“課程—項目”工程人才培養(yǎng)研究
——以麻省理工學(xué)院、歐林工學(xué)院為例

馬萬里

(北京航空航天大學(xué) 人文社會科學(xué)學(xué)院，北京 100083)

一、引言

在世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速進(jìn)行的時代背景下，中國工程教育改革刻不容緩。1861年建校的麻省理工學(xué)院(MIT)在追求卓越工程教育的路上從未停止探索，2013年開始，MIT開始積極探索工程教育未來的發(fā)展方向，于2017年發(fā)布了“新工程教育轉(zhuǎn)型”(New Engineering Educational Transformation，NEET)計劃，拉開新一輪工程教育改革序幕。NEET計劃是一項新型的跨學(xué)科以項目為主導(dǎo)的學(xué)術(shù)計劃，核心內(nèi)容為“課程—項目—課程”的“螺旋式”(Threads)學(xué)習(xí)路徑，培養(yǎng)面向未來新機器與新工程體系的人才。2002年正式開始招生的富蘭克林·W·歐林工程學(xué)院(Franklin W.Olin College of Engineering，以下簡稱“歐林工學(xué)院”)，本質(zhì)是一個工程教育設(shè)計和再設(shè)計的國家實驗室，旨在革新傳統(tǒng)工程教育，推動美國乃至全世界工程教育的發(fā)展。其在U.S.News 2019年最新發(fā)布的(無博士學(xué)位)全美最佳本科工程教育項目(Best Undergraduate Engineering Program Rankings，No Doctorate)排名中位列第三[1]，而且MIT最近的一項調(diào)查研究中，稱歐林工學(xué)院為全球工程教育的最高領(lǐng)導(dǎo)者[2]。歐林工學(xué)院在“歐林三角”獨特培養(yǎng)理念的引領(lǐng)下，以項目為基礎(chǔ)開展學(xué)習(xí)，課程連接工程領(lǐng)域并整合數(shù)學(xué)、科學(xué)、人文和社會科學(xué)，充分體現(xiàn)跨學(xué)科特色與人文理念。中國新工科建設(shè)正如火如荼，探索工程人才培養(yǎng)路徑是新工科建設(shè)的題中應(yīng)有之義。解析工程教育領(lǐng)域“常青樹”MIT與“后起之秀”歐林工學(xué)院兩者“課程—項目”組合式工程人才培養(yǎng)，不僅能推動中國工程教育模式創(chuàng)新，也能為中國新工科建設(shè)人才培養(yǎng)路徑創(chuàng)新提供有益啟迪。

二、“常青樹”——MIT

(一)MIT工程教育史

從1861年建校至21世紀(jì)的第一個十年，MIT的工程教育大致經(jīng)歷了三個階段：第一階段為1861年建校至第二次世界大戰(zhàn)前，這一階段MIT的工程教育主要受首任院長羅杰斯(Rogers)的影響，強調(diào)技術(shù)的重要性，以培養(yǎng)工業(yè)所需要的工程技術(shù)或操作人員為目的，這一階段的工程教育強調(diào)工程的實踐性與實用性，適用于當(dāng)時美國工業(yè)技術(shù)發(fā)展的需求。第二階段為第二次世界大戰(zhàn)至20世紀(jì)80年代，工業(yè)的發(fā)展與世界格局的變化對工程教育提出了新的訴求，MIT開始重視數(shù)學(xué)等自然科學(xué)，加強理工結(jié)合，從單一的工程技術(shù)向新型工程大學(xué)轉(zhuǎn)變。第三階段從20世紀(jì)90年代開始，隨著冷戰(zhàn)的結(jié)束以及全球經(jīng)濟與信息技術(shù)的發(fā)展，MIT的時任院長維斯特(Vest)率先提出 “工程教育必須更密切地回到工程實踐的根本”[3]，拉開了MIT第三次工程教育改革的序幕，此次改革提出的CDIO工程教育模式深刻影響和啟發(fā)著世界各國的工程教育。

MIT的工程教育在歷次改革中不斷向前推進(jìn)，始終在世界高等工程教育領(lǐng)域保持著卓越的聲譽與水準(zhǔn)，實為扎根在工程教育土壤中的“長青之樹”。

