基于CDIO理念的融合式工程伦理教育教学模式研究与实践

陈兴文 刘燕 吴宪雨 安鸿达

摘 要：工程倫理素质是表征现代社会高素质工程人才的重要内容，是工程人才培养不可或缺的重要组成部分。文章通过对理工科高校的在校理工科专业学生的调查，分析了目前高校工程伦理教育的现状产生的原因，提出了将工程伦理教育与CDIO工程教育相融合的教学模式，并从教学目的、培养目标、教学设计、教学方法和手段、评价机制等方面进行了实证研究，为提高工科专业工程伦理教育实效性和针对性提供了有益的参考。

关键词：工程伦理；CDIO；融合式教学模式

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）04-0094-04

Abstract： Engineering ethics quality is an important component of engineering talents' qualities in modern society. It is an indispensable part of the engineering talents training. Through the investigation of students majoring in science and engineering in science and engineering university and causal analysis of the present situation to engineering ethics education in university， a teaching model that combining engineering ethics education with engineering education of CDIO is proposed. An empirical study is carried out from aspects of teaching aims， training target， teaching design， teaching method and means， and evaluation mechanism. References for improving the effectiveness and pertinence of engineering ethics education are provided.

Keywords： engineering ethics； CDIO； converged teaching model

截至目前我国高等工程教育规模居于世界第一，超过九成的普通本科高校设有工科专业，普通高校工科毕业生数、本科工科在校生数、本科工科专业布点数已占到普通高校毕业生总数、本科在校生总数、本科专业布点总数的1/3左右。因此，工程教育质量会对提升高等教育质量全局产生重大影响，对我国实现全面建成小康社会和现代化强国梦至关重要。从《中国工程教育质量报告（2013年度）》中可以了解到，用人单位认为毕业生对工程科技前沿现状和发展趋势的了解水平、工程设计综合意识和能力、国际交流能力、社会责任感等需要加强。我们反思这些问题的根源就是过去一直关注工程化和技术化的工程教育，而忽视了人文精神和社会关怀；当今的工程教育是“工程”与“人文社科”交融影响下的工程教育，培养的人才应该是接受过全面教育的人，是有全球公民意识的人，有伦理道德的人。可见加强和改进工科大学生人文素养和工程伦理道德教育，已成为高等工程教育塑造未来高素质工程技术人员不可或缺的环节，是与国际工程人才培养接轨的需要。如何在工科专业中实施工程伦理教育和构建工程伦理教学体系是摆在高等工程教育面前的现实课题，本文提出基于CDIO理念下的融合式工程伦理教育教学体系构建，不仅有利于促进传统工程教育模式变革，而且通过做人与做事的有机融合促进学生工程伦理观的养成。

一、目前高校开展工程伦理教育现状调查

为了全面掌握工科专业工程伦理教育教学现状，课题组选取了大连地区2所高校10个专业进行调查摸底，调查方式采用问卷调查和访谈调查相结合的方式，发放问卷1000份，回收有效问卷980份。调查结果显示，75.2%的学生不知道或者没有听说过工程伦理知识；94.3%的学生没有修过工程伦理课程；83.3%的学生没有参加过学校举办的工程伦理类讲座；只有8.6%的学生在专业课教师结合课程介绍过工程伦理方面的知识；在访谈时有89%的同学希望获得工程伦理教育的知识，而且特别希望能在专业教学中穿插工程伦理的知识，认为通过案例或在实践环节中安排是最能接受的教育方法和途径。

通过上面调查数据表明，工科大学生的工程伦理教育重视程度不够、普及度不高、课程教学体系不健全、有效训练载体匮乏，与学生和社会的需求差距存在巨大矛盾。这些问题的出现揭示了现阶段工程伦理教育存在着认识模糊、培养观念陈旧、教学模式缺乏有效性。

