在世界新(xīn)一轮科(kē)技革命和产业变革中，第四次工业革命的发展给高校工程实践教育带来了新(xīn)的挑战。但工科(kē)教育想要跳出传统教學(xué)模式窠臼，还存在若干问题。面对工科(kē)人才培养困局，高校管理(lǐ)者和教师也在不断寻求解题思路，在探索的过程中发现问题，解决问题。

习近平总书记指出，要培养大批卓越工程师，努力建设一支爱党报國(guó)、敬业奉献、具有(yǒu)突出技术创新(xīn)能(néng)力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍。

為(wèi)此，记者采访了多(duō)位与工科(kē)教育相关的教育工作者，共同探讨如何实现这一目标。

學(xué)生：解决实际问题的能(néng)力必须增强

自2017年教育部推进新(xīn)工科(kē)建设以来，“复旦共识”“天大行动”“北京指南”……各种各样的解题思路都在被探索着。首先聚焦的点，就是如何培养學(xué)生发现与解决工程问题的能(néng)力。

“对工科(kē)教育而言，仅仅靠理(lǐ)论课培养不出拔尖创新(xīn)人才和卓越工程师，一定要重视工程训练。”华中科(kē)技大學(xué)工程实践创新(xīn)中心书记李昕对记者说。

从卓越工程师能(néng)力培养的角度上看，传统以理(lǐ)论為(wèi)主导的工程教育重理(lǐ)论轻实践，导致毕业生的工程创新(xīn)能(néng)力缺乏。

李昕认為(wèi)，解决工程技术问题，需要综合运用(yòng)多(duō)种专业知识。工程教育绝不能(néng)满足于专门知识和具體(tǐ)经验的纵向累积，必须有(yǒu)意识地将各类知识融会贯通，构成有(yǒu)机的知识网络。

另外，學(xué)校还要面向工程实际，保障耗材投入，“以真刀(dāo)实枪磨炼人”。

“考核一所高校重不重视实践环节，要看它真正用(yòng)在學(xué)生身上的实践耗材是多(duō)少。要看學(xué)校财務(wù)报表，每年學(xué)生实践耗材究竟花(huā)了多(duō)少钱。”李昕说，“坚持生均耗材经费投入是衡量实践教學(xué)是否得到保障的重要指标，要让大學(xué)生有(yǒu)足够的工程训练机会。”

在西安交通大學(xué)，未来技术學(xué)院為(wèi)破解工科(kē)人才培养困局，探索出了一条创新(xīn)路径：让企业的研究中心扎根在校园，企业来命题，让工程技术人才和教师、學(xué)生共同解题，推动理(lǐ)论化和工程化结合。

西安交通大學(xué)未来技术學(xué)院执行院長(cháng)王小(xiǎo)华对记者说：“要在‘枪炮声’中研究真问题，开展真科(kē)研，产出真成果，通过有(yǒu)组织科(kē)研，用(yòng)‘科(kē)學(xué)家+工程师’联合模式在科(kē)技创新(xīn)实践中培养创新(xīn)人才。”

王小(xiǎo)华认為(wèi)，产教融合是一个國(guó)家性命题，一部分(fēn)企业家有(yǒu)情怀、有(yǒu)意愿，那么學(xué)校要想办法引进企业，引入投资，让企业人员、教师、學(xué)生能(néng)够形成合力，促进前沿科(kē)學(xué)问题取得突破。

如何培养工科(kē)學(xué)生解决实际问题的能(néng)力？四川大學(xué)教務(wù)处一位教师告诉记者，四川大學(xué)做过系列探索，比如创建产业特區(qū)计划，让企业提供“命题作业”，由老师进行问题拆解，让本科(kē)生组建团队用(yòng)现有(yǒu)的知识去解决，在破题之中理(lǐ)解前沿产业的需求。此外，围绕卓越工程师培养计划，學(xué)校会定期安排學(xué)生去往長(cháng)三角等经济发达地區(qū)实习，感知产业最前沿的发展情况。

南方科(kē)技大學(xué)系统设计与智能(néng)制造學(xué)院副院長(cháng)、讲席教授周利民(mín)同样在思考，创建什么样模式，或者是什么样新(xīn)的體(tǐ)系，可(kě)以不同于传统工科(kē)的培养模式，有(yǒu)效培养學(xué)生解决实际问题的能(néng)力。他(tā)向记者介绍了南科(kē)大在工程教育改革方面进行的实践。

