工程教育改革战略产学合作通用PPT课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,工程教育改革战略:产学合作、“做中学”和国际化,查 建 中,北京交通大学教授,联合国教科文组织产学合作教席主持人,比利时鲁汶工程大学董事、客座教授,徐州建筑职业技术学院,2008年11月30日,报告内容,UNESCO产学合作教席简介,产业的需求,教育的差距和问题,工程教育发展战略,CDIO工程教育模式,结论,1.周济部长建议和支持（2002）历时两年半的申请2.中国自1992年UNESCO建立教席项目以来第十四教席3.中国高等工程教育改革的战略研究4.第一期合同3年已完满完成，又批准第二期3年合同,联合国教科文组织产学合作教席介绍,经济全球化下各国产业转型和升级,“世界是平的”:,产业、,资源、市场、产品的流动,各国面临产业转型和升级的挑战与机遇,-发达国家：向产业链最高端转移（创新、创业）,-新兴工业国家（中国）：向中、高端转移（ODM）,-发展中国家：向工业化低、中端转移（劳动密集）,国际人才市场的需求发生变化,国际化：符合跨国公司的用人标准-国际标准,质量升级：创业型+创新性 vs 技术型工程人才,数量扩大：大量工程师转向服务型产业,产业对人才的数量需求,产业升级对国内工程人才的需求,5年内外企（28万家,3%）在中国需要优秀毕业生75万（60%）；另40为民族企业所用（850万家, 97%）,未来10年跨国公司在中国需要国际型管理人才75000， 目前只有30005000， 多数来自海外,IBM大连公司计划2007年发展到20000人，至今只有2100人（120高端人才来自海外）；按目前工作量缺编500人,全球性工程师和技师缺口,美国硅谷50%外国血统工程师,5年西欧国家短缺工程师250万,- 日本缺少50万数字技术工程师,猎头公司用高额签约奖金争夺,德国培养工程师只满足本国市场50%的需求,比利时缺40ICT人才,-瑞典 1998一个工程师位置1.9人申请，2008年减到1.2人申请,- 韩国、台湾90%高中毕业生读本科，极缺技术员和技师、技工,产业对人才的质量需求,工程师所应具有的能力和素质,美国波音公司提供,较好掌握,工程科学基础知识,（数、理、化、生）,较好了解,设计和制造流程,具有,复合学科和系统,的观点,基本了解,工程实际,知识（经济学、商务、历史、环境、顾客及社会需求）,较好的,沟通能力,（写作、口头交流、图形、理解别人）,高,道德,水准,批判性、创新的,思维能力,，既能独立思考，又能博采众家之长,具有自信和能力去,适应多变快变的环境,具有,终身学习,的愿望和求知欲,深刻了解,团队工作,的重要性及具备能力,21世纪工程师的能力素质,无所不知,迅速发现所需信息并判断其价值与转化为知识的能力,无所不能,熟练掌握工程基础知识和工具迅速进入所需解决问题,在任何地方与任何人共事,具有沟通和团队合作能力、了解全局和局部环境条件以和他人有效工作,想象力及变理想为现实,具有企业家精神、想象力和管理能力， 准确扑捉市场,需求、开发新的解决方案、一竿子插到底；企业家型工程师，而不是单纯技术型工程师,多数工程师创新，而不是少数精英创新,工程教育与产业需求的差距和问题,欧美发达国家工科生源严重不足,工程教育与产业需求脱节,中国工程教育的特殊性,-工科生源丰富、优秀， 工程教育规模最大（世界财富）,-极度扩招带来的资源不足和快速成长的痛苦,-传统的教育理念（Education vs. “教育”),-,办学机制、培养目标、课程体系、师资、教学内容和方法、评估体系和机制与产业需求严重脱节,-国际化程度低,-创新人才培养不足（3200万科技人员，0.25%创新）,-创业人才培养不足（2%,发达国家20%-30%）,-,严重的质量问题反映在人才市场和产业发展上,产学合作-办学机制，国际化-办学战略目标,做中学-教学方法论，培养五种能力和综合素质,三者互相支撑，互相融合，有机集成， 缺一不可,工程教育改革战略框架,国际化,产学合作,培养符合,国际,标准的,人才,做中学,优秀工程教育实践,世界43个国家1500所大学有合作教育项目,(Co-op Education Program)：滑铁卢大学,美国20万学生在12万雇主支持下参加合作教育,中国100所示范性职业技术学院实施“求职导向、产学合作、工学结合”模式获得成功,中国37所国家示范性软件学院贯彻“需求导向、产学合作、基于项目的学习、国际化”，培养大批符合国际标准的软件工程师,中国一批新建本科院校、地方工科院校、211大学坚持学以致用、产学合作和国际化，成为工程师的摇篮,“用昨天的方法从事今天教学,是对孩子们明天的掠夺”,杜威,必须有与昨天不同的教育方法！