摘要：面對科學(xué)理論主導(dǎo)工程教育導(dǎo)致偏離工程實踐的現(xiàn)實困境，歐林基金會以戰(zhàn)略的遠見創(chuàng)辦了一所旨在創(chuàng)新傳統(tǒng)工程教育的新型學(xué)院。它改變了工程教育“先基礎(chǔ)后專業(yè)”“先理論后實踐”的傳統(tǒng)，以工程實踐為主導(dǎo)，從塑造工程創(chuàng)新人才的需要出發(fā)，通過全學(xué)程地實施“課程+項目”的培養(yǎng)模式，對傳統(tǒng)的工程教育進行革命性的變革。學(xué)生通過在項目實踐中跨學(xué)科團隊學(xué)習(xí)，在提高自主學(xué)習(xí)和動手設(shè)計建造能力的同時，跨學(xué)科思維能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、團隊合作能力、全球視野和倫理道德也得到同步提升。歐林工學(xué)院獨樹一幟的工程教育改革已經(jīng)取得顯著成效，推動了工程教育從工程科學(xué)范式向工程實踐范式的轉(zhuǎn)變，不僅引領(lǐng)了美國乃至全世界工程教育改革與發(fā)展的方向，也對我國新工科建設(shè)具有非常重要的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：歐林工學(xué)院;回歸工程實踐;基于項目的教與學(xué);工程教育范式

富蘭克林·W·歐林工學(xué)院（以下簡稱Olin）始創(chuàng)于1997年，2002年正式招生，只舉辦小規(guī)模本科精英教育，在校生僅有300多人，師生比1∶8，不設(shè)院系，僅開設(shè)電子與計算機工程、機械工程和工程+方向（如工程+生物工程、工程+設(shè)計、工程+機器人、工程+計算機科學(xué)、工程+計算生物學(xué)等）3個專業(yè)。[1]它是歐林基金會為了改革美國工程教育，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程人才而創(chuàng)建的工程教育“實驗室”。在這樣一所獨樹一幟的工程學(xué)院，每個人都致力于改變世界，他們對工程教育大膽的探索、改革所取得的成就令世界矚目，尤其是“以項目為基礎(chǔ)，以設(shè)計為中心”的工程教育模式，使其在工程教育界異軍突起、后來居上，無可爭辯地成為美國乃至全球工程教育改革的先鋒和楷模，在短短的20年里培養(yǎng)了一? 批與眾不同的工程師，贏得世界工程教育界和企業(yè)界的認可，迅速躋身于美國優(yōu)秀大學(xué)的行列，《普林斯頓評論》將其評為2020年度最有價值的學(xué)院，其創(chuàng)校校長理查德·米勒因此而榮獲2017年布魯克國際教育獎。麻省理工學(xué)院的一項調(diào)查表明，Olin已經(jīng)成為全球工程教育的領(lǐng)導(dǎo)者。[2]用哈佛大學(xué)克萊頓·克里斯滕森教授的話說，這是創(chuàng)新人才培養(yǎng)領(lǐng)域的一場顛覆性創(chuàng)新。截至2020年1月，它吸引了全球65個國家800多所大學(xué)致力于工程教育改革者來學(xué)習(xí)訪問，對世界工程教育產(chǎn)生了非常重要的影響。人們不禁要問，美國已經(jīng)有眾多全球最頂尖的工學(xué)院，如久負盛名的麻省理工學(xué)院、加州理工學(xué)院等，為什么還要建立這樣一所新的工學(xué)院，其目的是什么？它與傳統(tǒng)工學(xué)院有何不同，其教育理念、人才培養(yǎng)模式有什么特色？它改革成功的秘訣是什么？深入、系統(tǒng)地思考和回答這些問題對我國工程教育改革和新工科建設(shè)具有重要的借鑒意義。

