第一章 导论 1
1．1基本原理 1
1．2背景 1
1．3 CDIO工程教育改革 2
1．4教学大纲与标准 3
1．5实施与发展过程 3
1．6关于此书 4
第二章 综述 5
2．1引言 5
2．2本章目标 6
2．3改革的动力 6
2．3．1现代工程师的任务 6
2．3．2构思—设计—实施—运行 7
2．3．3工程教育改革的必要性 8
2．3．4工程教育改革的要求 10
2．4 CDIO工程教育改革 17
2．4．1目标集 17
2．4．2愿景 19
2．4．3教育方法的基础 27
2．4．4满足教育改革的要求 28
2．5愿景的实现 28
2．5．1 CDIO教学大纲 30
2．5．2 CDIO标准 30
2．5．3组织与文化的改变 32
2．5．4提高教师的能力 34
2．5．5开源下的CDIO方法和资源 34
2．5．6并行发展的合作价值 35
2．5．7与国家标准和其他改革项目的一致性 35
2．5．8吸引和留住具有工程师资质的学生 35
2．5．9满足改革要求 38
2．6小结 38
讨论题 39
参考文献 39
第三章 CDIO教学大纲——工程教育的学习效果 41
3．1引言 41
3．2本章目标 42
3．3工程知识和能力 42
3．3．1工程所需的知识和能力 42
3．3．2合理和详细的教学大纲的重要性 43
3．4 CDIO教学大纲 44
3．4．1 CDIO教学大纲的开发和整合 45
3．4．2 CDIO教学大纲的内容和结构 46
3．4．3 CDIO教学大纲的验证 50
3．4．4现代工程主旋律——创新和可持续性 55
3．4．5 CDIO教学大纲的通用性 57
3．5学习效果和学生应具备的程度 57
3．5．1四所CDIO发起大学的学习效果研究 58
3．5．2对掌握的熟练程度的调查 59
3．5．3麻省理工学院的调查结果 60
3．5．4三所瑞典大学的调查结果 61
3．5．5四所大学调查结果的比较 62
3．5．6贝尔法斯特女王大学的学习效果研究 63
3．5．7将应掌握的程度转化为学习效果 66
3．6小结 68
讨论题 68
参考文献 69
第四章 一体化课程计划的设计 71
4．1引言 71
4．2本章目标 72
4．3一体化课程计划的依据 73
4．3．1实际的需要 73
4．3．2教育方法的理由 73
4．3．3课程计划设计的特性 74
4．3．4教师印象中的基本能力 74
4．4课程计划设计基础 75
4．4．1课程计划设计过程模型 76
4．4．2课程计划内容和学习效果 77
4．4．3已有条件 77
4．4．4现有课程计划标准化分析 79
4．5一体化课程计划设计 80
4．5．1课程计划的结构 80
4．5．2课程计划内容和学习效果的顺序 85
4．5．3课程计划与学习效果的对应 87
4．6工程导论 89
4．7小结 92
讨论题 93
参考文献 93
第五章 设计—实现经验和工程实践场所与条件 95
5．1引言 95
5．2．本章目标 96
5．3设计—实现的经验 96
5．3．1设计—实现经验的意义 96
5．3．2设计—实现经验的角色和价值 97
5．3．3基本设计—实现的经验 98
5．3．4高级设计—实现的经验 99
5．3．5设计—实现经验的特性 99
5．3．6贯穿于课程计划的设计—实现经验 100
5．3．7设计—实现经验的挑战 107
5．3．8利益相关者的反映和总结 108
5．4工程实践场所 108
5．4．1工程实践场所的角色和益处 109
5．4．2实践场所的设计 109
5．4．3 CDIO实践场所的实例 111
5．4．4 CDIO实践场所中的教与学模式 113
5．4．5工程实践场所对管理和使用的挑战 116
5．5小结 117
讨论题 118
参考文献 119
第六章 教与学 121
6．1引言 121
6．2本章目标 122
6．3学生对教与学的认识 122
6．4一体化学习 124
6．4．1一体化学习的益处 125
6．4．2多课程经验的一体化学习 125
6．5提高一体化学习的方法和资源 126
6．5．1预期学习效果的具体要求 127
6．5．2预期学习效果的分类 127
6．5．3预期学习效果的实例 128
6．5．4预期学习效果的建设性调整 129
6．5．5教师对一体化学习的支持 129
6．6主动学习和经验学习 130
6．6．1主动学习的方法 131
