CDIO能力大纲
机械工程导论
《机械工程导论》教学大纲课程编号：课程类型：专业基础课课程名称：机械工程导论英文名称：An Introduction to Mechanical Engineering适用专业：机械设计制造及其自动化总学时：20学分：1考核方式：考查一、本课程的性质、目的及任务机械工程导论是机械设计制造及其自动化专业的一门导论性课程，属技术基础课。
通过本课程学习，使学生对本专业有一个完整的了解和明确的认识，即：本专业是什么、学什么、做什么。
根据机械类学生CDIO大纲要求，本课程为学生讲授本专业的基本知识，为学生构建一个本专业学生应掌握的理论知识的框架和基本技能的框架，并对学生个人能力的培养提出具体要求。
通过对课程群及主干课程的介绍，结合工程实际应用，激发学生对本专业的学习兴趣，为学生今后的专业学习和学生个人能力的发展提供一个正确的引导。
二、课程教学的基本要求1．了解机械工业在现代化建设中的地位和作用，对机械工程专业有正确的认识。
2．了解机械工程师的任务和职责，熟悉本专业学生应具备的基本理论、基本技能和个人能力培养的基本要求。
3．了解机械系统，掌握机器的基本组成。
了解机械系统设计的一般程序和方法。
4．了解本专业课程体系和主干课程的基本内容，掌握本专业课程学习的基本规律和方法，为一级项目设计提供基础。
三、课程教学内容1．概述1.1 机械工业在现代化建设中的作用机械工业发展概要、机械工业在现代化建设中的地位和作用1.2 机械设计制造及其自动化专业概述1.3 本课程的任务2. 机械工程师2.1 机器的组成（以机电一体化产品为例）2.2 工程师的任务和职责科学家研究东西，工程师建造东西（科学家研究未知世界，工程师创造未来世界）2.3 工程师的能力现代工程师应具备的6个方面的能力（1）能正确判断和解决工程实际问题的多面手；（2）应具有更好的交流能力、合作精神以及一定的商业和行政领导能力；（3）懂得如何去设计和开发复杂的技术系统；（4）了解工程与社会间的复杂关系；（5）能胜任跨学科的合作；（6）养成终生学习的能力与习惯，以适应和胜任多变的职业领域。
CDIO战略下高职学生职业能力的培养
CDIO战略下高职学生职业能力的培养［摘要］职业能力是职业教育的核心概念，综合职业能力是高职教育人才培养的核心目标。
cdio 工程教育模式致力于培养学生的专业知识、个人自身能力、团队协作能力、建造产品和系统的能力，其理念符合高职教育的人才培养要求。
cdio可以作为一种战略引入高职教育，从项目制、模块化、阶梯型课程体系的构建，组合式教学方法与教学组织形式的灵活运用以及多元学业评价方式的建立入手，全面培养高职学生的综合职业能力。
［关键词］高职教育 cdio 职业能力培养［作者简介］翁幼珍（1971- ），女，浙江永康人，苏州工业园区职业技术学院教学管理部副主任，讲师，硕士，研究方向为高等教育管理。
（江苏苏州 215021）［基金项目］本文系2011年江苏省高等教育教改研究立项课题重点项目“高职院校课程体系整体优化与教学内容改革的研究与实践”的阶段性研究成果。
（项目编号：2011jsjg087）［中图分类号］g717 ［文献标识码］a ［文章编号］1004-3985（2013）05-0079-03随着我国工业化、城市化、信息化、国际化进程的加速推进，依靠教育提供人才支持和智力保障，依靠教育促进经济转型升级和发展方式转变，比以往任何时候都显得更加紧迫、更为重要。
高等职业教育承担着为国家培养高素质技能型创新人才的重任，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确提出，要把发展职业教育放在更加突出的位置，并要求职业教育应以就业为导向，以职业能力培养为核心，改革职业教育课程体系、教学方法和管理机制。