一、歐林工學(xué)院工程教育新范式生成的邏輯基礎(chǔ)工程教育自古有之，歷史悠久。那時工程教育主要形式是師徒傳授的學(xué)徒制，師傅將純經(jīng)驗性技藝性的操作技術(shù)技能傳授給徒弟;工業(yè)革命以后，隨著現(xiàn)代工廠的出現(xiàn)，在大學(xué)里出現(xiàn)了體系化的現(xiàn)代工程教育，手工技能、工藝等實踐經(jīng)驗逐步提升到工程科學(xué)理論知識。大學(xué)將科學(xué)的理論與實踐相結(jié)合，大規(guī)模、分門別類地培養(yǎng)各種現(xiàn)代工程技術(shù)人才，有力地促進了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，與此同時，也形成了以學(xué)科為基礎(chǔ)、從理論到實踐的工程教育模式。這意味著數(shù)學(xué)和自然科學(xué)成為工程的基礎(chǔ)，工程是這些理論知識的實際應(yīng)用和轉(zhuǎn)化，工程教育也依循著從理論到實踐抑或理論與實踐相結(jié)合的路徑發(fā)展。如麻省理工學(xué)院的創(chuàng)始人威廉·巴敦·羅杰斯的工程教育理念是，不僅僅是傳授工藝技能，重要的是要為學(xué)生將來在工業(yè)生產(chǎn)部門工作打好科學(xué)理論基礎(chǔ)。于是，他將理論科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)的教育與研究結(jié)合起來作為辦學(xué)方向，培養(yǎng)理論型或科學(xué)型工程師，科學(xué)導(dǎo)向成為工程教育的主導(dǎo)思想。這一導(dǎo)向也改變了工程教育的教學(xué)內(nèi)容和方式——依賴于堅實的科學(xué)基礎(chǔ)、工程原理和分析能力的教學(xué)，培養(yǎng)過程強調(diào)教學(xué)與研究相結(jié)合，丟失了注重經(jīng)驗傳授的傳統(tǒng)，甚至將工程經(jīng)驗視為次等的、應(yīng)用性知識，形成了偏重理論的工程教育特色。尤其1960年代后，工程教育甚至忽視了實踐、經(jīng)驗等特性，使得“工程”與“科學(xué)”、“工程師”與“科學(xué)家”界限模糊，工程教育院校幾乎成為“工程科學(xué)家”的樂園。[3]它雖然推動了工程科學(xué)的進步發(fā)展，提高了工程師的職業(yè)地位，但20世紀末以來，由于這種工程教育模式忽視了學(xué)生動手設(shè)計和建造能力的培養(yǎng)，不斷受到社會各界的質(zhì)疑和批評，促使了西方發(fā)達國家對工程教育改革的理論研究和實踐探索，Olin就是在這一背景下誕生的。

·比較教育·歐林工學(xué)院：工程教育的一種新范式Olin的創(chuàng)建是源于歐林基金會致力對傳統(tǒng)工程教育弊端進行改革的設(shè)想。該基金會經(jīng)過充分地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在已有大學(xué)工學(xué)院里很難對傳統(tǒng)工程教育進行系統(tǒng)和徹底地改革。據(jù)統(tǒng)計，美國近300所傳統(tǒng)工程教育機構(gòu)中愿意做出徹底改革的不足25%。[4]而細枝末節(jié)性的修修補補又難以解決長期以來形成的危機，于是，他們決定另起爐灶創(chuàng)建一所全新的工學(xué)院，探索工程教育改革的新方向和新范式。為此，他們重新思考一個工程師意味著什么，受過工程教育意味著什么，怎樣的工程教育才能更好地促進工程的發(fā)展等等，創(chuàng)辦這所學(xué)校就是要探索這些問題的解決方案。Olin建立后，它將“為美國乃至全世界工程教育發(fā)展持續(xù)做出重大貢獻”[5]作為使命追求。在這樣的使命推動下，他們重新定義工程師并認為，工程師不是學(xué)者，學(xué)者總是問為什么，他們思考的是理論問題，而工程師則總是問為什么不呢？工程師動手造物，想象從不存在的事物，并想方設(shè)法、盡其所能去實現(xiàn)它。[6]其創(chuàng)校校長理查德·米勒教授明確提出“想前人不敢想、且能排除萬難去實現(xiàn)之”[7]的創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，以此來改變世界。它通過對工程教育進行設(shè)計再設(shè)計，探索工程教育的新范式，努力為工程教育改革闖出一條新路來。

