cdio工程教育论文精选(九篇)

第1篇：cdio工程教育论文范文

关键词：M-CDIO项目教学体系；工程教育；CDIO；项目

中图分类号：G642.0 文献酥韭耄A 文章编号：1674-9324（2017）29-0152-03

“大众创业，万众创新”是现时代的鲜明主题，创业创新离不开扎实的工科基础，高等工程教育则为创业创新提供理论基础和人才储备。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。如何将这个工程教育界的最新成果引入国内，并本土化服务于我国的工程教育，国内学者做了大量的研究和工作。潘柏松等提出的S-CDIO培养模式，该教育模式是基于协同理论的CDIO工程教育模式，参与各方必须通力协作，在合作共赢的基础上致力于学生工程知识和能力的培养。吴鸣等提出以工程能力培养为导向的CDIO培养模式，认为工程能力是工科毕业生最重要、最基本的素质之一，工程教育从内容组织、培养方式、实施过程都要着力于培养学生的工程能力，借以提高工科学生的就业适应面。以上的研究成果对CDIO工程教育模式的本土化起了很大的引领作用，加速了CDIO工程教育理念在我国的进程和发展，推动了我国工程教育的发展。但是，纵观以上的研究成果，只就CDIO工程教育模式本土化过程提出相应的框架、课程体系、实施过程以及评价体系，鲜有将CDIO工程教育模式与具体专业知识、专业技能传授过程有机结合的本土化CDIO培养模式，因此，在我国CDIO工程教育模式本土化进程中，有必要研究CDIO工程教育理念与具体专业教学内容的深度融合。笔者在深入研究CDIO工程教育模式的理念、内涵和实施过程后，将CDIO工程教育模式与机械本科专业的基本知识与基础理论传授过程深度融合，提出了机械工程领域的CDIO（Mechanical CDIO，简称M-CDIO）项目教学体系，并对M-CDIO项目教学体系的内涵、特征以及实施过程进行了详细的阐述。

一、CDIO工程教育模式与机械本科专业教学的嵌合

1.CDIO工程教育模式。CDIO工程教育模式是由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所大学组成的工程教育改革团队提出、并持续发展和倡导的全新工程教育理念。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、和运作（Operate），它是以工程能力培养为目标，将工科毕业生的能力分为工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面，涵盖17种不同的主要能力，在执行操作层面细分为更具体的73种不同的技能。国外高等工科院校的实践证明：实施CDIO工程教育模式的学校，这4个层面得到充分培养和训练的工科学生，就业前景普遍看好，大都供职于大型的跨国公司。

2.机械工程本科专业的CDIO项目教学体系。以“厚基础，强能力”为人才培养目标的应用型技术大学，更重视学生工程能力的培养。CDIO工程教育模式的实施必须与专业教学内容深度融合，赋予它新的内涵与特色，图1（见下页）表示了CDIO工程教育模式与机械本科专业的有效嵌合。

由图1可知：机械领域产品开发的四个环节（模糊前端、设计阶段、制造阶段和产品销售）与CDIO工程教育的四个阶段（构思阶段、设计阶段、实施阶段和运作阶段）不谋而合。这样，在机械本科专业的教学中，以CDIO工程教育模式为纲领，以机械产品研发到产品运行的生命周期为载体，以学生为中心，以工程能力培养为目标，以“项目”、“微项目”为手段，将机械领域的基本知识和基础理论糅合在“项目”、“微项目”的方案原理构思，装配图、零件图设计，零件制作实施和产品销售、售后四个阶段，赋予CDIO工程教育模式中构思、设计、实施和运作四个阶段新的内涵，实现CDIO工程教育模式与机械领域教学的有机结合，形成了机械工程领域的CDIO（Mechanical CDIO，简称M-CDIO）项目教学体系，并具有以下特征。

1.良好的工程能力培养。在M-CDIO项目教学体系中，随着糅合了机械领域的基本知识和基础理论的“项目”、“微项目”实施，学生的工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面都得到了全面、系统、具体的训练，培育满足现代社会和现代工程需要的、具有较强工程能力的工程技能型人才，符合我国应用型高校的办学定位和人才培养目标。

2.“情境式”、“体验式”学习工程理论知识的环境。在M-CDIO项目教学体系中，学生组成学习小组，通过相互分工、协作完成“项目”、“微项目”的形式学习机械领域基本知识和基础理论，改变了传统以“记忆、考试、拿证”为目的的工程理论知识学习模式，为学生提供了在学中用，在用中学的情境，实现理论与实践的有机联系和良性互动，使知识从实践中来，又回到实践中去，符合哲学领域的认识实践观。

3.“学生中心，教师主导”的授课模式。在M-CDIO项目教学体系中，需以学生为中心，以“项目”、“微项目”为抓手，针对机械工程专业每门课程的特点，设置若干个糅合了课程的基础知识和基本技能不同的“项目”、“微项目”。课程的学习，先通过教师授课，讲解本课程的基本概念、知识点，然后让学生完成这些“项目”、“微项目”来再现、巩固课程知识，使一些抽象的概念具体化，使过去从实践中抽象而获得的知识、理论重新回到工程实践中，指导实践，学生在实践中主动、积极地学习课程知识。

二、M-CDIO项目教学体系在机械工程本科专业的实施过程

机械系统一般由动力系统、传动系统、执行和控制系统等子系统组成。机械类本科专业毕业生应该具备根据机械系统的功能，能够独立地完成机械系统构思、设计、制造和运作的基本能力，为社会、企业提供优质高效、物美价廉的机械产品。如果将机械系统功能、结构的完整呈现看作是一个大“项目”，则系统中的子系统功能、结构的呈现可以看作是一个“微项目”。M-CDIO项目教学体系的实施，关键在于对“项目”、“微项目”的具体落实和完成，大致要经过以下过程。

1.“目”总体方案原理设计。根据机械系统的功能要求，确定机械系统的基本工作原理，进而获得完成该功能的技术系统，确定总体的主要参数和结构布局设计，形成机械系统总体方案设计图和结构布局图，同时编写总体设计报告及技术说明书，为“项目”的顺利实施和完成奠定基础。

2.“微项目”方案原理设计。根据图的机械系统组成，设计实现各个子系统功能的方案原理，确定实现各个功能的具体机构，形成机构原理图，编写“微项目”方案设计报告及技术说明书。比如原动机采用电动机还是内燃机，传动系统、执行系统采用什么样的机构来实现，是集中驱动还是分散驱动等。“微项目”的功能原理与结构设计服务于“项目”的总体功能，受“项目”的总体结构布局约束。

3.“项目”、“微项目”的工程图设计。根据前面二步形成的图纸和设计报告，对“项目”、“微项目”进行详细的技术设计和结构设计，最终得到“项目”、“微项目”的总装配图、子装配图和零件图及设计技术说明书等资料。

4.“项目”、“微项目”制造工艺、工装设计。根据现有的制造工艺水平和设计的技术要求，设计零件的制造工艺和装配工艺以及相应的工装夹具。形成“项目”、“微项目”完整的制造工艺过程，并编写制造工艺规程及技术文件，比如绘制工序图，制定工序卡，确定切削参数等。最终得到能完成预定功能的机械产品。

5.“项目”、“微项目”过程管理与运作。由于团队的分工和协作，上述过程离不开“项目”、“微项目”的过程管理与运作。过程管理与运作可以使“项目”、“微项目”按顺序、有步骤、有目的地齐头并进，而不至于出现“短腿”现象，缩短“项目”、“微项目”进程。同时，过程管理与运作还与机械产品后期的营销与售后服务等业务流程有关，也与学生个人的组织、沟通、交流与协作能力息息相关。

上述过程中，第一、二步为“项目”的方案设计阶段，属于M-CDIO项目教学体系中的C阶段，即构思阶段；第三步为“项目”的图纸结构设计阶段，属于M-CDIO项目教学体系中的D阶段，即设计阶段；第四步为“项目”的生产制造阶段，属于M-CDIO项目教学体系中的I阶段，即实施阶段；第五步为“项目”的营销与售后服务阶段，属于M-CDIO项目教学体系中的O阶段，即运作阶段。在M-CDIO项目教学体系中，随着糅合了机械专业基础知识和基本技能的一系列“项目”、“微项目”的实施和完成，学生不仅在工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面都得到了全面、系统、具体的训练，而且熟悉了“项目”、“微项目”的操作流程，模拟企业项目的运作过程，使学生毕业后能更好的了解和融入企业，寻找到理想的工作。

三、机械本科专业实施M-CDIO项目教学体系的成效

自我校成为全国首批试点学校以来，机械学院在教学上始终坚持CDIO工程教育模式，经过七八年的摸索和实践，形成了自己特色的M-CDIO项目教学体系，具体体现在学生补考率、参加学科竞赛和学生就业率等硬指标上。机械专业自从实施了M-CDIO项目教学体系，专业基础课比如理论力学、材料力学、机械原理、机械设计等都是学生补考率很高的科目，近4年来学生补考率逐年下降，学生组队参加学科竞赛获奖数逐年增加，获奖质量也得到改善，2012年部级获奖为0，2013年获得0的突破，到2015年获得部级奖项7项，省级获奖也在逐年增加，2015年达到52项，历年最高；机械工程本科专业毕业生的平均就业率不仅从2012年的86.6%上升到2015年的95.69%，提高了近10个百分点，成效相当可观。

