[教育]浙江大學科教發(fā)展戰(zhàn)略研究中心(rcstep)cdio過程鏈與價值鏈

1、CDIO：過程鏈與價值鏈,Conceive 構思 Design 設計Implement 實施Operate 運行,浙江大學,1,3,2,,——科學、工程和技術教育的對象,CDIO,,,,,,,,wrong !!,高等理科教育高等工程教育（高等職業(yè)技術教育）中等職業(yè)技術教育,Science EducationEngineering EducationEngineering Techn

2、ology EducationTechnical Education,普通高等學校分類匯總,,師 范本科類89（13.4％）,專業(yè)類（多科）22（42.3％）,普 通綜合類160（24.0％）,普 通文科類99（14.9％）,普 通理科類267（40.1％）,本 科直屬類51（7.6％）,文理類14（26.9％）,專業(yè)類（綜合）16（30.8％）,師 范?？祁?/p>

3、51（4.5％）,高 職綜合類369（32.5％）,高 職理科類472（41.6％）,高 職文科類243（21.4％）,研究生院大學52（2.8％）,普通本科院校666（35.9％）,高等職業(yè)院校1135（61.3％）,,1853所（2006年）,,,,,,,,16＋22＋160＋267＋369＋472＝1306（所）,,專業(yè)類研究生院大學：CDIO適用否？,綜合專業(yè)類（16所）“研究型”？

4、清華大學 天津大學 大連理工大學 哈爾濱工業(yè)大學上海交通大學 同濟大學 東南大學 浙江大學中國科學技術大學 華中科技大學 中南大學 湖南大學 華南理工大學 重慶大學 四川大學 西安交通大學,多科專業(yè)類（22所）“特色研究型”？北京交通大學 北京科技大學 中國石油大學 北京郵電大學 中國農業(yè)大學 北京林業(yè)大學 北京理工大學 北京航空航天大學 東北大學 哈爾濱工程大學 華東理工大學

5、 中國礦業(yè)大學 河海大學 南京農業(yè)大學 南京理工大學 南京航空航天大學 中國地質大學 西南交通大學 電子科技大學 西安電子科技大學 西北農林科技大學 西北工業(yè)大學,認識MIT：CDIO的發(fā)祥地,（1903年懷特兄弟飛行成功的前6年）1896年：Wells設計建造了一個30平方英寸的風洞作為其論文的一個部分。1909年，MIT組建了航空技術俱樂部。1914年：Hunsaker開出了全國第一門航空工程課程，并

6、助手建成一個風洞。1926年：MIT物理系設立航空工程本科專業(yè)在此之前僅有研究生計劃。1928年：建成Guggenheim航空工程實驗室。1933年：航空工程劃到機械系。新任機械工程系主任Hunsaker改造了航空工程 專業(yè)，強調流體動力學、熱力學、電氣工程選課和飛機設計。1935年：建成儀器儀表實驗室供導航和控制系統(tǒng)研究生試驗用。1938年，Hunsaker領導建設MIT最大的設施“懷特兄弟紀念風洞”，供高級

7、航空 動力研究使用。 1939年：航空系成立。1959年：航空航天系成立。1990年代：跨世紀工程教育改革新高潮！,Retune to engineering practice !Re-engineering MIT !,Stokes, Donald. 1997. Pasteur’s quadrant: Basic science and technological innovation. Wash, D.C.,

8、 Brookings.,Use (Applied),Understanding (Basic),,,認識巴斯德矩陣,,過程鏈：學習鏈過程鏈：教育鏈過程鏈：工程鏈價值鏈,,,Learning by thinking,Design,Conceive,,,Learning by use,基于現代工程環(huán)境的工程教育哲學學習鏈－教育鏈工程鏈－價值鏈,Learning by doing,Implement,Operate,,,工程教

9、育的3種學習機會StudyExperiencePractice,基于現代工程環(huán)境的工程教育哲學學習鏈－教育鏈工程鏈－價值鏈,歐洲工程師的7年形成,C-D-I-O,基于現代工程環(huán)境的工程教育哲學學習鏈－教育鏈工程鏈－價值鏈,工程鏈的4種模式C-D-I-O：以概念的創(chuàng)新為先導C-D-I-O：以設計為核心C-D-I-O：以制造為重點C-D-I-O：以應用和服務為契機,?19世紀中,?20世紀初,?20世紀中,?20世紀7

