STEM通往CDIO的一种途径：论现代分析技术在工科卓越创新人才培养中的作用

何亚群，谢卫宁，石 美，路 瑶，王海锋

一、从STEM 到CDIO:工程教育的变革及其逻辑

以美国电气和电子工程师协会（IEEE）1884年成立为起点，至1986年，工程教育一百多年来经历了六次重大变革［1］。第一，20世纪中叶斯坦福大学工程学院用现代基础科学课程取代传统测量与绘图课程，从早期的经验教学转变为具有基础知识理论指导的教学；第二，美国工程技术认证委员会为工程教育提供质量监控，将课程设置从杂乱、随意的状态转变为具有质量控制要求的状态；第三，学生由被动接受知识转向积极参与工程实践的工程回归，使得满堂灌式的、被动的课堂教学转变为主动的工程设计与实践教学；第四，基于问题与项目学习模式的出现，将固定课题的实训方法转变为以问题导向、项目驱动的工程能力训练方法；第五，基于通讯、计算机、大型精密仪器设备的现代化教育手段运用于工程教育之中，并带来教育时空观、主体观及教育方式的转变；第六，国际化视野理念的提出，使得工程教育的人才培养由面向国内、区域转变为具有全球竞争力的创新人才［2，3］。从上述六次转变我们不难看出一百多年来高等工程教育面对产业变革与市场需求变化的自演式进化。

随着科学技术的日新月异发展与产业革命的迅猛而至，各国对创新人才需求与培养的重视上升到了前所未有的高度。美国在1986年开启了工程教育的STEM 革新，到2000年后STEM 工程教育范式的研究得到学术界的进一步聚焦，即强调“科学”（Science）、“技术”（Technology）、“工程”（Engineering）、“数学”（Mathematics）在工程教育中突出地位。……