二、工程伦理教育的培养目标

我国高校工程伦理教育的培养目标一直没有给出明确的规定，这也导致了各高校在培养方案设置、课程安排、课程建设与管理一直将其处于边缘化状态，造成了师资队伍不稳定、不专业，学生修读只为学分。随着工程教育专业认证和卓越工程师教育培养计划的实施，对学生的过程伦理素质进行了明确规定，如在专业认证通用标准中规定了毕业生应“具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德；了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律、法规，熟悉环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响”；卓越工程师教育培养基本要求也明确指出毕业生“有良好的工程职业道德、追求卓越的态度、爱国敬业和艰苦奋斗精神、较强的社会责任感和较好的人文素养；具有良好的质量、安全、效益、环境、职业健康和服务意识；应对危机与突发事件的初步能力”。

从上述工程人才培養要求来看都涉及工程伦理素质培养方面，对其剖析归纳可以明确高校工程伦理教育的培养目标是“培养和提高大学生的工程伦理意识素质；掌握工程伦理规范素质；具备工程伦理决策应对能力”。这三个目标可以说是逐次递进的，与工程教育伴生而来，因此建立工程技术教育与工程伦理教育相融合的培养模式，既符合现代工程技术发展趋势，又遵循专业伦理的培育过程。

三、构建基于CDIO的融合式工程伦理教育教学模式

为应对经济全球化形势下的产业结构升级与调整对应用型创新人才的需求，美国麻省理工学院、瑞典林克平大学、查尔姆斯理工大学以及瑞典皇家技术学院于2001年合作构建了工程教育模式——CDIO，即构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operate）的简称。

CDIO提出了1个愿景（Vision）、1个大纲（Syllabus）和 12条标准（Standards）。它以产品（项目）研发到运行的生命周期作为培养链条，通过学生真实体验产品和系统的构思-设计-实现-运行（CDIO）过程，开展理论知识、工程实践、职业素养一体化培养激发学生主动学习、探究学习、合作学习的能力，最终实现做人与做事相结合，做人通过做事来体现，做事通过做人来保证的工程技术人才培养目标，使培养出的工程师具备良好的职业操守、强烈的社会责任感和使命感。可见CDIO工程教育模式涵盖了从产品的工程设计到工程制造，最后到工程服务在内的完整的过程链和价值链，实现了技术教育与工程伦理教育的结合，符合产业和工程技术人才素质的需求。

实施CDIO工程教育的各个阶段可以将工程伦理教育内容进行融合，根据每个阶段的任务和培养目标嵌入不同的教学内容和训练项目，通过教师指导或团队合作及时调整偏差，最终实现工程伦理教育与工程技术教育的完美结合，具体模式见表1所示。

四、基于CDIO融合式工程伦理教育教学模式特点

（一）实现了技术教育与工程伦理教育的有机融合

基于CDIO融合式工程伦理教育教学模式是将技术教育与工程伦理教育进行了有机结合，而不是简单的叠加。在项目构思选题立项时，应充分考虑产品开发的市场前景，对项目实现方案的成本和开发周期要进行深层次的分析，并做好与市场同类产品、技术的分析和对比。这就要求立项选题时要引入设计伦理的思考和市场调研，改变过去学生训练只注重技术实现和技术工具的应用，强化了训练的综合性和学科跨度。通过将成本、安全、公众安全等要素引入项目中，使得设计成为有计划、有目的、有选择、有预见的实践训练和演练过程。不仅使学生的动手能力和理论联系实际的能力得以训练，而且有助于培养工程伦理意识，建立符合公众利益的价值观和评判标准。

（二）实现了专业能力与工程职业素养的深度融合

基于CDIO融合式工程伦理教育教学模式实现了专业能力与职业素养的深度融合，这主要体现在学生在实践过程中不仅仅是简单的专业实践能力训练，而且要充分考虑技术方案最优、成本最低、市场前景广、资源开发的可持续性、生态环境的保护，这就意味着训练的目的不再停留在单纯的技术行为层面，而是专业能力与职业素养的整合训练。通过这种训练可以培养学生的职业意识、市场的洞察力和应变力、职业能力以及塑造优良的心理品质，增强学生服务国家和服务人民的社会责任感。