(二)NEET計劃

在全球經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)格局不斷變化，工程教育面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的背景下，MIT開始積極探索工程教育未來的發(fā)展方向。從2013年開始，經(jīng)過長達(dá)18個月的分析討論，MIT特別工作組于2014年8月發(fā)布了“最終的面向未來的教育調(diào)查報告”(Final Report of Institute-wide Task Force on the Future of MIT Education)。該調(diào)查報告的發(fā)布描繪了一幅MIT未來工程教育發(fā)展方向的藍(lán)圖，主要包括通過教育創(chuàng)新行動為今后發(fā)展提供堅實基礎(chǔ)，大膽嘗試，改革教育理念與方式，如靈活的課程設(shè)置與學(xué)習(xí)年限等?，F(xiàn)任院長拉斐爾·萊夫(Rafael Reif)認(rèn)為該報告是一個重要的里程碑，它標(biāo)志著MIT開始了新一輪激動人心的教育改革[4]。在此報告的基礎(chǔ)上，2017年秋季，MIT工學(xué)院(School of Engineering)發(fā)布了NEET計劃。

NEET計劃聚焦于MIT的使命，將工程教育的發(fā)展定位于面向未來的“新機器與新工程體系”?！靶聶C器與新工程體系”是指工程師建造的具體內(nèi)容，包括機械、分子、生物、信息和能源等相關(guān)內(nèi)容，這些組合稱為“新機器與新工程體系”。NEET計劃為學(xué)生提供五個方向的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容：先進(jìn)材料機器(Advanced Materials Machines)、自動機器(Autonomous Machines)、生命機器(Living Machines)、智慧城市(Digital Cities)以及可再生能源機器(Renewable Energy Machines)[5]，使學(xué)生能夠更好地應(yīng)對未來的挑戰(zhàn)與發(fā)展。

當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的顯著特點是學(xué)科交叉不斷增強，新技術(shù)大量涌現(xiàn)。新技術(shù)打破了工程職能之間嚴(yán)格的界限，同時也需要多學(xué)科的綜合背景。從“新機器與新工程體系”指向的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容上看，NEET計劃旨在瞄準(zhǔn)未來新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)和新需求的動向，從其自身特性來看，該體系具有跨界性、融合性與動態(tài)性?！靶聶C器與新工程體系”引導(dǎo)工程教育由對“工程科技”本身的關(guān)注向工程和經(jīng)濟社會發(fā)展的融合轉(zhuǎn)向，重塑了工程教育的整體設(shè)計和培養(yǎng)體系，這既是應(yīng)對技術(shù)進(jìn)步挑戰(zhàn)下的必然舉措，也是培養(yǎng)未來社會發(fā)展所需人才的必由之路。

1.“課程—項目—課程”式設(shè)計

NEET計劃“課程—項目—課程”式設(shè)計以一系列跨學(xué)科項目為中心，圍繞五個方向的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，以“螺旋式”路徑開展人才培養(yǎng)。學(xué)生需完成項目并修完相應(yīng)課程，最終畢業(yè)時獲得本專業(yè)的學(xué)位證書以及NEET計劃認(rèn)證的結(jié)業(yè)證書，如圖1[6]所示。

圖1 “課程—項目—課程”式設(shè)計[6]

該設(shè)計中包含三大要素：項目、課程、“螺旋式”路徑。其中，項目是主體，課程為兩翼，“螺旋式”路徑穿插于主體與兩翼之間，打破了“課程—項目”的單向通道，項目承載知識，既是對已學(xué)課程知識的實踐應(yīng)用，也是對于將修課程知識的探索，兩者環(huán)環(huán)相扣，有機貫穿，改變了傳統(tǒng)以學(xué)科為中心的培養(yǎng)模式。NEET計劃要求學(xué)生畢業(yè)前至少要完成四個項目，其深度和專業(yè)化程度逐漸增加。最初的項目只需利用簡單的工具，依靠個人能力解決課程中存在的一些簡單問題，隨著學(xué)習(xí)的深入，畢業(yè)前學(xué)生需要運用專業(yè)化的工具，通過跨組合作來解決復(fù)雜多元的社會問題，最終完成一個綜合性的復(fù)雜化項目。在整個過程中，學(xué)生需要運用自主學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)、數(shù)字化學(xué)習(xí)等不同的學(xué)習(xí)方式，熟練掌握并運用基本工具、計算分析工具及專業(yè)化工具等不同的方法，以項目為中心學(xué)習(xí)本學(xué)科及其他學(xué)科的知識，學(xué)習(xí)方式及關(guān)系如圖2[6]所示。

圖2 學(xué)習(xí)方式與關(guān)系[6]