四、总结

CDIO工程教育模式是国际工程教育改革的最新成果，也是我国高等工程教育改革的方向。M-CDIO项目教学体系是以CDIO工程教育模式为纲领，以机械产品研发到产品运行的生命周期为载体，以学生为中心，以工程能力培养为目标，以“项目”、“微项目”为手段，将机械领域的基本知识和基础理论糅合在“项目”、“微项目”的方案原理构思，装配图、零件图设计，零件制作实施和产品销售、售后四个阶段，赋予CDIO工程教育模式中构思、设计、实施和运作四个阶段新的内涵，实现CDIO工程教育模式与机械领域教学的有机结合。M-CDIO项目教学体系不仅系统地解决了学生重知识学习，而轻知识运用的问题，而且学生通过做“项目”、“微项目”对知识认识深化，进而固化为学生的能力，符合应用型本科高校“厚基础，强能力”的人才培养目标。因此，M-CDIO项目教学体系的实施和应用为我国高等工程教育的改革提供了借鉴与参考的案例。

参考文献：

[1]朱高峰.中国工程教育的现状与展望[J].清华大学教育研究，Vol.36，No.1，2015.（2）：13-20.

[2]潘柏松，胡珏，秦宝荣.基于协同理论的CDIO工程教育模式探索[J].中国大学教育，2012，（05）：35-38.

[3]吴鸣，熊光晶.以工程能力培养为导向的工程教育改革研究[J].理工高教研究，Vol.29，No.3，2010，（6）：54-59.

第2篇：cdio工程教育论文范文

[关键词]CDIO 工程教育 探讨

一、CDIO工程教育的历史由来

CDIO工程教育模式是20世纪末西方社会工业化和信息化高速发展的大背景下，国际工程教育改革的新成果。从2000年起，美国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，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）、运作（Operate），是近年来国际工程教育改革的新成果。它以产品的从研发到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、还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[1]。从根本上讲，这种工程教育理念是社会经济发展的必然产物、是传统教育理念的补充和发展。

二、我国高等教育采用CDIO工程教育模式的必要性

我国的高等教育伴随着改革开放取得了长足发展，经历了从精英教育到大众化教育、从学历教育到职业技能教育、从单一学科教育到跨学科教育等重大转变。学历层次上可分为博士、硕士、普通本科教育；高等院校目前划分为985、211和一般院校，多数仍以课堂讲授知识教育模式为主，进行从理论到实践、从知识到技能、从基础到专业地过程培养。几千年历史传统的影响加上国民经济基础底子薄，使得传统高等教育模式下培养的毕业生创新力不强、工程实践能力薄弱，不能很好地适应社会经济发展的需要，出现了不缺人却缺乏高级人才或专门人才、工作岗位多而毕业生就业难的尴尬局面。伴随世界工业化和信息化的浪潮，在我国国民经济大发展的时代背景下，我国的高等教育需要顺应历史发展的必然性再次做出反应和调整。

三、CDIO工程教育在我国高等院校中运用的讨论

教育模式的改革是一个系统工程，它牵一发而动全身，涉及到人才培养目标、培养过程、培养的方法、机制和管理措施等多方面的调整[3]。无论如何，教育要本着人才培养、科学研究和为社会服务这三大目标。CDIO实施的关键性原则是把工程师职场环境作为工程教育的环境，而不是内容；结合工程实践，但仍是“通识教育”；可有所侧重，不同层次人才培养有不同重点。根据我校试行CDIO工程教育的经历和经验，有以下方面值得讨论：

1.要切实结合自身办学条件：不同层次的学校需要根据自身的定位借鉴CDIO工程教育。我国的高等院校分为不同层次，是国家根据自身国力实施的科教兴国方略，不同的高等院校肩负着不同的职责，坚持了“有所为，有所不为”。借鉴CDIO工程教育理念和举措没有万能的模式，需要根据自身的办学定位，结合教育资源和社会需求甚至着眼未来进行实施。

2.课程群和项目体系设计的科学性：在CDIO模式下，需要制定新的教学大纲、培养方案、课程与项目体系，通过项目设计将整个课程群中的课程有机而系统地结合起来以培养和提高学生的工程实践能力。由于缺乏经验和符合实际的现成参考，这对课程群和项目体系设计的科学性提出了严肃考验，有必要组织教育界专家、学者、教师和业界人士展开讨论，因为这是一项系统工程，要做好就不能局限于校园里的教师。

3.以项目为向导实施的两面性：基于CDIO模式的项目教学是为了解决理论教学与实践教学脱节的问题，这种“构想—设计—实现—运行”为主线应该能将相关课程有机联系起来，做到知识、能力、素质三位一体的培养。“做成事”的需要的自学能力、解决问题的能力、团队合作的能力、创新与交流沟通等能力都需要在项目实施工程中得到培养和锻炼。把握的好就可以实现上诉目标，把握不好就容易使学生产生只见树木不见森林，甚至产生畏难心理、厌学情绪，最终迷途而不知返。实施过程中要根据办学定位、学生能力层次、学科及专业特点等客观因素进行项目实施论证与调研。

4.对“做中学”理念全面的把握：做中学强调关联，也应当注重内容，不应该局限于所选、所做的项目。实施项目教学本质上是为了激发学生的学习兴趣、使学生主动学习。不能让学生从注重理论知识学习、忽视工程实践的极端走到注重动手实践而轻视理论和知识学习的另一个极端。“做中学”既要做也要学，这两者相互补充、相互促进，“做中学”包括了听中学、看中学[4]。教学方法与模式的革新使得课堂与课外、师教还是自学、老师与学生哪个是互动主体变得模糊，可以动态调整、变换。

5.评价体系与机制的困扰：任何一种教育改革的成效都需要一套评价标准进行监管，从最初的专业培养目标到课程、项目的能力培养目标，CDIO实施手段和方式的灵活性、多样性，以及项目实施的过程性都给考评带来了挑战，也给精力有限的教师增加了额外负担的风险。学校要协同用人单位使考评更加科学、准确、简练具有时效性。同时要防止学校评价体系与机制造成CDIO教育的标准化、形式化、教条化、僵硬化。目前我校试行的评价体系包括校内自评（课程评价、项目评价）和社会评价（用人单位、合作或交流院校），有待进一步改进与完善。

6.教师队伍的建设：教师的CDIO能力、教学能力、设计制作的经验、对CDIO项目评价、对学生CDIO能力评估是实施CDIO工程教育的关键和根本体现；教师的职业道德和职业技能是对学生最直接、最生动、最有成效的感化。但仅靠教师的企业从业经历或对CDIO工程教育理念的学习是不够的，还应该展开对外合作与交流、进行工程环境的建设及对教师的培训，教师要开展教育研究。我校集成电路专业教师队伍情况为例：海归占16.7%，拥有企业经历的占50%，重点院校毕业生占29.3%，

7.不能为了追求CDIO工程教育而忽视我国教育中的精华：结合我国当前的实际情况借鉴所有外来的教育理念，我国优秀传统教育理念中的精华仍然需要继承和发扬。比如，教育要培养学生具有独立、完整、可持续发展的和谐人格；教最终是为了不教。

结束语

本文是大连东软信息学院集成电路专业推行CDIO工程教育的研究成果，作者结合我校改革中出现的问题与成功经验，对我国高等院校进行教育改革中应该注意的一些方面进行了探讨，以供相关院校参考。

[参考文献]

[1]顾佩华等.重新认识工程教育：国际CDIO培养模式与方法，高等教育出版社，2009

[2]沈岩等.开放式自主创新的工程硕士教育，学位与研究生教育，2006年第5期

[3]刘献君等.人才培养模式改革的内涵、制约与出路，中国高等教育，2009.12期

第3篇：cdio工程教育论文范文

关键词：集成电路设计；CDIO；卓越工程师计划

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）02-0042-02

自2000年CDIO 工程教育理念被提出以来，国内外诸多高校加入到CDIO合作计划中，并积极投入到CDIO教学模的开发和完善中。随着CDIO教学理念逐渐被社会认同，CDIO模式在全世界以MIT为首的几十所大学开始操作实施，并取得了显著成效。自2005年汕头大学首先引进CDIO工程教育培养模式到我国以来，各工科院校相继开始研究和实践基于CDIO理念的人才培养模式，形成了多样化的CDIO，所涉及的课程领域也越来越广泛，如自动化专业、计算机专业、软件工程等专业。