工程教育改革離不開對工程本質(zhì)的追問。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，盡管科學(xué)與技術(shù)、技術(shù)與工程乃至科學(xué)、技術(shù)與工程不斷呈現(xiàn)一體化發(fā)展的趨勢，但工程與科學(xué)、技術(shù)畢竟是三個不同的概念，理清這三個不同的概念對科學(xué)認識工程教育的本質(zhì)有著重要意義。從科技哲學(xué)上看，科學(xué)是對未知世界客觀規(guī)律的探索，科學(xué)知識的基本形式是科學(xué)概念和科學(xué)定律，其核心是發(fā)現(xiàn);技術(shù)是對可行的方法、技巧或“機器”的發(fā)明，技術(shù)知識的基本形式是技術(shù)發(fā)明和技術(shù)開發(fā)，其核心是發(fā)明;而工程是改造世界的物質(zhì)實踐活動，工程知識主要包括調(diào)查工程的約束條件、確定工程目標、設(shè)計工程方案、作出工程決策、預(yù)見工程的后果、建造工程實體等，其核心是設(shè)計與建造。[8]即通過實踐做出實物或產(chǎn)品，而科學(xué)技術(shù)理論則是用于為實踐提供方向和某些原理性的支撐。由此我們可以看出，理論的作用只是工具性的。

由于工程是創(chuàng)造未有物、改造已有世界的建造活動，因而它具有創(chuàng)新性、實踐性、多學(xué)科性和效益性等特征，其中創(chuàng)新性是前提，實踐性是根本，多學(xué)科性是基礎(chǔ)，效益性是動力。工程正是在追求商業(yè)價值的驅(qū)動下所進行的綜合性創(chuàng)新實踐活動。工程的這些特性決定著工程教育的方向，只有依據(jù)工程本性作出的工程教育改革才能推動工程的發(fā)展和進步。工程教育界據(jù)此提出了“回歸工程”的工程教育改革思想，如朱高峰院士曾提出，“回歸工程”的實質(zhì)在于主導(dǎo)地位由實踐取代理論的變化，而并非課程數(shù)量、課時比例的調(diào)整。他還強調(diào)，理論課教學(xué)，也是要在實踐主導(dǎo)下理論與實踐相結(jié)合，真正讓理論教學(xué)接受實踐的主導(dǎo)。[9]突出實踐的主導(dǎo)地位，正是工程教育區(qū)別于傳統(tǒng)科學(xué)教育、復(fù)歸工程本質(zhì)屬性的關(guān)鍵所在。Olin的建立就是旨在探索出一條工程教育“回歸工程實踐”的道路。