2.培養(yǎng)方向多元化：工程制造師(Makers)—工程發(fā)現(xiàn)者(Discoverers)

基于學(xué)生多樣性與差異性的考慮，NEET計劃充分以學(xué)生為中心，緊密圍繞學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展區(qū)間，為學(xué)生提供靈活的職業(yè)選擇：工程制造師(Makers)—工程發(fā)現(xiàn)者(Discoverers)[7]。前者主要從事工程實踐工作，包括構(gòu)想、設(shè)計、實施與操作等；后者主要從事工程研究工作，如探索工程規(guī)律、揭示自然真相。對于工程發(fā)展而言，兩種角色缺一不可，工程實踐需要工程科學(xué)知識指導(dǎo)，工程科學(xué)知識離不開工程實踐的檢驗。學(xué)生可以沿著“螺旋式”路徑根據(jù)自己的需求與興趣自主選擇不同的課程與項目。同時，課程也會根據(jù)項目需求設(shè)計適合學(xué)生的課程作業(yè)，加強學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握，這在一定程度上推遲了學(xué)生選擇專業(yè)的時間，使得學(xué)生能審慎地考量自身情況，選擇真正符合自己的職業(yè)道路，從而獲得更好的發(fā)展。

由于培養(yǎng)的人才是面向未來不同的職業(yè)發(fā)展，所以NEET計劃更加強調(diào)對學(xué)生思維方式的培養(yǎng)，以滿足不同職業(yè)的要求。因此，NEET計劃提出了新工程人才應(yīng)具備的11種思維方式：制造、發(fā)現(xiàn)、人際交往能力、個體技能與態(tài)度、創(chuàng)造性思維、系統(tǒng)性思考、批判與元認(rèn)知思維、分析性思維、計算性思維、實驗性思維及人本主義思維[7]，如表1所示。這11種思維方式圍繞應(yīng)該培養(yǎng)什么樣的工程人才展開，將工程、科學(xué)、人文主義三者有機融合，滿足學(xué)生的不同職業(yè)發(fā)展需求，充分體現(xiàn)出以學(xué)生為中心的理念。

表1 NEET 11種思維方式及其內(nèi)涵

3.階段效果評估

NEET計劃從2017年秋季開始實施。截至2020年，該計劃取得了良好的成效。2017年秋季，NEET計劃首先開設(shè)了自動機器和生命機器為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容的兩種螺旋式學(xué)習(xí)路徑。2018年秋季，NEET計劃增加了先進(jìn)材料機器、可再生能源機器以及智慧城市三種“螺旋式”學(xué)習(xí)路徑[7]。在開展計劃的第一年度共有39名大二學(xué)生申請加入NEET計劃，學(xué)生數(shù)量占比超過了全部工程專業(yè)學(xué)生總量的5%；到2018年秋季，共有131人參與NEET計劃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了過去通常傾向于選擇新學(xué)術(shù)課程的學(xué)生人數(shù)。2019年秋季，NEET計劃在每個“螺旋式”學(xué)習(xí)路徑中招收約50名學(xué)生，將覆蓋工學(xué)院約50%的本科生[8]。

學(xué)生反饋表明，NEET計劃中的真實項目很可能是他們?nèi)蘸髲氖碌墓ぷ?。NEET計劃幫助他們發(fā)現(xiàn)了自身的興趣所在，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)熱情，促使他們尋找并發(fā)現(xiàn)真正感興趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容。同時，真實的項目體驗?zāi)軌蚴顾麄儗W(xué)習(xí)到不同的技能與新型的思維方式，幫助他們更好地選擇自己的職業(yè)發(fā)展道路。NEET計劃的出現(xiàn)改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生掌握了學(xué)習(xí)的主動權(quán)，賦予了學(xué)習(xí)的意義。

三、“后起之秀”——歐林工學(xué)院

歐林工學(xué)院坐落于美國馬薩諸塞州波士頓西郊的尼德姆鎮(zhèn)(Needham)，由歐林基金會出資建立，致力于革新工程教育，培養(yǎng)杰出的工程創(chuàng)新者。歐林工學(xué)院目前在校學(xué)生330名，師生比為1∶8。歐林工學(xué)院自身“實驗室”的性質(zhì)決定了它小規(guī)模的學(xué)科數(shù)量，在充分了解社會需求并能確保其靈活性的基礎(chǔ)上，提供三種美國工程與技術(shù)鑒定委員會(Accreditation Board for Engineering and Technology，ABET)認(rèn)證的學(xué)士學(xué)位：電子計算機工程學(xué)(Electrical and Computer Engineering，ECE)、機械工程學(xué)(Mechanical Engineering，ME)以及工程學(xué)(Engineering)。其中，工程學(xué)包括生物工程(Bioengineering)、計算(Computing)、設(shè)計與機器人學(xué)(Design and Robotics)三個方向[9]。獨特的培養(yǎng)理念與基于項目(Project-Based)的學(xué)習(xí)過程，使得歐林工學(xué)院在工程教育界“異軍突起”，后來居上。