集成电路设计专业是我国新型专业，具有门槛高、内容新、发展快、属于交叉学科、与产业联系紧密、实践性强等突出特点。对学生运用知识解决问题的能力、总结实践经验发现新知识的能力、团队工作的能力、与人沟通和交流的能力以及创新能力有很高的要求。到目前为止，还没有任何高校进行集成电路设计与集成系统专业CDIO培养模式的研究与实践。研究和实践该专业的CDIO培养模式，对哈尔滨理工大学切实作好该专业工程教育，改革哈尔滨理工大学工程教育模式，开展教育部“卓越工程师计划”具有重要意义。

一、集成专业实施CDIO培养模式的必要性及面临的问题

集成电路作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性产业，在推动经济发展、社会进步、提高人民生活水平以及保障国家安全等方面发挥着重要作用。传统教育模式不能适应该专业对人才培养的要求，找到一种适合该专业的特点和我国国情的工程教育模式是我国集成电路产业和集成电路设计与集成系统专业更快、更好发展的必要条件。CDIO工程教育模式包括：构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）。它是“做中学”和“基于项目的教育和学习”的集中体现，以产品的生命周期为载体，让学生理论和实践有机结合。本专业自顶向下（Top -Down）设计的流程可以主要概括为四个大的部分：理念（Idea），设计（Design），实现（Implement）和验证（Verify）。可见，二者从形式到内容上不谋而合。CDIO工程教育模式很适合在本专业实施。

按照CDIO工程教育理念的要求，在本专业实施CDIO模式需要解决以下问题。1.如何将“卓越工程师计划”与CDIO理念有机结合，制定出以“卓越工程师”为培养目标，以CDIO理念为指导思想的本专业CDIO培养模式；2.如何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，并规划和设置独具特色的构思、设计、实施、运行项目（CDIO 项目），应如何设置CDIO 项目，设置多少个，哪些课程需要设置等问题；3.如何将“做中学”贯彻到整个本科教学过程中，加强学生的实践与动手能力；4.如何制定科学合理的考核机制；5.如何尽快提高教师的个人能力使之胜任CDIO课程体系的教学模式；6.如何实现理论学习的实践操作局部化与整体化的统一。

二、CDIO培养模式的实践方法

为了切实做好本专业CDIO培养模式的实践。在制定和实践CDIO培养模式时应与时俱进，抓住“卓越工程师计划”的有利时机，充分与其相结合。切实做好实施CDIO的四个主题：一是课程改革，以产业需求为导向，以完成项目来设置课程、安排教学计划；二是不断提高教师的教学水平，科学合理设置该专业的CDIO项目；三是以本专业的专业方向课为出发点，逐步开展CDIO课程实践；四是进行评价体系改革，注重对实践能力、创新性技能的考核。

（一）课程改革

按照CDIO大纲要求对构思、设计、实施、运行系统的能力这四个目标进行细化，建立二级指标和三级指标，并以现行大纲为基础，找出差距，针对具体问题进行课程改革。为确保改革切实可行，学院成立CDIO工程教育改革委员会，组织全院教师集体学习和研讨CDIO 理念、CDIO 培养大纲、教育框架和标准，明确今后的改革方向和主要任务。

（二）不断提高教师的实践能力

CDIO模式是融于产业发展，并与产业发展同步的工程教育模式。切实实践该工程教育模式，就要不断提高教师的实践能力，使其成为“双师型”教师。不仅要有扎实的理论基础，还应该具备丰富的实践经验。为此，我院采用“请进来”与“走出去”相结合的方式，请有经验的工程师到校任课，派年轻的教师到企业中实习。另外，我院还定期举办CDIO研讨会，让教师参与讨论，让成功的教师分享其实践经验，以便其他教师学习借鉴。加强与集成电路产业紧密合作，发挥校企合作优势，与企业共同建立适合本项目实施的案例库。

（三）专业方向课中进行CDIO 课程实验，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。在集成电路设计与集成系统专业选择几门专业方向试点课程进行初步探索，总结经验，逐步向其他课程推广。在教学方面实施探究式学习和主动实践学习，提高学生学习的方向性和主动性。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有计划、有目的的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研讨和总结。

（四）改善评价体制，注重对实践能力的考核

改变以考试为中心、以死记硬背为基础的考试制度，实行考试方法多样化，考试评价标准多元化。考核方式必须突破原来比较单一的模式，引入形式多样、灵活科学的考核手段。

三、目前取得的研究成果

在实际操作中采用顶层设计、模块化的改革方式，对集成电路设计与集成系统专业进行探索式的教学改革，目前已取得了部分成果。

（一）制定集成电路设计与集成系统专业CDIO

培养模式

在现有研究基础上，按照CDIO国际组织制定的标准，结合本专业的实际情况，制定了本专业的CDIO培养模式。具体包括：以“卓越工程师计划”中的培养目标和规格为该模式的培养目标和规格；建立以CDIO理念为基础的教学方式、方法及管理和评估制度。如果以简化的公式表示，即：目标（“卓越工程师”）+过程与方式：基于CDIO的“（教学内容和课程+管理和评估制度+教学方式和方法”。

（二）制定本专业基于CDIO理念的人才培养方案

目前本专业的CDIO工程模式教学改革已取得一定的成绩，已形成两个一级CDIO项目、三个二级CDIO项目和四个三级CDIO项目。设置两个一级CDIO项目：以“认识实习+专业导论”为第一个一级项目，学生在教师指导下，了解本专业的核心内容与实际产品的关系；熟悉集成电路产业链；掌握集成电路设计的基本工艺流程；建立起与专业相关的整体概念。“生产实习+毕业设计”为第二个一级项目。设置三个二级CDIO项目：由信号与系统、数字信号处理、数字IC设计、集成电路逻辑综合技术、集成电路设计验证技术、布局与绕线等课程构成的数字集成电路设计项目；由数字电路及逻辑、ASIC设计、嵌入式系统设计、FPGA结构与设计等课程构成的嵌入式设计项目；由电路理论、电子电路、集成电路工艺、模拟IC设计、版图设计等课程构成的模拟集成电路设计项目。在四门课程中设置三级CDIO项目：版图设计、数字信号处理、数字IC设计、逻辑综合。

（三）制定基于CDIO理念的课程大纲

参照CDIO 大纲并结合我国工程领域的实际情况，系统制定该专业专业课程的CDIO 课程大纲。大纲制定要着重考虑课程概述及相关课程的关系、课程教学对象与教学目的、课程内容、学时分配及主要的教学方法、实践环节的要求、课程考核等方面的问题。每门课程大纲的制定除了要充分体现CDIO理念，还要考虑与相关课程及项目之间的关系。所制定的大纲应包括：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。按照以上要求制定了CDIO课程大纲制定的模板及制定标准。

（四）建立基于CDIO理念的教学运行机制

为了改变传统的应试教育的填鸭式方式，避免出现学生“上课记笔记，课后整理笔记，考前背笔记，考完就忘记”的现象。以CDIO 培养理念为指导，哈尔滨理工大学软件学院建立了学习效果评估机制，完善现有评价体系；建立新的教学计划、教学方法和考核方法。如考核方式突破原来比较单一的模式，引入科学的、形式多样的考核手段。注重实践环节的考核，使学生真正理解消化所学知识，使其所学知识“内化”。

集成电路设计产业发展是衡量现代社会发展水平的重要标准。集成电路产业的发展归根结底是人才的培养。人才的培养要依赖于科学的、行之有效的人才培养模式。本文以CDIO理念为指导思想，以实施“卓越工程师计划”为契机，对我校集成电路设计与集成系统专业CDIO人才培养模式进行了探讨。根据哈尔滨理工大学该专业的实际情况和现有条件对该专业进行CDIO培养模式改革，并将现有改革成果做了详细说明，对该专业CDIO培养模式的进一步研究与实践奠定了基础。

参考文献：

[1]顾佩华，沈民奋，李升平等.从CDIO 到EIP―CDIO―汕

头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教

育研究，2008，（1）.

[2]查建中.面向经济全球化的工程教育改革战略：“做中

学”、产学合作与国际化[J].高等工程教育，2008，（1）.

