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摘要：针对近年来国际工程教育界提出的CDIO工程教育改革模式，探讨了实施CDIO工程教育时需要解决的几个关键问题：制订符合我国国情的一体化培养计划；采用项目式教学实施CDIO工程教育；完善两个重要条件，即组建一支致力于CDIO工程教育改革的教学团队和建立校企合作办学的长效机制。
关键词：CDIO；工程教育；一体化培养计划；项目式教学
作者简介：韩时琳（1972-），女，上海人，长沙理工大学水利工程学院，副教授；胡旭跃（1962-），男，湖南长沙人，长沙理工大学水利工程学院，教授。（湖南 长沙 410076）
基金项目：本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目（批准号：湘教通[2009]321号）、普通高等学校“港口航道与海岸工程”专业综合改革试点项目配套教改课题（项目编号：YT1304）的研究成果。
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0005-02
长期以来，传统的工程教育存在着定位不清晰、目标不明确等不足。它比较重视知识的学习，而忽视开拓创新力的培养；强调个人学术能力，而忽视团队合作精神；看重理论而对实践重视不够，特别是实践教学脱离工程实际。因此，培养出来的工科毕业生往往不能满足社会和企业的需要。为解决此问题，美国麻省理工学院、瑞典皇家工学院等四所院校，通过对工程教育改革的联合研究，于2004年提出了CDIO工程教育改革模式。它继承和发展了欧美国家二十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，是近年来国际工程教育改革的最新成果。[1]该模式于2005年引入我国，有关CDIO工程教育的理念、内涵、标准、应用等已有不少介绍。[2-4]
CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operte）的英文缩写。它表示现代工业产品从构思研发、设计和实施到运行乃至废弃终结的生命全过程。CDIO工程教育就是以此全过程为载体，培养学生的工程能力。CDIO培养大纲将工程能力分为基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力（在企业和社会环境下构思、设计、实施、运行能力）四个层面，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。它涉及教育理念的更新、教育定位和目标的调整、教学模式的改革、教学内容体系的重组和教学方法手段的优化，改革的力度大，实施的难度也大。为有效实施CDIO工程教育模式，必须解决以下几个关键问题。
一、制订基于 CDIO 工程教育理念的一体化培养计划
CDIO工程教育是在新的教育理念下对传统工程教育的全方位改革，其实施本身就是一项系统工程。要顺利完成这项工程，必须有一张基于CDIO理念的设计蓝图，即制订好培养计划。
长期以来，传统的工程教育课程体系按公共课—专业基础课—专业课进行三段式安排，课程学习强调学科的系统性，培养的学生理论基础比较扎实；对实践教学（实验、设计、实习）也有安排，但与课程学习联系不紧密，有的甚至成为理论课的附庸。总体来说，对工程能力的培养缺少明确要求。20世纪50年代末我国也曾开展“教育改革”，把学生带到企业，结合实际的生产或工程项目进行学习。在真实的社会和企业环境中接受训练，对培养学生的工程意识和工程应用能力很有好处。但由于缺少有计划的学科知识学习，学生理论知识较薄弱，导致后劲不足。这两种培养方式各有利弊。随着1977年大学恢复高考招生，高等教育实际上回到了前一种培养方式。因此，实施CDIO工程教育必须扬长避短，吸收前两种培养方式的长处，构建一体化培养计划。目前有两种可取的一体化培养计划：一是以学科为中心的一体化教学计划，它以学科为导向，但整合了工程能力和项目的要求；二是基于问题的一体化教学计划，以问题为中心，但整合了学科知识。
由于我国长期以来实施的是以学科为导向的教学计划，因此以学科为中心，整合工程能力和项目要求制订一体化教学计划，符合我国国情，是相对便于制订和实施的教学计划。这种教学计划制订的具体流程为：根据培养目标明确对知识和能力的要求；制订知识、能力细化大纲，明确各项知识、能力所包含的内涵；制订培养标准实现矩阵，根据知识、能力的内涵要求，明确实现这些要求的课程和实践教学环节；将这些要求开设的课程和实践教学环节按教学规律有序地进行设置，形成一体化教学计划。在设置课程和实践教学环节时，既要保证以学科为主线，又要便于整合工程能力和项目。