(一)“歐林三角”培養(yǎng)理念

歐林工學(xué)院獨特的培養(yǎng)理念稱之為“歐林三角”模型(Triangle Model)?！皻W林三角”由卓越的工程學(xué)(Superb Engineering)、企業(yè)家能力(Entrepreneur ship)以及藝術(shù)、人文社會學(xué)科知識(Arts)構(gòu)成，如圖3[10]所示。

圖3 “歐林三角”[10]

卓越的工程學(xué)位于三角模型的頂點，指歐林工學(xué)院將培養(yǎng)學(xué)生獲得堅實的科學(xué)和工程基礎(chǔ)知識，與傳統(tǒng)授課方式不同，學(xué)生需要參與到更多的項目中去，所學(xué)的知識與生活密切相關(guān)，極具情境性、動態(tài)性。企業(yè)家能力是指有關(guān)企業(yè)家精神和創(chuàng)業(yè)思維的課程，促進(jìn)學(xué)生對工程商業(yè)環(huán)境、金融和市場問題的理解，培養(yǎng)組織能力、團隊協(xié)作能力、合理配置資源的能力，塑造學(xué)生的價值觀與道德倫理。對于工程師來說，創(chuàng)新能力是設(shè)計出有效產(chǎn)品的前提，而藝術(shù)、人文、社會學(xué)科能使學(xué)生全面地了解個人與世界，全方位地思考問題，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、創(chuàng)新能力與產(chǎn)品設(shè)計能力?！皻W林三角”勾勒出歐林工學(xué)院人才培養(yǎng)的藍(lán)圖：工程創(chuàng)新人才。

在“歐林三角”理念的引領(lǐng)下，課程連接工程領(lǐng)域并整合數(shù)學(xué)、科學(xué)、人文和社會學(xué)科，充分體現(xiàn)跨學(xué)科特色。在四年的學(xué)習(xí)年限中，學(xué)生必須要在五個 領(lǐng)域修滿至少120學(xué)分，每個領(lǐng)域都有最低學(xué)分限制，保證學(xué)生的知識背景多元化，如表2所示。同時，在四年八個學(xué)期中，學(xué)生每學(xué)期必須至少修滿12學(xué)分但不超過20學(xué)分，通常每學(xué)期修夠16學(xué)分(第一年第一學(xué)期要求修滿18學(xué)分)[11]。所有課程中最常見的學(xué)分值為4個學(xué)分，學(xué)生通常每周需要花12小時來學(xué)習(xí)，包括上課、完成作業(yè)、參與實驗及其他活動。

表2 必修學(xué)分要求

(二)項目為基礎(chǔ)的培養(yǎng)路徑

在不同學(xué)科的課程設(shè)置下，歐林工學(xué)院以項目為基礎(chǔ)開展教學(xué)，將不同學(xué)科間的知識根據(jù)工程項目與現(xiàn)實世界間的需求組合起來，打破了學(xué)科邊界，課程與項目不再是二元分隔的情況，項目既是一種實踐形式也是一種學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)過程具有高度的融合性與極強的實踐性。學(xué)生的整個學(xué)習(xí)路徑總體分為三個階段：多學(xué)科基礎(chǔ)階段(Multidisciplinary Foundation)、專業(yè)化階段(Specialization Phase)、轉(zhuǎn)化實現(xiàn)階段(Realization)。隨著學(xué)習(xí)階段的上升，課程層次與重點變得不同，項目也越來越具有開放性與現(xiàn)實意義。

