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在美国发起的CDIO工程教育方法中，有一段对通才与专才非常有意思的分析。我认为，在当下智能制造大量新知识、新工具和新理论层出不穷时，如何能够冷静地改革我们的工程教育系统以适应。 CDIO是由CONCEIVE,DESIGN,IMPLEMET,OPERATE四个单词的首字母组成，基本代表一名现代工程师工作的内容，即需求、设计、实现与操作。需要注意的是，这四个字母所代表的含义是宽泛的，是泛指从事工程技术人员的所有工作内容，包括应用型工程师，也包括研发类工程师的工作。所以，CDIO更多的只是一个与其它工程教育方法相区别的名字，而不要纠结认为CDIO只针对需求、设计、实现与操作四项工作。 CDIO方法是美国教育界针对工程教育学科化的一次深刻反思，是教育界对如何培养具备竞争力的优秀工程师的一次务实的探索。全球超过一百多所顶尖的理工类大学参与，包括MIT等。 CDIO最初是由美国波音公司等企业界明确地向教育界发起的人才培养质询而引发的一次工程教育革命。 企业界向教育界发出的质询是：“Why can’t Mr./Dr. Engineer engineer effectively?” 为什么工程师先生/博士做不好工程？ 美国企业界在70年代后期80年代初即开始表达出对教育界这种趋势的担忧，在80年代后期就开始毫不客气地抨击教育界工程人才培养的缺点。 企业界的不满包括：
这些抱怨背后是有其的历史脉络可寻。二战中，务实风气的需要，大批在战争中锻炼起来的工程技术人员奠定了战后教育界的主要师资力量。随着战后经济发展的需要，科学技术的重要性逐步提高，大量学术人才不断补充到师资队伍中。到70年代中期，工程派与学术派形成最佳配比，在理论基础与工程实践方面达到了完美结合，也迎来了美国当时经济腾飞黄金时代。 然而，这一平衡很快被打破。随着年老的工程技术人员不断退出教育圈，大学的师资最终完全由学术型人才占据。工程教育随即被学科教育所代替，基于实践的课程（practice-based curriculum）也逐步被工程科学课程所代替（engineering science-based curriculum）。 教育界认为不断增长的技术知识必须在学生毕业前教给他们。而工业界认为个人以及人际技能，以及产品、过程、系统构建的知识非常重要，比如设计、团队及沟通技能。 教育界对工程理论基础的强调，也是对战后科学技术爆发式增长的焦虑的一种应对。面向不断增长的工程知识，在通才（Generalists）和专才（Speicialists）之间，教育界选择了通才的培养方式，即强调掌握扎实的理论基础。因为，按照一般的逻辑，既然这么多新的知识无法在有限的教学时间内教给学生，那么就应该让他们掌握抽象的理论知识，既然理论能解释一切，那么扎实的理论功底可以让学生在将来的职业生涯中以不变应万变。 然而，理论基础并非能力。这种观点忽略了能力（尤其是创新能力）并非如同知识一般可以通过讲述或书本实现传播。尤其对于过于抽象的理论，如果只是记住和理解，并不能让工程师实现创新。因为，理论是前人的经验、结论的总结，是经过大量实践正向推理后形成的结果，这也正是创新的过程。而应用这些理论却是一个反向思索的过程。人们习惯于从具体到抽象，但并不能保证从抽象到具体的过程是最优的。这也就解释了为什么学术界往往擅长事后逆向分析，而鲜有正向的原创创新。因此，让工程师们掌握独立思考，具备不断自我学习和创新的能力，要比记住大量的新知识、新理论要重要的多。 个人认为这一点已经在西方的教育中达成了默契和共识，不论是美国的CDIO，还是德国的工程教育，无不花费大量时间让学生进行自主(active)实验与探索，强调体验式（experential）教育，即便是一个我们认为非常简单的知识点，也要让学生自己用实验做出来，来体会这其中的思维过程。虽然，国外在这些课上所讲述的“干货”不及我们教学内容的一半，但是经过这样训练过后，学生具备了很强的自主学习能力。因为，我们培养的学生是一个具备自我思考、学习的人，而不是一个只会复述、应用的机器人。期望在有限课时里尽可能地将知识灌输让学生记住，这种教育思路事实上是将学生从人降到机器。一旦学生在主动学习过程中，掌握了学习与处理问题的方法，那些在学校里没有教的东西，将来遇到时学生会从容自我解决。 企业界与教育界的分岐还在于企业界认为个人以及人际技能，以及产品、过程、系统构建的知识非常重要，比如设计、团队及沟通技能，往往是决定了一个工程师能否成长为优秀人才的关键，而教育界对此没有足够的重视，或者说认为这不是工程教育能够做到的。 与此同时，一些工业界的领军企业也纷纷提出了他们认为理想的工程师的需求。 