适应卓越工程师培养要求的合作项目课程
摘 要：回归工程实践是当前高等工程教育改革的热点之一。为此，国家实施了“卓越工程师教育培养计划”，高校与企业联合培养卓越工程人才。在此过程中，开发适应卓越工程师培养要求的课程，是实现人才培养目标的必然要求和重要途径。本文尝试对合作项目课程开发进行研究，并就其原则、内容、结构、方法、评价和保障等方面进行阐述。
关键词：工程教育;合作项目课程;卓越工程人才;课程开发
“拥有最好工程人才的国家占据着经济竞争和产业优势的核心地位”，这是美国工程院院长查尔斯·韦斯特的名言。事实上，很多国家都在国家战略高度实施工程技术人才的教育培养。20世纪90年代，美国麻省理工学院（MIT）提出了极具影响力的工程教育改革理念——回归工程。“回归工程”的核心在于“回归工程实践”，这已经成为我国高等工程教育改革的热点。国家实施“卓越工程师教育培养计划”，其核心是要建立社会主义市场经济条件下的现代高等工程教育体系，形成高校和行业企业联合培养工程人才的新机制。为此，高等工程教育要着力培养一大批面向工业界、面向世界、面向未来，创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。然而，担负人才培养重任的高校受制于落后的教学理念、陈旧的课程设置、乏力的实践教学，无法适应工程技术人才培养的新形势、新要求。笔者希望能从开发一种新的创新实践类课程着手，摆脱传统课程设置（特别是工程类专业课程）的弊端，追求“工程包容科学之真、人文之善和艺术之美”，从而有利于更好地实施卓越工程师培养。
一、目前工科专业课程的短板
课程是实现人才培养目标、完成教学计划的重要载体，也是改革教学方式的展示平台。然而，高校现有课程设置普遍不能满足“卓越工程师教育培养计划”对于人才培养的具体要求。
1.按照学科专业划分安排的课程设置，弱化了学生的知识、能力、素质构建
尽管自20世纪90年代以来，我国对工科专业的设置进行了大幅度的改革，但是工科专业设置仍然存在“偏细过窄”的问题。这直接导致了工科专业课程设置的划分过细、内容过窄，缺少综合型的课程，导致学生越学知识面越专，越学能力面越窄，缺乏综合知识、综合能力和综合素质。按照专业划分设置的课程致使学生学习的知识具有很强的专业约束性，意识、能力、素质等要素与知识之间难有协调的发展，学生很难实现跨专业的工程实践合作。按照美国工程教育界提出的大工程观的哲学思想，高等工程教育应当是以责任意识为导向的操作综合、价值综合和审美综合的统一，是思维整体性和实践可行性的统一，是工程与科学、艺术、管理、经济、环境、文化的统一。卓越工程师的培养必须致力于达到涵盖意识、道德、知识、能力、素质等方面的各项人才培养标准。
2.按照科学知识体系安排的课程内容，约束了学生的工程实践能力培养
我国大学生在进入大学学习之前，接受的是按照知识体系安排的12年的课程教学，如理科生多接受数、理、化、生等理论课程的学习。这些课程的教学内容几乎都是理论性、知识性的，虽然也有如物理实验、化学实验、生物实验等实践环节，但多是验证性的基础实验。进入大学工科专业学习后，首先接触的是高等数学、大学物理、基础化学等公共基础课程，这些课程理论性强，仍然按照知识体系安排教学内容，侧重于知识传授，实践教学环节相对偏少。这就给学生造成一种错觉，一种对工程的认知错觉，对工科专业学习方式的错觉，很多学生很难跳出这种在知识体系下接受课程学习的束缚。因此，进入专业课程学习阶段，本该受到重视的实践教学环节，并没有受到广大工科专业学生的足够重视。这是意识和观念的问题，也是长期的学习行为习惯使然，更是传统课程安排造成的理论与实践的硬性脱节。客观的现状是学生学习专业理论知识学得快，忘得也快，毕业的时候还有多少知识是自己的？这个责任不应该全部由学生来承担，主要是由于学校缺少真正有效的工程实践教育平台、缺少工程实践教育载体，致使学生缺少工程实践的锻炼。
3.按照传统授课方式组织的课程教学，限制了学生的学习行为改变
