【CUIT网络工程导论】第1讲工程教育和CDIO简介.ppt

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1、【CUIT网络工程导论】第1讲-工程教育和CDIO简介,【CUIT网络工程导论】第1讲-工程教育和CDIO简介,本课程内容简介,第01讲：工程教育和CDIO简介 1学时第02讲：信息对抗技术专业简介及人才培养方案 2学时第03讲：信息对抗与网络安全概论 3学时第04讲：讨论课（主题：信息对抗与专业，团队与个人） 2学时第05讲：工程学概论（提出一个工程项目，要求如何做？三周后讨论） 3学时第06讲：工程师的素质 3学时第07讲：工程项目解决方案 4学时第08讲：工程项目管理（包括时间管理） 4学时第09讲：技术创新与知识产权 2学时第10讲：课程回顾与反馈，小组课堂辩论赛 4学时第11讲：课程

2、答辩 4学时,本课程内容简介 第01讲：工程教育和CDIO简介,第1讲 工程教育和CDIO简介,第1讲 工程教育和CDIO简介,为何兴起工程教育？,为何兴起工程教育？,经济全球化和产业升级对人才的需求,世界是扁平的: 经济、产业、资源、市场、产品的流动各国面临产业转型和升级的挑战与机遇发达国家：向产业链最高端转移（创业、创新）新兴工业国家（中国）：向中、高端转移（ODM）发展中国家：向工业化低、中端转移（劳动密集）国际人才市场的需求发生变化国际化：符合跨国公司的用人标准-国际标准质量：创业型工程师+创新型工程师 vs 技术型工程师数量：大量工程师转向服务型产业,经济全球化和产业升级对人才的需求

3、世界是扁平的: 经济、产业、,产业对人才的数量需求,产业升级对国内工程人才的需求5年内外企（28万家,3%）在中国需要优秀毕业生的60%；只40为民族企业所用（850万家, 97%）未来10年跨国公司在中国需要国际型管理人才75000， 目前只有30005000， 多数来自海外IBM大连公司计划2007年发展到20000人，至今只有2100人；按目前工作量缺编500人全球性工程师和技师缺口美国硅谷50%外国血统工程师5年西欧国家短缺工程师250万- 日本缺少50万数字技术工程师,猎头公司用高额签约奖金争夺德国培养工程师只满足西门子公司50%的需求比利时缺40ICT人才-瑞典 1998一个工程师

4、位置1.9人申请，2008年减到1.2人申请- 韩国、台湾90%高中毕业生读本科，极缺技术员和技师、技工,产业对人才的数量需求 产业升级对国内工程人才的需求,产业对人才的质量需求 工程师所应具有的能力和素质美国波音公司提供,较好掌握工程科学基础知识（数学、物理、生物，化学）较好了解设计和制造流程具有复合学科和系统的观点基本了解工程实际知识（经济学、商务、历史、环境、顾客及社会需求）较好的沟通能力（写作、口头交流、图形、理解别人）高道德水准批判性、创新的思维能力，既能独立思考，又能博采众家之长具有自信和能力去适应多变快变的环境具有终身学习的愿望和求知欲深刻了解团队工作的重要性及具备能力,产业对人

5、才的质量需求 工程师所应具有的能力和素质美国波音,21世纪工程师的能力素质,无所不知 迅速发现所需信息并判断其价值与转化为知识的能力无所不能 熟练掌握工程基础知识和工具迅速进入所需解决问题在任何地方与任何人共事具有沟通和团队合作能力、了解全局和局部环境条件以和他人有效工作想象力及变理想为现实具有企业家精神、想象力和管理能力， 准确扑捉市场需求、开发新的解决方案、一竿子插到底；企业家型工程师，而不是单纯技术型工程师多数工程师创新，而不是少数精英创新,21世纪工程师的能力素质无所不知,工程教育与产业需求的差距和问题,欧美发达国家工科生源严重不足工程教育与产业需求脱节中国工程教育的特殊性 -工科生源

6、丰富、优秀， 工程教育规模最大 -极度扩招带来的资源不足和快速成长的痛苦 -传统的教育理念（Education vs. “教育”) -办学机制、培养目标、课程体系、师资、教学内容和方法、评 估体系和机制与产业需求严重脱节 -国际化程度低 -严重的质量问题反映在人才市场和产业发展上,工程教育与产业需求的差距和问题 欧美发达国家工科生源严重不足,国内外获得工程学士学位数量对比,国内外获得工程学士学位数量对比,工程教育的走势,个人能力、团队能力、产品-流程-系统的建造能力,学科知识,1950s前:实践,1960s:科学与实践,1980s:科学,2000:CDIO,工程师同时需要这两维，工程教育必须能

7、提供这两维,工程教育的走势个人能力、团队能力、产品-流程-系统的建造能力,适合聘用的人才占申请者百分比,1. Suitability rates empirically based on 83 interviews with human-resources (HR) professionals working in countries shown.2. Mexico is the only country where interview results were adjusted to 20%(form 42%) for engineers and to 25%(from 35%) for f