在工程實踐活動中，專業(yè)技術(shù)知識無疑起著重要作用，關(guān)鍵是需要哪些知識，需要多少知識，什么時候需要，以及通過什么樣的方式和途徑去獲取這些知識。就拿萊特兄弟發(fā)明飛機來說，他們倆本來是自行車的修理工，以修理自行車為生，在萌發(fā)研制飛機的創(chuàng)意之時，既沒有高深的數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)理論知識，也沒有系統(tǒng)的航空動力學(xué)理論和機械設(shè)計理論等專業(yè)理論知識，然而，他們卻憑著好奇、激情和冒險精神，經(jīng)過上千次反復(fù)試驗、迭代，不斷在試驗中學(xué)習(xí)、探索，發(fā)明了人類夢想能飛上天空的飛機，把人類過去的夢想從神話變成了現(xiàn)實，使我們生存的巨大星球縮小成為一個小小的世界。這樣的事例還有從哈佛大學(xué)輟學(xué)創(chuàng)立微軟公司的比爾·蓋茨，在里德學(xué)院只上一學(xué)期就退學(xué)創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)造了蘋果帝國的史蒂夫·喬布斯。這些事例證明人的創(chuàng)造力生來俱有，專業(yè)知識不是創(chuàng)新的關(guān)鍵性問題。有研究表明，工程專業(yè)畢業(yè)生未來職業(yè)生涯所取得的成就與所學(xué)課程數(shù)量、考試分數(shù)并不呈顯著的正相關(guān)。如美國卡耐基梅隆大學(xué)對其1990年以前的畢業(yè)生進行跟蹤調(diào)研還發(fā)現(xiàn)，上課越多的學(xué)生所取得成就甚至越差。[10]這個結(jié)論雖然不能被常人所接受卻不得不令我們深思。由此我們也可以認為，由于沒有太多的專業(yè)知識，思想的禁錮和羈絆就越少，沒有傳統(tǒng)思維框架的束縛，則更有優(yōu)勢去探尋新的可能性，進行新的創(chuàng)造。反觀之，我們灌輸式的教與機械記憶式的學(xué)，不僅把學(xué)生的好奇心給淹沒、扼殺了，還可能給他們設(shè)置許多新的條條框框，成為阻礙他們走向更廣闊天地的絆腳石。如果他們沒有打破已經(jīng)形成思維框架的勇氣，不敢嘗試、不敢試錯，可能永遠地被困在自己固有思維的牢籠之中，很難跳出來去嘗試新的路徑、探索新的可能。萊特兄弟的事例也表明，創(chuàng)新者需要不同尋常的思維和精神品質(zhì)，“敢于冒險，不懼失敗，做別人不敢做的事，做看似不可能的事”是其根本特征。其成長路徑是由于好奇而產(chǎn)生奇思妙想，進而生成使命責任，在抑制不住探索激情的驅(qū)使下，去實驗、去探索，反復(fù)實驗、反復(fù)探索，深入認識和理解事物，最后取得了改變?nèi)祟惿畹木薮蟪删汀?/p>

工程與音樂、舞蹈等相類似，是一種“表現(xiàn)藝術(shù)”，這類人才培養(yǎng)不可能僅僅憑著苦讀書本來提高技能，應(yīng)該從經(jīng)驗開始，先經(jīng)驗后理論、先感性體驗后理性認識、先形成興趣后逐漸專業(yè)化。[11]在這種認識指導(dǎo)下，Olin的教育與許多“先理論后實踐”的工程院校截然不同，它講究的不僅僅是教授概念和完整的理論體系，而是將理論知識如何與實際生活中的挑戰(zhàn)和課題聯(lián)系起來，把“通過實踐進行學(xué)習(xí)”作為教育信條，讓理論教學(xué)接受實踐的指導(dǎo)，強調(diào)理論知識的綜合應(yīng)用。不言而喻，在這里，理論的作用是工具性的，實踐探索過程還可能修正原有的理論甚至創(chuàng)造新的理論。事實上，我們永遠無法知道，現(xiàn)在交給學(xué)生的是永恒的智慧，還是過時的偏見，但我們只要激發(fā)他們?nèi)?chuàng)造一個美好世界的渴望，讓他們學(xué)會理解人的需求，學(xué)會在現(xiàn)實生活中找問題，發(fā)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新商業(yè)化應(yīng)用的社會價值，他們就能夠通過不斷學(xué)習(xí)實現(xiàn)工程創(chuàng)新。以社會需求為導(dǎo)向的工程創(chuàng)新不是單一學(xué)科就能解決的，往往需要多學(xué)科多技術(shù)的交叉融合和團隊合作才能實現(xiàn)。他們因此認為，一個工程師必須具備五種思維：一是團隊合作思維;二是創(chuàng)業(yè)者思維;三是跨學(xué)科思維;四是全球思維;五是倫理道德思維。[12]同時歐林提出“學(xué)習(xí)真正重要的知識、在語境和體系中學(xué)習(xí)、在團隊中學(xué)習(xí)，以及為使世界變得更好而學(xué)習(xí)” [13]四維學(xué)習(xí)框架。這種思維與學(xué)習(xí)的框架也成為他們確立“通過項目引導(dǎo)式團隊學(xué)習(xí)，多學(xué)科交融，邊學(xué)邊做，邊做邊學(xué)，創(chuàng)造性探索”的工程教育改革方向的基本依據(jù)。