受到长期的理论课程和单一教学方式的影响，学生已经习惯了被动的接受知识。这种相对单向的灌输式教学方式，以传授课本知识为主要目标，以理论知识考试为主要考核评价方式，学生多成为学习的被动方。学生长期被动式学习的结果，就造成了目前大学生普遍缺乏学习热情，缺乏自主学习的意识，其能力、素质水平与所掌握的科学文化知识水平不匹配。如果把课程考试成绩比作“鱼”，把自觉学习的生活方式比作“渔”，那么少数具备较强学习自觉性的学生，尚能做到重“鱼”并习“渔”;大部分学生只图拿个大学毕业证书，他们求“鱼”但轻“渔”;另一部分学生则彻底放弃，弃“鱼”且斥“渔”。这样的现状与我们理想中的教育教学目标是背离的。
二、合作项目课程适应卓越工程师培养要求
开发合作项目课程，是进一步深化教学改革和课程改革，适应卓越工程师培养的必然要求和可靠途径。
1.合作项目课程的概念
所谓合作项目课程，笔者特指为了更好地实施“卓越工程师教育培养计划”，有效提升大学生工程实践能力，顺应当前国际高等工程教育的发展趋势，高校结合自身工程教育背景和特点，将具有真实工程背景的研究项目进行适当调整，设计成为以学生团队合作开展自主式研究和学习为主要形式的实践性课程。
2.合作项目课程的特征
（1）实践特征。培养面向工业界的卓越工程师，就要求高等工程教育主动适应社会的诉求，以合作项目课程为纽带，切实提高学生解决实际工程问题的能力。这些项目选题都是合作企业参与、校企导师团队联合开发的，融入了真实的工程案例教学，具有很强的工程背景和工程实践性，顺应了强化实践教学的基本要求。学生在合作研究的过程中，通过大量的实践教学环节，得到充分的训练，能够适应工业界和企业雇主的需求，为中国特色新型工业化发展服务，为国家经济社会可持续发展服务。
（2）开放特征。培养面向世界的卓越工程师，就要求高等工程教育为“走出去”战略服务，以合作项目课程为平台，培育学生的国际视野和尊重多元文化的博大胸怀。在经济全球化、信息化、网络化的当今世界，科学技术快速发展，经济结构不断调整，只有课程与世界接轨，才能够为工业界开拓国际市场培养具有国际竞争能力的工程技术人才。
（3）创新特征。培养面向未来的卓越工程师，就要求高等工程教育大力开展创新教育，以合作项目课程为载体，培养学生批判性思维和跨学科思维，增强学生的创新精神和创新能力。美国加州理工学院教授冯·卡门曾说过：“科学家研究已有的世界，工程师创造未有的世界。”围绕合作项目，组成跨学科专业的学生合作团队，进行合作研究，强调合作式的工程实践能力培养带动自主式的专业知识学习，有利于培养能够适应和引领未来工程技术发展方向的工程师。
（4）文化特征。按照卓越工程师人才培养标准，学生应当在意识、道德、知识、能力、素质等方面协调发展。合作项目课程是一种人性化的课程，涵盖了工程教育的技术目标和社会目标两个方面。工程教育的技术目标是培养学生成为一个拥有出色专业技术的工程师;工程教育的社会目标是发展学生的领导才能，灌输深层意识的职业道德，以及发展个人的一般教育。合作项目课程也可以理解为一种强调学生“硬能力”与“软能力”协调发展的课程。通过设置合作项目课程，可以推动以理工科为主的大学进一步重视人文素质教育，将人文社会科学、自然科学同工程科学技术有效融合，实现广博的人文通识教育和专门的工程技术教育齐头并进。
3.合作项目课程的优势
首先，有利于协调科研与教学的关系，推动科研反哺教学。科研与教学互相促进，共同发展，有利于高校更好地提升整体办学水平。科研反哺教学是科研助力教学，把科研优势转化为教学优势，带动教学质量提升的一把“金钥匙”，主要体现在四个方面：一是依托科研资源优势，建立学生科研实践制度，促进实践创新人才培养;二是将科学技术研究领域的先进成果转化成教学内容;三是将科学技术研究领域的成熟方法融入教学活动;四是将科学技术研究领域的仪器设备提供给学生进行实践创新活动。合作项目课程强调科研实践训练，能够实现科研与教学的紧密结合。