10、0,? 20世紀末,21世紀?,多才多藝,專門化,非常專門化,部分專門化部分系統(tǒng)化,交叉綜合,？？？,C模式：以概念的創(chuàng)新為先導,D模式：以設計為核心,,,,典型的產品設計過程。CAD和許多計算機分析軟件可以應用。,Craft Mfg,Mass Production,Lean Production,Agile Mfg,Agile-Virtual Mfg,工業(yè)生產方式在變遷,手工生產,I模式：以

11、制造為重點,Mass Production,,In 1907, Henry Ford announced his goal for the Ford Motor Company: to create "a motor car for the great multitude."At that time, automobiles were expensive, custom-made machines.The

12、Model T, first produced in 1908, kept the same design until the last one -- number 15,000,000 -- rolled off the line in 1927. In 1908 the first Model T cost $850, half the price of existing automobiles. In 1909 it dropp

13、ed to $609, by 1924 it was down to $240.,批量生產,精益生產（LP）最初是MIT對日本豐田公司創(chuàng)造的“即時制”（JIT）生產方式的的贊譽：精，即少而精，不投入多余的生產要素，只是在適當的時間生產必要數量的市場急需產品（或下道工序急需的產品）；益，即所有經營活動都要有益有效，具有經濟性。精益生產現已成為工業(yè)最佳的一種生產組織體系和方式。,Lean Production,LP的實質是管理理念、

14、文化和工具，用于： 人事組織管理的優(yōu)化，大力精簡中間管理 層，進行組織扁平化改革，減少非直接生 產人員； 推進行生產均衡化、同步化，實現零庫存 與柔性生產； 推行全生產過程（包括整個供應鏈）的質 量保證體系，實現零缺陷； 減少和降低任何環(huán)節(jié)上的浪費，實現零浪 費； 最終，實現拉動式的“即時制”生產方式。,精益生產,Agile Mfg,Manufacturing industry is on the verg

15、e of a major paradigm shift. This shift will take us away from mass production, way beyond lean manufacturing, into a world of Agile Manufacturing. —— Kidd, T. Paul,Agile Manufacturing: Forging New Frontiers.,

16、敏捷制造是美國國防部為了制訂21世紀制造業(yè)發(fā)展而支持的一項研究計劃。該計劃始于1991年，有100多家公司參加，由通用汽車公司、波音公司、IBM、德州儀器公司、AT＆T、摩托羅拉等15家著名大公司和國防部代表共20人組成了核心研究隊伍。此項研究歷時三年，于1994年底提出了《21世紀制造企業(yè)戰(zhàn)略》。在這份報告中，提出了既能體現國防部與工業(yè)界各自的特殊利益，又能獲取他們共同利益的一種新的生產方式，即敏捷制造（AM）。,,敏捷生產,Agil

17、e-Virtual Mfg,敏捷虛擬制造是集計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助工藝設計（CAPP）、計算機輔助工程（CAE）、虛擬現實（VR）和產品生命周期管理（PLM）于一體的綜合技術與生產方式。,虛擬制造的主要工作集中在計算機模型的建立上，一旦模型建立完成，就可以不斷與之進行交互，模擬各種情況的生產和制造過程。模型的可反復修改性是虛擬制造過程有別于實際制造過程的一個最主要的特點，也正是這一特

18、點使得虛擬制造可以根據不同情況，快速地更改設計、工藝和生產過程，從而大幅度壓縮新產品的開發(fā)時間，提高制造質量，降低成本。 虛擬制造是分布式的，進行虛擬制造的人員和設備在空間上可以相互分離，不同地點的技術人員可以通過網絡來協(xié)同完成同一個虛擬制造過程。 虛擬制造是執(zhí)行并行工程（Concurrent Engineering）的過程，產品的設計過程、加工過程和裝配過程的仿真可以同時進行，大大加快了產品設計過程，減少了新產品的試制時間。,

19、敏捷虛擬生產,敏捷制造認為，新產品投放市場的速度是當今最重要的競爭優(yōu)勢。推出新產品最快的辦法除了虛擬制造，還可利用不同公司的資源，使分散在不同公司的人力資源和物資資源借助cyber手段聯(lián)系成為一個經營實體——虛擬公司（ Virtual Enterprise ），以完成特定的任務。虛擬公司就像專門完成特定計劃的公司一樣，只要市場機會存在，虛擬公司就存在；該計劃完成了，市場機會消失了，虛擬公司就解體。能夠經常形成虛擬公司的能力將成為企業(yè)一種

20、強有力的競爭武器。,Collaboration Engineering,,應用新領域,未有天地全新世界,＋,拓展工程疆域,工程運作（應用） 工程服務,O模式：以應用和服務為契機,Outsourcing EngineeringOffshoring Engineering,Operation并不局限于維修、銷售和生產管理，還要擴大到市場營銷、物流和全球供應鏈管理。不要以為它們只是商人的專利，21世紀工程師在此更有作為。要對operati

