1.1　CDIO模式的产生与传播

1.1.1　源起工程教育的二次革命

自19世纪正式出现工程教育之后，工程教育一直在理论和实践之间摇摆，即在工程教育的重点是以理论为主还是以实践为主之间摇摆［2］。从19世纪到第二次世界大战的时间里，工程教育经历了从传授工匠的技艺技术到技术教育的“幼年期”阶段，在该阶段［3］，工程教育虽然完成了由作坊学徒模式到课堂讲授模式的转变，但仍旧注重传授技术技能、技艺技巧，采用经验主导、面向工程实践的模式，并不强调学科性知识的教授，即属于“技术范式”；随着社会经济技术的发展，人们逐渐认识到，所有技术工作在方法、数学和科学上都有一个共同基础，数学理论和科学普遍原理能将以实践和熟练经验为基础的技术提升到更高水平，特别是在第二次世界大战期间，原子弹和雷达的发明所发挥的关键作用，使很多国家认识到了科学的重要性，使得在第二次世界大战之后，科学在工程教育中长驱直入，工程教育发生了第一次革命性变化，即工程教育的科学化，强调科学是工程的基础，基于科学导向进行工程教育的课程设置，实现工程教育从技术范式到“科学范式”的转移，麻省理工学院的教授万尼瓦尔·布什（Vannevar Bush）于1945年提交给总统的报告——《科学：无止境的前沿》［4］、美国工程教育学会于1955年发表的《格林特报告》［5］等代表了工程教育科学化的起步，重理论轻实践、重分析轻综合、重技术轻人文，成了“科学范式”工程教育的最大特征。

20世纪70年代开始，石油危机、现代环境运动、美国取消超音速运输项目、美国工业渐次退出一系列产品领域的霸主地位、英国经济发展滞缓等一系列事件，导致工业界、学术界和工程教育界都对工程教育所培养学生与工业界期望不匹配、工程教育严重偏离工程实践等问题提出质疑和反思。进入20世纪80年代，工程实践需求与工程教育供给之间的矛盾在新的经济社会发展环境下日渐突出。英国工程专业调查委员会（CIEP）于1980年1月发表的《工程：我们的未来》［6］报告以及美国国家研究理事会（NRC）与国家科学基金（NSF）的《美国工程教育与实践》报告都大力呼吁工程教育必须直面国家利益和现代工业的新需求，揭开了波及全球的新技术革命浪潮冲击下的工程教育改革序幕。作为美国工程教育发展史上始终扮演着先锋角色的麻省理工学院，在1989年发表了研究报告《美国制造：夺回生产的优势》［7］，报告中指出“战后工科课程计划向着工程科学方向演进是不可避免的，也是合理的，理论和实践都是现代工程教育的基本组成部分。但在今天，钟摆很可能已经荡过了头，过分偏离了真实问题的解决，大学只是教工科学生去分析系统，而没有真正地教学生去设计系统”。1994年，麻省理工学院的查理斯·维斯特（Charles M.Vest）校长发表了《我们的革命》［8］提出再造工程教育的四点主张：①工程教育必须坚决回归到工程实践的根本；②重构课程计划并增添工程新内容；③学生需要接受工程设计和实践的完整训练；④增加人文社会科学素养，以开阔眼界。同年（1994年），麻省理工学院工学院院长约尔·莫西斯（Joel Moses）推出新的学院发展规划——《大E工程：集成的工程教育》［9］，Joel Moses果断地宣称“我们正在召回工程的灵魂”，麻省理工学院将工程定义为“关于科学知识的开发应用以及关于技术的开发应用的，在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种有创造力的专业”［10］，直指工程的“实践性”“综合性”和“创造性”的灵魂与本质，由此开启的工程教育的转型和模式创新探索，渐渐把“回归工程”的第二次革命推向高潮，以工程本来面貌为标志的“工程范式”逐渐形成。

需要强调的是，“技术范式”的工程教育强调的是以技术图纸、应用手册和公式等为主的工程实践；“科学范式”的工程教育强调科学和工程科学，以科学原理的应用为主；“工程范式”的工程教育并非简单地退回到“技术范式”，而是强调工程的整体性、综合性和跨学科性的实践本质，强调工程专业创造性地满足社会需要的社会责任，强化在“科学范式”时期被冷落的设计制造、工程管理、工程服务与专业伦理等教育，回归工程的本位。