多學(xué)科基礎(chǔ)階段，學(xué)生入學(xué)的前三個學(xué)期至第四學(xué)期，此階段知識內(nèi)容包括線性代數(shù)、概率統(tǒng)計學(xué)、現(xiàn)代生物學(xué)原理實驗課、材料科學(xué)與固態(tài)化學(xué)實驗課、電磁學(xué)等數(shù)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識，工程原理、用戶導(dǎo)向的協(xié)同設(shè)計等與工程項目相關(guān)的基礎(chǔ)知識及寬廣的人文和社會學(xué)科知識。該階段的學(xué)習(xí)旨在為學(xué)生今后在工程領(lǐng)域及其他領(lǐng)域的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)，學(xué)生在完成項目和課程學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)自身的特長與興趣，從而可以在下階段的學(xué)習(xí)中自主選擇專業(yè)方向。

專業(yè)化階段，第四至第六學(xué)期，學(xué)生在此階段選擇自己的專業(yè)領(lǐng)域并進(jìn)行深度的學(xué)習(xí)及項目實踐。此階段課程包括電子計算機工程學(xué)的計算機體系結(jié)構(gòu)、機械工程學(xué)的機械設(shè)計、工程學(xué)生物工程方向的生物系統(tǒng)傳輸?shù)?，每門課程都會對應(yīng)一個項目。另外，所有學(xué)生必須選修一門深度設(shè)計課程，如集成產(chǎn)品設(shè)計，培養(yǎng)其融合創(chuàng)新的能力。

轉(zhuǎn)化實現(xiàn)階段，第七至第八學(xué)期，學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐，滿足真實世界的需求，解決現(xiàn)實問題。此階段學(xué)生需要自由組合團隊成員，完成畢業(yè)設(shè)計項目：工程高級咨詢項目(Senior Capstone Program in Engineering，SCOPE)或?qū)嵒菪驮O(shè)計與創(chuàng)業(yè)工程項目(Affordable Design and Entrepreneurship Engineering Capstone，ADE)。SCOPE是由數(shù)名不同專業(yè)的學(xué)生組成一個團隊去完成企業(yè)或其他機構(gòu)委托并贊助的真實項目，解決現(xiàn)實問題，如醫(yī)療設(shè)備設(shè)計、電子通信系統(tǒng)設(shè)計等。ADE指學(xué)生深入到世界各地與當(dāng)?shù)厝藛T一起工作，致力于解決該地區(qū)特有的嚴(yán)峻復(fù)雜問題，最終創(chuàng)造出新產(chǎn)品，產(chǎn)生社會效益，減輕地區(qū)負(fù)擔(dān)，促進(jìn)地區(qū)發(fā)展，如為加納地區(qū)女性工作者設(shè)計食品加工機器減輕勞動負(fù)擔(dān)，擴大生產(chǎn)效益；設(shè)計有效且低成本的監(jiān)測和調(diào)節(jié)氣候的控制系統(tǒng)解決馬薩諸塞州的糧食產(chǎn)量問題等[12]?？梢钥闯觯厴I(yè)設(shè)計項目以世界上存在的真實問題為導(dǎo)向，涉及面廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能夠有效地培養(yǎng)新型工程人才所需要的綜合能力。

歐林工學(xué)院人才培養(yǎng)將不同學(xué)科的知識通過項目有機串聯(lián)，將學(xué)習(xí)與實踐組合為一個整體。這種整體融合性的培養(yǎng)路徑是對工程教育模式創(chuàng)造性的“再設(shè)計”，體現(xiàn)出了鮮明的時代特色。

(三)效果評估

歐林工學(xué)院自2002年開始正式招生至今，近二十年來，其始終秉持其創(chuàng)校準(zhǔn)則“為美國乃至全世界工程教育發(fā)展，持續(xù)作出重大貢獻(xiàn)”，已然成為世界工程教育領(lǐng)域的典范。歐林工學(xué)院的畢業(yè)生中，攻讀研究生者大部分進(jìn)入哈佛大學(xué)、MIT、斯坦福大學(xué)等世界名校繼續(xù)深造，參加工作者則大部分進(jìn)入谷歌、微軟、亞馬遜等國際企業(yè)。歐林工學(xué)院公布的2017—2019年的畢業(yè)生，平均起始薪資(6個月)達(dá)到88 551美元[13]。