第4篇：cdio工程教育论文范文

关键词：过程控制工程；CDIO；主体意识；全过程

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）01-0206-02

近十几年以来，随着科技进步、经济快速发展以及对外经贸交流的高速增长，社会对工科毕业生的需求量有所增加，对于毕业生的要求也不仅仅限于“掌握本专业相关知识”的层面上，而是越来越重视毕业生的工程项目掌控能力、团队沟通合作能力以及提高专业水平和创新的能力。这就对我们传统的以专业知识为中心的高等工科教育模式提出了挑战。寻求有效提高工程类专业学生的工程实践能力的合理途径，不仅是我国高等工科教育面临的严峻挑战，国外的多所教育研究机构也非常重视这个问题。2000年，由麻省理工学院等四所国外大学创立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的国际合作组织。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。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[1]。2005年，CDIO工程教育开始引入国内，并得到了国家教育部的高度重视，并逐步在各层次院校推广。在自动化专业和测控专业的课程中，《过程控制工程》是自动化专业与测控专业的专业方向课，以控制理论为基础，以满足生产工艺为要求，具有学科交叉的特点，理论和工程实践联系紧密。在《过程控制工程》课程的教学过程中，教师发现以下两点突出的问题：①学生的实践知识和实践技能匮乏。学生对冶金、化工、电力等自动化和测控专业主要面向的培养领域的生产环境、装置、仪表、典型工艺流程等缺乏认知，学生掌握的知识、能力不能满足在工业生产日益国际化情况下的产品、流程及系统构思、设计、实现和运行的全过程的需要，理论与当前工程需求脱钩。②教学环节缺乏足够的学生主体意识。学生的主体意识应该体现在教育的全过程中，自然也应该体现在实践教育的全过程中。但是，由于现有教学方式和方法的限制，学生在实践教学环节（特别是实习、课程设计）中，往往从实践的对象到实践的手段都依赖事先制订的指导书，缺乏独立思考和解决问题的空间，缺乏实践的独立性和创造性，经过四年的教师主导的教育模式的积累效应，使学生很难养成实践的主体意识。这种不足，既不能实现工科教育培养优秀工程人才的目的，限制了课程的教学效果，限制了学生专业素养的培养和提高，降低了学生成功就业的机会，降低了学生迅速适应工作要求和工作环境的能力。

一、全过程工程案例教学方案的设计

根据CDIO工程教育的理念，学生应该通过工程项目的全过程具备工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。因此，必须在课程中融入符合实际的工程项目案例，以项目操作的角度，从项目的筹备、项目的运行到项目验收，根据项目进行的各个阶段情况以及教学大纲要求，实施对应的教学工作。所以，必须选择适合本科教学要求和水平的实际工程案例，将课程理论基础知识、相关学科专业的知识以及工程技术，通过案例的讲解和讨论教授给学生，以多样的教学手段和教学形式，激发学生的积极性，提高学生的各项能力。在这个过程中，特别要注意，必须始终保持学生主体意识，不能以教代学。在这个过程中，以全过程的形式将工程项目案例引入教学环节，CDIO教学的教学效果必须通过学生实际操CDIO全过程项目的结果来检验。在这个环节，要求学生按照工程项目的实际操作过程，以团队的形式（团队间是相互竞争的关系），来自行完成一个工程项目。项目执行的过程，可以帮助学生对已经学习过的理论和技能加深理解和熟练程度，形成团队意识，锻炼自主解决问题的能力。

二、方案实施

1.通过对相关专业毕业生的追访和在校学生现状的考察，结合相关行业工程技术人才需求现状及趋势，根据CDIO工程教育能力大纲，对现行的以专业为中心的教学模式的局限进行总结和分析。

2.针对1中存在的局限性，根据CDIO的理念和国内外已经成功的经验，对现行教学模式进行调整：①教学目标与大纲的调整，《过程控制工程》课程一门专业方向课，这门课的教学目标是让学生掌握工业生产过程控制系统的基本构成、工作原理、工程设计及实现方法，了解常见典型生产过程的特性及其控制系统的分析与设计方法，使学生初步具备过程控制系统的设计、调试和运行维护能力。将CDIO工程教育模式引入该课程的教学后，教学目标既包括专业知识要求，同时强调能力的提升，训练学生从安全可靠、节能环保的角度设计、分析、实现和评估过程控制系统的能力，同时熟悉对工程项目的开发的全过程。为此，需要对教学目标和教学大纲作相应的调整，使《过程控制工程》课程要求和目标与CDIO的理念相适应。②教学内容设计，为达到调整后的教学大纲的要求，教师要在授课过程中将理论知识的讲解结合工程项目实际案例，并进行分析和讨论，引导学生的思考，使学生建立工程的概念。课程实践环节，要要求学生在学习《过程控制工程》理论知识的基础上，完成一项包括构思、设计、实施、改进和展示全过程的团队研究项目，在合作中探索学习，提升四大能力，使学生体会发现和创造的乐趣。③教学方法设计，由于CDIO工程教育强调学生的能力的提升，需要增加学生执行项目和运作的时间，而总的学时基本维持不变，因此必须压缩授课学时。为了保证教学质量，需要对传统的授课方法进行调整：对简单易懂的内容采取学生自学和分组讨论的形式进行学习，培养学生独立思考和解决问题的能力，提高学生的团队意识；开展符合工程实际的案例教学和讨论，通过介绍专题背景资料，采用PPT、录像、专家讲座和现场参观等多种授课形式，鼓励学生与教师的互动，加大课堂信息量，激发学生兴趣，调动学习积极性，在基础理论教学的基础上，进一步提高学生识别、分析和解决实际问题的能力；将学生分组，以团队形式进行项目全过程实践；要求学生阅读一定数量的文献，并定期进行交流和讨论，形成知识的互补；建立基于“可行性”的评分标准，加大项目执行情况占成绩的比重，将实验、实习（项目全过程实践）成绩提高到期末总成绩的50%。④根据CDIO12条标准考察教学效果，建立CDIO工程教育模式教学效果反馈机制，及时总结CDIO工程教育模式在《过程控制工程》课程中应用的经验，对CDIO实践中存在的不足进行调整。

三、结论

《过程控制工程》在经过CDIO模式教学改革后，体现的特点主要表现为以下几点。

1.有效激发学生的学习兴趣，学生主动学习程度和钻研精神明显提高。

2.学生的团队意识和沟通能力得到提升，多数学生愿意主动配合团队其他成员完成项目工作。

3.学术和工程技术的视野开阔，引发了学生的创新热情。

4.毕业生就业后，反馈对相关工作的适应速度和程度比往届有所提高。

参考文献：

第5篇：cdio工程教育论文范文

[关键词]信息论与编码；CDIO；教学探讨；教学理念

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）04-0001-04

信息论与编码课程是我校信息与通信工程专业重要的专业基础课程之一，是一门运用概率论和数理统计等数学工具来研究各类通信系统的一般规律以及通信系统各组成部分统计特性的综合性强、涉及学科广泛的课程。其教学过程既需要学生掌握高等数学、概率与数理统计、随机过程等基础课程，还需要学生掌握信号与系统、数字信号处理以及通信原理等专业基础课程，该课程组成和其他课程的关系如图1所示。

信息论是现代信息科学的重要组成部分，是现代通信、信息技术飞速发展的理论支撑。人们运用信息论这一工具来认知世界，不断探索系统的存在方式和运动的变化规律，促进了多个学科领域的飞速发展。

信息论与编码课程的学习要求学生具有良好的数学基础。课程涉及积分运算，矩阵运算，群、域、环的概念和理论，数值分析的理论，计算机迭代算法，香农三大定理的证明等，几乎涵盖了理工科学生所学的全部数学知识。同时课程中很多概念非常抽象，比如信息、自信息量、平均互信息等，为教学带来了很大困难。教学过程中学生普遍反映公式定理繁杂枯燥难懂，内容概念抽象难以理解，学习兴趣不高。本教学小组尝试将CDIO理念[2]引入信息论与编码课程教学实践中，积极探索并设计出新的有利于促进学生自主学习，提升其创新思维和工程实践能力的全新教学模式，以提高人才培养质量。

一、CDIO工程教育模式的引入

CDIO是际工程教育改革的最新成果[2]，至2016年，已有几十所世界著名大学加入CDIO组织，采用CDIO工程教育理念和教学大纲，取得了良好的教学效果。2016年1月8日至9日， “全国CDIO工程教育联盟”成立，由此拉开了以培养高级工程专业人才为目标的高等工程教育新模式改革的序幕。

CDIO工程教育理念的引入就是为了打破传统的教育方式中重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神、重视知识学习而轻视开拓创新能力的培养等弊端，培养具有较强的工程实践能力、创新能力、团队精神、沟通能力的全面发展人才。CDIO体现了系统性、科学性和先进性的统一，代表了当代工程教育的发展趋势。

CDIO包括三个核心文件：一个愿景、一个大纲和十二条标准，CDIO教学大纲包括四个层级，如图2。

作为成熟的工程教学模式，CDIO制定了十二条标准，为CDIO的改革提供了评价标准和实施指南。

CDIO工程教育模式的本质是“实践中学习”和“基于工程的教育”的集中体现，可有效解决工程教育中理论学习与工程实践失衡的问题；注重培养学生主动学习、综合实践和创新能力，强调团队协作意识的培养。CDIO工程教育模式并没有针对各个专业给出相应的教学标准，它为我们提供的是一种方法论，为教学模式改革指明了方向。

本文试图将CDIO理念运用于信息论与编码课程的教学中，探究基于CDIO理念的信息论与编码课程教学方法。解决传统教学的弊端，调动学生学习的能动性，培养学生的团队意识、创新能力，提高学生的综合素质。

二、CDIO理念指导下的课程教学特点

通过对CDIO三个核心文件――一个愿景、一个大纲和十二条标准的学习，本文认为在CDIO工程教学模式指导下的教学实践具有以下特点：

（一）突出工程实践

CDIO教学模式的核心思想是“实践中学习”。即从完成工程项目中学习，不断总结实践中的经验，将理论与实践联系起来，做到知与行的结合，将直接经验（实践）的获得与间接经验（理论教学）的学习相结合。