显然，在当前和今后一个时期，在我国加快发展创新型经济的同时，如何培养与提升高职学生的职业能力将成为高职教育领域的一个热点问题。
一、高职学生职业能力的内涵职业能力是指人们从事某种职业所必须具备的多种能力的综合。
职业能力是职业教育的核心概念，综合职业能力是高职教育人才培养的核心目标。
因此，全面、科学地理解高职学生所应具备的综合职业能力的内涵，对于优化、发展高职教育显得尤为重要。
CDIO理念
化 经济全球化可以从交易范围和制度建设两个方面理解，一是贸 背 易和投资范围扩大到全球，在更广阔的空间配臵资源；二是市 景
场制度在全球范围的推广和采用，这两个方面是经济全球化同 一过程中并行的两种趋势。然而，经济全球化是“双刃剑”， 它必然给作为发展中国家的中国带来机遇，同时也带来更多的 挑战。
加拿大在90年代也进行了一系列工程教育改革
工 程 教 育 改 革 背 景
各工科院校开展各种工程教育改革； 建立了国家的“创新战略”； 国家自然科学与工程研究基金（NSERC）建立了一系列的工程 设计讲座教授（NSERC Chair Professors），目的在于改变大 学中重视工程科学和轻视工程设计的现象； 建立了所有工学院都参加的“Canadian Design Engineering Network -加拿大设计工程网络”，旨在提升加拿大工程设计教 育。
4、教育系统偏于理论，缺乏project 和团队合作工作的实际训练
5、职业道德 7、综合素质的要求
企业对人才的要求
良好的工程科技基础 数学（包括统计学） 物理和生命科学 信息科技（远多于“计 算机能力”） 良好的设计和运作能力 （即 了解工程） 学科交叉，系统观察力 对将要从事的行业内容有 基本地了解 经济状况（包括贸易运 作） 过去历史 外界环境 顾客和社会需求
经济状况（包括贸易运作） 过去历史 外界环境
顾客和社会需求
对于我国：
专业全球经济一体化的发展的需要
生产大国”转变为“生产强国”的需要 高速发展科学、技术的需要 开展全面，深层次工程教育改革的需要
为什么要 CDIO？
1、现代企业，特别是跨国企业要求与学校培养学生的差异 2、社会要求与学校培养理念上的差异 3、快速发展的科学、技术与培养上的脱节
基于CDIO能力大纲的计算机网络实验室建设
３ 实 验 室 建 设 的 规 划
规 划 是 实验 室 建 设 中 的一 项 重 要 内容 ，是 指 从 实 验 室 的建 设 和 发 展 出发 ，对 实 验 室 的 各 项 工 作 有 一 个 统 筹 兼 顾 的 安 排 ＿ 是有 明 确 目标 的 发 展 计 划 。该 实 验 ３ １ ． 室 建 设 的规 划 主 要包 括 下 面 四 个 内容 ： （ ） 设 合 理 化 的 教 学 环 境 １建 计 算 机 网络 实 验 室 的 建 设 不 能 只针 对 实 验 ．也 要
２０ （ ：４ ３ ０ ８ ２） ３ ～ ５
（ ） 设 完 善 的研 发 环 境 ３建
实 验 室 的 建 设 除 了要 具 有 教 学 、 验 的功 能 外 ． 实 还
应 当 具 有 研 发 的 功 能 因此 ， 实验 室所 选 用 的 设 备 应 具 有 先 进 性 、 准 性 、 全 性 、 可 靠 性 等 特 性 ； 个 网络 标 安 高 整 必 须 高 效 畅 通 、 定 可 靠 ； 验 室 的 系 完整的实验体系。 通
过 一 些 基 础 性 的实 验 来 强 化 学 生 对 所 学 知 识 的理 解 ，
级项 目培 养体 系 ． 即以项 目设计 为导向 、 以能力培 养为
目标 、 以专 业 课 程 为 基 准 ， 三 种 规模 和 侧 重 内容 不 同 把
人 才 为 主 要 目标