据周利民(mín)介绍，南科(kē)大系统设计与智能(néng)制造學(xué)院于2018年底成立，在设定整个培养方案时，立足教育的根本规律，融入工程的本质属性，将“在多(duō)學(xué)科(kē)融合中实现工程知识与综合能(néng)力的同步培养”的人才培养理(lǐ)念贯彻到课程建设、教师教學(xué)、學(xué)生评价的每一个环节；為(wèi)复合型领军人才的培养创造一个设计与工程深度融合、理(lǐ)论与实践交替进行、知能(néng)与价值融会贯通的物(wù)理(lǐ)与心理(lǐ)环境。

该學(xué)院的项目引导式教學(xué)颇有(yǒu)特色：每门专业课，都要求教师用(yòng)项目或产品当中的结构、功能(néng)，与这门课主要知识点连接起来，教师要花(huā)时间设计项目。但这种模式并非一个项目一门课，项目有(yǒu)课程项目，也有(yǒu)综合项目，后者即几门课合起来做一个项目。

周利民(mín)给记者展示的项目范例中，包括轮椅、专门為(wèi)女性设计的自行車(chē)、自动喂养牛犊的机器人等等。在他(tā)看来，新(xīn)的工业革命催生多(duō)學(xué)科(kē)交叉融合，这些交叉融合又(yòu)促使一些新(xīn)的技术，以AI為(wèi)代表，颠覆性地“对工程教育产生了的影响”。在这种情况下，學(xué)生入學(xué)时选择了感兴趣的方向，毕业的时候，这个方向可(kě)能(néng)就已经不再是其感兴趣的。

“通过多(duō)學(xué)科(kē)融合、产教深度融合、专业化，三阶段培养工业设计的人才。”周利民(mín)说。

教师：传统的教學(xué)模式必须改变

天津大學(xué)化工學(xué)院教授、新(xīn)工科(kē)教育中心办公室主任夏淑倩提到了一种情况：有(yǒu)的學(xué)生宁愿选择有(yǒu)固定答(dá)案的、更容易得高分(fēn)的考试方式，也不愿意进竞争性平台。

“应试教育模式下成長(cháng)起来的學(xué)生，也以考试的评价為(wèi)准，所以有(yǒu)些學(xué)生高考也许考得还不错，但是你把他(tā)放到多(duō)學(xué)科(kē)交叉融合、项目式教學(xué)的平台上，他(tā)也未必适应。还有(yǒu)的學(xué)生觉得，自己付出很(hěn)大的努力，到最后也许學(xué)到真本事了，但是拿(ná)不到保研资格，他(tā)也会很(hěn)纠结。这是我们做项目式教學(xué)以来，很(hěn)多(duō)學(xué)生，甚至是高分(fēn)入选的學(xué)生，存在的一些困惑。”夏淑倩对中青报·中青网记者说。

在新(xīn)工科(kē)改革的这5年中，夏淑倩发现，一些學(xué)生希望要标准答(dá)案，希望奔着这个标准答(dá)案去努力學(xué)，可(kě)以得高分(fēn)，得了高分(fēn)以后就可(kě)以保研，然后一路顺畅地走下去。

对于这个问题，天津大學(xué)化工學(xué)院的“解题思路”是，设立新(xīn)工科(kē)本研贯通领军班，取消过去按照百分(fēn)比给予保研指标的方式，改為(wèi)“绝对分(fēn)”模式。學(xué)生所學(xué)课程最终平均分(fēn)达到某个值，即可(kě)获得保研资格，“鼓励學(xué)生之间互相合作，养成团队合作的习惯，而不是互相拆台”。两届學(xué)生的试点效果显示，这几个班的學(xué)风“非常好”，一起参加竞赛，一起完成项目。

但夏淑倩坦承，之所以能(néng)够在化工學(xué)院进行试点本研贯通班，是因為(wèi)天大化工本身就是优势學(xué)科(kē)，师资力量较强，本身體(tǐ)量也比较大，有(yǒu)底气拿(ná)保研指标进行资源上的倾斜。

“所以现在还只能(néng)算是试点，有(yǒu)各种各样的限制，还正在进行制度等方面的探索。”她说。

工程实践教育在发展的道路上，不断遇到新(xīn)问题，这些问题也不断被想方设法解决着。在这个过程中，每个人都像是在摸着石头过河。比如，项目报告是否能(néng)彻底取代毕业论文(wén)？新(xīn)工科(kē)背景下的专业认证标准，也还没能(néng)完全达成共识。

在考核方式方面，南科(kē)大系统设计与智能(néng)制造學(xué)院也进行了“大胆”且“比较彻底”的改革，即取消期末考试，“用(yòng)过程式的考核方式，代替了总结形式的考试”。