因此，在信息论与编码课程教学设计的过程中，教师要注重工程实践的设计。比如要求学生自己设计一个特定的通信系统，并且给出其信道容量；鼓励学生将书本知识转化为解决工程问题的方法，并将实践所获得的知识与经验有效运用于理解书本知识。

（二）强调相互关联

CDIO标准中的背景环境强调关联性，这是CDIO非常重要的方法论。学生通过完成项目，总结归纳解决问题的理论支撑，在加深对书本知识理解的同时也提高了解决问题的能力。这种能力不是知识的堆砌，而是知识在实践中的升华，体现了“实践中学习”的本质。

因此，基于CDIO理念的信息论与编码课程在教学过程中工程实践（研讨、文献阅读、仿真实验等）和理论知识学习的设计与组织强调相互关联、相辅相成，将琐碎的知识点通过项目实践串联起来，完成项目的同时加深对知识的理解。

（三）体现主观能动性

CDIO工程教育模式强调在教与学过程中以学生为中心，以此来调动学生学习的积极性和主动性，这和建构主义理论不谋而合。

因此，基于CDIO理念的信息论与编码课程教与学的过程要充分激发学生的学习热情，引导学生自主学习。学生主动建构知识将取代传统的以教师为主的知识讲授。

（四）强调宏观整体化

CDIO标准在课程设计和教学手段方面都体现了整体观念，实质上体现的是系统论的核心思想。

因此，基于CDIO理念的信息论与编码的教学课程设计要立足于整体，注重各知识点之间的关联，将教学内容优化整合，体现一体化，以达到最优的教学效果。

（五）评价方式多元化

依据CDIO的十二条标准，教师应采用与之相适应的考核方法来评价学习效果。

因此，基于CDIO理念组织的课程教学在评价考核方面应具有多元化特点。其中，包括考核手段多元化和评价主体多元化。

三、CDIO理念指导下的教学活动模式构建

CDIO理念下的教学活动设计和组织是在“实践中学习”理念的指导下，基于项目实践进行的。学生在完成项目的过程中能更加深入地理解理论知识，同时提升将理论应用于实践的能力。

因此，CDIO理念在信息论与编码课程教学中的应用是以学生为主导、以工程实践为导向、以项目为驱动，在完成项目的过程中加深对知识的理解，再将积累的知识用于解决工程实践问题。

基于此，教学组进行了课程教学活动组织模式的架构和课时分配。

（一）课程教学活动组织模式的架构

结合信息论与编码课程内容的特点，教学组构建了课程教学实施过程中各知识模块通用的教学流程模式，如图3。

课外自主学习环节要求学生对教学内容进行资料查询、收集整理完成课前预习。借助网络资源完成自主学习，比如上海交通大学、西安电子科技大学、国防科技大学的信息论国家精品课程、MIT 开放课程，stanford 的信息论课程等。教师在课外自主学习环节，应给出本次课的重点和难点，为学生查询相关资料提供指导。

知识讲解环节不再是传统教学的灌输模式，而是针对学生自主学习时的盲点或理解不正确的地方进行详细重点的讲解，自主和互动式学习将提高学生学习课程的积极性和主动性。

以“教”为中心的教学，缺乏自主创新意识，难以调动学生学习的能动性，学生无法感受学习的乐趣以及解决问题的成就感。因此，一级实训项目以个人独立完成的形式进行，主要完成文献阅读、撰写读书报告、总结归纳自主学习过程中的y点疑点等任务。

二级实训项目以小组的形式进行，项目内容的设计要贴近学生的专业方向，引导鼓励学生运用书本上的知识解决工程实践中的问题。在此过程中，教师需要向学生提供与实践项目相关的资料等，引导帮助学生寻找解决问题的途径和方法。

小组在协作探究后完成相应的任务，每组选出一个代表在课堂上进行展示与汇报，和其他同学分享学习成果和经验，可以进行组内互评、小组之间互评。教师要对整节课的综合情况进行评价、总结。课后，学生要撰写学习交流心得。

在一级项目和二级项目中，教师要将高级编程语言（C/C++、Java 等）、仿真软件（Matlab）和信息论与编码课程结合起来开展适当的实验教学。例如在第8章和第9章中利用C 语言来实现Huffman编码、Fano编码、卷积码、循环码的程序设计及调试工作；在第6章中，可设计通过Matlab 仿真软件来验证采用不同的译码准则得到的平均错误概率等实验。这样的实验教学不仅让学生加深了对理论知识的理解，还锻炼了学生的编程能力，有利于激发学生学习的主观能动性，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

最后，教师将每组总结的疑难问题和重点知识进行整理，对整节课知识进行系统化梳理总结。

（二）课时分配

CDIO工程教育模式的本质是“实践中学习”和“基于工程的教育”的集中体现。从信息论与编码课程的内容来看，其强调基础性和实用性，包括信息论基础知识（理论）和香农三大定理（实践）两大部分内容。该策略不适于信息论基础知识（理论）部分的学习。因此，基础知识部分的学习采用教师讲授的方式进行，而香农三大定理（实践）部分采用CDIO模式进行。

结合信息论与编码课程课时的安排，以两个教学周为一个学习任务周期来分配课时。

教学活动组织模式和课时分配依据以学生为中心的理念设计，真正“以学生为中心” 更好地实现“因材施教”。缩短教师讲授的时间，整个过程更多地关注学生的参与。教师由原来讲台上的“圣人”转变为教学活动中的“教练”，而学生由原来台下被动的接受者转变为主动的参与者。

四、教学评价方式

课程教学评价是教学活动中的重要环节，既具有反馈功能，又具有导向功能。CDIO理念强调学生综合能力培养，该观念贯穿课程设置和教学过程的始终。因此，评价方法要能客观全面地衡量学生的综合能力。

基于此，信息论与编码课程的考核用 “多样化、多角度全过程考核，多元化全方位评价”的方式，教师评价、小组互评和学生自评相结合。教师是教学活动的组织者和指导者，教师评价可以客观、全面地把握学生整体的学习情况。小组间互评可以激发竞争意识以及各组内成员间的交流互动。个人自评有助于学生进行自我反思和总结，评价内容多元化，不再拘泥于单一的笔试，而是将阅读笔记、小组讨论、专题研讨、论文撰写均作为评价方面。

学生成绩=期末笔试（60%）+课堂互动交流（15%）+实验报告（论文、阅读笔记）撰写（15%）+小组研讨（15%）+创新性（5%）。为了充分调动学习过程中学生的积极性，对于有创新观点的学生可以额外加分。期末笔试可以考查学生对于理论知识的掌握；实验报告（论文、读书笔记）的撰写则可体现学生的实际动手能力及知识的运用能力，很好地反映学生熟练应用软件的程度。

第6篇：cdio工程教育论文范文

关键词：CDIO；Linux系统编程；本地化

中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)25-6295-02

CDIO Application in Linux System Programming Course

DONG Xiang-qian

(Chengdu Neusoft University, Chengdu 611844, China)

Abstract: CDIO is a "project-based learning" as a common international standard. In this paper, Linux systems programming courses as an example, from the outline, project teaching, learning evaluation three common standards for this kind of localization, so that it meets the engineering talent cultivation.

Key words: CDIO; Linux system program; localization

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。它是由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组织在Knut and Alice Wallenberg基金的资助下，经过四年的探索研究，创立的工程教育理念，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教学模式本身具有与“实际产业需求、实际教学基础”天然密切关联。如何将CDIO通用标准与国内甚至是院校的具体实际相结合，是CDIO模式与实际工作进行平稳联接的关键。为此，我院借鉴兄弟院校大连东软信息学院TOPCARES-CDIO模式，组织CDIO开展运行。

Linux系统编程是嵌入式软件开发专业的一门专业课程，需要学习者有较强的综合理论知识和动手实践能力。该文以该课程为例，从三个不同的视角回答工程教育的两个核心问题：

1) 当工科学生毕业时，他们学到的全部知识、能力和态度应该有哪些？掌握的水平如何？

2) 如何能更好地保证学生学习到这些知识和能力。

1 Linux系统编程教学大纲

CDIO教学大纲，就是要建立一个清晰、完整、系统和详细的工程教育目标；它是一系列关于知识、能力及态度的主题内容，这些内容与当代工程实践标准是一致的；它是合理设计课程计划和进行评估的重要基础；它是由利益相关者（在校生、教职工、校友及工业界等与工程教育的直接相关者）对一系列教学效果提出的要求。

作为对CDIO能力指标的继承和创新，TOPCARES能力指标与CDIO能力大纲具有一致性。它包括8个一级能力指标，32个二级能力指标及110多个三级能力指标。

我院在各相关利益人的参与下制定了嵌入式软件开发方向专业以培养目标：即，培养嵌入式软件工程师。以TOPCARES为核心培养能力，采取“133”的模式，实施以嵌入式系统、嵌入式软件产品的构思、设计、实施、运行全生命周期为背景的工程教育。