8、inance/accounting employees-since interview base was thinner and risk of misunderstandings high.,Source: Interviews with HR managers, HR agencies, and heads of global-resourcing centers; McKinsey Global Institute analysis,如果贵公司需要100人，在100个具有适当学位的申请者中你们能聘用到多少称职的人,通才,通才,适合聘用的人才占申请者百分比1. Suitability r,

9、各国工程师达到国际标准比例,出处：Michael E. Porter， “THE COMPETITIVENESS INDEX:WHERE AMERICA STANDS”，Council on competitiveness,各国工程师达到国际标准比例出处：Michael E. Por,产学合作-办学机制，国际化-办学战略目标做中学-教学方法论，培养五种能力和综合素质三者互相支撑，互相融合，有机集成， 缺一不可,工程教育改革战略框架,个人能力、团队能力、产品-流程-系统的建造能力,产学合作-办学机制，国际化-办学战略目标工程教育改革战略框架,工科教育发展战略之一：做中学,做中学：杜威提出的学习方

10、法论杜威(John Dewey)：现代美国教育家基于项目的学习：工程教育的教学方法论CDIO：”基于项目的学习“的一种模式,工科教育发展战略之一：做中学做中学：杜威提出的学习方法论,三个核心问题 当代社会需要培养什么样的工科毕业生？工科毕业生应掌握怎样的知识、 能力和态度(Knowledge, Skill, Attitude) ？ 其水平应达到什么样的程度？ 换句话说，工程教育所希望得到的教学效果(Learning Outcome)是什么？,三个核心问题, 现代工程师必备哪些能力？,工程师必须具备广泛的个人能力、人际沟通能力以及产品、过程及系统的构建能力，这些能力保证学生在实际的社会和企业背景

11、环境(Context)下的团队工作中发挥重要作用。 CDIO工程教育模式（Initiative）为我们提供了一种新的教育方法，有助于解决工程教育普遍存在的问题，并可满足学生和社会的需求。 其特点是：第一次全面描述了现代工程师所需的知识、能力及态度的完整内容，即我们希望获得的教学效果。, 现代工程师必备哪些能力？,CDIO简介,CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得Knut and Alice Wallenberg基金会近2000万美元巨额资助，经过四年的探索研究，创立了 CDIO 工程教育理念，并成立了以

12、 CDIO命名的国际合作组织。 CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate） ,它以产品研发到产品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。 CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、 个人能力、 人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。,CDIO简介 CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育,CDIO 的理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念，更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的

13、12条标准。 瑞典国家高教署(Swedish National Agency for Higher Educa 2tion) 2005年采用这12条标准对本国100个工程学位计划进行评估，结果表明，新标准比原标准适应面更宽，更利于提高质量，尤为重要的是新标准为工程教育的系统化发展提供了基础。 迄今为止，已有几十所世界著名大学加入了CDIO组织，其机械系和航空航天系全面采用CDIO工程教育理念和教学大纲，取得了良好效果，按CDIO模式培养的学生深受社会与企业欢迎。,CDIO 的理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教,CDIO工程教育改革的核心内容, CDIO工程教育改革方法理念,目标,理念,实

14、施,评估,输出,学科要求工程要求社会要求, CDIO工程教育改革的具体内容（一）,目标：以CDIO教学大纲（syllabus）为目标的基本框架。,理念：以产品、过程和系统的CDIO全生命周期作为工程教育的背景环境。即，目标的选取、教育过程、教育方法、评估标准都要以产品、过程、系统的生命周期作为参照基础，知识、能力、态度的选取和评估标准均以此为判定标准,CDIO工程教育改革的核心内容 CDIO工程教育改革方法理,1个愿景（vision）1个大纲 (Syllabus) 对学生4个层面的能力要求12条标准 (12 Standards) 对是否实践CDIO教学理念的判定标准,改革从培养目标、课程计划、

15、教与学、实践场所、教师能力提高、学生能力评估和改革质量评估等全方位进行, CDIO工程教育改革的具体内容（二）, CDIO工程教育改革的愿景,为学生提供一种强调工程基础、建立在真实世界的产品和系统的构思设计实现运行(CDIO)过程的环境基础上的工程教育，把学生培养成能够:,掌握更扎实的技术基础知识（知识）领导新产品、过程和系统的建造与运行（能力）理解研究和技术发展对社会的重要性和战略影响（态度）,1个愿景（vision） 改革从培养目标、课程计划、教, CDIO工程教育改革的大纲（一）,复杂的工程系统（level 1: 技术）有成熟思维的个体（level 2: 个人）基于工程环境的现代团队（l