据周利民(mín)介绍，教师团队组成是多(duō)學(xué)科(kē)背景的，其中专任教师负责授课，项目工程师团队辅导學(xué)生的项目实践，上课过程中有(yǒu)學(xué)生担任助教，高年级學(xué)生或者研究生会跟着低年级學(xué)生做项目，同时也对學(xué)生进行考核。

新(xīn)工科(kē)的學(xué)生每隔一到两周会进行一次考核，评估主體(tǐ)是教授、项目工程师、助教与學(xué)生互评；评估内容包括知识获取、思维技巧、學(xué)习动机、动手能(néng)力、态度责任、沟通能(néng)力、项目执行等7个部分(fēn)；评估工具包括随堂测试、项目汇报、项目视频，课堂作业、课堂表现，以及读书筆(bǐ)记。

每次考核都会给學(xué)生反馈成绩雷达图与教师评语，告知每位學(xué)生學(xué)业表现，并有(yǒu)针对性地给出建议。

“老师怎么教是一个很(hěn)重要的问题。”周利民(mín)认為(wèi)，新(xīn)工科(kē)改革后，老师在课程教學(xué)中更多(duō)是要帮助學(xué)生形成创造性思维、扩展视野，在项目式教學(xué)中关联知识，而不是聚焦在繁琐的知识点灌输上。

原始的讲课方式在改变，教师的角色也在慢慢转变為(wèi)“教练”甚至“导游”，给學(xué)生指出方向，鼓励學(xué)生自學(xué)。

“每年做项目汇报时，当我们看到學(xué)生做的产品有(yǒu)一些结构是课程没有(yǒu)教过他(tā)们的，但他(tā)们自學(xué)然后用(yòng)到了，我们就会特别高兴。”在第58·59届中國(guó)高等教育博览会上，周利民(mín)感慨，“项目式教學(xué)的场景和环境，给學(xué)生提供了锻炼能(néng)力的机会，所以我们要做的就是给他(tā)们创造这样的环境。”

在这种老师和學(xué)生“零距离接触”的实践教學(xué)模式中，老师需要全程陪伴，因材施教，频繁反馈，周利民(mín)也承认，这需要老师们“花(huā)非常多(duō)的时间”。

在天津大學(xué)，项目式教學(xué)的结业成果也包括项目报告，每个人的贡献都要在其中呈现。在夏淑倩看来，整个过程中谁投入多(duō)，谁贡献大，需要老师去“实时关注”。

“老师的投入就非常重要了，”她说，“在项目式教學(xué)这种人才培养过程中，老师的工作量是巨大的，和传统的带着一个课本去上课，上完课就出一张闭卷的考试卷子这种模式，投入是明显不一样的。”

在这种情况下，如何量化老师的工作量，怎样正确评价老师的投入，也成為(wèi)“非常关键”的问题。

“如果工科(kē)老师只是追求发表论文(wén)，带着研究生去发表论文(wén)，要简单得多(duō)，因為(wèi)这样老师只需要和几个研究生去攻克一个问题就可(kě)以了。然而工科(kē)老师要投入教學(xué)，复杂程度就要大得多(duō)，影响因素更多(duō)。”

一方面，學(xué)校需要鼓励老师投入教學(xué)，另一方面，學(xué)校也需要面临“工科(kē)老师到底具不具有(yǒu)自己解决复杂工程问题的能(néng)力”，用(yòng)夏淑倩的话来说，即“能(néng)不能(néng)教好的问题”。

夏淑倩提到，事实上，不同學(xué)校都用(yòng)不同的方法在尝试解决这个问题，许多(duō)學(xué)校都设置了专门投入工程教育改革的老师，设计了新(xīn)的工作量化方案。但在夏淑倩看来，目前这些解决方案，都只能(néng)算是改革过程中的“一点举措而已”，暂时还都不具备大面积推广的普适性。

“只能(néng)算是试点，还需要更多(duō)的管理(lǐ)制度和體(tǐ)制机制的改革。”她说。

學(xué)校：管理(lǐ)模式必须重新(xīn)进行顶层设计

用(yòng)李昕的话说，既不能(néng)用(yòng)昨天的知识培养明天的建设者，也不能(néng)用(yòng)一成不变的教學(xué)方案教育全校不同专业的學(xué)生。

据介绍，目前华中科(kē)技大學(xué)工程实践创新(xīn)中心有(yǒu)4个实验室21个車(chē)间。面向全校各专业一、二年级本科(kē)生开设的“工程训练”课程是通识性实践教學(xué)，也是工程实践教育必修课程，其课程结构由工艺基础训练和综合集成训练两类教學(xué)环节组成。其中，工艺基础训练设有(yǒu)36个实践项目，占课程总學(xué)时的三分(fēn)之二，综合集成训练则包括25个实践项目，3到5个學(xué)生组团自选不同项目。

