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[摘 要]CDIO模式是国外高等工科教育的一种创新模式。本文对CDIO的理论基础进行了梳理即环境与系统理论、生命周期理论、知行合一理论、价值链理论,并认为CDIO模式所倡导的在构思-设计-实现-运行中现实世界的系统和产品过程中来学习工程的理论和实践同样适合高职类工程教育。
[关键词]CDIO 理论基础
CDIO模式是国外高等工科教育的一种创新模式。CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)四个英文单词的缩写,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,即强调在构思-设计-实现-运行中现实世界的系统和产品过程中,来学习工程的理论和实践,其理论依据如下:
一、环境与系统理论
一般地说,环境即系统周围的这样一些对象的总和,它们的属性和变化将影响系统,同时系统的属性和变化亦将影响到它们,这种影响是通过输入和输出的作用实现的。豪尔(1962)在讨论现代设计的基本策略时指出:“我们不是简单地设计一个将被引进环境的系统,而是要揭示环境是如何制约它的。实质上,设计的成败由系统达到的适应性,即它与环境协调的程度来衡量。”按系统方式的要求,研究高职工程教育的种种问题,如高职空调工程技术技能的学习,均需从环境入手,采取由外(环境)而内(系统)的路线。CDIO 方法的第一准则就是把工程教育重新置入工程实践环境———即产品、流程和系统的开发和使用中去。查建中等人认为,构思-设计-实施- 操作不应该成为教育的内容,而应当被视为获得这些内容的工具和环境。因此,CDIO作为工程教育的环境完全相符环境与系统理论。
二、生命周期理论
美国哈佛大学教授雷蒙德•费农认为:产品生命是指市场上的营销生命,产品和人的生命一样,要经历形成、成长、成熟、衰退这样的周期。CDIO则强调在构思(Conceive)-设计(Design)-实现(Implement)-运行(Operate)现实世界的系统和产品过程中,来学习工程的理论和实践。构思-设计-实现-运行,这是一个完整的环节,也是工程活动的一个完整的生命周期。它要求我们所培养出来的工程人才都能精通这四个环节。在应用型人才系列中,应用型工程本科教育重在培养“能够把技术原理转化为工程设计、工艺流程、运行决策的人才”,而工程类高职高专教育则重在培养“能够运用治理技能或操作技能,把工程设计、规划、决策变换为物质形态或对社会产生具体作用的人才”。因此,无论是对本科院校还是高职院校的工程教育,从生命周期理论来看,CDIO这一创新性的改革模式同样值得高职类工程教育借鉴。
三、知行合一理论
中国古代哲学家认为,不仅要“知”即认识认识,而且应注重“行”即实践,只有把“知”和“行”统一起来,才能称得上“善”。知行合一理论应用于高等工程教育,便是要求全校师生员工既要追求真理、善于学习,又要勇于实践,敢于创新,理论与实践相结合,在实践中不断学习、不断提高、不断创造,运用所学知识解决实际问题(唐良奇,2009)。“知行合一”作为一种教学理念,在强调“知”(理论)的同时,也要强调“行”(实践)、坚持理论与实际相结合,既要着力于人才培养模式的理论研究、框架谋划、方案制订,更要注重结合实际,强调实用,付诸实践,取得实效。CDIO理念在强调学生重视学习理论以强调构思与设计的同时,同时也强调学生的技术技能、实践能力与职业态度等,可以说很好地体现了知行合一的思想。
四、价值链理论
哈佛大学商学院教授迈克尔•波特提出过一个所谓“价值链”(Value Chain)概念,用以概括企业内部所有创造价值的活动过程。波特认为,“每一个企业都是在设计、生产、销售、配送和辅助其产品的过程中进行种种活动的集合体。集合体的所有这些活动可以用一个价值链表达。” CDIO包含四个阶段事实上是与企业内部所有创造价值的活动过程“价值链”(Value Chain))是一致的。比如,价值链集合体中的“设计”涵盖了CDIO前两阶段即“构思”与“设计”,包括定义需求与技术,考虑战略与规章制度,开发概念、构架与商业案例以及描述将被实现的计划、草案和运算法则;价值链集合体中的“生产”过程对应于CDIO第三阶段中的“实现”,即把设计阶段的计划等转化成真正的产品,包括制造、编译、测试和验证;价值链集合体中关于“销售、配送和辅助其产品的过程”则对应于CDIO的最后一个阶段“运行”,即使用实现的产品来达到想要的价值,包括维护、演进、服务等。
参考文献:
[1] Crawley , E. F. , Malmqvist, J . , ¨Ostlund , , S. , &Brodeur, D.R. , Rethinking Engineering Education : The CDIO Approach,Springer , New York , 2007
[2]Edward F. Crawley,查建中,Johan Malmqvist,Doris R.Brodeur.工程教育的环境.高等工程教育研究,2008,(4)
[3]唐良奇.科技人力资源开发的创新模式研究——以CDIO方式为例[D].硕士研究生论文,浙江大学,2009,(7)
[4]王沛民.工程教育基础[M]. 杭州:浙江大学出版社,1994