16、evel 3:团队交流）构思设计实施运行（level 4: CDIO）,CDIO大纲的4个层面 (4 levels):,1. 技术知识和推理能力 (technical Knowledge and reasoning),2. 个人职业能力和态度 (personal & professional skills & attitude), CDIO工程教育改革的大纲（一）复杂的工程系统（leve, CDIO工程教育改革的大纲（二）,3. 人际交往能力：团队工作和交流（Interpersonal skills: teamwork & communications）,4. 企业和社会环境下的构思、设计、实

17、施和运行系统 (CDIO in the enterprises and societal context), CDIO工程教育改革的大纲（二）3. 人际交往能力：团队, CDIO改革的12条标准（一）,背景环境 以CDIO为工程教育的背景学习效果 经利益相关者认定的CDIO教学大纲一体化课程计划 相互支撑的学科体系、知识和能力培养一体化工程导论 引导学生对工程的兴趣，并为工程能力培养打下基础设计-实现的经验 理解CDIO的结构与顺序、适应工程实践、理论知识和职业兴趣联系起来。工程实践场所 一体化CDIO学习的基本资源，学生为中心、社会学习一体化学习经验 同时学习技术基础知识和工程能力的经验主动

18、学习 - 操作、运用、分析和判断概念，如合作和小组讨论、演示、辩论、概念提问、学习反馈，模仿工程实践进行如设计实现项目、仿真、个案研究等经验学习, CDIO改革的12条标准（一）背景环境 以CDIO为,学习考核 考核机制对学习有直接的导向作用，多元（知识+能力）考核项目达到多元的培养目标专业评估 对改革计划实施自身的评估，确定实施的效果和达至预期目标的效率，促进持续改进,提高教师的工程实践能力 现有教师大多缺少工程实践背景，他们需要提高工程能力提高教师的教学能力 CDIO要求达到工程知识和CDIO能力双重效果，教与学的方法都需要改变, CDIO改革的12条标准（二）,学习考核 考核机制对学习有

19、直接的导向作用，多元（知识+能,要知道工程师需要具备什么样的知识、能力和态度，就要看现代工程师都在做些什么工作,现代工程师总是在领导或具体从事产品、过程或系统的构思、设计、实现和运行(C-D-I-O)中的某个环节或全部过程。所以，以CDIO为背景环境是设置目标和实现目标途径最自然的方式,工程师需要具备哪些知识、能力和态度？ 工程教育应如何使学生具备这些知识、能力和态度 ？, 为什么要采用CDIO？首先要回答两个中心问题：,要知道工程师需要具备什么样的知识、能力和态度，就要看现代工程,CDIO改革要在专业层面上才能真正体现它的精髓（知识、能力和素质的一体化培养）,CDIO采用一系列已经为人所用的

20、学习方法，但这些方法本身不代表CDIO的全部，如：,基于问题的学习（problem based learning）基于项目的学习（project based learning）主动学习方法（active learning）,CDIO不是：,典型案例组织教学（或解剖麻雀）,CDIO同一些已有的概念有联系，但具有不同的内涵，如：,产学合作或产学研合作“做中学”,CDIO改革要在专业层面上才能真正体现它的精髓（知识、能力和,教材,工程导论讲义（见PPT）,教材 工程导论讲义（见PPT）,教学参考书目,1 中国CDIO网站：http:/ 国际CDIO网站：http:/www.cdio.org/3 教育

21、部高等学校信息安全类专业教学指导委员会：http:/www.sec- 中国信息安全博士网：http:/ 中国信息安全人才网：http:/www.cis- 中国IT实验室：http:/ CIO时代网：http:/ 中国安全网：http:/ 互联安全网：http:/ 中国信息安全网(中安网)：http:/ 麦可思人力资源信息管理咨询公司网站：http:/www.mycos. ,教学参考书目 1 中国CDIO网站：http:/www,12 张仕斌等编著网络安全技术M北京：清华大学出版社，2004.813张仕斌等编著网络安全基础M北京：人民邮电出版社，2009.1214 张仕斌等编著网络安全实用技术M

22、北京：人民邮电出版社，2010.1215北京大学计算机系统信息安全研究室：http:/infosec.cs. - 程序员联合开发网站：http:/www. /namp,12 张仕斌等编著网络安全技术M北京：清华大学出,20绿盟科技网站：http:/21RAID网站：http:/www.raid-symposium.org22SHPHOS网站：http:/,20绿盟科技网站：http:/www.nsfocus.,32防火墙介绍和评论网站：http:/www. survivingsecuryty. com33Symantec公司网站：http:/34McAFee网站：http:/35Check Point公司网站：http:/36PGP网站：http:/37ISS公司网站：http:/38IETF工作组网站：http:/www.ieft.org39绿色软件站：http:/40黒鹰安全网：http:/ network_security_zone/2007/0820/ 460866.shtml43国家计算机病毒应急处理中心：http:/www.antivirus-,32防火墙介绍和评论网站：http:/www. sur,祝：同学们在新的学期里，学习进步！,祝：,感谢聆听,感谢聆听,