工程創(chuàng)新負載著社會價值、商業(yè)價值和倫理價值，杰出的工程人才不僅要有卓越的工程實踐能力，還要具有敏銳的商業(yè)思維和深切的人文關(guān)懷，能夠準確判斷產(chǎn)品的市場價值和深刻理解產(chǎn)品對人類社會生活和環(huán)境的影響。Olin認為，全面地理解個人和社會、良好的藝術(shù)人文社會科學(xué)修養(yǎng)和企業(yè)家精神也應(yīng)是工程人才素養(yǎng)的重要組成部分。他們據(jù)此提出了獨具特色的“三位一體”課程框架，即著名的“歐林三角”。[14]與“歐林三角”對應(yīng)開設(shè)4大模塊課程，包括數(shù)學(xué)與科學(xué)模塊、工程模塊、藝術(shù)人文社科模塊與創(chuàng)業(yè)模塊，前兩個模塊對應(yīng)歐林三角中的工程教育，后兩個模塊分別對應(yīng)歐林三角中藝術(shù)人文社科教育和創(chuàng)業(yè)教育。在卓越的工程教育中融合藝術(shù)人文社會科學(xué)教育與創(chuàng)業(yè)教育，將工程知識的學(xué)習(xí)與工程的商業(yè)環(huán)境、企業(yè)家精神以及工程的社會作用作為一個整體緊密地聯(lián)系起來，在培養(yǎng)學(xué)生工程創(chuàng)新能力的同時，塑造他們的工程責任意識、企業(yè)家精神和使命擔當，賦予歐林工程教育與眾不同的特質(zhì)。

二、歐林工學(xué)院工程教育新范式的內(nèi)涵與特征范式是科學(xué)哲學(xué)家?guī)於魈岢龅囊粋€概念，它為人們觀察和理解特定問題和活動提供了框架。在這一概念里，每一種范式就是一種科學(xué)觀，就是一種世界觀，不同范式間有著質(zhì)的區(qū)別。[15]所謂工程教育范式，它指的是工程教育的理念、行為和規(guī)范。工程教育范式的變革，需要相應(yīng)改變工程人才培養(yǎng)的思維方式、行為方式和組織方式。美國傳統(tǒng)的本科工程教育是依循通識教育、專業(yè)基礎(chǔ)教育和專業(yè)教育（含畢業(yè)設(shè)計）三階段邏輯進路展開的。畢業(yè)設(shè)計是要綜合應(yīng)用學(xué)過的知識去解決一個問題，一些專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程雖然也有一些實驗或者項目，但基本上是以驗證性為主。Olin則打破這一傳統(tǒng)范式，實行“課程+項目”新范式。該范式以創(chuàng)新性實踐思維和動手能力訓(xùn)練為目標，以真實的實踐性問題及其解決為依托，培養(yǎng)學(xué)生用設(shè)計思維去發(fā)現(xiàn)問題、清晰地描述問題和準確地定義問題，然后再用數(shù)理、自然科學(xué)等知識去綜合設(shè)計解決問題的方案，直至生產(chǎn)出創(chuàng)新性產(chǎn)品，同時還要求生產(chǎn)的產(chǎn)品具有人文價值、商業(yè)價值，將創(chuàng)新產(chǎn)品與技術(shù)可行性、經(jīng)濟可行性和社會價值結(jié)合起來。為此，他們在大學(xué)本科4年中以實踐為指向，以學(xué)生為中心，通過全學(xué)程地實施“課程+項目”教學(xué)模式，采用真實的或者模擬的項目的體驗式教學(xué)方式對學(xué)生進行完整的工程訓(xùn)練。這里的“項目”既是一種實踐形式也是一種學(xué)習(xí)方法，不同學(xué)科知識通過工程項目與真實世界的需求結(jié)合起來。雖然基于項目的體驗式教學(xué)并非Olin首創(chuàng)，但它與眾不同的是，并非將其作為輔助性的驗證知識的手段，而是系統(tǒng)的、全面的創(chuàng)新性真實設(shè)計、建造實踐，直至商業(yè)化。不僅在4年大學(xué)課程計劃中一以貫之項目體驗（包括實驗仿真、團隊合作和動手實踐等），覆蓋絕大多數(shù)課程，約占總課程數(shù)的80%，是一般工程院校的3～4倍，而且隨著學(xué)習(xí)階段的提升，項目數(shù)量更多、更開放和更具商業(yè)價值。這種培養(yǎng)模式可以同時滿足跨學(xué)科學(xué)習(xí)、創(chuàng)新性實踐及其商業(yè)化應(yīng)用的要求，克服了傳統(tǒng)工程教育學(xué)科知識面狹窄，學(xué)生只是學(xué)會解決老師交給的問題而不會自己去尋找具有挑戰(zhàn)性的現(xiàn)實問題，更不會讓問題的解決方案從實驗室走向現(xiàn)實世界，達到“牽一發(fā)而動全身”工程教育改革的效果?？梢哉f，Olin的工程教育模式是真正符合工程本性的教育。