[5]查建中,何永灿.中国工程教育改革三大战略[M].北京:北京理工大学出版社,2009
[6]陈小虎.校企融合.培养应用型本科人才[J].高等工程教育研究,2009,(2)
[关键词]CDIO 理论基础
CDIO模式是国外高等工科教育的一种创新模式。CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)四个英文单词的缩写,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,即强调在构思-设计-实现-运行中现实世界的系统和产品过程中,来学习工程的理论和实践,其理论依据如下:
一、环境与系统理论
一般地说,环境即系统周围的这样一些对象的总和,它们的属性和变化将影响系统,同时系统的属性和变化亦将影响到它们,这种影响是通过输入和输出的作用实现的。豪尔(1962)在讨论现代设计的基本策略时指出:“我们不是简单地设计一个将被引进环境的系统,而是要揭示环境是如何制约它的。实质上,设计的成败由系统达到的适应性,即它与环境协调的程度来衡量。”按系统方式的要求,研究高职工程教育的种种问题,如高职空调工程技术技能的学习,均需从环境入手,采取由外(环境)而内(系统)的路线。CDIO 方法的第一准则就是把工程教育重新置入工程实践环境———即产品、流程和系统的开发和使用中去。查建中等人认为,构思-设计-实施- 操作不应该成为教育的内容,而应当被视为获得这些内容的工具和环境。因此,CDIO作为工程教育的环境完全相符环境与系统理论。
二、生命周期理论
美国哈佛大学教授雷蒙德•费农认为:产品生命是指市场上的营销生命,产品和人的生命一样,要经历形成、成长、成熟、衰退这样的周期。CDIO则强调在构思(Conceive)-设计(Design)-实现(Implement)-运行(Operate)现实世界的系统和产品过程中,来学习工程的理论和实践。构思-设计-实现-运行,这是一个完整的环节,也是工程活动的一个完整的生命周期。它要求我们所培养出来的工程人才都能精通这四个环节。在应用型人才系列中,应用型工程本科教育重在培养“能够把技术原理转化为工程设计、工艺流程、运行决策的人才”,而工程类高职高专教育则重在培养“能够运用治理技能或操作技能,把工程设计、规划、决策变换为物质形态或对社会产生具体作用的人才”。因此,无论是对本科院校还是高职院校的工程教育,从生命周期理论来看,CDIO这一创新性的改革模式同样值得高职类工程教育借鉴。
三、知行合一理论
中国古代哲学家认为,不仅要“知”即认识认识,而且应注重“行”即实践,只有把“知”和“行”统一起来,才能称得上“善”。知行合一理论应用于高等工程教育,便是要求全校师生员工既要追求真理、善于学习,又要勇于实践,敢于创新,理论与实践相结合,在实践中不断学习、不断提高、不断创造,运用所学知识解决实际问题(唐良奇,2009)。“知行合一”作为一种教学理念,在强调“知”(理论)的同时,也要强调“行”(实践)、坚持理论与实际相结合,既要着力于人才培养模式的理论研究、框架谋划、方案制订,更要注重结合实际,强调实用,付诸实践,取得实效。CDIO理念在强调学生重视学习理论以强调构思与设计的同时,同时也强调学生的技术技能、实践能力与职业态度等,可以说很好地体现了知行合一的思想。
四、价值链理论
哈佛大学商学院教授迈克尔•波特提出过一个所谓“价值链”(Value Chain)概念,用以概括企业内部所有创造价值的活动过程。波特认为,“每一个企业都是在设计、生产、销售、配送和辅助其产品的过程中进行种种活动的集合体。集合体的所有这些活动可以用一个价值链表达。” CDIO包含四个阶段事实上是与企业内部所有创造价值的活动过程“价值链”(Value Chain))是一致的。比如,价值链集合体中的“设计”涵盖了CDIO前两阶段即“构思”与“设计”,包括定义需求与技术,考虑战略与规章制度,开发概念、构架与商业案例以及描述将被实现的计划、草案和运算法则;价值链集合体中的“生产”过程对应于CDIO第三阶段中的“实现”,即把设计阶段的计划等转化成真正的产品,包括制造、编译、测试和验证;价值链集合体中关于“销售、配送和辅助其产品的过程”则对应于CDIO的最后一个阶段“运行”,即使用实现的产品来达到想要的价值,包括维护、演进、服务等。
参考文献:
[1] Crawley , E. F. , Malmqvist, J . , ¨Ostlund , , S. , &Brodeur, D.R. , Rethinking Engineering Education : The CDIO Approach,Springer , New York , 2007
[2]Edward F. Crawley,查建中,Johan Malmqvist,Doris R.Brodeur.工程教育的环境.高等工程教育研究,2008,(4)
[3]唐良奇.科技人力资源开发的创新模式研究——以CDIO方式为例[D].硕士研究生论文,浙江大学,2009,(7)
[4]王沛民.工程教育基础[M]. 杭州:浙江大学出版社,1994
[5]查建中,何永灿.中国工程教育改革三大战略[M].北京:北京理工大学出版社,2009
[6]陈小虎.校企融合.培养应用型本科人才[J].高等工程教育研究,2009,(2)