二、采用项目式教学实施CDIO工程教育
基于CDIO工程教育理念的一体化教学计划既重视知识的掌握，也关注对实践能力的培养，更注重理论与实践的结合。在执行一体化教学计划时采用项目式教学是目前实施CDIO工程教育的一种有效的方法。它以项目为载体，通过团队合作学习，使学生在学习过程中把知识有机地联系起来，以探究方式获取知识和应用知识，锻炼团队精神，培养CDIO能力。采用项目式教学的首要问题是项目的设置和选择。
1.优化项目的设置
项目按其作用可分为三级：一级项目是涉及整个专业的综合项目；二级项目是基于课程群的项目；三级项目则根据核心课程的需要设置。项目设置应结合专业的定位和特点，并便于实施。以港口航道与海岸工程专业为例，设置了三个一级项目和五个二级项目。三个一级项目分别安排在专业认识实习、生产实习、毕业设计阶段。它们的共同特点是涉及整个专业内容，注重工程能力培养。但根据教学进度和项目特点，分别在工程意识、工程施工和管理、综合创新能力培养方面有所侧重。五个二级项目——“材料”、“地基”、“结构”、“港口”、“航道”分别与相应的课程群（含实践教学环节）对应。二级项目整合课程群相关内容的情况见表1。一级项目和二级项目的具体设置情况见图1。
2.优选“虚实结合”的项目 采用项目法教学实施CDIO工程教育，必须有一批高质量的工程项目作为工程能力培养的载体。实施项目法教学时，一般将学生分为4～6人的小组，每组一个项目；以两个小班60人计算，约需12个项目。如前所述，四年的学习过程中，安排3个一级项目（毕业设计为一人一题）、5个二级项目，就需要约144个项目。如果学生更多，或者在核心课中还设置三级项目，则需要的项目数将更多，需要在实施CDIO工程教育时做好充分准备。
项目最好选择真实的项目，特别是在企业和社会环境下进行构思、设计、实施、运行，这对学生工程能力的培养是十分有利的；也可以采用虚拟的项目，其长处是可以根据工程能力培养的需要来设置，使学生得到较全面的培养；或者采用真实项目与虚拟项目相结合的方式，充分发挥两种不同性质项目的优势，达到最佳的教学效果。无论是哪种项目，都应该对项目进行可行性评估：项目属于设计项目、研究项目，还是施工项目；项目能整合的课程和实践教学的内容；项目对学生工程能力培养能起到的作用；是否已具备实施项目的条件等。对于选定的项目应编写项目的实施大纲，确保教学取得实效。例如在长沙理工大学港航专业中开展的项目式教学：采用“厦门东渡港区码头工程”、“宁波大榭岛多用途码头工程”等项目，组织、引导学生进行结构断面拟定、结构构造布置、结构计算，通过CDIO教学模式所倡导的“做中学”方式，取得了较好的学习效果。
三、保证CDIO工程教育有效实施的两个重要条件
1.组建一支致力于CDIO工程教育改革的教学团队
教学改革需要教师的参与。CDIO工程教育模式改革涉及学生工程能力的全面培养；一体化培养计划中的一级、二级项目也涉及不同的学科和实践教学环节，仅靠个别人和少数人实施具有一定困难，需要有一支富有改革精神、团结协作的教学团队。该教学团队既包括专业的各核心课教师，也包括实践教学指导教师，还包括企业和社会的兼职教师。这个教学团队不仅要求教师懂得教育规律，掌握专业知识和技术，而且还应该拥有工程背景，成为工程型教师。多数从学校到学校的教师，也许有很高的学历，理论基础扎实，但还应在企业的实际环境中接受一定时间的工程训练；而对于多数企业和社会的兼职教师，则应进行适当的培训，了解教学工作的一般规律。以专业或学科带头人为负责人，组织部分教师形成核心；以教改立项的方式进行前期工作，做好总体规划；并从局部（如个别或部分项目）开始进行试点。在实施改革的过程中扩充人员，逐步形成实施CDIO工程教育改革的教学团队。
为了鼓励教师实施CDIO工程教育模式改革，应进一步完善学校教师管理制度：现行的教学工作量制度完全以课时的多少来计算教学酬金，对于参与CDIO工程教育模式改革的教师来说，不能客观地反映教师的工作量，显然是不合适的，不利于调动教师的教改积极性；现行的教师职务聘任条件过于强调教师的学术性，而忽视工科教师的工程能力，不利于工程型教师的成长，对培养学生的工程能力很不利，也需要修改完善。因此，CDIO工程教育的有效实施需要学校的重视和支持。
2.建立校企合作办学的长效机制