,结论,将工程职业环境作为工程教育的环境,结合工程实践培养能力，而不仅是获得知识,提高师资的工程能力和教学方法水平,将现行做法与CDIO模式比较，取长补短,CDIO模式需要和产学合作、国际化集成,求职导向/产学合作/做中学/国际化,是工程教育改革发展的共同战略，是共性,实施人才强国战略：大量培养有国际竞争力的工程人才，占领国内国际人才市场,联合国教育、科学、文化组织 ,谢谢!,Q&A,美国不同学历人才收入变化,来源：Michael E. Porter， “THE COMPETITIVENESS INDEX:WHERE AMERICA STANDS”，Council on competitiveness,国内外获得工程学士学位数量对比,国内外获得工程学士学位比例,美国本科工程教育的规模,59，536人,美国工程人才培养和需求的差距,来源：“科学和工程指数”，美国科学理事会， NSF 2004,工程教育的走势,个人能力、团队能力、产品-流程-系统的建造能力,学科知识,1950s前:实践,1960s:科学与实践,1980s:科学,2000:CDIO,工程师同时需要这两维，工程教育必须能提供这两维,MIT在做什么？,发起每周一期电视栏目以期改善未来工程专业生源（NSF，Intel资助）,改革工程教育，实施“基于项目的学习” ,回归工程,- 2006年第一批60名学生试点，取得很好效果,- 正在考虑如何在所有工科学生中推广,面向产业需求考虑课程设置，从工程科学和分析为重点转向设计和产品创新,再到CDIO构思、设计、建造、操作,面对工业界批评反思工程教育方法论,Rethinking Engineering Education,By Ed. Crawley, Springer,急切寻求国际合作使MIT工科学生有更多的海外学习机会,适合聘用的人才占申请者百分比,1. Suitability rates empirically based on 83 interviews with human-resources (HR) professionals working in countries shown.,2. Mexico is the only country where interview results were adjusted to 20%(form 42%) for engineers and to 25%(from 35%) for finance/accounting employees-since interview base was thinner and risk of misunderstandings high.,Source: Interviews with HR managers, HR agencies, and heads of global-resourcing centers; McKinsey Global Institute analysis,如果贵公司需要100人，在100个具有适当学位的申请者中你们能,聘用到多少称职的人,8,13,13,巴西,11,25,20,墨西哥,2,拉美,南美,3,15,10,中国,25,30,20,菲律宾,10,15,25,印度,20,25,35,马来西亚,亚洲,10,20,10,俄国,15,30,50,波兰,20,40,50,捷克,30,50,50,匈牙利,中欧和东欧,通才,金融/会计,工程师,国家,地区,通才,通才,各国工程师达到国际标准比例,出处：Michael E. Porter， “THE COMPETITIVENESS INDEX:WHERE AMERICA STANDS”，Council on competitiveness,海外R&D基地的增长,基于186公司， 19国家， 17产业门类调查,来源：Booz/Alien/Hamiton of INSEAD,研发国际化,指数（,按国别和产业）,来源：Booz/Alien/Hamiton of INSEAD,研发基地分布的变化,来源：Booz/Alien/Hamiton of INSEAD,新研发基地在最优布局网络中的位置,来源：Booz/Alien/Hamiton of INSEAD,未来研发基地选址的驱动力,来源：Booz/Alien/Hamiton of INSEAD,工程教育的问题,（1）,专业教育的目的：培养学生就业（知识、技能和能力);,目前普遍存在轻视“就业导向”,教育理念：Education = Educare = “引发”,教+育？