善 的 实 验 平 台 ．为学 生 个 人 推 理 能 力 及 个 人 能 力 的培 养 提 供 条 件 （１ ４ 建设 开 放 型 的 工 程 实 践 环 境 汕头大学工学院在 Ｃ Ｉ Ｄ Ｏ理 念 的基 础 上 。 出 了 三 提
为 了达 到这 个 目标 ．我 们 需 要 建 设 一 个 集 教 学 功 能 、 验 功 能 和科 研 功 能 于 一 体 的 专 用 网络 实 验 室 ， 实 将 计 算 机 网络 的基 础 性 实 验 项 目 、设 计 性 实 验 项 目和 综
CDIO不同层级的项目设计与实施(南京大学)
这是因为：
1.这些就是真正的工程师所做的工作 2.这样才能满足社会和工业界对工程教育的能力要求 3.这是培养工程学生掌握这些能力的最自然的环境
以设计为导向CDIO培养理念 培养理念 以设计为导向
以设计为导向CDIO培养理念 培养理念 以设计为导向
以设计为导向CDIO培养理念 培养理念 以设计为导向
每专业必须有精心规划的构思、设计、实施、运行（CDIO）项目导引学 生对核心专业课程的学习兴趣和能力培养，并对本专业有形成较清醒的 总体认识。 将CDIO项目按规模和范围划分为三级，1级为包含本专业主要核心课程和 能力要求的项目；2级为包含一组相关核心课程、能力要求的项目；3级 为单门课程内为增强该门课程能力与理解而设的项目。3级项目的设立与 否及形式由各门课程大纲根据需要确定。 一级项目包含本专业主要核心课程知识和能力要求，贯穿专业培养全过 程。它应该能够模拟在企业和社会环境中实际产品、过程或系统的构思、 设计、实施和运行过程。 以三至五个2级项目为载体加强本专业核心课程的学习与应用。
3.2 交流
3.2.1 交流战略 3.2.2 交流结构 3.2.3 写作交流 3.2.4 电子和多媒体交流 3.2.5 图表交流 3.2.6 口头表达和人际交流
4.2 企业及商业环境
4.2.1 认识不同的企业文化 4.2.2 企业策略，目标和计划 4.2.3 技术创业 4.2.4 成功地在一个团队中工作
2.4 个人技能和态度
2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.4.6 2.4.7 主动和愿意冒险 执着与变通 创造性思维 批评性思维 自省个人的知识、技能、态度 求知欲和终生学习 时间和资源的管理
TOPCARES-CDIO能力指标体系Ver1.1
8.5.5多学科设计8.5.5.1识别学科间交互作用8.5.5.2找出约定和假设的差异8.5.5.3解释学科模型成熟度的差异8.5.5.4解释多学科设计的环境8.5.5.5解释多学科设计8.5.6多目标设计（DFX）展示基于以下目标的设计：8.5.6.1性能、生命周期成本和价值8.5.6.2美学和人本因素8.5.6.3实施、验证、测试以及环境的可持续性8.5.6.4运行8.5.6.5维护性、可靠性和安全性8.5.6.6鲁棒性、演化、产品改良和退役8.6实施8.6.1设计实施过程8.6.1.1阐述实施过程的表现、成本和质量的目标和指标8.6.1.2明确实施系统的设计8.6.2硬件制造过程8.6.2.1描述零件的制造8.6.2.2描述由零件装配成组件8.6.2.3确定公差、可变性、关键特征和统计过程控制8.6.3软件实现过程8.6.3.1解释将高层组成部分分解为模块设计（包括算法和数据结构）8.6.3.2讨论算法（数据结构、控制流程、数据流程）8.6.3.3描述编程语言8.6.3.4实施低层设计（编程）8.6.3.5描述系统构建8.6.4硬、软件集成8.6.4.1描述电子硬件中的软件集成（处理器的尺寸、通信等）8.6.4.2描述软件与传感器、传动器和机械硬件的集成8.6.4.3描述硬件/软件的功能和安全性8.6.5测试、证实、验证及认证8.6.5.1讨论测试和分析的程序（硬件相对于软件，可接受性相对于合格性）8.6.5.2讨论