比如，波音公司列出了它认为的理想工程师的特质： · A good understanding of engineering science fundamentals，工程科学基础 – Mathematics (including statistics)数学（包括统计学） – Physical and life sciences（物理与生命科学） – Information technology (far more than computer literacy)信息技术（远不止计算机） · A good understanding of design and manufacturing processes对设计与制造过程深刻的理解 · A multi-disciplinary systems perspective多学科的系统化思维方式 · A basic understanding of the context in which engineering is practiced基本的工程应用的领域知识，如： – Economics (including business practices)经济学（包括商业实践） – History历史 – The environment环境 – Customer and societal needs用户与社会需求 · Good communication skills良好的沟通技能 – Written, oral, graphic, and listening写作、口头、图形和聆听 · High ethical standards高尚的道德标准 · An ability to think both critically and creatively—independently and cooperatively批判与创新一体的思维能力（独立思考与协作） · Flexibility, i.e., the ability and self-confidence to adapt to rapid or major change灵活性，即就对快速巨变的能力与信心 · Curiosity and a desire to learn for life好奇心与学习意愿 · A profound understanding of the importance of teamwork.对团队合作的深刻认同 Analogic公司对理想的工程师按三个方面提出的要求：
注意知识与信息（information）是不同的概念。在现代社会，工程师可以非常方便的获取（acquire）信息，但理解和掌握（cognitive process）将数据、资料这类信息加工成自己的知识才是关键。 除专业技术知识之外，通过历史、经济、社会、心理学、文学和艺术等学习，理解社会的变迁，可以大大提高工程师对于工程技术对社会作用的理解，有助于他/她设计、开发出高价值的产品、服务等。
这里的技能，是指实现能力。中文的技能往往和操作联系在一起，弱化成为了一个靠熟练度来表现的能力。而英文的skill的含义其实要广的多，泛指一切实现的能力，包括发明创造的能力。 CDIO中所谓的技能，是一种靠精心设计达成的、结构化的解决问题的技艺。这种技艺是工程师过去所学的科学与技术背景基础上的创新能力与设计能力。而且，这种技艺只能通过训练和经验中获得。（engineer’s skills are essentially scheduled problem solving techniques of design, in which the concentrated disciplines of science and technology are exercised with the personal creativity and judgment developed from training and experience. ）
一名工程师的态度直接影响其作品的质量。一名成功的工程师，本身应具备很强的领导力，因为工程师往往是资金、人员和材料的领导者。在领导力中，不可或缺的是自我批评的能力。这里的自我批评是指自信与谦顺之间微妙的平衡。领导力也同时需要好奇心与创新的勇气，以及自上和自下的忠诚。 企业界对工程师的要求，虽然仍然强调一定的专业知识与理论基础，但无一例外地对这些专业领域之外的能力提出了更迫切的要求。这一方面也反映了，如果一个人具备了这些素质和能力，所需的知识与理论是可以通过工作中不断学习来获得的。因此，学校教育的目的，已经从单纯将学生培训成一个具体工种所需的技能，转变为具备从事相关工程领域所需的能力的场所。 以能力为导向来设计教育系统，就应该将工业界的工作内容作为教学的背景（CONTEXT）而非照搬教学内容（CONTENT）。这一点，也是CDIO不断强调要避免的误区。 配图: Escuela de Baile, by Fulvio Bugan |
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