在企业和社会环境下的构思—设计—实施—运行能力是工程能力的重要组成部分，它需要将学生安排到企业中进行真实环境下的工程训练。长期以来，专业培养计划中都安排了让学生去企业实习的教学环节，近年来也努力建设了一些校企合作的实习基地。但由于实习经费和企业环境的制约，不仅安排的实习时间较短，能接受工程训练的机会更少，有的甚至流于参观学习。因此，对于CDIO工程教育改革来说，必须加强学校与企业的深度合作，将过去校企合作的实习基地提升为校企合作办学。合作办学的企业应选择规模较大、技术先进以及具有一定的行业影响、先进的企业文化、良好的社会信誉的企业，并有较好的教学条件和满足需要的学生食宿条件。校企合作办学包括共同组成校企合作办学领导小组，共同制订培养计划，共同委派教师，共同完成教学任务，充分保证学生在企业真实环境下的学习。要做到这些，需要加强产学研合作：学校与企业可以共同开发产品和项目；学校可以为企业员工的继续教育提供服务，为企业优先提供企业需要的毕业生；企业为学校承担学生在企业学习阶段的教学，为学校教师提供工程实践的机会；学校和企业成为合作双赢的共同体，从而形成校企合作办学的长效机制。例如近年来长沙理工大学港航专业与天津航道局有限公司、广西交通勘察设计研究院等10多家行业企业开展了合作培养，和广东金东海集团联合成立了工程研究中心，成为“国家级工程实践教育中心建设单位”，初步建立起学校与企业合作双赢的工程实践教学模式和长效机制。
但企业毕竟不同于学校，两者的价值取向有所差别。特别是在市场经济条件下，企业为了生存和发展，不能不考虑经济效益。为了鼓励企业承担社会责任，政府应在政策上给予激励：对于校企合作办学的企业，根据企业承担学生教学任务的多少，给予降低上缴税率的优惠；或是给予企业专项经费补贴。
参考文献：
[1]顾佩华，陆小华，沈民奋.CDIO大纲与标准[M].汕头：汕头大学出版社，2008.
[2]王硕旺，洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式——基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究，2009，28，（4）：116-119.
[3]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，
2009，（5）：86-87.
[4]顾佩华，沈民奋，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.
（责任编辑：孙晴）
关键词：CDIO；工程教育；一体化培养计划；项目式教学
作者简介：韩时琳（1972-），女，上海人，长沙理工大学水利工程学院，副教授；胡旭跃（1962-），男，湖南长沙人，长沙理工大学水利工程学院，教授。（湖南 长沙 410076）
基金项目：本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目（批准号：湘教通[2009]321号）、普通高等学校“港口航道与海岸工程”专业综合改革试点项目配套教改课题（项目编号：YT1304）的研究成果。
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0005-02
长期以来，传统的工程教育存在着定位不清晰、目标不明确等不足。它比较重视知识的学习，而忽视开拓创新力的培养；强调个人学术能力，而忽视团队合作精神；看重理论而对实践重视不够，特别是实践教学脱离工程实际。因此，培养出来的工科毕业生往往不能满足社会和企业的需要。为解决此问题，美国麻省理工学院、瑞典皇家工学院等四所院校，通过对工程教育改革的联合研究，于2004年提出了CDIO工程教育改革模式。它继承和发展了欧美国家二十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，是近年来国际工程教育改革的最新成果。[1]该模式于2005年引入我国，有关CDIO工程教育的理念、内涵、标准、应用等已有不少介绍。[2-4]
CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operte）的英文缩写。它表示现代工业产品从构思研发、设计和实施到运行乃至废弃终结的生命全过程。CDIO工程教育就是以此全过程为载体，培养学生的工程能力。CDIO培养大纲将工程能力分为基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力（在企业和社会环境下构思、设计、实施、运行能力）四个层面，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。它涉及教育理念的更新、教育定位和目标的调整、教学模式的改革、教学内容体系的重组和教学方法手段的优化，改革的力度大，实施的难度也大。为有效实施CDIO工程教育模式，必须解决以下几个关键问题。