证实系统性能达到要求8.6.5.3讨论验证性能达到客户要求8.6.5.4解释达标认证8.6.6实施过程的管理8.6.6.1描述实施的组织和结构8.6.6.2讨论采购、合作和供应链8.6.6.3认识实施成本、表现和进度的控制8.6.6.4描述质量和安全保障8.6.6.5描述实施过程可能的改进8.7运行8.7.1运行的设计和优化8.7.1.1说明运行表现、成本和价值的目标和指标8.7.1.2解释运行过程的架构和发展8.7.1.3解释运行（和使命）的分析和建模8.7.2培训与操作8.7.2.1描述职业化操作的培训：模拟；指导和计划；程序8.7.2.2认识为消费者操作提供教育8.7.2.3描述操作过程8.7.2.4认识操作过程的相互作用8.7.3支持系统的生命周期8.7.3.1解释维护与物流8.7.3.2描述生命周期性能和可靠性8.7.3.3描述生命周期价值和成本8.7.3.4解释反馈协调系统的改进8.7.4系统改进和演变8.7.4.1定义预先计划的产品改进8.7.4.2基于运行中观察到的要求进行改进8.7.4.3认识演变性的系统升级8.7.4.4认识由于运行必要所产生的偶然性改进和解决办法8.7.5弃置与（产品或系统）生命终结问题8.7.5.1定义生命终结的问题8.7.5.2列出弃置选择8.7.5.3定义生命终结时的残余价值8.7.5.4列出弃置的环境考虑8.7.6运行管理8.7.6.1描述运行的组织和结构8.7.6.2确定合作者和同盟8.7.6.3认识运行成本、表现和进度的控制8.7.6.4描述质量和安全保障8.7.6.5定义生命周期管理8.7.6.6认识运行过程可能的改进。
cdio 教学大纲
cdio 教学大纲CDIO教学大纲：培养创新能力的教育新模式近年来，随着科技的迅猛发展和社会对人才需求的不断变化，传统的教育模式已经无法满足学生的培养需求。
为了培养具备创新能力、实践能力和团队协作能力的高素质人才，CDIO教学大纲应运而生。
CDIO，即“Conceive-Design-Implement-Operate”的缩写，是一种以工程实践为核心的教学模式。
它的目标是培养学生的创新思维和实践能力，使他们能够在工程领域中面对复杂问题并解决它们。
CDIO教学大纲的核心理念是学生中心，注重学生的主动学习和实践能力的培养。
在CDIO教学模式下，学生将从理论学习到实践应用，从被动接受到主动探索，从个人学习到团队合作，全面提升他们的能力。
CDIO教学大纲的实施包括四个阶段：构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运营（Operate）。
在每个阶段，学生将通过一系列的项目实践来锻炼自己的能力。
首先是构思阶段，学生将学习如何从一个问题或需求出发，提出创新的解决方案。
这个阶段注重学生的创新思维和问题分析能力的培养，通过开展一些小型的创新项目，激发学生的创造力和想象力。
接下来是设计阶段，学生将学习如何将构思的解决方案转化为具体的设计方案。
这个阶段注重学生的系统思维和工程设计能力的培养，通过开展一些中等规模的设计项目，培养学生的设计能力和团队合作能力。
然后是实施阶段，学生将学习如何将设计方案转化为具体的产品或系统。
这个阶段注重学生的实践能力和工程实施能力的培养，通过开展一些大型的实践项目，培养学生的实践能力和问题解决能力。
最后是运营阶段，学生将学习如何对已经实施的产品或系统进行运营和维护。
这个阶段注重学生的管理能力和创新能力的培养，通过开展一些运营管理项目，培养学生的管理能力和创新能力。
CDIO教学大纲的实施需要教师和学生的共同努力。
教师需要从传统的教学模式中解放出来，成为学生的指导者和合作伙伴，引导学生主动学习和实践。
基于ISO的EIP-CDIO人才培养模式质量保障系统的构建