這種模式雖然也把整個教育過程分為三個階段，但與傳統(tǒng)本科工程教育的三階段不同，而是將其劃分為多學(xué)科基礎(chǔ)、專門化和轉(zhuǎn)化實現(xiàn)三個階段。[16]每學(xué)期開設(shè)4門課，畢業(yè)最低120個學(xué)分。三個階段教育將“課程+項目”有機結(jié)合（整個學(xué)程從設(shè)計到制造要完成25～35個項目），強調(diào)知識的綜合性和整體性應(yīng)用。在多學(xué)科基礎(chǔ)階段主要為工程專業(yè)學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)以及藝術(shù)人文和社會科學(xué)。在這個階段，從入學(xué)就開始接觸到工程問題，并非要等修完1年或更長的數(shù)理課程之后，強調(diào)在實在的工程項目中掌握并應(yīng)用科學(xué)技術(shù)知識，即在做中學(xué)。如在“現(xiàn)代生物學(xué)基礎(chǔ)”課中，要求學(xué)生走進神奇的大自然，直接向千姿百態(tài)的動物學(xué)習(xí)，仔細觀察、思索和研究它們運動的機理，從中學(xué)習(xí)設(shè)計的原理和方法，并要求基于其特性設(shè)計和制造出機械模擬物。在專門化階段，學(xué)生在自己選定的專業(yè)領(lǐng)域深度應(yīng)用跨學(xué)科知識進行工程項目設(shè)計開發(fā)，這些工程項目通常都是社會現(xiàn)實存在的真實問題，學(xué)生自主動手設(shè)計建造，教師僅僅進行啟發(fā)引導(dǎo)。學(xué)生通過親自動手設(shè)計建造的項目課程學(xué)習(xí)，提高自己融合多學(xué)科知識解決具有挑戰(zhàn)性問題的能力，使得他們未來能夠毫無畏懼地應(yīng)對各種新的挑戰(zhàn)。在轉(zhuǎn)化實現(xiàn)階段，學(xué)生用其所學(xué)解決企業(yè)真實的、具有商業(yè)價值和挑戰(zhàn)性的問題，他們通過跨學(xué)科團隊合作去完成客戶調(diào)研、產(chǎn)品定義和樣機制作的全過程，將“創(chuàng)新設(shè)計概念”轉(zhuǎn)化為技術(shù)上可實現(xiàn)、商業(yè)上有價值和能造福人類社會的市場產(chǎn)品。具體地說，它具有如下明顯特征。

第一，改變傳統(tǒng)先理論后實踐的培養(yǎng)模式，將實踐居于主導(dǎo)地位，在做中學(xué)。Olin顛覆傳統(tǒng)以科學(xué)理論為主導(dǎo)的工程教育理念，踐行以實踐為主導(dǎo)的人才培養(yǎng)思想，以實踐性思維和實踐能力訓(xùn)練為目標，以現(xiàn)實世界的問題解決為邏輯起點，實踐與理論相結(jié)合，以通貫4年三個階段的項目教學(xué)為抓手，在教師的引導(dǎo)下，通過對實踐性問題發(fā)現(xiàn)、動手設(shè)計和制作來引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造知識來促進學(xué)習(xí)，建構(gòu)理論知識，理解理論知識的作用和意義，生成實踐智慧，提升工程實踐能力，推動了“傳授范式”向“學(xué)習(xí)范式”的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了外在輸入式知識傳遞向內(nèi)發(fā)創(chuàng)生式體驗生成的轉(zhuǎn)向。在這種模式中，徹底改變了傳統(tǒng)以學(xué)科為主導(dǎo)、以教師為中心的知識傳遞范式，教師“為實踐而教”，學(xué)生“為實踐而學(xué)”。學(xué)生基于概念的實踐不僅深入理解其中的理論，而且還對學(xué)生生活產(chǎn)生意義，“學(xué)會怎么做事”“學(xué)會怎么成事”“學(xué)會怎么成人”，真正實現(xiàn)了工程教育對工程專業(yè)實踐的回歸。

