基于协同理论的CDIO工程教育模式探索_以机械工程及自动.pdf

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1、中国大学教学2012年第5期基于协同理论的CDIO工程教育模式探索——以机械工程及自动化专业为例潘柏松胡珏秦宝荣摘要：CDIO理念下的工程教育改革受到各国的普遍关注，然而CDIO模式的普适性同样遭到质疑。本文从协同理论的研究视野探索CDIO的本土化路径，构思了基于协同理论的CDIO工程教育模式（S-CDIO）。根据S-CDIO模式的特征，结合浙江工业大学机械工程及自动化专业实际，设计了S-CDIO模式的框架，并对其教学大纲、课程体系和评价体系等进行具体阐述。关键词：CDIO；协同理论；工程教育；机械工程论研究。一、基于协

2、同理论的CDIO工程教育模式协同理论即协同学（Synergetics）就是这样一种理的兴起与特征论。它由德国著名物理学家赫尔曼·哈肯于1969年创立。作为一门新兴的跨学科理论，它的研究与应用非常广泛，2000年，美国麻省理工学院（MIT）等4所大学组范围横跨自然科学和社会科学。协同学以非平衡开放系成了跨国研究组织，经过4年的探索研究，创立了CDIO统的“协同性”为研究对象，其目标是在千差万别的各工程教育模式，即：构思（C）、设计（D）、实现（I）、科学领域中确定系统自组织赖以进行的自然规律[2]。作运行（O）。该模式强调

3、以主动的、实践的及课程之间有为现代科学基础理论的协同理论，为工程教育提供了更机联系的方式学习工程，反映了系统论中整体性、结构为有效的研究视野和探索路径。性、层次性的特征。然而，每个专业、学科、大学乃至工程教育系统是一个复杂而庞大的系统，它符合协国家都有自身独特的教育环境和需求。在进行工程教育同理论下自组织形成所具备的要件。其一，它是一个开改革中，各组织、要素间复杂的相互作用既可以产生协放的系统，其发展变化与教育界、产业界、政府、非营同效应，发挥“1＋1＞2”的育人功能；也可能产生消极利性社会机构等多个利益相关者息息相关。

4、其二，工程效应，制约工程教育的发展。教育系统存在非平衡性：一方面系统内部的专业设置、立足我国工程教育现状，具代表性误区可归为两类。课程设置、教学方式等构成错综复杂的相互联系，具有其一，把教育体系视作一个封闭的系统，对于尚处试点非线性的特点；另一方面工程教育的发展要求系统远离阶段的CDIO模式既缺乏本土化的探索，又与产业界互平衡态，系统涨落发生与否，取决经济、社会、自然环动甚微，教育资源无法与改革步伐协同。其二，把CDIO境的发展状况。其三，工程教育系统具备协同性，在非工程教育实践教学项目机械地叠加在基于学科的专业知平衡条

5、件下，子系统之间的协同效应使系统中的某些运识教育之上，学生的学习负担不断加重，理论教学与能动趋势联合起来并占据优势地位，从而支配系统整体的力培养之间的“紧张关系”仍然无法消除。演化。为了增加CDIO教育模式在各地的普适性，研究者从全球范围看，工程教育系统出现明显的涨落，各已开发了许多资源，力求将其整合并系统化，使其成为国都在困境中寻求最佳的工程教育模式。CDIO教育模[1]一种开放资源。尤其值得注意的是，在开放的、多样式诞生于工程教育系统运动过程中，从构思、设计、实的、复杂的工程教育系统中，CDIO模式并不是一种规现、运

6、行4个环节培养的工科人才，逐渐成为工程教育定的模式，它还有开放性、协同性的特征。为此，我们改革的风向标和支配力量。我们认为，在协同理论必须拓展视野，用一种新的科学理论指导操作实务和理（Synergetics）视角下的CDIO工程教育模式（简称潘柏松，浙江工业大学机械工程学院副院长，教授；胡珏，浙江工业大学机械工程学院助理研究员；秦宝荣，浙江工业大学机械工程学院机械工程及自动化系主任，教授。35S-CDIO），必然与协同思想在其他自然系统、社会经济各部门间教育资源的集成与共享。委员会还应与推行系统等复杂系统中的应用呈现出不

7、同的特征。S-CDIO模式的院系、学校教学主管部门共议重大决策1．在合作和竞争的基础上建立的协同关系。协同理和阶段性政策制度，引导学校形成合理的人才培养目标、论认为，系统要从无序状态向有序状态演进与发展，必课程体系和评价体系，保障改革试点工作的顺利开展，须不断打破平衡状态，扩大对外开放，与外界进行物质、实现S-CDIO模式的动态平衡。信息和能量的交换。因此，S-CDIO模式的提出在于构本文关注的重点是微观层次上的协同，即S-CDIO建一个开放的、既与国际接轨又与本国经济社会发展相模式在演化过程中产生的协同关系和现象。适应

8、的工程教育系统，这就是要解决CDIO模式的本土首先，要关注培养目标与课程体系的协同关系。化的问题。要实现S-CDIO模式，需要在学校与利益相培养目标直接反映利益相关者对人才知识、能力、素关者之间建立一个利于资源共享和交流的战略联盟或平质的需求。现在众多高校试图通过要求理工科学生选台，通过合作达到共赢。同时，S-CDI