在专业培养目标的指引下确定了本专业的一、二级项目，进而确定三级项目并形成专业鱼骨图，其中三级项目对应某门具体的课程。并将TOPCARES的能力指标分配到各个具体的项目中。Linux系统编程课程的培养目标是掌握Linux平台的文件、目录、进程（线程）、进程间通信、及网络与驱动程序设计相关的编程理论和方法。该课程对应的能力指标体系如表1所示（这里只列举一、二级能力指标）。其中编号保持与专业培养目标的能力体系编号一致。

2 教与学

CDIO是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达。在Linux系统编程课程教学中，把课程内容及各能力指标分布到项目的各个模块来完成。以“Linux网络数据传输”作为与课程对应的三级项目，该项目又由8个具体的4级项目组成，这些四级项目名称及内容如表2所示，对应课程的具体章节。

下面以“Linux网络数据传输”项目为例，探讨CDIO在Linux系统编程课程中的应用。

依据CDIO的标准，课程实践项目的实施主要分为以下几个阶段：

1) 明确项目任务，构思设计方案

教师首先提出项目的功能及参考设计方案。各项目组在明确相关理论知识的前提下，根据具体的要求提出自己的解决方案，并对方案进行细化以及任务分工，进而确定项目的进度安排。在这一阶段，教师主要担当项目客户及项目经理的角色，提出项目要求并对解决方案提出修改建议。

2) 学科体系知识的综合准备

根据三级项目分解的具体知识体系，并把这些知识体系分解成对应的四级项目。以递进的方式完成这些四级项目及相关理论知识的学习。在这一阶段教师主要担当指导者的角色，指导、组织学生学习及对解答疑难点。

3) 项目开发

在这一阶段主要是完成项目的编码及调试。项目组依据第一阶段的分工，各成员并不是独立完成各自的任务，他们之间根据角色的不同（在不同的项目中各个组员担当不同的角色）存在相互协调及沟通。在这一阶段，教师主要担当老板及指导者的角色，督促按计划完成，并指导相关内容。

4) 项目评估

项目完成后，项目组须提供相关的设计及使用文档，学生也须对自己的工作进行自我评估及总结。在这一阶段，教师主要担当一个苛刻的客户，对没按自己要求完成的地方提出质疑甚至要求重新开发。

3 学习评估

学习和评估是相辅相成的，许多同学都建议在课程早期设定一个评估任务以及定期在课程中设置评估任务、为评估建立明确的标准。CDIO教学模式的评估是以学习为中心的，也就是说，他是整个教学过程中的一个部分，在学生和教师共同学习的氛围中促进学习。为促进学生进行自我评估，我们在各个项目中都设有学生自我评估条目。如：

1) 阐述你对项目要求的认识。对项目中难于理解的问题，你是如何解决的？

2) 在本项目实践中，你运用了哪些知识，对于其中的新知识，你是如何进行学习的，与之前的学校方法相比有没有提高。

3) 你理解和编制了哪些项目文档，这些文档重要吗？为什么？在编码的过程中你是严格按照这些文档来编写代码的吗？

4) 你是如何制定计划的，在项目进行过程中，你有没有严格按照这一计划来执行。

等学生在完成具体的项目后，都要对这些问题进行交流及整理，并作为课程考核的一部分。

4 结束语

Linux系统编程课程是系统性、实践性较强的课程，要求学生有较强的代码编写能力及操作系统背景知识。通过在近年的教学中引入CDIO理念，采用“做中学”和“基于项目教育和学习”方式与学生实时的自我评价（包括知识和能力的评价）相结合。提高了学生的学习积极性，较好的完成了本课程的教学目标。不但培养了学生的理论知识，也培养了学生的实践能力，得到学生和专家的好评。

参考文献：

[1] 顾佩华，沈民奋，陆小华，译. 重新认识工程教育――国际CDIO培养模式与方法[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2] 顾佩华，沈民奋，李升平，等. 从CDIO到EIP-CDIO：汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J]. 高等工程教育研究，2008(1):12-20.

[3] 王旃. 基于约束条件的CDIO渐进部署模式研究[J]. 高等工程教育研究，2009(5).

第7篇：cdio工程教育论文范文

关键词：CDIO；工程教育；高校；实践教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）30-0134-03

Reformation and Exploration of Database Practical Teaching in Colleges and Universities Based on CDIO

ZHOU Hong1， LIU Jin-ling2， FENG Wan-li3

（Department of Computer and Software Engineering， Huaiyin Institute of Technology， Huai’an 223003， China）

Abstract： Considering the actual situation of database practical teaching in Huaiyin Institute of Technology， a new practical teaching model of database curriculum based on CDIO is proposed which is a set of teaching subjects， teaching contents， teaching methods and teaching evaluation. In addition， the specific implementation plan and effectiveness of this model are described. This teaching model is proved by practices that it can significantly improve students' practical ability， engineering quality， professional competence and professional ethics， achieve "the seamless connection" between talent training and enterprise demands. Therefore this practical teaching model is an effective method for engineering education reformation which has a good inspiration and reference for other colleges or universities in China.

Key words： CDIO； engineering education ； University； practical teaching

1 概述

为应对经济全球化趋势下，产业发展对创新性工程人才与日俱增的需求，近年来各高校都在积极探索如何通过工程化的方法来教育、培养学生。而CDIO作为工程教育的先进模式，在国际上备受教育界及产业界之关注与推崇。该模式始于2000年，由美国MIT为首的4所国际工程院校联合发起，旨在营造能够体现理论与实践间有机知识关联的教学情境，以产品研发到运行的生命周期为载体，从构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、到运作（Operate）， 让学生在“做中学”，进而全面培养学生的工程综合能力[1]。在中国，CDIO模式自2005年由汕头大学首次引入，至今已有试点高校57所之多，且教学成果显著[2-3]。

2 教学改革背景

鉴于该教育模式的国际先进性、全面系统性及实践可操作性，结合淮阴工学院应用型本科院校之定位，本校数据库教学研究小组自2011年起，将CDIO教育理念引入数据库实践课程，以本校计算机学科学生为研究对象，进行了一系列教学改革尝试。2011年以前，本校计算机工程学院（现已更名为计算机与软件工程学院），面向计算机学科共开设数据库类实践环节8个，其中课程实验均包含于对应的课程中，其余环节均为单开实践课程，具体可见表1。

相较于数据库理论课程而言，本校数据库实践教学相对薄弱，成为本校工程教育发展之瓶颈，其主要问题有：

1）师资队伍的工程背景比较薄弱，缺乏一线工程实践经验。

2）实践教学中以学科知识传授与技能训练为主，人文教育缺位或关注不足，学生工程伦理或职业道德缺失。

3）实践教学构建上更关注于内容“Content”，而忽略情境“Context”。

4）实践教学评价机制单一、死板，无法客观、全面地评价学生的综合实践能力。

3 教学改革总体规划

实践教学改革要解决的首要问题在于“培养什么样的人”和“如何培养”。在“培养什么样的人”方面，本次改革借鉴《CDIO教学大纲》[4]，提出了面向计算机学科的数据库实践教学培养之愿景，即“培养掌握深厚数据库基础知识，具备领导数据库产品或系统开发与运行的创新能力，理解数据库技术的研究与发展对社会的深远影响，且拥有社会与历史责任感的卓越工程师”，具体目标可见表2。而在“如何培养”方面，则以CDIO的建构主义教育理论为基础，构建了以教师与学生为双主体的一体化数据库实践教学体系，其中实践环节从简单到复杂、从单一到综合、从课堂到校外，层层递进、环环相扣，具体架构可见图1。并以《CDIO标准》[5]为指导实施实践教学改革，具体实施标准可见表3。

4 教学改革核心内容

4.1 建设师资队伍

为提高师资队伍的工程能力，组织或选派教师参加各类长、短期工程培训；开展校企合作，教师前往企业脱产实践或兼职；倡导各类科研活动，以科研反哺教学；引进有工程背景的教师。

4.2 坚持素质教育

素质是知识、能力与态度的综合体现，即素质=知识+能力+态度。参照CDIO教育大纲，在工程教育中“知识”包括工程意识、科学思维与技术知识基础等；“能力”包括问题推理及解决能力、学习及实践能力、团队与人际交流能力等；“态度”包括工程伦理、职业道德与社会责任感等[6]。其中“态度”为可正可负的核心因素，直接决定“素质”好坏，只有以人文精神为引导[7]，让学生先学做人、再学做事、最后学做学问，才能发展出人文与科学相和谐的工程价值观，避免出现工程道德与伦理危机。

4.3 构建情境教学

CDIO教育模型指出，工程类实践中需构建或模拟真实工程情境，让学生在“做中学” [8]。本次教学改革将情境理念贯穿实践各阶段（如图1），工程认知阶段在课堂或认知实习中，结合真实案例模拟情境；基础实践阶段将知识情境脉络化，在实验与课程设计中，以问题与任务为驱动打造情境；专业实践阶段结合实习及实训环节，以项目为驱动的设计情境；创新实践阶段在毕设、竞赛、创新创业项目等环节中，以创新为驱动构建情境。