基于ＩＳＯ的ＥＩＰ－ＣＤＩＯ人才培养模式质量保障系统的构建【摘要】从2005年开始，汕头大学工学院开始了以工程设计为导向，以培养个人能力（包括自学能力和创新能力）、团队能力和系统的适应与调控能力为主要目标的EIP-CDIO（Ethics、Integrity、Professionalism-Conceive、Design、Implement、Operate）工程教育与人才培养模式的改革。
为保证EIP-CDIO教学质量与水平，并能逐步在教学质量控制与管理上与国际接轨，引入ISO系列标准于教学、行政管理，结合学院实际工作特点编写出了管理手册、行政管理、教学管理和学生管理四个文件，并于2008年4月通过了德国莱茵TÜV（中国集团）专家组按照ISO 19001：2000&ISO 14001：2004两个标准进行的审核和评估。
本文就如何构建基于ISO的EIP-CDIO人才培养模式质量保障系统进行了阐述，通过介绍如何将ISO族的八项原则应用于教学改革中来说明ISO质量保证系统可以保证EIP-CDIO教学质量与水平，并使其能逐步在教学质量控制与管理上与国际接轨。
【关键词】EIP-CDIO ISO9000标准质量管理实践与探索1．前言。
CDIO工程教育模式是由MIT等国外几所著名高校提出的一种高等工科教育创新模式。
CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate），它以产品从研发到运行的生命周期为载体让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程[1]。
具体来说，就是为工程教育制订出一个合理的、完整的、通用的、可概括的教学目标，将社会对工程人才的具体要求与系统的制造技术和基本原理相结合，使之适合工程教育的所有领域。
CDIO能力大纲具有基本原理简单、可操作性强和适用性广等特点，而且可被任何工程教育项目所采用。
汕头大学工学院于2005年开始引入CDIO国际工程教育理念，并在CDIO 的基础上，创新性地提出建立EIP-CDIO培养模式：即注重职业道德（Ethics）、诚信（Integrity）和职业素质（Professionalism）并与构思—设计—实现—运作进行有机结合的工程教育新模式。
CDIO模式
CDIO模式从⼯程教育的现在发展的情况来看，学⽣的实践能⼒有待提⾼，⽽且是“进课堂、保学时”的模式，现在知识门类也逐渐增多，我们应该是要在悠闲地时间⾥⾯学习到更多的知识，完成能⼒要求，且提⾼学⽣的实践能⼒。
因此，我们需要提⾼⼤幅度的提⾼⼯程实践能⼒和团队的⼯作能⼒，完成更扎实的基础知识的要求。
完成以下三个⽬标：1、熟练掌握技术基础知识2、领导和参与新产品和新系统的开发和运⾏3、了解技术研究与发展对社会的重要性和影响因此，掌握CDIO 模式必不可少。
CDIO⼯程教育模式是近年来国际⼯程教育改⾰的最新成果。
CDIO代表⼯程中的构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运⾏(Operation)。
CDIO教育的核⼼思想是通过完成⼯程项⽬的实施，来推动学⽣在⼯程基础知识、个⼈能⼒、团队能⼒和⼯程系统能⼒等四个⽅⾯的提⾼。
运⽤基于问题的学习⽅法、基于项⽬的学习⽅法、主动学习的⽅法等其他⽅法，达到学⽣知识、能⼒、素质的⼀体化培养的⽬标。
条标准。
它的愿景为学⽣提供⼀种强调⼯程基础的、建⽴在真实世界 CDIO包括了三个核⼼⽂件:1个愿景、1个⼤纲和12条标准的产品和系统的构思-设计-实现-运⾏(CDIO)过程的背景环境基础上的⼯程教育。
它的⼤纲⾸次将⼯程师必须具备的⼯程基础知识、个⼈能⼒、⼈际团队能⼒和整个CDIO全过程能⼒以逐级细化的⽅式表达出来，使⼯程教育改⾰具有更加明确的⽅向性、系统性。