,以,教,为主的教育(教师为中心/学生是听众）“听中学”,以,用,为主的教育（学生为中心、是演员/教师是导演）“做中学”,培养目标：工程师摇篮？科学家摇篮？（清华，MIT),工程教育的重要性: 具有最好工程人才的国家占据着经济竞争和产业优势的核心地位（美国国家工程院院长）,按照国际标准，培养有国际竞争力的工程师,工程教育的问题,（2）,机制：关门办学，缺乏与产业界和社会的互动,师资：强调高学历， 绝大多数缺乏产业经验和工程背景、缺乏教育学的训练,课程设置：学科导向，追求知识完备性、系统性，学科壁垒深；不问产业需求,教学内容：偏向理论，更新慢， 缺乏实践、应用环节,教学方法：单向灌輸， 缺乏主动学习方法,评价体系：学以致考，强调考试成绩，缺乏实践能力培养和考量，不是学以致用。,最根本的问题：,缺乏面向顾客(学生）和市场（产业）的观念！,工程教育的问题,（3）,工程教育问题在人才市场上的反映,产业找不到有实践经验和动手能力强的大学毕业生,学生抱怨在学校没有实践机会，学习空洞理论，求职盲目,家长抱怨学费高， 培养出学生待业或找不到满意工作,学校面临实习经费短缺、企业对学生实习缺乏兴趣,大学科研成果极少产生经济效益（清华7.5， 全国2年），应用快,3. 高新技术产业所需的知识跨学科复合交叉（BPO）,产学合作教育的必要性,（2）,4. 知识爆炸（19世纪50年增一倍，现三年），学制不变或缩短,5. 产业急需大量新毕业的高素质人才, 缩短培训期（13 月）,6. 学校的更新（师资、课程设置、教材、设备等）跟不上产业的发展,7. 产业转移速度急剧加快 (OEM 十年 vs. BPO 一年),8. 教育的前瞻性只有通过了解产业需求获得,工程教育发展战略之一：产学合作,形成完整的产业创新链,“产官学研”四位一体的产业创新机制,产业-市场驱动的产业创新主体和龙头（经济利益、资金、市场）,政府-宏观指导、制定政策、提供服务和启动资金,高校（知识创新的主力军） + 产业（产业创新主力军） = 产业创新 -生产力,研究所和技术转化公司是高校和产业间技术转化的桥梁,工科教育发展战略之二：做中学,做中学：杜威提出的学习方法论,基于项目的学习：工程教育的教学方法论,CDIO：”基于项目的学习“的一种模式,代表构思（conceive）、设计（design）、实施(implement）、运行（operate）- 工程项目生命全周期,面向产品、过程、系统生命周期的工程教育方法（构思、设计、实现和运行）,将工程职业实践环境作为工程教育环境：培养学生的工程能力、职业道德、学术知识和运用知识解决问题能力、终生学习能力、团队工作能力、交流能力和大系统掌控能力,发起单位：MIT，瑞典皇家工学院等。 取得极好成果, 得到产业界的认可(2007年：Gordon基金-2000万美元； CDIO毕业生工资提高15%）,2004年创立CDIO工程教育理念，并成立CDIO国际合作组织,2008年中国教育部组织课题组试点,什么是CDIO ？,CDIO的12项标准-最佳实践工作方法,1. CDIO 关联原则,2. CDIO 的教学目标结果,3. 集成课程设置,4. 工程概论,5. 设计-制作经验,6. CDIO 的工作环境,7. 集成化教学过程,8. 主动学习,9. 教师的CDIO能力,10. 教师的教学能力,11. 学生CDIO 能力评价,12. CDIO 项目评价,实施,CDIO,的原则,Context， NOT Content,把工程师职场环境作为工程教育环境：CDIO作为工程教育的环境，而不是作为工程教育的“内容”,“专业不对口”的教训：强调了“内容”，而不是环境中的“关联”,培养“做事”和“做成事”的能力,获取知识的能力（自学）,运用知识的能力（解决问题）,共享知识的能力（团队合作）,发现知识的能力（创新）,传播知识的能力（交流沟通）,结合工程实践，但仍是“通识教育”,CDIO可有所侧重，不同层次人才培养有不同重点,可将现行模式与CDIO比较, 互相补充,CDIO的科学性（数学、认识论、哲学）, ( ( ( (抽象) ),图例,：,Prof. Patrick Cousot,Prof. Edward Crawley,从具象的事物到抽象的理论,只有通过具象才能深刻理解理论,只有具象,没有上升到抽象:只知其一不知其二,知其然,不知其所以然,再从抽想的理论指导具象的事物：举一反三,新的具象又丰富理论,循环上升,生命周期C-D-I-O, 认知周期O-I-D-C,每个阶段都有从具象到抽象的迭代过程,工程环境的不变特征Context,以客户的需求为本,提供市场完整的产品和服务,引进新发明和新技术,着重问题的解决，而不是强调学科和专业,与他人共事,有效地沟通,在现有资源和条件下把事做成,工程环境的新特征,Context,从征服环境到保护治理环境,全球化和国际竞争：G-localization,工程活动在地域和内容上的分散化,以人为本的工程实践：服务和产品按照个性化的需求来提供 -服务型的工程产业。