歐林工學(xué)院不僅贏得了世界高校與企業(yè)界的認(rèn)可，而且也是學(xué)生心目中名副其實的“一流大學(xué)”?！镀樟炙诡D評論》(Princeton Review)對于大學(xué)的排名主要是基于學(xué)生的體驗和真實感受，一直是國內(nèi)外學(xué)子選擇學(xué)校的重要依據(jù)。2020年發(fā)布的《普林斯頓評論》指出，歐林工學(xué)院前瞻性的思維、緊密的師生關(guān)系、對現(xiàn)實世界問題和解決方案的重視使得歐林工學(xué)院的畢業(yè)生就業(yè)之后成為了有價值的員工、潛在的創(chuàng)新者和企業(yè)家。同時，基于從學(xué)術(shù)到工作滿意度等各方面的數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果，該評論將歐林工學(xué)院評為2020年最有價值的學(xué)院(Best Value College)。除了整體排名之外，歐林工學(xué)院在“最佳課堂體驗”(Best Classroom Experience)單項中排名第二，在“學(xué)生學(xué)習(xí)最用功”(Students Study the Most)單項中排名第四，在“最佳實習(xí)學(xué)校”(Best Schools for Internships)單項中排名第五[14]。

四、“課程—項目”式人才培養(yǎng)特點

(一)重構(gòu)培養(yǎng)模式，革新培養(yǎng)理念

工程教育起源于國防建設(shè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，旨在培養(yǎng)工程科技人才，從而為工程領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)界提供人才支持。但在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速進(jìn)行的時代背景下，知識更新的速度已經(jīng)跟不上產(chǎn)業(yè)的變革速度，傳統(tǒng)工程人才培養(yǎng)模式受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，MIT與歐林工學(xué)院響應(yīng)時代變革的號召，革新了工程人才培養(yǎng)理念，重構(gòu)了工程人才培養(yǎng)模式。

首先，擴大工程教育內(nèi)涵。學(xué)生不僅僅要學(xué)會“設(shè)計”與“制造”，還要考慮用戶需求，并且思考如何將產(chǎn)品進(jìn)行市場轉(zhuǎn)化，新型工程人才要同時具備工程思維與科學(xué)思維，并兼顧以人為本。其次，更加強調(diào)卓越與創(chuàng)新，致力于把學(xué)生培養(yǎng)成工程領(lǐng)域卓越的革新者與領(lǐng)導(dǎo)者。學(xué)生除了具備扎實的專業(yè)知識之外，還要充分理解人類社會需求,能夠在全球不同文化背景中解決復(fù)雜多元問題，勇于奉獻(xiàn)，引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)與社會發(fā)展。最后，注重對學(xué)生能力的培養(yǎng)?！肮こ淌且粋€過程，而非一個知識體”[15]，新型工程教育要求學(xué)生對于知識的創(chuàng)新與整合，要以問題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的新型思維方式，著重學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力，為學(xué)生未來發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

(二)構(gòu)建項目連接，打破學(xué)科壁壘

學(xué)科是知識生產(chǎn)過程中知識暫時的分類，是現(xiàn)有知識的一種組織形式，從這個層面上來講，學(xué)科不能完全代表某一類知識，因為它沒有包括“未來的知識”。傳統(tǒng)的以學(xué)科為中心的工程教育模式，強調(diào)基于學(xué)科的知識習(xí)得，在一定程度上忽視了知識動態(tài)的發(fā)展以及知識與外界的聯(lián)系，并且使得各個學(xué)科相互分離，阻礙知識的相互流通與關(guān)聯(lián)。學(xué)生培養(yǎng)受學(xué)科限制，思維禁錮，能力單一，難以解決復(fù)雜綜合性工程難題。MIT以項目為中心，在項目與課程之間搭建“螺旋式”路徑，構(gòu)建起一系列相互銜接、層層遞進(jìn)的課程與項目。每門課程與每個項目都有明確精準(zhǔn)的定位，學(xué)生通過項目在不同學(xué)科間進(jìn)行交叉學(xué)習(xí)，整合不同類型的知識，養(yǎng)成新型思維方式。歐林工學(xué)院強調(diào)以項目為基礎(chǔ)開展學(xué)習(xí)，學(xué)生畢業(yè)之前要完成從設(shè)計到制造的25～35個項目[16]，通過項目組織課程內(nèi)容，關(guān)聯(lián)不同學(xué)科的知識，使課程與項目組成一個動態(tài)的環(huán)路，在這個過程中習(xí)得知識，積累經(jīng)驗，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、設(shè)計方案、解決問題的能力。

MIT與歐林工學(xué)院的“課程—項目”式人才培養(yǎng)以項目為載體連接知識與實踐，整合不同學(xué)科乃至不同院校的資源，打破了學(xué)科壁壘，同時，項目立足真實世界，面向未來，體現(xiàn)工程教育服務(wù)并引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實質(zhì)。