4.4 实施多元评价

本次教学改革以多元化、形成性评价替代了单一化、终结性评价。评价主体上采取以教师为主、学生为辅（包括自评与互评）、第三方（产业方）为补充；评价内容上引入了人文要素，即个人态度、品德等相关评价；评价机制上，加大过程评价比重，合理设置过程各环节评价权重。

5 结论

自2011年以来，本校数据库实践教学改革小组依托校内实验实习中心、科研研究中心、校外实习基地、校企合作单位来加强工程实践，将工程意识、工程伦理及工程过程渗透到日常教学中，开展以工程伦理为导向，以工程过程为主干，以理论知识为基石，以实践活动为根本的数据库相关实践教学。

经过四年的努力与实践，数据库实践改革已达到了预期改革目标。师资方面，通过开展教师进企业工程实践，以及与江苏微软技术中心、上海博为峰科技有限公司等企业合作进行教师工程项目实训，现数据库实践教学团队中的教师工程化率达100%。学生方面，培养出了一批专业基础扎实、实践能力突出、工程素养过硬、职业道德优良、社会责任感强的卓越工程师。2011-2015年间，学生在校期间参与国家大学生创新项目5项，参与江苏省大学生创新项目10项；参与申请发明专利2项，76篇，登记软件著作9项；部级学科竞赛获奖共计11人次，省部级学科竞赛获奖共计5人次。

从实施效果可以看出，本文所提出的基于CDIO的数据库实践教学改革方案卓有成效，在实践教学中弱化“教”，强调“做”，突出“创”，将“做人”、“做事”与“做学问”三者合一，能够培养出符合产业需求，品德、能力、素质兼备的卓越工程人才，对同类高校、同类课程的工程教育改革有一定的启示作用。

参考文献：

[1] Crawley E F， Malmqvist J， Ostlund S. Rethinking Engineering Education-The CDIO Approach [M]. New York： Springer， 2007.

[2] 顾佩华，包能胜，康全礼，等.CDIO在中国（上） [J].高等工程教育研究，2012（3）： 24-40.

[3] 顾佩华，等.从CDIO到EIP-CDIO：汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）： 12-20.

[4] 康全礼，陆小华，熊光晶. CDIO大纲与工程创新型人才培养[J].高等教育研究学报，2008（4）：15-18.

[5] 查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）： 45-53.

[6] 陶勇芳， 商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究，2006（11） ： 124-130.

第8篇：cdio工程教育论文范文

关键词：CDIO教育理念 互换性与技术测量 实验教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0211-01

1 问题的提出

高等院校通过整个教学过程来培养人才，并且培养学生们的创新精神和时间能力，这主要体现在实验教学这个教学环节，这在培养人才中有着重要的作用和地位。高等工科院校机械专业本科高年级中《互换性与技术测量》是一门最重要的必须学科。也是联系工业和设计这两门课的纽带，是最重要的机械类专业的基础课。

《互换性与技术测量》的内容主要包括尺寸公差和形位公差的基本原理和标准、尺寸链和典型零件的互换性、表面粗糙度、测量技术基础这五个部分组成，其中实践和理论性都很强。但是学生们对于学习这门课程缺乏专业生产的知识和经验，同时学习习惯和方法都不很很快适应。在授课过程中，学生通常是被动地接受学习，缺乏独立分析与思考的能力，从而最终影响学生的总体学习质量。在《互换性与测量技术》课程教学体系中，实验教学是其重要环节，在提高学生的动手能力、培养创新型实用型人才等方面具有重要作用[1～2]。

2 CDIO教育理念

近年来，CDIO工程教育理念在全球得到了广泛的实施和推广，取得了一系列良好的效果。CDIO则是由构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运作（Operate）这四个组成的，其中它是以产品的研发到产品运行的生命周期而作为载体，这样就可以让学生通过主动和实践的方式，把课程之间进行有机的联系起来的方法进行学习工程，这就集中体现在了“基于项目的教育和学习”和“做中学”上。CDIO最为教育改革中的创新工具，直接面向于学生的教育，这就在现实世界的系统和产品过程别强调了构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运作（Operate）这四个方面，再通过这个方面进行工程理论和实践的学习[3]。

2000年10月，麻省理工学院（MIT）和瑞典皇家工学院等四所大学经过四年的深入探索研究，创立了CDIO工程教育理念，并成立了CDIO国际合作组织。自2000年起，CDIO模式在全世界以MIT为首的几十所大学操作实施以来，已取得了显著成效。目前，已经有包括丹麦、芬兰、法国、南非、新加坡、中国等国在内的20多所大学加入到CDIO合作计划中，共同继续开发和完善CDIO教学模式。北京交通大学查建中教授针对CDIO的12条标准中的7个重点标准做了系统而详细的介绍，并初步分析了工程教育改革战略“CDIO”与“产学合作”和“国际化”之间的关系。清华大学教育研究所李曼丽从历史的角度解读CDIO，认为CDIO是对当前工程教育“理论”与“实践”问题的一种解决方式。面对全球经济一体化对人才特别是专业工程技术人才需求的严峻形势，各工科院校纷纷改革现有的人才培养模式，根据自身的实际情况在实践基础上认真归纳总结经验教训提出改革方案，并引入新的人才培养模式，形成了多样化的CDIO[4～8]。

3 教学改革

把近年来国际工程教育改革的最新成果—— CDIO教学理念引入《互换性与测量技术》教学，对于提高学生的专业素质、培养学生的开拓创新意识，具有重要意义。这些工作对于解决学科交叉和学科融合环境下，机械类人才培养中的工程创新能力具有重要意义；同时，对于提升高校机械基础类实验教学水平具有重要的推动作用。

作为工程教育改革的创新工具，CDIO框架提供了面向学生的教育，即强调构思（Conceive）—设计（Design）—实施（Implement）—运行（Operate）四个阶段在实验教学过程中，来学习工程的理论和实践。在实施过程中，应解决如下几个方面的关键问题。

（1）在《互换性与技术测量》实验教学中，选择恰当的实验项目来进行CDIO方法的教学实践。

在理论及实验教学过程中，整理出在设计、加工、测量、装配环节中与《互换性与技术测量》课程相关的知识点，供大家参考和预习。实验教学过程中针对这些知识点在项目中如何运用进行初步的分析，引导和启发学生用课程中的理论知识去分析问题和解决问题，最后的实现让学生课后完成。

（2）在具体的实验项目中，合理安排每个阶段的任务，使学生深入理解课程内容。

在项目实施过程中，通过合理安排任务，让学生进行产品的测量以及装配实验，使其深切感受到设计、加工、装配过程中《互换性与技术测量》中的配合、公差、形位公差、表面粗糙度、测量以及零件的合格性的判别等概念，学生看到的不再是孤立的数据，而是一个完整的产品的设计、生产和检验过程。

4 结语

通过CDIO教学方法，使学生对尺寸公差和形位公差的基本原理和标准有基本的认识，通过测量环节对公差和形位公差以及表面粗糙度的基本原理和标准有了进一步的体验。最终提高学生的动手能力及创新能力。

参考文献

[1] 叶红仙，胡小平，纪华伟，等.基于项目式教学的《互换性与测量技术基础》课程教学改革初探[J].教育教学论坛，2011（7）：44-45.

[2] 李柱，徐振高，蒋何前.互换性与测量技术[M].北京：高等教育出版社，2005：266-279.

[3] 郑薇薇.基于CDIO的创新型工程科技人才培养模式研究与实践[D].大连：大连理工大学，2010.

[4] 查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学，2008（5）：16-19.

[5] 李曼丽.用历史解读CDIO及其应用前景[J].清华大学教育研究，2008（5）：78-87.

[6] 傅静.高等工程教育培养模式改革的研究[D].大连：大连理工大学，2009.

