标准1——采用CDIO理念

采用可持续的产品、过程、系统和服务生命周期开发和部署的原则, 构思、设计、实施和运行操作是工程教育的背景。

相互关联性:

CDIO理念仍然是培养下一代工程师的创新教育框架,CDIO标准1与“中国制造2025”是相互关联、相互推动的;但随着更加注重和强调对多学科团队工作重要性,由于产品、过程/系统和服务的性质不同,因此生命周期的开发和部署可能会更短,例如在生物医学设备领域。

标准2——学习效果

个人和人际交往技能的具体、详细的学习效果,产品、过程、系统和 服务构建技能,以及学科知识,与项目目标一致,并由项目涉众验证。

相互关联性:

学习的效果与新修订的CDIO大纲仍然是相互关联的,但需要与相关的涉众进行验证,应该系统性地考察和 评估技能的构建,而不是逐一评估每一项技能。

标准3——一体化教学计划

课程设计与相互支持的学科课程,有明确的计划整合个人和人际技能, 以及产品、过程、系统和服务建设技能。

相互关联性:

一体化教学计划中有关“中国制造2025”的新知识,如物联网、大数据、系统集成知识等,应包含在适当的教学模块中,其知识深度和学习阶段的安排取决于每个工程学科的需要。例如,机械工程专业的二年级设置物联网课程,而系统集成、数据分析等课程可安排到三年级,同样,云计算、网络安全等课程应整合到合适的模块中及安排在高年级时段。另外,工程教育的一个关键组成部分是项目工作,与“中国制造2025”相适应的项目将越来越复杂和多学科性质,一体化教学计划中应给予足够的重视,例如,北斗卫星导航系统(BDS)的创新和发展将需要计算机和通信网络科学家与不同学科以及全球化背景下的专家合作,学生需要更熟练的人际交往技能,和与不同背景和学科的人合作工作的能力。

标准4——工程概论

本课程为产品、过程、系统和服务建设的工程实践提供框架, 并介绍基本的个人和人际交往技能,以及工程背景下可持续发展的基本原理。

相互关联性:

在CDIO标准3的基础上,标准4需要对现有的基础级课程/项目做出适当修改,向学生介绍“中国制造2025”,增加“中国制造2025”知识的维度,例如,大数据和数据分析应用知识,以及数字素养、时间和资源管理等个人和人际交往技能的培训。

标准5——设计-实施经验

课程包括两种或两种以上的设计实施经验的课程,其中一种是基本水平的, 另一种是高级水平的。

相互关联性:

我们知道,几乎所有工程教育的现有课程计划已经挤满。因此,不建议再增加新的课程/项目,而应仔细审查现有课程/项目所能提供的涉及“中国制造2025”知识的应用。应与本学科所服务的行业/企业合作,为学生获取更多与行业/企业相关的合作项目,包括多学科项目,提升学生在各种CDIO技能方面的能力,包括“中国制造2025”所需的新技能集。

标准6——工程学习场所

物理学习环境,包括工程工作空间和实验室,支持和鼓励对产品、过程、系统和服务建设、学科知识和社会学习的实践学习,与数字化学习环境相结合, 包括支持和提高教学和学生学习质量的在线工具和空间。

相互关联性:

CDIO标准6与标准5中对“中国制造2025”的关注一致,工程学习场所的概念应扩展到校园之外,包括学生在车间、工厂完成实习/项目,此外,工程学习场所还应包含虚拟空间(虚拟学习环境),学生在增强现实/虚拟现实(AR/VR)环境下,通过模拟学习,以强化既动手又动脑“做中学”。例如,在AR/VR环境中,对于成本太高而无法与实际相结合的产品、流程或系统的学习。

标准7——综合性学习经验

综合性学习经验,帮助学生取得学科知识,以及个人能力和人际技能, 以及产品、流程、系统和服务建设技能。

相互关联性:

CDIO标准7近同于标准6,云环境中的在线协作,可帮助培养个人和人际交往技能,面对面互动以补充课堂上讲授的效果。AR/VR环境可以提供一个更真实、更安全的体验式学习环境,能够模拟全天候的工作环境,如排除故障过程中可能运行的危险,可以更好地促进新技能的获取。

标准8——主动学习

基于主动学习和经验学习方法的教与学。

相互关联性:

AR/VR中的云、物联网、沉浸式环境等,提供了以一种新的方式参与主动体验式学习的机会,特别是在校园环境下学习执行现实世界中危险、或太复杂太昂贵的任务时,同学之间的在线协作,如模拟执行化学事故应急响应任务,使得学生在探索不同的场景或结果的学习过程中,得到更高层次的思维技能的训练。对于目前的主动学习方法,如“思考-结对-分享”、“一分钟论文”等仍然很有意义,通过创造性地应用沉浸式环境等,主动体验式学习效果可变得更佳。

标准9——提升教师CDIO能力

在个人和人际交往技能、产品、过程、系统和服务建设技能以及学科基础 方面提高教师能力的行动。

标准10——提升教师教学能力

在提供综合学习体验、使用积极的体验式学习方法以及评估学生学习情况等 方面增强教师能力的行动。

相互关联性:

“中国制造2025”战略实施下学习方式的改变要求教师调整教学理念以适应新的学习环境。教师需要学习通过 云计算、教育技术工具、AR/VR等新方法来吸引学生,需要将“中国制造2025”中确定的新技能整合到教学模块中。教师需要再学习新的知识,还需要培训如何使用数据分析来对学生学习过程做实时分析,以利于调整和改进教学 措施,需要在虚拟世界中掌握数字指导和联合解决问题的技能。

标准11——CDIO能力考核

考核和评估学生在个人和人际交往技能、产品、过程、系统和服务建设技能,以及学科知识方面的学习。

相互关联性:

正如“中国制造2025”影响学生学习方式一样,也将影响CDIO能力考核与评估的方式。如,数据分析的功能会改变对学生的能力考核与评估方式。基于AR/VR中模拟的紧急情况,可以根据对现实世界做假设分析/假设推理的场景进行更“高阶”或更具挑战性的能力考核与评估。

标准12——CDIO专业评估

一个根据这12条标准和任何可选标准评估课程的系统,并向学生、教师和 其他利益相关者提供反馈,以实现持续改进的目的。

相互关联性:

CDIO标准12始终与持续改进有关。“中国制造2025”的实施会因行业而异,技能集也会因行业而异,还有,技术的进步也将进一步影响新技能的发展。因此,定期进行专业评估很重要,最好是不超过3年期做定期的专业评估而不建议5年期。