(三)以學(xué)生為中心，多元路徑選擇

美國教育心理學(xué)家Gardner等[17]提出的多元智能理論強調(diào)學(xué)生不同的智能組合，不應(yīng)用“一把標(biāo)尺”去衡量學(xué)生的智能。教育需要正確地引導(dǎo)和挖掘?qū)W生的潛力，使每個學(xué)生朝著最適合自己的方向發(fā)展。多元智能理論為工程教育人才培養(yǎng)提供了新的思路。學(xué)校要充分考慮到學(xué)生的多樣性與差異性，運用不同的教學(xué)方法和教學(xué)手段，組織不同的教學(xué)內(nèi)容，提供多樣化的培養(yǎng)路徑。

MIT與歐林工學(xué)院的“課程—項目”式人才培養(yǎng)真正做到了以學(xué)生為中心，多樣化發(fā)展。MIT圍繞學(xué)生的個體需求與自身差異，為學(xué)生提供從工程制造師至工程發(fā)現(xiàn)者這一職業(yè)區(qū)間的不同發(fā)展方向；11種思維方式的培養(yǎng)，旨在幫助學(xué)生為未來的不同職業(yè)做好準(zhǔn)備，使其具備能夠勝任不同崗位的職業(yè)素養(yǎng)，高度靈活動態(tài)化的“螺旋式”路徑給予學(xué)生充分的選擇空間，為其提供廣闊多元的職業(yè)選擇。歐林工學(xué)院的“歐林三角”已然體現(xiàn)出其以學(xué)生為中心的理念，豐富多元的課程選擇，注重學(xué)習(xí)內(nèi)容的異質(zhì)性與融合性，“因材施教”，充分挖掘?qū)W生的潛力，鼓勵學(xué)生的自我表達(dá)，關(guān)心學(xué)生成長，不僅為了培養(yǎng)工程師，更強調(diào)學(xué)生自我價值的實現(xiàn)。除此之外，兩所學(xué)校都維持著較高的師生比，使每個學(xué)生都能得到足夠的指導(dǎo)和關(guān)心，也為教學(xué)營造了靈活且多變的方式，適應(yīng)不同學(xué)生的需求。

五、對中國工程人才培養(yǎng)的啟示

為應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，中國自2017年開始新工科建設(shè)。推進(jìn)新工科建設(shè)，首先要關(guān)注人才培養(yǎng)。MIT的NEET計劃與歐林工學(xué)院的“課程—項目”式人才培養(yǎng)，搭建了課程與項目間的雙向通道，打破了學(xué)科之間的圍墻，創(chuàng)造性地將“社會本位”與“個人本位”的育人目標(biāo)有機結(jié)合，為革新工程教育培養(yǎng)模式提供了新的參考?；诖耍芯康贸隽藢χ袊鹿た平ㄔO(shè)工程人才培養(yǎng)的三點啟示。

(一)適應(yīng)新工業(yè)，系統(tǒng)化改革

工業(yè)始終是一個國家和地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的根基，從MIT歷次的工程教育改革與歐林工學(xué)院的建立可以看出，美國在追求發(fā)展，爭奪未來世界主導(dǎo)權(quán)的道路上從未停止過前進(jìn)的步伐。云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及人工智能等新型信息技術(shù)的爆發(fā)以及新材料、新能源等新興產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展對工程教育提出了新的訴求，傳統(tǒng)工程教育模式下的人才培養(yǎng)無法滿足新一輪產(chǎn)業(yè)革命對于工程人才的需求，國家與社會的發(fā)展呼喚新型工程人才。外部環(huán)境的變化要求工程教育對自身進(jìn)行系統(tǒng)化改革，要能夠服務(wù)并引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，塑造具有國際競爭力的新型工業(yè)體系，使國家在新工業(yè)的浪潮中屹立不倒。因此，中國工程人才培養(yǎng)要以需求為導(dǎo)向，以發(fā)展為目標(biāo)，充分利用院校特色，依托現(xiàn)實環(huán)境，把跨界、融合、創(chuàng)新的理念貫穿于工程人才培養(yǎng)的全過程之中。堅持跨界、融合、創(chuàng)新，充分發(fā)揮中國特色社會主義優(yōu)勢，調(diào)整布局，注重結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以應(yīng)對新工業(yè)革命的挑戰(zhàn)；扎根本土，面向世界、面向未來工業(yè)發(fā)展前沿，及時更新培養(yǎng)理念，探索模式創(chuàng)新，提升國際競爭力；問需求、謀發(fā)展，及時調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)，服務(wù)于國家戰(zhàn)略發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，培養(yǎng)具有中國特色、持續(xù)競爭力的工程人才。

