所有专业２００６年的培养计划是根据ＣＤＩＯ教学大纲制定的。汕头大
学工学院现有计算机科学与技术、电子信息工程、通信工程、机械设计制造以及自动化和土木工程专业五个专业。其工科专业教育部已在一些以工为主的大学或院系进行ＣＤＩＯ 教学模式试点， 以期取得经验后向全国推广。４． ＣＤＩＯ高等工程教育模式在通信
工程专业中的应用
我校通信工程新教学体系的制定，在
参考ＣＤＩＯ高等工程模式基础上，专业课程
主要参考了美国麻省理工学院ＥｌｅｃｔｒｉｃａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ专业和斯坦福大学Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ印度理工学院Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ通过对以上三所大学的分析，国外专业设置一般较宽泛，并无专门的通信工程专业，该方向一般包含在电子或信息类专
业中。ＭＩＴ 开设的是：电子工程和计算机
科学；Ｓｔａｎｆｏｒｄ开设是：电子工程，ＩＩＴ 开
设的是电子工程。学制均为四年，在学位授
工程科学学士和电子工程技术学士。通过
对专业的设置可以看出，国内现行的专业
划分方法过于狭窄，不利于宽口径人才的
培养。
国外通信工程专业是包含在电子信息工程
专业中，其培养的规格突出了工程师的素
质教育，专业方向较宽，并且在专业培养目
标中都突出了实训与项目的重要性，此点
与ＣＤＩＯ倡导的“做中学”因此我们确定通信工程专业的培养目
标为：
培养具有深厚理论修养，善于分析和解决问题的通信工程及相关专
业高级专门人才；具有专业技能，社会意识
和企业家敏锐性的工程师；能够成为通信
信息行业中未来的领导者与实践者；具有
终生学习和成长的技巧与基础；能在科技
日益复杂的环境中保持高效、创新和卓越；
具有优秀的职业道德、正直、参照以上三所大学的课程设置，与国
内首家通过ＣＤＩＯ认证的汕头大学工程学
院通信工程专业的国际版教学体系，以及我校相关实际，我们制定通信工程专业的教学体系如下：
课程体系的设置按ＣＤＯ标准体系进行，体系主干从电子通信工程导论项目开始至毕业设计结束，此为ＣＤＩＯ一级项目；导论项目开始前进行全校一级通识课和学院的二级通识课，奠定学科基础。６个二级指标为综合电子仿真项目，通信信号处理课程项目，无线通信综合设计，嵌入式系统综合设计，支撑二级项目的是对应的课程。ｉｆ（ｎｏ＝＝０） ｐｒｉｎｔｆ（＂＃－－－－－－－－－－－－－／／Ｎｏ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ！／／－－－－－－－－－－－－－－－－－＃＼ｎ＂） ／／如果方法计数器为０，则无解．
ｅｌｓｅｐｒｉｎｔｆ（＂＃－－－－－－－－－－－－－－－－Ｔｏａｔａｌ ％ｄ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＃＼ｎ＂，ｎｏ）ｆｒｅｅ（ｉｅ２）ｆｒｅｅ（ｉｅ１）ｆｒｅｅ（ｔａｂ２）ｆｒｅｅ（ｔａｂ１）｝
四 调试分析
经过调试发现，ｉｎｐｕｔ．ｃ文件必须存放在与ＴＣ应用程序同一子目录下，否则，文件找不到程序运行不了。
五 测试举例
两组测试数据和输出结果分别如下：
１．输入文件名为ｉｎｐｕｔ．ｃ，其中文件数据为：
３３０ １ ０１ ０ １１ ０ ０
输出结果：＃－－－－－－－－－－－－－－－－Ａｓ￣￣￣￣￣［１］ｔｈ￣￣￣￣￣ｓｏｌｕｔｉｏｎ－－－－－－－－－＃
（１，１）（２，２）（３，３）＃－－－－－－－－－－－－－－－－Ａｓ￣￣￣￣￣［２］ｔｈ￣￣￣￣￣ｓｏｌｕｔｉｏｎ－－－－－－－－－＃
（１，１）（２，２）（３，２）（３，３）＃－－－－－－－－－－－－－－－－Ｔｏｔａｌ ２ｓｏｌｕｔｉｏｎ－－－－－－－－－－－－－－－－－－＃
２．输入文件名为ｉｎｐｕｔ１．ｃ，其中文件数据为：
２４０ １ ０ １１ ０ ０ １输出结果：＃－－－－－－－－－－－－－－－／／Ｎｏｓｏｌｕｔｉｏｎ！／／－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＃