来源：全国高等学校教学研究中心网站  2010-5

三、工程教育的整体改革战略

基于上面的调查研究和分析，我提出了工程教育整体改革的三个战略。第一个是产学合作，解决办学机制的问题；第二个是国际化，解决培养目标的问题；第三个是“做中学”，解决教育教学的方法论问题。这三个战略每一个实际上都不是我发明的，可是我将它们作为一个整体提出来了，作为改革我们工程教育的战略。

产学合作的第一个任务就是要形成完整的人才培养链，光靠教育界不能培养一个完整的人才，所以我们必须与产业界合作，按照产业界的需求，利用产业界的资源，共同培养符合产业需要的人才。第二个任务就是要形成一个完整的创新链，我们的大学有很多的发明创造，但是据统计这些知识创新成果大约只有3.5%能真正转到市场，产生经济效益。这个创新链需要产、官、学、研四位一体，合作形成。

国际化的真正目标是要利用全球最优秀的工科生源和教育资源为全球市场培养工程技术人才，来供应全球的需要。因为国内的人才市场实际上是国际人才市场的一部分，比如产生于中国的跨国公司联想、华为，他们都雇佣了大量的国际人才。据我所知，华为大概就雇佣了几百个印度的软件工程师，经常到中国来工作。国际化的核心是按国际的标准来培养人才，世界上很多著名的大学很多年前就提出了这样的战略目标，比如澳大利亚皇家理工大学（RMIT）10年前就提出培养他们的学生成为国际公民和专业人士，要使他们的学生能在全球就业（Globally Employable)；而印度几年前每年就有几十万名工程师涌入国际市场，大概到2015年要达到每年140万人，这是英国前首相布莱尔公开讲话中的一个数据。

要实现国际化的教育，必须有国际化的校领导和师资，要有国际化的眼界、水平、能力和战略。国际间的产学合作也是非常重要的，发达国家的制造业在萎缩，他们就大量派学生和老师到发展中国家如中国和印度来实习，来获得国际经验。国际合作交流非常重要，把优秀的教育资源引进来，最后建立我们自己的优秀教育资源。上海交通大学在这方面做得很好，它与美国密西根大学合作了10年。在校园里创造一个国际环境是非常重要的，大量招收留学生，使我们的学生在自己的校园里就能得到多元化文化的熏陶，培养国际竞争力。

“做中学”是杜威教授在20世纪20年代提出来的一个学习方法论，它是针对基础教育的。在我们的工程教育中叫做基于项目的学习，Project Based Learning或者叫做Project Based Education。CDIO是一种系统全面的工程教育的模式。它是Conceive（构思）、Design（设计）、Implement（实施）、Operate（操作）这4个英文字母的缩写，用这四个主要阶段来代表工程项目生命全周期。为什么要把它引入到工程教育里来，就是因为我们培养的人以后到职场上就是做CDIO，所以我们就要把职场的环境引入到学校里来，作为教育的环境，或者作为工程教育的环境，这也是在CDIO的12个标准里第一个标准所讲的哲理。我们要把职场的环境引入到学校里来作为教育的环境，而不是内容。

标准1里用了两个词，一个是Context，一个是Content。Context在语言学中是语境的意思，一个英文单词只有放在一句话、一个段落、一篇文章中才能准确地理解它的意思，这就说明事物的存在和它的环境是紧密相关的。我国20世纪五六十年代部委的院校都是用行业典型产品做载体来培养学生的，没有把典型的工程、行业的工程产品作为一种环境引入，所以学生学了很多关于产品的具体知识，如果分到不同的产业部门，会认为专业不对口，这恰恰就是标准1提出要避免的问题。

引进工程项目，我们着重要引入的是它的职场环境。所以，我认为结合工程实践，仍然可以做到通识教育，通就通在培养的是能力。我提出了5种能力：获取知识、运用知识、共享知识、传播知识、发现知识的能力，这都是对应产业界的一些需要，当然产业界的整个需要比这个还要广。