第二，設(shè)計思維能力培養(yǎng)貫穿始終，培養(yǎng)設(shè)計型工程師。設(shè)計是工程的精華，設(shè)計思維是一種打破常規(guī)的、開拓創(chuàng)新的思維形式。它對發(fā)現(xiàn)問題的需要甚于解決問題，既展現(xiàn)了工程對滿足人需要的追求，更體現(xiàn)了工程創(chuàng)新的特質(zhì)。Olin非常重視設(shè)計思維的訓(xùn)練，將設(shè)計思維訓(xùn)練作為培養(yǎng)工程創(chuàng)新人才的核心，不僅貫穿4年設(shè)置了一系列的設(shè)計課程，而且課外各類項目設(shè)計大賽等也以設(shè)計思維訓(xùn)練為目的。在第1學(xué)年第1學(xué)期開設(shè)“設(shè)計的本質(zhì)”，第2學(xué)年第2學(xué)期開設(shè)“面向用戶的協(xié)同設(shè)計”，第3學(xué)年開設(shè)的深度設(shè)計課程，要求在“為制造而設(shè)計”“可持續(xù)性設(shè)計”“產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)”“合用的產(chǎn)品”“人類因素與界面設(shè)計”“分布式工程設(shè)計”“系統(tǒng)”等任選其一。第4學(xué)年兩個學(xué)期開設(shè)畢業(yè)設(shè)計，這是面向企業(yè)的大型項目，學(xué)生團隊首先進行客戶訪談，分析用戶需求，評估商業(yè)價值，查找資料與專利，提出多種解決方案，然后根據(jù)客戶反饋優(yōu)化方案，做出產(chǎn)品原型，最后讓客戶感受體驗并進行價值評估。通過在真實項目的場景化應(yīng)用中進行創(chuàng)意思考，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀、發(fā)散與聚合思維、想象力與創(chuàng)新思維，提高他們系統(tǒng)化解決問題的能力。

第三，跨學(xué)科思維和團隊合作能力并育，培養(yǎng)管理型工程師。學(xué)科是知識的分類，是現(xiàn)有知識的一種組織形式，它既不包括未來的知識，也忽視知識之間以及知識與真實世界的聯(lián)系。當代認知科學(xué)和科學(xué)學(xué)的研究表明，知識本無界限，界限只存在于人的腦海中。[17]學(xué)科相互分離，阻礙了知識的互相流通與關(guān)聯(lián)，以學(xué)科培養(yǎng)人才，容易產(chǎn)生學(xué)科思維的禁錮，難以解決現(xiàn)實生活復(fù)雜綜合的工程難題。Olin認為，過度專門化的工程教育將會導(dǎo)致學(xué)生對世界觀察的偏見。[18]在項目制教學(xué)中，課程以項目為載體，根據(jù)項目組織課程內(nèi)容，將不同學(xué)科知識與現(xiàn)實項目建立起有機的聯(lián)系，通過項目設(shè)計制造，把不同學(xué)科知識整合、融合起來。在這個過程中，學(xué)生團隊通過頭腦風(fēng)暴式的反復(fù)討論、實驗和學(xué)習(xí)，使他們學(xué)會從不同的專業(yè)視角，融合與應(yīng)用多學(xué)科知識思考問題，養(yǎng)成跨學(xué)科的思維方式。多學(xué)科融合的團隊工作，需要分工協(xié)作和管理協(xié)調(diào)，在這個過程中，團隊成員將學(xué)會如何溝通協(xié)調(diào)，如何傾聽與表達不同意見，如何化解矛盾與沖突等，尤其是在討論設(shè)計方案、分析失敗原因以及如何去改進等之后，經(jīng)過不同學(xué)科知識的碰撞、不同思想觀念的交鋒以及反復(fù)的實驗試驗，不僅磨練了口才，溝通協(xié)調(diào)能力、團隊領(lǐng)導(dǎo)力與合作精神也得到很好地鍛煉和提高。

