浙江大学科教发展战略研究中心(RCSTEP)

浙江大学科教发展战略研究中心（RCSTEP）,CDIO,：过程链与价值链,C,onceive 构思,D,esign 设计,I,mplement 实施,O,perate 运行,浙江大学 王沛民,CDIO,的对象,CDIO,的三种过程与价值,CDIO,的实施环境,1,3,2,CDIO,的对象,科,学,学、工,程,程和技,术,术教育,的,的对象,C,D,I,O,wrong!,高等理,科,科教育,高等工,程,程教育,（,高等职,业,业技术,教,教育）,中等职,业,业技术,教,教育,Science Education,EngineeringEducation,EngineeringTechnology Education,TechnicalEducation,普通高,等,等学校,分,分类汇,总,总,师,范,范,本科类,89,（13.4,）,）,专业类,（,（多科,）,）,22（42.3）,普,通,通,综合类,160,（24.0,）,）,普,通,通,文科类,99,（14.9,）,）,普,通,通,理科类,267,（40.1,）,）,本,科,科,直属类,51,（7.6）,文理类,14（26.9）,专业类,（,（综合,）,）,16（30.8）,师,范,范,专科类,51,（4.5）,高,职,职,综合类,369,（32.5,）,）,高,职,职,理科类,472,（41.6,）,）,高,职,职,文科类,243,（21.4,）,）,研究生,院,院大学,52（2.8,）,普通本,科,科院校,666,（,（35.9,）,）,高等职,业,业院校,1135（61.3,）,1853所（2006年）,1622160,267369472,1306,（所）,专业类,研,研究生,院,院大学,：,：,CDIO适用,否,否？,综合专,业,业类（16所,）,）“研,究,究型”,？,？,清华大,学,学,天,天津大,学,学,大,大连理,工,工大学,哈,哈,尔,尔滨工,业,业大学,上海交,通,通大学,同,同,济,济大学,东,东,南,南大学,浙,浙,江,江大学,中国科,学,学技术,大,大学,华,华中,科,科技大,学,学,中,中南大,学,学,湖,湖南大,学,学,华南理,工,工大学,重,重,庆,庆大学,四,四,川,川大学,西,西,安,安交通,大,大学,多科专,业,业类（22所,）,）“特,色,色研究,型,型”？,北京交,通,通大学,北,北,京,京科技,大,大学,中,中国,石,石油大,学,学,北,北京邮,电,电大学,中国农,业,业大学,北,北,京,京林业,大,大学,北,北京,理,理工大,学,学,北京航,空,空航天,大,大学,东,东北,大,大学,哈,哈尔,滨,滨工程,大,大学,华,华东,理,理工大,学,学,中国矿,业,业大学,河,河,海,海大学,南,南,京,京农业,大,大学,南,南京,理,理工大,学,学,南京航,空,空航天,大,大学,中,中国,地,地质大,学,学,西,西南交,通,通大学,电,电,子,子科技,大,大学,西安电,子,子科技,大,大学,西,西北,农,农林科,技,技大学,西,西,北,北工业,大,大学,认识,MIT,：,：CDIO,的发祥,地,地,（,1903年怀,特,特兄弟,飞,飞行成,功,功的前6年,）,1896年：Wells设,计,计建造,了,了一个30平,方,方英寸,的,的风洞,作,作为其,论,论文的,一,一个部,分,分。,1909年，MIT,组,组建了,航,航空技,术,术俱乐,部,部。,1914年：Hunsaker开,出,出了全,国,国第一,门,门航空,工,工程课,程,程，并,助,助手建,成,成一个,风,风洞。,1926年：MIT,物,物理系,设,设立航,空,空工程,本,本科专,业,业在此,之,之前仅,有,有研究,生,生计划,。,。,1928年：,建,建成Guggenheim,航,航空工,程,程实验,室,室。,1933年：,航,航空工,程,程划到,机,机械系,。,。新任,机,机械工,程,程系主,任,任Hunsaker,改,改造了,航,航空工,程,程,专业，,强,强调流,体,体动力,学,学、热,力,力学、,电,电气工,程,程选课,和,和飞机,设,设计。,1935年：,建,建成仪,器,器仪表,实,实验室,供,供导航,和,和控制,系,系统研,究,究生试,验,验用。,1938年，Hunsaker领,导,导建设MIT,最,最大的,设,设施“,怀,怀特兄,弟,弟纪念,风,风洞”,，,，供高,级,级航空,动力研,究,究使用,。,。,1939年：,航,航空系,成,成立。,1959年：,航,航空航,天,天系成,立,立。,1990年代,：,：跨世,纪,纪工程,教,教育改,革,革新高,潮,潮！,Retunetoengineeringpractice!,Re-engineeringMIT!,II_玻尔象限：,纯基础研究,(Bohr),I_巴斯德象限：,应用引起的,基础研究,(Pasteur),III_皮特森象限：,技能训练与经验整理,IV_爱迪生象限：,纯应用研究,(Edison),Stokes,Donald.1997.Pasteurs quadrant:Basicscience andtechnological innovation.Wash,D.C.,Brookings.,Use(Applied),Understanding(Basic),认识,巴斯德矩阵,CDIO,的三种过程与价值,过程链：学,习,习链,过程链：教,育,育链,过程链：工,程,程链,价值链,O,I,D,C,Learning by,thinking,Design,Conceive,Learning by,use,基于现代工,程,程环境的工,程,程教育哲学,学习链教育链,工程链价,值,值链,Learning by,doing,Implement,Operate,工程教育的,3,种学习机会,Study,Experience,Practice,基于现代工,程,程环境的工,程,程教育哲学,学习链教育链,工程链价,值,值链,3U+1T+2E+1,（,U/T/E,）,FEANI,公式,欧洲工程师,的,的7年形成,C-D-I-O,基于现代工,程,程环境的工,程,程教育哲学,学习链教,育,育链,工程链价值链,工程链的,4,种模式,C,-,D-I-O,：,：,以概念的创,新,新为先导,C-,D,-I-O：,以设计为核,心,心,C-D-,I,-O：,以制造为重,点,点,C-D-I-,O：,以应用和服,务,务为契机,19世纪中,20世纪初,20世纪中,20世纪70,20世纪末,21世纪,多才多艺,专门化,非常专门化,部分专门化,部分系统化,交叉综合,？