(二)適應(yīng)新工科，項目化學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)工程教育模式下知識體系的形成與建立，牢固地存在于學(xué)科的“圍墻”之內(nèi)，這種知識體系高度依附于學(xué)科本身，知識的生產(chǎn)與發(fā)展受到學(xué)科嚴(yán)格的“控制”，知識之間存在著難以逾越的鴻溝，限制了知識間的連接、流動與融合。MIT與歐林工學(xué)院開展的“課程—項目”式人才培養(yǎng)，構(gòu)建了一種高度情境化、動態(tài)化的知識體系，以現(xiàn)實世界的真實工程項目為依托，將學(xué)生置于現(xiàn)實、動態(tài)、復(fù)雜的社會環(huán)境之中，為學(xué)生掌握知識與實踐應(yīng)用建立了天然的連接，為學(xué)生的發(fā)展提供了廣闊動態(tài)的空間。高度綜合化、情景化的項目學(xué)習(xí)，遵循了知識生產(chǎn)模式變化的要求，體現(xiàn)出未來工程問題高度綜合化、復(fù)雜化的特征。

中國目前工程教育的知識體系主要還是以學(xué)科為中心，人才培養(yǎng)緊密圍繞學(xué)科展開，知識體系相對靜態(tài)化且與工程實踐脫節(jié)，缺乏對工程人才創(chuàng)新性思維、創(chuàng)新能力以及全球化視野的關(guān)注，難以解決綜合性復(fù)雜性工程問題。因此，中國新工科建設(shè)人才培養(yǎng)要朝著“項目中心”轉(zhuǎn)變，順應(yīng)知識生產(chǎn)模式變化的要求，更新固有的學(xué)科為中心的知識體系，建立動態(tài)化、情境化的跨學(xué)科新型知識體系，設(shè)置具有現(xiàn)實意義的“跨界融合創(chuàng)新性”工程項目，開展項目化學(xué)習(xí)。然而，基于各個學(xué)?，F(xiàn)實情況的考慮，也不能進(jìn)行“一刀切”式的改革。不同院校應(yīng)著眼自身優(yōu)勢，相互合作，共建共享；同時，積極與政府、行業(yè)、產(chǎn)業(yè)等建立持續(xù)的動態(tài)交互，穩(wěn)步推進(jìn)項目化學(xué)習(xí)，滿足新工科建設(shè)對于人才培養(yǎng)的要求。

(三)適應(yīng)新需求，多樣化發(fā)展

技術(shù)的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)的變革要求工程教育輸出多樣化、全系列的人才，新工科建設(shè)要滿足工業(yè)與產(chǎn)業(yè)對于不同人才的需求，所以在人才培養(yǎng)過程中不但要考慮到社會對人才的不同需求，還要充分關(guān)注到每個人作為不同的生物個體其自身存在的差異性，要為學(xué)生提供多樣化的發(fā)展道路，給予學(xué)生足夠的選擇空間。

MIT與歐林工學(xué)院的“課程—項目”式人才培養(yǎng)創(chuàng)造性地將社會發(fā)展的不同需求與人的多樣化發(fā)展有機相結(jié)合，開展個性化學(xué)習(xí)，注重多種學(xué)習(xí)方式結(jié)合，給予學(xué)生選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容的權(quán)利，為學(xué)生跨學(xué)科、跨院校學(xué)習(xí)提供充分的支撐條件，尊重并支持學(xué)生選擇不同的職業(yè)發(fā)展方向。中國工程人才培養(yǎng)要從中汲取精華，立足中國現(xiàn)有國情，不同類型、不同層次的院校應(yīng)結(jié)合自身情況，積極探索工程人才多樣化發(fā)展路徑，開展工程教育培養(yǎng)模式的多元化探索。要培養(yǎng)出既能滿足現(xiàn)有技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的不同發(fā)展需求，又能夠引領(lǐng)新技術(shù)與新產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的不同類型的工程人才，更要聚焦特色社會主義建設(shè)需求，也要為國際競爭提供充足的人才支撐。同時，在培養(yǎng)過程中要貫徹以人為本，堅持以學(xué)生為中心，尊重個體差異與學(xué)生興趣，促進(jìn)學(xué)生多樣化的職業(yè)發(fā)展。