21、on有一個更加開闊的理解和作為。,2007年11月，美國國家科學理事會（NSB）發(fā)表報告《大力推進工程教育改革》，把全球工程環(huán)境的急速變化列為工程教育面臨的第一位挑戰(zhàn)。全球工程環(huán)境的變化包括三個方面：一是市場、企業(yè)和供應鏈已經更大程度的國際化；二是工程服務開始成為能夠提供它的那些國家的最大的價值源泉；三是基本的工程能力（如工程原理性知識）已經成為可以從許多國家的廉價工程師那里唾手可得的“日常用品”，同時原本在本土完成的工程任務開始地大量

22、轉移到海外。,Moving Forward to Improve Engineering Education,為了響應不斷變化的外部環(huán)境，美國的工程師需要一套新的技能，這一技能是海外的廉價工程師不能輕易獲得的。因為技術不斷向社會滲透，即使是最近幾年，工程的驅動力也不斷發(fā)生變化。工程和社會兩個系統(tǒng)，越來越緊密聯(lián)系在一起。工程思維必須能夠解決傳統(tǒng)工程問題的復雜關系，同時還要把人類和環(huán)境問題視為其中的主要因素。除了現代教育體系可以提供的分析能

23、力外，企業(yè)還需要工程師有激情，能系統(tǒng)地考慮問題，具有創(chuàng)新能力和在多元文化環(huán)境下工作的能力，理解工程中的商業(yè)環(huán)境，擁有跨學科技能、溝通技能、領導能力和環(huán)境適應能力，以及終身學習的渴求。這類工程師不同于現有標準下培育出來的工程師。美國的工科學生還需要為更寬廣的職業(yè)道路做好準備，包括管理和營銷。有些工程師花費相對較少的時間在工程實踐上，一般是六年；然后他們轉入諸如管理類的工作崗位，因為僅僅受過工程訓練是不夠的?；趯こ淘砗蛯嵺`的廣泛

24、認識，工程師應該成為具有較強適應能力的領導者。如果通過這些途徑進行工程教育改革，就可能改善工程師的就業(yè)前景，吸引并留住來自全美的高素質學生，并培養(yǎng)他們解決未來復雜的工程和社會問題的能力。,2008年2月，美國工程院（NAE）發(fā)表報告《工程外包：事實、未知數和潛在意義》，闡述了工程企業(yè)全球運作環(huán)境的變化和工程外包的趨勢與影響，分析了軟件工程、汽車、制藥、個人計算機、建筑服務和半導體等6個主要工業(yè)部門的外包現狀，揭示了現有知識準備的差距和未

25、來的研究領域；對美國工程企業(yè)、教育機構、工業(yè)、政府、工程界和工程師個人指出這個環(huán)境變化說蘊含的意義，強調隨著具有重要工程內容的外包服務的增加，必然導致IT技術的日益進步和對某些技術能力需求的增加；報告還用較大的篇幅，匯總了工程外包影響工程教育和公共政策的多方討論意見。,The Offshoring of Engineering：Facts, Unknowns, and Potential Implications,基于現代工程環(huán)境的工程

26、教育哲學學習鏈－教育鏈工程鏈－價值鏈,哈佛大學商學院教授邁克爾·波特提出過一個所謂“價值鏈”（Value Chain）概念，用以概括企業(yè)內部所有創(chuàng)造價值的活動過程。波特認為，“每一個企業(yè)都是在設計、生產、銷售、配送和輔助其產品的過程中進行種種活動的集合體。集合體的所有這些活動可以用一個價值鏈表達?！逼髽I(yè)的價值創(chuàng)造分為基本活動和輔助活動兩類，各自均由一系列活動構成：基本活動包括進貨物流、生產作業(yè)、出貨物流、市場營銷、售后服務

27、等五個環(huán)節(jié)的活動；輔助活動則包括采購、技術開發(fā)、人力資源管理和企業(yè)基礎設施四項活動。,,I,,O,第一，大學諸項功能對資源爭奪的日趨激烈， 使教育功能處于明顯的劣勢。育人 pk 成果,第二，理科價值取向和標準的一統(tǒng)天下， 讓其他所有學科的價值觀遭受嚴重扭曲。實學 pk 虛文,第三，強調個人“業(yè)績”的獎勵系統(tǒng)的庸俗運作， 摧殘了學術應有的良知。奉獻 pk 先富,學校的亞環(huán)境,,CDIO的實施環(huán)境,