一、制订基于 CDIO 工程教育理念的一体化培养计划
CDIO工程教育是在新的教育理念下对传统工程教育的全方位改革，其实施本身就是一项系统工程。要顺利完成这项工程，必须有一张基于CDIO理念的设计蓝图，即制订好培养计划。
长期以来，传统的工程教育课程体系按公共课—专业基础课—专业课进行三段式安排，课程学习强调学科的系统性，培养的学生理论基础比较扎实；对实践教学（实验、设计、实习）也有安排，但与课程学习联系不紧密，有的甚至成为理论课的附庸。总体来说，对工程能力的培养缺少明确要求。20世纪50年代末我国也曾开展“教育改革”，把学生带到企业，结合实际的生产或工程项目进行学习。在真实的社会和企业环境中接受训练，对培养学生的工程意识和工程应用能力很有好处。但由于缺少有计划的学科知识学习，学生理论知识较薄弱，导致后劲不足。这两种培养方式各有利弊。随着1977年大学恢复高考招生，高等教育实际上回到了前一种培养方式。因此，实施CDIO工程教育必须扬长避短，吸收前两种培养方式的长处，构建一体化培养计划。目前有两种可取的一体化培养计划：一是以学科为中心的一体化教学计划，它以学科为导向，但整合了工程能力和项目的要求；二是基于问题的一体化教学计划，以问题为中心，但整合了学科知识。
由于我国长期以来实施的是以学科为导向的教学计划，因此以学科为中心，整合工程能力和项目要求制订一体化教学计划，符合我国国情，是相对便于制订和实施的教学计划。这种教学计划制订的具体流程为：根据培养目标明确对知识和能力的要求；制订知识、能力细化大纲，明确各项知识、能力所包含的内涵；制订培养标准实现矩阵，根据知识、能力的内涵要求，明确实现这些要求的课程和实践教学环节；将这些要求开设的课程和实践教学环节按教学规律有序地进行设置，形成一体化教学计划。在设置课程和实践教学环节时，既要保证以学科为主线，又要便于整合工程能力和项目。
二、采用项目式教学实施CDIO工程教育
基于CDIO工程教育理念的一体化教学计划既重视知识的掌握，也关注对实践能力的培养，更注重理论与实践的结合。在执行一体化教学计划时采用项目式教学是目前实施CDIO工程教育的一种有效的方法。它以项目为载体，通过团队合作学习，使学生在学习过程中把知识有机地联系起来，以探究方式获取知识和应用知识，锻炼团队精神，培养CDIO能力。采用项目式教学的首要问题是项目的设置和选择。
1.优化项目的设置
项目按其作用可分为三级：一级项目是涉及整个专业的综合项目；二级项目是基于课程群的项目；三级项目则根据核心课程的需要设置。项目设置应结合专业的定位和特点，并便于实施。以港口航道与海岸工程专业为例，设置了三个一级项目和五个二级项目。三个一级项目分别安排在专业认识实习、生产实习、毕业设计阶段。它们的共同特点是涉及整个专业内容，注重工程能力培养。但根据教学进度和项目特点，分别在工程意识、工程施工和管理、综合创新能力培养方面有所侧重。五个二级项目——“材料”、“地基”、“结构”、“港口”、“航道”分别与相应的课程群（含实践教学环节）对应。二级项目整合课程群相关内容的情况见表1。一级项目和二级项目的具体设置情况见图1。
2.优选“虚实结合”的项目 采用项目法教学实施CDIO工程教育，必须有一批高质量的工程项目作为工程能力培养的载体。实施项目法教学时，一般将学生分为4～6人的小组，每组一个项目；以两个小班60人计算，约需12个项目。如前所述，四年的学习过程中，安排3个一级项目（毕业设计为一人一题）、5个二级项目，就需要约144个项目。如果学生更多，或者在核心课中还设置三级项目，则需要的项目数将更多，需要在实施CDIO工程教育时做好充分准备。
项目最好选择真实的项目，特别是在企业和社会环境下进行构思、设计、实施、运行，这对学生工程能力的培养是十分有利的；也可以采用虚拟的项目，其长处是可以根据工程能力培养的需要来设置，使学生得到较全面的培养；或者采用真实项目与虚拟项目相结合的方式，充分发挥两种不同性质项目的优势，达到最佳的教学效果。无论是哪种项目，都应该对项目进行可行性评估：项目属于设计项目、研究项目，还是施工项目；项目能整合的课程和实践教学的内容；项目对学生工程能力培养能起到的作用；是否已具备实施项目的条件等。对于选定的项目应编写项目的实施大纲，确保教学取得实效。例如在长沙理工大学港航专业中开展的项目式教学：采用“厦门东渡港区码头工程”、“宁波大榭岛多用途码头工程”等项目，组织、引导学生进行结构断面拟定、结构构造布置、结构计算，通过CDIO教学模式所倡导的“做中学”方式，取得了较好的学习效果。