其次，有利于协调学校与企业的关系，促进校企联合培养。建立企业定期向学校发布产品市场调研、产品设计开发、工艺流程改进等课题的机制，学生“真题真做”，培养解决实际问题的能力。学生可以在企业学习企业的先进技术，感受企业真实的生产生活状况和先进文化，深入开展工程实践活动，培养职业精神和职业道德。合作项目课程强调工程背景，真题真做，能够实现学校与企业的深入沟通合作。
再次，有利于协调工程技术与工程文化的关系，深化大工程观教育。大工程观将科学、技术、非技术因素融为一体，形成完整的工程活动系统，既改造环境又保护环境，还要促进环境的可持续发展。在注重工程技术本身的同时，重视对整个工程系统的研究，把非技术因素作为内生因素加以整合，引入工程活动。既通过大工程观教育，给学生以充分的时间思考和参与社会活动，引导他们发挥主动精神。合作项目课程强调技术的专业性和知识的综合性，能够实现学生工程技术水平与工程文化水平的同步提高。
最后，有利于协调学生知识学习与能力培养的关系，形成以能力培养带动知识学习的新模式。工程教育的特殊性在于其实践性，亟须建立起一种以能力培养带动知识学习的新的学习模式。合作项目课程强调学生在实践过程中，围绕课题自主学习相应的专业知识，能够实现学生文化知识和实践创新能力的协调发展。
三、欧美发达国家项目类课程的借鉴
当前欧美发达国家的工程师培养主要分为两种模式：一是“欧洲”模式，这种模式以法国、德国为代表。该模式偏重于大学生在校学习期间就需要完成工程师的基本训练，毕业时获得工程师证书（是一种职业资格）。二是“华盛顿协议”成员模式，这种模式以美国为代表。该模式强调大学生在校期间接受工科基础教育，毕业后接受由社会提供的工程师职业教育，需要通过职业资格认证后成为工程师。无论属于哪种模式的学校，都十分重视以项目方式实施教学，提高学生工程实践能力。以巴黎高科、中央理工学校等为代表的法国工程师学院在项目课程设置上非常注重与企业的结合、与工程实际的结合。学校与企业共同制订课程;聘用经验丰富的企业工程师、技术人员担任授课教师;让学生实际参与一项正在进行的来自企业的工程任务，通过团队合作，处理实际问题。美国麻省理工学院和斯坦福大学不仅在课程设置方面要求学生学习自然科学、社会科学、沟通课程、工程学基础等较为广博的知识，而且提高以项目形式的课程在课程体系当中的地位。例如麻省理工学院通过本科实践导向计划和本科研究导向计划开设相应的项目研究课程，斯坦福大学开设有工程多样性研究项目课程和技术投资项目课程等。下面从法、美两国高校设立项目类课程的课程目标、课程基础和课程教学方式三个方面加以说明。
1.课程设计的目标，深化跨学科合作能力的培养
在课程设计上强调学科交叉、知识融合、技术渗透，将自然科学、工程技术同人文社会科学有机结合，引导和培养学生不但要掌握工程技术，理解工程的背景和文化，还要了解工程技术的演化发展，了解工程与政治、经济、历史、法律、社会、生态环境之间的相互关系等。
2.课程设立的基础，优化基础科学课程的学习
设立项目课程，强调实践，并不意味着基础科学和工程基础等理论课程的地位和要求降低。与之相反，法、美两国高校依据工程人才培养的要求，推动基础科学核心课程朝多样化、多层次化的方向发展，特别强调提高数学科学等自然科学的教学要求，力求基础科学核心课程的品质优化。
3.课程教学的方式，强化适应信息化要求的实践
在实践方式上，重视培养和锻炼学生运用信息技术手段开展工程实践。法语组织机构信息技术应用中心的研究表明：所谓的“C一代”（成长于无线科技新世界的一代人）将在网络与键盘的世界里深刻影响到未来的经济与政治。因此，法国的工程师学院在人才培养过程中，将信息技术水平的提高与工程实践能力的提高紧密结合起来，充分运用信息技术开展工程实践教学，促进科研教学成果加速转化为生产力。
四、合作项目课程开发的研究
1.原则
一是“真”——选题要真，具有真实工程背景或者与实践教学环节有机结合。
二是“广”——受众宜广，面向跨学科、跨专业学生组成的合作团队。
三是“新”——功能求新，实现课程教学功能由单一知识传授向能力培养引领知识学习转变。
2.内容