引入工程职场环境，并不意味着把工厂搬到学校里来。工程职场环境不是指它的物理环境，而是强调它的特征，它的文化特征。特征分为可变特征、不变特征。不变特征有7项：客户至上；给市场提供完整的产品服务；持续创新和改进；着重问题的解决；团队合作；有效沟通；利用现有资源和条件把事情做成。这与我们学校的文化特征对比实际上是有很大区别的。比如我们的学校就缺乏客户至上的观念，所以我们不可能向学生去灌输客户至上，而企业文化最核心的内容就是客户至上；比如产业界强调没有最好只有更好，这就是持续的改进和创新；再如我们的团队合作、沟通能力培养都很差。

工程职场能力的新特征是随时代改变的，比如最早英国的工程师学院说工程是征服环境的，现在没有人这么说了，全世界都要保护和治理环境。全球化国际竞争最近二三十年发展非常快，工程职场环境出现了许多新的特征：工程活动的分散化；以人为本，就是实现产品和服务的个性化；终身学习、在线学习是产业界对雇员的要求，而且要求教育和产业无缝连接，从学生就业第一天，就要能上手工作，而现在我们有的学校不屑于培养工程师，有的说我们培养不了工程师，只能培养工程师的毛坯。我不知道毛坯是怎么定义的，在哪儿找到的定义。职场上没有一个工程师毛坯的定义，所以这就是我们教育定位的一个问题。

CDIO有它的科学性，这从数学、认识论、哲学都可以证明。从认识论很好理解，我们从小到大认识事物都是从具象上升到抽象理论，然后从抽象理论到更多的具象，再到更高级的抽象，这是一个循环上升的认识过程。CDIO模式就是从具象到抽象的学习过程。CDIO有12项标准，如图7所示。

 图7 CDIO的12项标准（略）

 标准2就是讲要根据专业培养的人才在职场的定位，来具体地确定他们的能力、素质、知识和技能，把它作为课程体系设计和教学计划制定的一个基础，也是作为评价学生学习结果的一个标准，这要为利益相关方所确认，特别是产业、学生和教师。

 这个能力大纲要非常明确、具体、完整、合理。要反映职场对于某一特定层次人才的能力、素质、知识和技能的要求。MIT把它的教学大纲或者是能力大纲分解成四大类，第一是专业知识与能力，与本专业有关；第二是个人能力；第三是人际能力；第四是工程实践能力。这四项是所有专业的学生都需要的。为了明确具体表达的要求，必须往下再一层一层细分。比如说它把团队合作能力分解到第五层，包括28条。大家可能会很奇怪，我们常常强调培养学生的团队合作精神，就这么一条；而他们把能力分成28条。为什么要这样？就是要把它具体落实在教育的各个环节。这是我们非常薄弱的地方。

图8 CDIO课程体系模式（略）

标准3就是集成化课程体系设置。在能力大纲确定以后，要把课程设计做集成化的设计。图8的一体化课程体系是CDIO的模式，这和左边我们传统模式的学科导向，学科壁垒很深、鸿沟很深，是完全不一样的理念。最右边的就是师傅带徒弟，只是项目，师傅会什么就教学生什么，没有学科的概念，这只能是培训，而不是系统的学位教育。我们现在这种学科体系的设计是中间这两种模式，一个是以学科为主，把项目穿插其中做关联；一个就是以项目为主，把学科穿插其中做关联，这两种模式现在都有。在我们国家，比如高职，他们基于典型工作过程的课程体系的开发和建设，就是第三种，因为它培养的人才在职场的工作能梳理出典型工作过程，然后把学科穿插进来做关联，这是非常重要的，这需要教师的团队合作，无论教技术课、专业技术课或者专业课的老师都要共同合作，研究怎么把课程关联起来。

标准4是说要有非常好的工程概论课程，这是把对职场、对产业一无所知的高中学生引入职场的第一个关键步骤。我们原来对这门课重视不够，常常是照本宣科，一大堆名词，而学生根本没有理解，现在这门课要求资深的教授、有工程背景的人来介绍职场的环境，职场是什么样的要求，如何才能达到这样的要求，学生的学习和职场有什么样的关系。除了说教，还要让学生动手来做一些简单的项目，体会职场的特点。