三、保证CDIO工程教育有效实施的两个重要条件
1.组建一支致力于CDIO工程教育改革的教学团队
教学改革需要教师的参与。CDIO工程教育模式改革涉及学生工程能力的全面培养；一体化培养计划中的一级、二级项目也涉及不同的学科和实践教学环节，仅靠个别人和少数人实施具有一定困难，需要有一支富有改革精神、团结协作的教学团队。该教学团队既包括专业的各核心课教师，也包括实践教学指导教师，还包括企业和社会的兼职教师。这个教学团队不仅要求教师懂得教育规律，掌握专业知识和技术，而且还应该拥有工程背景，成为工程型教师。多数从学校到学校的教师，也许有很高的学历，理论基础扎实，但还应在企业的实际环境中接受一定时间的工程训练；而对于多数企业和社会的兼职教师，则应进行适当的培训，了解教学工作的一般规律。以专业或学科带头人为负责人，组织部分教师形成核心；以教改立项的方式进行前期工作，做好总体规划；并从局部（如个别或部分项目）开始进行试点。在实施改革的过程中扩充人员，逐步形成实施CDIO工程教育改革的教学团队。
为了鼓励教师实施CDIO工程教育模式改革，应进一步完善学校教师管理制度：现行的教学工作量制度完全以课时的多少来计算教学酬金，对于参与CDIO工程教育模式改革的教师来说，不能客观地反映教师的工作量，显然是不合适的，不利于调动教师的教改积极性；现行的教师职务聘任条件过于强调教师的学术性，而忽视工科教师的工程能力，不利于工程型教师的成长，对培养学生的工程能力很不利，也需要修改完善。因此，CDIO工程教育的有效实施需要学校的重视和支持。
2.建立校企合作办学的长效机制
在企业和社会环境下的构思—设计—实施—运行能力是工程能力的重要组成部分，它需要将学生安排到企业中进行真实环境下的工程训练。长期以来，专业培养计划中都安排了让学生去企业实习的教学环节，近年来也努力建设了一些校企合作的实习基地。但由于实习经费和企业环境的制约，不仅安排的实习时间较短，能接受工程训练的机会更少，有的甚至流于参观学习。因此，对于CDIO工程教育改革来说，必须加强学校与企业的深度合作，将过去校企合作的实习基地提升为校企合作办学。合作办学的企业应选择规模较大、技术先进以及具有一定的行业影响、先进的企业文化、良好的社会信誉的企业，并有较好的教学条件和满足需要的学生食宿条件。校企合作办学包括共同组成校企合作办学领导小组，共同制订培养计划，共同委派教师，共同完成教学任务，充分保证学生在企业真实环境下的学习。要做到这些，需要加强产学研合作：学校与企业可以共同开发产品和项目；学校可以为企业员工的继续教育提供服务，为企业优先提供企业需要的毕业生；企业为学校承担学生在企业学习阶段的教学，为学校教师提供工程实践的机会；学校和企业成为合作双赢的共同体，从而形成校企合作办学的长效机制。例如近年来长沙理工大学港航专业与天津航道局有限公司、广西交通勘察设计研究院等10多家行业企业开展了合作培养，和广东金东海集团联合成立了工程研究中心，成为“国家级工程实践教育中心建设单位”，初步建立起学校与企业合作双赢的工程实践教学模式和长效机制。
但企业毕竟不同于学校，两者的价值取向有所差别。特别是在市场经济条件下，企业为了生存和发展，不能不考虑经济效益。为了鼓励企业承担社会责任，政府应在政策上给予激励：对于校企合作办学的企业，根据企业承担学生教学任务的多少，给予降低上缴税率的优惠；或是给予企业专项经费补贴。
参考文献：
[1]顾佩华，陆小华，沈民奋.CDIO大纲与标准[M].汕头：汕头大学出版社，2008.
[2]王硕旺，洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式——基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究，2009，28，（4）：116-119.
[3]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，
2009，（5）：86-87.
[4]顾佩华，沈民奋，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.
（责任编辑：孙晴）