开设合作项目课程，应当将现有实践教学环节（如：开放性实验、科研训练、学科竞赛、毕业设计等）进行有机整合，在人才培养标准的指导下，科学设计课程内容，强化学生实践能力、创新能力、团队协作能力的培养。
（1）依托创新实验项目建设合作项目课程。可以结合校内开放性实验、科研训练、毕业设计等教学活动，整合开发合作项目课程;将课外实践教学环节纳入教学计划;将离散的实践教学环节固化成课程。
（2）依托学科竞赛项目建设合作项目课程。可以针对国内外高水平赛事开发合作项目课程，一方面是实施教学的过程，另一方面也是培育参赛作品的过程。
（3）依托企业真实项目建设合作项目课程。可以与企业合作，扩大合作范围，深化合作内涵。依托企业真题，校企双方导师共同调整难度，共同设计教学方案，共同建设适合本科生完成的合作项目。
3.结构
合作项目课程可以作为模块课程进行开发，供学生自主选择修读。为了扩大受众，每一门合作项目课程可以分解为若干子项目，每个子项目可以由不同的合作研究团队选择开展研究性学习。注意项目团队要跨学科、跨专业进行组合，指导教师要针对不同项目团队开展课程教学具体指导。
4.方法
（1）项目管理法。项目就是具有相对独立性的客观存在的工作任务模块。项目不是抽象的，是建立在工作任务相关的标准基础上的，以解决明确的实际问题为核心。开发合作项目课程，真实地按照项目管理的流程、规则、要求，实施课程教学、管理与评价。
（2）学科交叉法。学科交叉就是跨学科、跨专业，强调跨学科、跨专业的学生组成合作团队修读合作项目课程。只有这样的课程，才能体现学生团队的合作性，才能让学生对工程的系统性进行亲身体验。
（3）研究调查法。负责合作项目课程的指导教师，应当深刻剖析本专业在工程人才培养环节中存在的现实问题，在汲取国际、国内工程教育的成功经验和新思路、新理念的基础上，结合学校专业人才培养标准，大力创新教学内容，大胆改革教学方法，有效实施教学过程。
5.评价
（1）过程评价。考核重心由考核结果转移到考核实践过程，并考核学生在实践过程中相关知识的自学情况。
（2）交流评价。课程过程中定期开展合作项目工作进展交流，通过阶段性工作任务的完成情况对学生分别进行考核。
（3）答辩评价。课程结束后，通过项目验收答辩，对学生分别进行总体评价。
6.保障
（1）经费保障。以真实工程为背景开发的合作项目课程，需要有力的经费支持。这种开发经费可以按照项目化管理模式申请，不必千篇一律。
（2）制度保障。需要建立一套完整的课程开发制度、选课办法、项目管理办法、考核评价制度等，规范运行。
（3）师资保障。需要培养一批具有企业工程实践背景的专职教师，同时聘请企业技术骨干担任兼职教师，共同负责开发、实施和评价合作项目课程。
五、合作项目课程开发的实践
实践才是工程专业的根本。南京理工大学一贯重视人才培养，致力于通过合作项目课程开发，推动工程教育改革，提高工程人才培养质量。
首先，在“卓越工程师教育培养计划”试点专业中开设合作项目课程，提高工程人才培养质量。在深入研究和充分论证的基础上，学校从2012年开始实施工程创新合作项目课程开发计划，建立合作项目课程规范和开发机制，凝练工程领域的最新成果和发展，重视多学科交叉融合，将企业先进的工程思想和理念引入项目课程，强化探索性和研究性学习，通过项目课程培养学生解决工程实践问题的能力。
其次，学校实施本科生科研训练“百千万”计划，将本科生科研训练纳入培养计划，成为所有本科生的必修课程。卓越计划试点专业强化了科研训练任务，加强了与工程实践的联系，将企业工程实践中出现的生产、技术、管理等方面的新问题提炼出来作为训练项目，提高学生解决实际工程问题的能力。为此，学校专门制订了《南京理工大学关于接受企业向大学生发布研究课题的暂行办法》，鼓励企业参与人才培养。
最后，工程训练类合作项目课程开发建设等相关工作已经实施，进展顺利，初显成效。面向进入“卓越工程师教育培养计划”的学生，开发完成了电子信息综合实验、机械工程综合实验等工程训练类合作项目课程。
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[责任编辑：余大品]