第9篇：cdio工程教育论文范文

关键词：潜意识；强化理论；CDIO教育理念；路径

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）05-0061-02

工程教育理念是一种思维模式，建立在工程知识的积累过程，它的主要目的就是要激励学生在潜意识里形成创新思维和工程理念，更好地解决实际问题。塑造和植入潜意识工程理念是工程教育理念的着眼点，提高学生的工程素质、培养其创新能力和实践能力是工程教育理念的落脚点[1]。CDIO工程教育理念的提出为工程教育在高等院校的实施提供了行之有效的方法。通过CDIO教学模式的不断探索与实践，可以为社会培养优秀的工程技术人才，使他们具有较强的构思设计、开发实施、组织沟通和协调能力。

一、CDIO工程教育理念的内涵

工程教育以技术科学为学科基础，培养能够转化科学技术为生产力的专门教育，培养学生初步具备成为工程师的基本素质和条件。工程教育理念是一种独特的思维模式，是人们在长期对工程知识的积累过程中逐步形成的，能够激发出学生的潜意识创新思维能力，引导学生多学科角度解决实际问题、独立性学习和融入团队。由美国麻省理工学院等四所大学提出的CDIO工程教育模式就是培养学生的思维能力、推理能力、解决问题的能力和团队工作与交流能力[2]，将工程教育理念潜移默化地植入理论教学、实验教学、企业实训和科技创新活动中，使得学生在获得知识的同时，其工程教育理念、工程素质和工程实践能力都得到不同程度的锻炼和提高。CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运行（Operate）的简称，它主要是以产品研发到产品运行、维护和废弃的全生命周期为载体，建立课程体系间的相互关联，使学生自觉将课程与实践有机结合，在构思、设计、实施和运行四个步骤达到预定目标。学习理论知识、掌握实践技能、养成工程态度是工程教育理念的内涵。

CDIO工程教育模式的实施需要将工程教育理念要贯穿于人才培养全过程，在人才培养方案制订时，要尽力搭建包含提高工程素质、渗透工程教育理念、培养创新能力三大模块系统的教学体系，并在课程体系中增大实践环节的分量，课程体系要保证学科知识结构的理论完整性、科学性和系统性，重视学科交叉，整合知识点，强化工程能力综合实训，实现理论知识和工程实践的完美融合。

二、将CDIO工程教育理念植入潜意识的重要性

意识是人脑的产物，是主体对客观的反映。人的意识主要包括三个层次，分别为显意识、潜意识和下意识。潜意识位于显意识和下意识中间的意识层次[3]。潜意识是没有被直接察觉到的一种意识，它贯穿于人类意识发生与发展的全过程，既具有显意识的社会属性，又具有下意识的生物属性，参与大脑整体思维功能的实现。弗洛伊德通过医学实践发现了潜意识的客观存在及其神奇的创新功能。发现真理的认识过程总是离不开与潜意识相关的非逻辑思维因素，如幻想、直觉、想象、灵感等。很多的信息往往不是经过大脑的思维加工成为意识，而是以潜意识的存在形式，贮存在大脑的深层[4]。这些潜意识，它们在大脑之中潜藏并沉睡，是不容易被思维主体激活与发觉的。当潜意识受到某种外界的刺激，就会猛醒过来，不自觉地从大脑的深层，跃入大脑的表层从而转化为意识。

潜意识处于心理结构的最底层，是一切原始欲望的策源地[5]，是一种潜在的动力深藏于我们的深层意识当中，也是心理系统最根本的动力，一旦被挖掘，它产生的影响将势不可挡。因此，如果能将CDIO工程教育理念植入学生的潜意识之中，使学生在潜意识里埋下“工程教育理念”这颗种子，这对于CDIO工程模式在实践教学中的应用和高能力的工程技术人才的培养会起到巨大的推动作用。

三、强化理论应用的意义

如何才能将CDIO工程教育理念植入学生的潜意识之中呢？我们可以借助心理学中的强化理论，在实践教学中激励学生的学习动机，挖掘和发挥他们的内在潜能，从而提高他们的工程意识，为国家培育出更多具有工程实践能力的技术人才，这也是21世纪赋予每一个高校教师的神圣职责。

美国著名心理学家斯金纳通过对人和动物学习生活的长期实践研究，提出了强化理论，认为能够增强反应发生概率的剌激和事件称为强化，人和动物要获得剌激，必须先做出适当反应，才能在操作条件反射中得到强化[6]。

强化是塑造学生行为的一种重要方法。因此，在实践教学过程中，教师要运用不同的强化手段，采用不同的强化物将“CDIO工程教育理念”潜移默化地植入学生的潜意识当中，使学生形成一种心理形式的强化，即在潜意识当中将“CDIO工程教育理念”进行信息传递的强化，从而逐步形成工程教育的理念，在学生的学习过程中，学生就会在潜意识的驱动下去完成CDIO工程教育理念所赋予的使命，逐步锻炼和培养自己的工程实践能力和水平。这也是我们在化学实践教学中应用心理学强化理论的重要意义所在。

四、潜意识理论与强化理论视阈下CDIO工程教育理念的内化路径

在国际先进的CDIO工程教育理念指导下，结合斯金纳的强化理论，以教师和学生为切入点，从实践教学计划、实践教学内容、实践教学过程等方面进行了积极有益的改革和实践，提升了学生对于科学实践的兴趣和积极性，在创新项目的牵引和实践导师的指导下，学生的工程实践能力得到了培养和锻炼。

（一）教师CDIO工程教育理念的形成

CDIO就是构思、设计、实施和运行，它强调的是提升学生的工程实践能力，锻炼学生的操作动手能力，把课堂学到的理论知识与实践能力有机结合起来。要培养具有CDIO工程教育理念的学生，实验教师必须要按照CDIO理念和与之相匹配的培养计划去组织和实施实验教学和完成实践环节。

注重加强教师自身工程教育教学理念的形成，实验教学改革不仅对学生的工程意识要求提高了，同时对教师的工程教育意识也提出了更高的要求，实验教师不但要具有较高的理论知识水平及扎实的实验操作技能，还要不断丰富和完善自身的知识结构，具备工程实践经历，提高工程素养，同时还要提高实验教师的科研能力，增加实验教师参加各种工程素质培训的机会，到企业挂职锻炼，或者到企业转化科研成果等。实验教师不但要提高学生的实验操作能力，让学生掌握基本实验操作方法和技能，还要引导学生进行探讨性实验，激发学生的科研兴趣，对不同学生采取有差异化的实验教学引导。

（二）学生工程教育理念的确立

按照CDIO工程教育理念的要求，结合实践教学培养计划，在教学过程中分三个层次完成了学生工程教育理念的形成与培养工作。

首先，基础实验。主要训练学生的基本功底，通过实验操作，使学生准确无误地掌握实验操作的基本技能。按照斯金纳的强化理论，这部分学习过程就是操作行为过程，是可以通过强化来控制的。比如说，在无机实验中，最常用的仪器就是试管，我们就从试管的刷洗、试管的加热以及试管的使用等操作开始入手，通过操作演示、检查学生的预习报告、指导学生的实验操作等手段，让学生反复强化这些操作，反复强调提高动手能力、提高实验操作技能、增强工程意识的重要性，也就是说在指导学生实验操作的同时，不断地向学生渗透工程教育的理念。将CDIO工程教育理念在基础实验环节就潜移默化的埋入学生思想意识中，以便在今后的学习阶段发挥更好的作用。

其次，综合实验。在综合实验过程中，通过“查、习、审、结”四个步骤来实施强化理论，提高学生的动手能力，进而加深学生对CDIO工程教育理念的理解。“查”，即查找相关书籍或文献，让学生多方面熟悉与本实验有关联的科学前沿问题，反复理解强化实验目的、实验原理，这对于学生在实验过程中发现问题、提出问题、启迪学生的好奇心，具有重要的促进作用。“习”，即预习实验，学生在开始实验操作之前，必须对实验方法、实验步骤乃至实验现象做到心中有数，在思想上反复强化预习，可以为实际操作做好心理上的准备，从而产生自发性的心理动力，自动自觉的完成实验操作训练。“审”，即审批预习报告，教师要严格检查学生的预习情况，因为通过对学生预习情况的检查，完全可以反映出学生在潜意识当中是否已经被反复强化过，这对于CDIO工程教育理念在学生思想中的植入以及学生工程意识的增强至关重要。“结”，即创新性小结，要求实验结束后，每位学生写出该基础实验将来可能工程应用的两个领域，不断强化工程理念，训练工程思维。

再次，科技创新。在学生的潜意识中植入CDIO工程教育理念的目的就是要在工程教育理念指导下，培养能适应我国社会经济、科学技术、文化发展需要的、具有工程素质、创新能力和传承文化的人才。培养的途径除了理论教学、实践教学，更重要的载体就是科技创新活动。能够开启大学生的创新意识，培养创造能力，实现工程师的培养目标。将学生分成若干创新小组，结合斯金纳强化理论中的小组强化，运用群体动力学鼓励学生踊跃参加开放实验、创新实验以及化工设计大赛等大学生课外科研训练活动，从而提高学生的观察能力、想象能力、动手操作能力、协调合作能力。

在实验教学过程和科技创新活动中，我们坚持以工程教育模式为指导，同时运用心理学中的强化理论，将CDIO工程教育理念潜意识植入到各教学环节当中，这对于培养有工程素质、有工程实践能力、有工程设计能力和有工程创新能力的“四有”大学生具有十分重要的意义和广泛的应用价值。

参考文献：

[1]Crawley，E.F.；Malmqvist，J.；Ostlund，S.；Brodeur，D.

R.Rethinking Engineering Education：The CDID

Approach，Springer，New York，2008，p2，694，51，257.

[2]吴宝华，张辉.工程教育理念在实践教学中的应用[J].

科技与管理，2014，（5）.

[3]于淼.弗洛伊德无意识创造力理论及现象学方法论释义

[J].医学与哲学：人文社会医学版，2010，（5）.

[4]姚本先.潜意识理论发生发展探微[J].东北师大学报：

哲学社会科学版，1999，（1）.

[5]刘奎林.潜意识在认识中的地位和作用[J].哲学研究，

1998，（3）.