,技术的快速发展: 工程师知识不断更新-终身学习,就业第一天就创造价值: 教育与产业的无缝连接,标准2：CDIO的教学目标结果,明确、具体化的教学结果（包括各种能力和学科知识）,符合培养目标,为教育利益各方所确认（产业、学生、教师）,可用于课程设置和教学大纲制定,作为学生学习结果评价的的依据,CDIO 教学大纲,1.0 技术知识与推理,基础科学知识,核心工程基础知识,高等工程基础知识,2.0 个人专业能力和素质,工程推理和问题求解,实验和知识创新,系统化思维,隔热能力与素质,专业能力与素质,3.0 团队合作与沟通能力,多学科团队合作,交流沟通能力,外语交流能力,4.0 在企业和社会的CDIO关联体系,外部与社会的关联、企业与业务的关联、构思和工程系统、设计、制作、运行,CDIO 教学大纲,第三层教学大纲,还有一到两层的细节,合理性,完整性,评审,课程设计和学生评价的基础,团队合作能力的具体内容（共28条）,3.1 团队协作,3.1.1 组成有效的团队,3.1.1.1确定团体形成的阶段及其生命周期,3.1.1.2确定任务和团队的进展,3.1.1.3确定团队角色和责任,3.1.1.4分析团队成员的目标、需求和特征（工作风格、文化差异）,3.1.1.5分析团队的优势和弱势,3.1.1.6研讨团队的机密性、责任性和主动性的标准,3.1.2 团队运作,3.1.2.1选择目标和工作日程,3.1.2.2策划和促成有效的会议,3.1.2.3执行团队的基本原则,3.1.2.4实施有效的沟通（积极聆听、提供、获得信息及合作、）,3.1.2.5做出积极和有效的反馈,3.1.2.6完成项目的规划、安排和执行,3.1.2.7提出问题的解决方案（创新和决策）,3.1.2.8进行冲突的协调和解决,3.1.3 团队成长和发展,3.1.3.1确定反馈、评估和自我评估的策略,3.1.3.2确定有助于团队维系和发展的技能,3.1.3.3确定有助于团队成员个人发展的技能,3.1.3.4决定团队沟通和写作的策略,3.1.4 领导能力,3.1.4.1确定团队的长期目标和短期目标,3.1.4.2实施团队的过程管理,3.1.4.3执行领导能力和指导风格（引导、训练、支持、委派）,3.1.4.4确定激励方式（鼓励、示范、认可等）,3.1.4.5代表团队，面向外界,3.1.4.6提出指导和建议,3.1.5 技术协作,3.1.5.1在不同类型团队工作：,3.1.5.1.1跨学科团队（包括非工程专业的学科）,3.1.5.1.2小型团队和大型团队,3.1.5.1.3远程的、分布的电子网络环境,3.1.5.2与团队成员的技术合作,标准3：集成化课程体系设计,课程设计要同时支持,学科性知识课程，并达到教学目标（相关性、知识内容、能力）,个人能力、人际能力及产品-流程-系统建造能力（落实在教学计划中）,标准5：设计-制作实践,课程设置包括“设计,-,制作”实践项目，,基础层次和高级层次的项目,从构思阶段的概念设计开始，经历产品设计和实现阶段,培养应用工程科学知识设计产品的能力和产品及系统制作的能力,要成为教学计划的一部分,要涉及一门以上的课程，要求课程之间的关联,与学生科技创新活动不同，,CDIO,模式要求每个学生都参加“设计,-,制作”活动，不以自愿为原则,标准7：集成化学习过程,将理论学习、教学和实践集成，双重利用学生的学习时间,教师在讲授工程理论同时向学生示范工程师CDIO实践的榜样,标准9：教师CDIO能力,使教师加强个人自身能力、团队合作能力、建造产品和系统的,CDIO,能力,在专业的工程实践中开发这些能力,（,1,）教师利用学术假到工业界去工作；（,2,）与产业界的工程师在科研和教学项目中合作,（,3,）把工程经验作为聘用和提升教师的考量条件,（,4,）大学中适当的专业开发活动,教师应成为学生心目中的工程师榜样,标准11：CDIO能力评价,采用不同的有效方法衡量学生的专业知识、个人自身能力、团队合作能力、建造产品和系统的能力（笔试、口试、学生表现的考察、评分、学生反映、论文、学生互评和自评等,),CDIO,方法必须有有效的评价过程来衡量能力高低,不同能力的评价需要有不同的方法,掌握专业知识能力的评价：笔试和口试,“设计,-,建造”能力的评价：考察、记录方式,多种评价方法（,1,）可适用于较广泛的教学方式（,2,）可以增加评价数据的可靠性和有效性（,3,）可更准确地确定学生学习效果,产业工程实践效果的评价,