标准5是设计制作实践课程。这个有点儿像我们的大作业，几门课关联起来以后要做这种动手的工作，不光要把产品设计出来，而且要把它实现。这是每个学生都要完成的学习计划，不是课外兴趣小组。

标准6是要建立CDIO的工作场所。我们传统的教室就是三面白墙一面黑板，现在像MIT都把它整个的实验室和教室做了改造，因为要把工程实践和理论学习集成在一个空间里。

标准7是集成化教学过程。这个教学过程是把理论和实践集成在一个过程里，而不是两张皮。

标准8是主动学习的教学法。就是学生要主动学习，动脑筋动手，改革被动接受信息的传统教育模式。这里面包括老师怎么教、学生怎么学。主动学习是教育学里一个十分重要的领域。有个小例子是我自己的体会：“机械原理”、“机械零件”是机械领域非常重要的专业课，到现在为止这两门课加在一起是128学时，而MIT多少年了都是72个学时；我们的老师要讲96个学时，而MIT是36个学时，其中还包括学生的一些讨论。可是他们有36小时的实验，包括了12个项目，这在MIT网上的Open Courseware都可以查到具体内容，每个Project都非常难；而我们的32小时实验基本上是原理性实验。从这个例子可以看到我们的教学资源比别人多一倍，可是我们真正落实到学生身上的能力大概不到人家的一半，这就是教育的效率，这就是南洋理工学院的学生为什么培养13年以后可以做Technologist，为什么有创新的能力。看一个学校的好坏要看它培养学生的效果、效率，是在多长时间内你给他增值了多少。我们的学科导向追求的是知识系统的完备性，精益求精；我们考核的是老师的工作量完成了多少，不问学生学了多少，等于没人去跟踪。现在，产业界的产品要终身保修，我们的学生学了4年之后没人去管，这和产业的文化很不一样，只管学生会不会考，不问学生会不会用，学科壁垒很深，投入多收效少，资源浪费。

标准9是教师的CDIO能力的培养。我们的老师大多都很封闭，从学校门到学校门，高学历、高学位，像我的组里全都是博士、博士后，大多数没有在产业界做过一天工程师，而他们却肩负着培养工程师的责任。当然这不怪老师，这是整个系统的问题，要有很多措施来改变老师的这种素质，包括我们聘用人和升迁的评价指标。我们还要加强对教师教学法的训练，这也很重要，是我们很薄弱的地方。

标准11是对学生CDIO能力的评价。我们通常惯用的就是理论闭卷考试，用分数来判断学生，现在要对学生全面能力进行考核，只靠考试肯定是不能奏效的。当然考试是必要的，可是你还要有各种各样的手段来真正判断一个学生的能力，这也是我们非常薄弱的地方。

标准12是CDIO项目的专业评估。应该以持续改进为目的，基于证据，要向主要利益相关者公布所有的调查数据、改进措施、评价，让大家明了。

四、工程教育的一个成功案例

案例就讲一个加拿大的滑铁卢大学。合作教育在全世界实施了100多年了，加拿大滑铁卢大学是1957年建校的，尽管它的历史很短，但现在在一个排行榜中已经进入了世界高等教育的100强。滑铁卢大学从建校起就将合作教育作为它的培养模式，坚持了50多年。它将1万名学生从一年级开始每隔4个月在学校和产业界进行切换，5年的学制，毕业的时候每个学生都有2年的工程实践，而且在产业界都是带薪的。滑铁卢大学与3500个企业合作，所以完全做到了跟产业界的无缝连接。这是非常不容易的。我们国家的100所示范性高职，37所示范性软件学院，也都是在国家明确的方针指引下，以需求为导向，产学合作和国际化，培养了大批的企业欢迎的人才。杜威教授说：“用昨天的方法来从事今天的教学是对孩子们明天的剥夺”。因为，教育是最有创造性的事业，我们必须不间断地改造教育。（本文系作者在第五届电子电气课程报告论坛上的报告）