,C,模式,：,以概念的创,新,新为先导,D,模式,：,以设计为核,心,心,典型的产品,设,设计过程。CAD和许,多,多计算机分,析,析软件可以,应,应用。,CraftMfg,Mass,Production,Lean,Production,AgileMfg,Agile-Virtual,Mfg,工业生产方,式,式在变迁,手工生产,I,模式,：,以制造为重,点,点,Mass,Production,In 1907,HenryFordannouncedhis goal for the Ford Motor Company:tocreate amotorcarfor the great multitude.At that time,automobileswereexpensive,custom-made machines.,The ModelT,first produced in1908,kept thesamedesign until the last one-number 15,000,000-rolled off thelinein 1927.,In 1908 the first Model Tcost$850,half theprice ofexisting automobiles.In1909it droppedto$609,by 1924 itwasdownto$240.,批量生产,精益生产,（,（LP）,最,最初是MIT对日,本,本丰田公,司,司创造的,“,“即时制,”,”（JIT）生产,方,方式的的,赞,赞誉：精,，,，即少而,精,精，不投,入,入多余的,生,生产要素,，,，只是在,适,适当的时,间,间生产必,要,要数量的,市,市场急需,产,产品（或,下,下道工序,急,急需的产,品,品）；益,，,，即所有,经,经营活动,都,都要有益,有,有效，具,有,有经济性,。,。精益生,产,产现已成,为,为工业最,佳,佳的一种,生,生产组织,体,体系和方,式,式。,Lean,Production,LP,的实质是,管,管理理念,、,、文化和,工,工具，用,于,于：,人事组织,管,管理的优,化,化，大力,精,精简中间,管,管理,层，进行,组,组织扁平,化,化改革，,减,减少非直,接,接生,产人员；,推进行生,产,产均衡化,、,、同步化,，,，实现零,库,库存,与柔性生,产,产；,推行全生,产,产过程（,包,包括整个,供,供应链）,的,的质,量保证体,系,系，实现,零,零缺陷；,减少和降,低,低任何环,节,节上的浪,费,费，实现,零,零浪,费；,最终，实,现,现拉动式,的,的“即时,制,制”生产,方,方式。,精益生产,Agile Mfg,Manufacturing industry is ontheverge of amajor paradigm shift.Thisshift will takeus awayfrommass production,way beyondlean manufacturing,into aworld ofAgile Manufacturing.,Kidd,T.Paul,Agile Manufacturing:ForgingNewFrontiers.,敏捷制造,是,是美国国,防,防部为了,制,制订21,世,世纪制造,业,业发展而,支,支持的一,项,项研究计,划,划。该计,划,划始于1991年,，,，有100多家公,司,司参加，,由,由通用汽,车,车公司、,波,波音公司,、,、IBM,、,、德州仪,器,器公司、ATT,、,、摩托罗,拉,拉等15,家,家著名大,公,公司和国,防,防部代表,共,共20人,组,组成了核,心,心研究队,伍,伍。此项,研,研究历时,三,三年，于1994,年,年底提出,了,了21,世,世纪制造,企,企业战略,。在这,份,份报告中,，,，提出了,既,既能体现,国,国防部与,工,工业界各,自,自的特殊,利,利益，又,能,能获取他,们,们共同利,益,益的一种,新,新的生产,方,方式，即,敏,敏捷制造,（,（,AM,）。,敏捷生产,Agile-Virtual,Mfg,敏捷虚拟,制,制造是集,计,计算机辅,助,助设计（,CAD,）、计算,机,机辅助制,造,造（,CAM,）、计算,机,机辅助工,艺,艺设计（,CAPP,）、计算,机,机辅助工,程,程（,CAE,）、虚拟,现,现实（,VR,）和产品,生,生命周期,管,管理（,PLM,）于一体,的,的综合技,术,术与生产,方,方式。,虚拟制造,的,的主要工,作,作集中在,计,计算机模,型,型的建立,上,上，一旦,模,模型建立,完,完成，就,可,可以不断,与,与之进行,交,交互，模,拟,拟各种情,况,况的生产,和,和制造过,程,程。模型,的,的可反复,修,修改性是,虚,虚拟制造,过,过程有别,于,于实际制,造,造过程的,一,一个最主,要,要的特点,，,，也正是,这,这一特点,使,使得虚拟,制,制造可以,根,根据不同,情,情况，快,速,速地更改,设,设计、工,艺,艺和生产,过,过程，从,而,而大幅度,压,压缩新产,品,品的开发,时,时间，提,高,高制造质,量,量，降低,成,成本。,虚拟制造,是,是分布式,的,的，进行,虚,虚拟制造,的,的人员和,设,设备在空,间,间上可以,相,相互分离,，,，不同地,点,点的技术,人,人员可