6．6．2经验学习方法 133
6．6．3采用多种主动学习和经验学习的方法 135
6．6．4使工程教育对学生更具吸引力 136
6．7收益与挑战 138
6．8小结 138
讨论题 139
参考文献 139
第七章 学生学习的评估 141
7．1引言 141
7．2本章目标 142
7．3学习评估的过程 142
7．4使评估方法和学习效果相一致 144
7．5学生学习效果的评估方法 146
7．5．1笔试和口试 146
7．5．2表现评分 147
7．5．3产品审查 148
7．5．4学习日记和卷案 149
7．5．5其他自我测评的方法 149
7．6评估结果对教与学的改进 151
7．7主要收益和挑战 152
7．8小结 153
讨论题 153
参考文献 153
第八章 适应并实施CDIO教学模式 155
8．1引言 155
8．2本章目标 155
8．3以CDIO专业计划建设作为文化与组织改革的案例 156
8．3．1促进文化改革成功的关键因素 157
8．3．2第一阶段改革——有一个正确的开端 158
8．3．3第二阶段的改革——建立改革的核心工作的动力 163
8．3．4第三阶段的改革——制度性的改革 165
8．3．5大学的改革作为组织改革的案例 166
8．4教师的提高和对教师的支持 170
8．4．1提高教师的能力水平 170
8．4．2提高教师的教学和评估能力 172
8．5用于支持专业计划改革的资源 175
8．5．1用工程设计的模式开发CDIO方法 175
8．5．2开源方法和资源 178
8．5．3并行发展合作的价值 180
8．6小结 181
讨论题 181
参考文献 181
第九章 专业评估 183
9．1引言 183
9．2本章目标 184
9．3基于标准的专业评估 184
9．4 CDIO标准和相关的主要问题 186
9．4．1 CDIO标准的原理与组成 186
9．4．2与标准相一致的主要问题 187
9．5专业评估的方法 190
9．5．1审阅文件 190
9．5．2与个人和专题小组面谈 190
9．5．3问卷调查 190
9．5．4教师工作体会备忘录 191
9．5．5校外专家的专业审查 191
9．5．6不同学习时期的分析 192
9．6按CDIO标准评价一个专业 192
9．7专业的持续改进过程 196
9．8 CDIO专业计划的总体影响 198
9．8．1输入、过程和短期效果的初步成果 198
9．8．2长期效果和整体影响的研究 199
9．9小结 200
讨论题 201
参考文献 201
第十章 工程教育的历史回顾 203
10．1引言 203
10．2本章目标 205
10．3工程教育的起源 205
10．3．1法国的工程教育 205
10．3．2北欧的工程教育 206
10．3．3英国的工程教育 206
10．3．4美国的工程教育 207
10．4工程和工业发展 208
10．5科学作为工程的基础 209
10．5．1美国的发展 209
10．5．2欧洲的发展 210
10．5．3战后的发展 210
10．6实践能力和经验的减少 211
10．6．1技术学校的转化 211
10．6．2工业界的反应 212
10．6．3回归实践 212
10．7学科大量增加和学科边界模糊化 213
10．7．1学科大量增加的解决办法 213
10．7．2技术与自然边界的模糊化 213
10．7．3新技术的影响 214
10．8当代的挑战 215
10．8．1新的工程职业形象 216
10．8．2培养工程师新的教育模式 216
10．8．3用CDIO方法应对当代教育的挑战 218
10．9小结 218
讨论题 219
参考文献 219
第十一章 展望 223
11．1引言 223
11．2本章目标 223
11．3改革工程教育的动力 223
11．3．1科学突破与技术发展 224
11．3．2国际化、学生的流动性和适应能力 224
11．3．3工科新生的能力和态度 227
11．3．4性别考虑和拓宽生源的问题 228
11．3．5政府和多边协议项目 228
11．4 CDIO方法的未来发展 229
11．4．1应用到其他工程学科 229
11．4．2在研究生培养中实施 232
11．4．3工程教育以外的应用 233
11．5小结 234
讨论题 234
参考文献 235
附录A CDIO教学大纲 237
附录B CDIO标准 249