教學(xué)实施方案按院系专业定制，不同院系不同专业的“工程训练”课程大纲各有(yǒu)不同；各专业可(kě)在规划學(xué)时总数内选择个性化的工艺训练单元组合，學(xué)生可(kě)在限定项目类型中分(fēn)组自选工程训练综合项目。

最终，“一院一方案，一生一课表”。

在前不久召开的第58·59届中國(guó)高等教育博览会上，天津大學(xué)党委常委、副校長(cháng)马新(xīn)宾以未来智能(néng)机器与系统平台和智慧流程工业和产品工程两个校级新(xīn)工科(kē)培养為(wèi)例，分(fēn)享了一些经验。

如今，天津大學(xué)的工科(kē)新(xīn)生从入學(xué)开始就要接受项目式教學(xué)，先“解决自主學(xué)习转变”的问题，然后“培养在工程上的严谨态度”，提升其分(fēn)析、决策能(néng)力以及团队协作能(néng)力。到了大四，则是把科(kē)研和毕业项目结合，让學(xué)生學(xué)会如何解决复杂工程，综合培养他(tā)们的创新(xīn)能(néng)力。而在进行这些改革之前，學(xué)生在大一大二的阶段，都是按部就班學(xué)习基础课程，等到大三大四才会接触一些项目。

“目前我们新(xīn)工科(kē)建设项目的课程體(tǐ)系已经覆盖了學(xué)校70％的课程，我们希望进一步深度融合，让每个學(xué)生能(néng)够享受新(xīn)工科(kē)改革的成果。”马新(xīn)宾说。

马新(xīn)宾提到，天津大學(xué)未来智能(néng)机器与系统平台有(yǒu)一门“设计与建造”课程，正是為(wèi)落实天大新(xīn)工科(kē)建设方案而开设的。这门课程在天津大學(xué)新(xīn)工科(kē)教育中心主任顾佩华院士的指导下，由机械控制管理(lǐ)等學(xué)科(kē)的老师组成授课团队，面向大一上半學(xué)期的新(xīn)生，是一门项目式课程。

“老师要进行集體(tǐ)备课，學(xué)生在实践中锻炼团队协作沟通。当然，在考核过程中我们也用(yòng)了新(xīn)的方法，比如设计方案的陈述、过程的报告、产品的展示，都有(yǒu)不同比例来體(tǐ)现。”马新(xīn)宾介绍说。

马新(xīn)宾还介绍了“天大方案”实施以来的另一个成功范例，即“海陆空智能(néng)无人系统的安全巡查平台”。

天津大學(xué)海陆空智能(néng)无人系统安全巡查平台新(xīn)工科(kē)毕业设计项目，是天大跨學(xué)院、跨學(xué)科(kē)、跨专业团队开展的一次毕业设计项目。在教務(wù)处统一要求和管理(lǐ)下，由新(xīn)工科(kē)教育中心牵头，这一项目依托天津大學(xué)无人驾驶交叉中心，由多(duō)个學(xué)院的教师和管理(lǐ)人员共同参与。

5辆无人驾驶全地形車(chē)、5条无人驾驶快艇、10架无人机，共同组成了这个海陆空协同无人探测与追踪平台。在经历了将近5年滚动建设后，它能(néng)够对天大新(xīn)校區(qū)全域全天候进行安全和环卫方面的监控与快速响应。整个项目设6个研究方向，每个方向设3到5个研究任務(wù)，共24个研究任務(wù)。

不过，新(xīn)工科(kē)的“天大方案”实施以来也遇到了一些问题。夏淑倩告诉中青报·中青网记者，目前，多(duō)學(xué)科(kē)交叉融合在实践中仍然存在一定困难。學(xué)校的传统管理(lǐ)模式以院系為(wèi)单位，在全校范围内大规模推广學(xué)科(kē)交叉的话，需要对管理(lǐ)模式重新(xīn)进行顶层设计。“人事考核、组织模式等等，各方面都需要考虑。”她说。

“过去我们學(xué)生學(xué)一个专业，或者學(xué)一个技术，可(kě)以吃一辈子，将来这个可(kě)能(néng)是做不到的。”周利民(mín)认為(wèi)，未来社会对人才的需求是动态的，大學(xué)教育应当做到的是，能(néng)够帮助年轻一代在未来激荡的产业革命时代不沮丧，不迷茫。（记者 张渺 见习记者 杨洁）