（三）实现了复合型工程技术人才培养

任何工程的实施过程不仅与自然世界发生千丝万缕的联系， 而且与人自身和社会有着唇齿相依的关联。这就要求工程技术人员不仅要用技术处理过程，而且还需要从工程伦理角度处理好质量安全、环境保护、公众利益、经济效益与环境效益冲突等问题，这些涉猎问题对学生知识面的广度上要求远远高于对单一技术或技能在深度上的要求。因此基于CDIO的过程教育模式更强调多学科知识的交叉与融合、多种技能的综合运用，而且更关注学生在干中学、学中研和团队式训练中获得的基于项目、基于问题获得的知识和技能，因为获得的不是简单的知识点和能力增减，而是知识结构和能力的重组、优化与整合。因此CDIO工程教育模式是给予学生“大工程观”和“团队协作”理念下的工程教育，是技术与人文教育过程的融合，是符合现代工程发展趋势的，是工程复合型人才培养最好的载体。

五、基于CDIO融合式工程伦理教育教学模式的实证研究

课程设计教学是工科专业培养中的重要实践教学环节，通常每位学生都做同样或相近且发挥与思考空间较小的题目，学生由于没有真实体验工程设计的背景和现实要求，因此无法体会到作为一名工程师应承担的社会责任和使命感，学生综合训练强度小、收获不大。下面以电子信息工程专业综合课程设计为例介绍基于CDIO融合式工程伦理教育教学模式的实施过程。

（一）设计选题要贴近工程设计现实需求

教师为了发挥学生设计空间只给出了设计主题，主题的选取更贴近工程实际和社会需求，便于嵌入工程伦理教育模块内容，同时要求学生组建设计团队，每个团队必须选择其中一个主题，同一个主题有若干团队展开竞争。设计主题如表2所示。

（二）工程伦理教育内容融合要符合设计主题需求

教师在设计要求时要结合设计题目的核心融合工程伦理教育内容，内容安排要随着设计进度一起布置，并作为过程管理指标来考核。融合工程伦理内容要与设计题目符合，否则就会出现设计与伦理教育两层皮、空洞的说教。表3以高校校园节能产品设计为例介绍了具体的教学设计。

（三）评价考核方式要适应教学模式

科学合理的评价考核方式会促进教学改革实践，同时也会推进教学设计的不断细化，实现目标、内容、载体的高度契合。基于CDIO融合式工程伦理教育教学模式是技术教育与人文教育的融合，所以在考核方式评定的时候不能仅关注技术指标的实现，而且还要关注工程职业素养的养成情况。但是工程伦理教育内容的有效评估方法。无法像技术教育那样进行理性评价，主要以以主观感觉和学生自我评价为主，难免会有一些偏差。为了减少偏差评价可采取多元参与、多视角评价体系。其中多元参与是指教师、学生、学生团队共同参加，采取自评、互评方式；多角度是将工程伦理教学内容按照知、情、意、行四个角度进行评价。

知是工程认知，是工程伦理素养提升的基础，主要评价学生伦理道德的理性认识和获取情况；情是陶冶情操，是工程伦理素养提升的助推器，主要考察学生在训练中在困境条件下对待责任的承担与推脱、公正与偏袒、适当与失当的态度；意是意志磨练，是工程伦理素养提升的推进器，主要考察学生运用工程伦理法则进行伦理决策和道德判断的主体意识；行是行为教育，是工程伦理素养提升的初衷和落脚点，主要考察在正确的道德伦理意识支配下解决工程活动中的伦理冲突的决策力。

六、结束语

在工科专业实施基于CDIO融合式工程伦理教育教学是将工程伦理意识素质、工程伦理规范素质和工程伦理决策素质三大核心培养目标融入到工程实践的不同阶段，对传统工科教学目标、教学内容、教学方法、考核评价各方面的重新规划与设计。旨在激励作为准工程师的在校工科大学生自觉、主动地学习和运用工程伦理知识，使自己具有强烈的工程伦理意识、熟练地掌握工程伦理规范， 不断提高自己的工程伦理决策能力。

参考文献：

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