它的12条标准对整个模式的实施和检验进⾏了系统的、全⾯的指引，使得⼯程教育改⾰具体化、可操作、可测量。
CDIO体现了系统性、科学性和先进性的统⼀，代表了当代⼯程教育的发展趋势。
在以后，对待学⽣，我们要不断增加实践项⽬，强调分析与解决问题的能⼒，加强学习反馈机制，并辅助以⼯业实习，及时与外界沟通，并不断评估改善计划和⽅案。
对待⽼师，也要加强⼯程实践经验，这样才有能⼒指导学⽣。
CDIO教学大纲
解释要求的完整性和一致性
4.3.2定义功能，概念和结构
确定必要的系统功能（以及系统的行为指标）
选择系统的概念
利用合理的技术水平
分析概念间和概念重组后的取舍
区分高层次的构架形式和结构
讨论将构架形式分解为单元，给单元赋予功能并定义单元间的接口
4.3.3系统建模和确保目标实现
找出技术性能指标的合理模型
2.5.4与世界工程发展保持同步
讨论科学新发现可能带来的影响
描述新技术和创新对社会和技术发展的影响
讨论对现有工程实践和技术的熟悉程度
解释工程理论与工程实践的联系
3人际交往能力：团队工作和交流
3.1团队工作
3.1.1组建有效的团队
了解团队形成的步骤和生命周期
解释任务和团队工作过程
分清团队的作用和责任
分析每个成员的目标、需求和特征（工作风格、文化差异等）
讨论适应特定开发项目的过程模型（自上而下模式、螺旋模式、并行模式等）
讨论单一、平台和衍生产品的设计过程
4.4.3知识在设计中的利用
利用技术和科学知识
实践创造性和批判性思维并解决问题
讨论领域中现有工作以及标准化和设计的再利用（包括反求工程和再设计）
讨论设计知识的获取
4.4.4单学科设计
选择合适的技术、工具和过程
具有敢于为坚持原则而承担风险的勇气
了解职业道德要求之间产生冲突的可能性
理解和接受出错，但犯错者必须承担责任
实事求是的承认合作者的工作
对工作尽职尽责
2.5.2职业行为
讨论职业举止
解释职业礼仪
认识国际惯例和人际交往习惯
2.5.3主动规划个人职业
讨论个人职业发展的愿景
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设计
设计过程
设计过程分期与方法
设计中对知识的利用
学科专业设计
跨学科专业设计
多体综合设计
实施
设计实施的过程
硬件制造过程
软件实现过程
硬件，软件的结合
测试，验证，认证以及取得证书
实施过程管理
运行
设计和优化操作
培训及操作
支持系统的生命周期
系统改进和演变
弃置处理与产品报废问题
运行管理
能力大纲一览表
序号
名称
一级纲要
二级纲要
1
技术知识和推理能力
基础科学知识
核心工程基础知识
高级工程基础知识
2
个人职业技能和职业道德
工程推理和解决问题
认识和系统表述问题
建立模型
判断和定性分析
带不确定性因素分析
解决方法和建议
实验中探寻知识
建立假设
查询相关书刊或者电子文献
实验探索
假设检验和论证
系Байду номын сангаас思维
整体思维
组建高效团队
团队工作运行
团队成长和演变
领导能力
技术协作
交流
交流战略
交流结构
写作交流
电子和多媒体交流
图表交流
口头表达和人际交流
外语交流
英语
其他欧洲语言
其他外语
企业及商业环境
认识不同的企业文化
企业策略，目标和计划
技术创业
成功地在一个团队中工作
构思与工程系统
设立系统目标和要求
定义功能，概念和体系结构
系统建模并确保目标可能达成
系统内的紧急性和互交性
确定优先级和焦点
决议时权衡、判断和平衡
个人技能和态度
主动和愿意冒险
执着与变通
创造性思维
批评性思维
自省个人的知识、技能、态度
求知欲和终生学习
时间和资源的管理
职业技能和道德
职业道德、正直、责任感和负责任
职业行为
主动规划个人职业
与世界工程界保持同步
3
人际交往技能:团队协作和交流
团队精神