第四，通過校企合作將工程創(chuàng)新與商業(yè)化應(yīng)用有機結(jié)合，培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型工程師。問題導(dǎo)向思維或產(chǎn)品（設(shè)計）思維雖然是推動科學(xué)技術(shù)成果商業(yè)化應(yīng)用的重要因素，但對下一代工程師來說，最重要的事情是要將工程創(chuàng)新與商業(yè)化應(yīng)用緊密結(jié)合，了解商業(yè)上如何運作，學(xué)會創(chuàng)業(yè)，將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為巨大的財富，造福人類。Olin在課程項目設(shè)計、建造中貫穿這一思想，專門開設(shè)“商業(yè)與創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)”課程，尤其是畢業(yè)設(shè)計，設(shè)計的課題直接面向產(chǎn)業(yè)或者市場需求，在考慮技術(shù)可行性的同時，還要考慮建造成本、資源配置和潛在的市場效益。畢業(yè)設(shè)計課題是一個由企業(yè)或者其他機構(gòu)委托并贊助的真實的具有挑戰(zhàn)性的大型工程項目，要求學(xué)生跨學(xué)科專業(yè)自由組合，有些項目還有毗鄰的巴布森學(xué)院（以創(chuàng)業(yè)教育為特色的商科教育為主，也稱巴布森商學(xué)院）的學(xué)生參加，組成一個跨學(xué)科團隊。有意向選擇創(chuàng)業(yè)的學(xué)生也可以通過市場調(diào)研，自定課題。工程教育怎樣才能更好地培育優(yōu)秀的創(chuàng)業(yè)者，校企合作育人無疑是重要途徑。他們非常重視與企業(yè)（研究機構(gòu)、政府等）合作，很多知名企業(yè)也積極響應(yīng)，如微軟、谷歌、臉書、波音等，他們不僅為畢業(yè)項目設(shè)計提供5萬美金經(jīng)費資助，還負責項目的具體指導(dǎo)，校企合作既為資助企業(yè)開拓思路、創(chuàng)造價值，也使學(xué)生將工程設(shè)計與企業(yè)和市場需求緊密地融合起來，為未來創(chuàng)業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

第五，在工程教育中滲透藝術(shù)人文社會科學(xué)教育，培養(yǎng)人文型工程師。Olin不只關(guān)心設(shè)計建造能力培養(yǎng)，還考慮理解產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)生產(chǎn)對人類社會的重要影響，以形成正確的態(tài)度、動機和行為，塑造學(xué)生的價值觀和倫理道德。它利用毗鄰的巴布森學(xué)院和韋爾斯利學(xué)院（從事女子教育的文理學(xué)院，也稱韋爾斯利女子學(xué)院）的教師資源和課程資源，結(jié)合工程開設(shè)的藝術(shù)人文社會科學(xué)課程，如“技術(shù)史：文化與背景的視角”，“文化與差異：人類學(xué)視角”，“試聽：以圖片、印象為交流手段”，“‘我’是誰”，“有限合奏：樂器、音樂、樂手”（多選一），通過在具體工程情景中討論學(xué)習(xí)，把藝術(shù)人文社會科學(xué)與工程相融合，幫助學(xué)生全面理解人性，了解工程應(yīng)用的環(huán)境背景，為人類追求更美好的生活服務(wù)。理查德·米勒校長認為，工程始于想象而非數(shù)學(xué)。工程創(chuàng)新力來源于想象力，是個人想象力的充分發(fā)揮。創(chuàng)新是無極限的，有限的是想象力。藝術(shù)本身就是想象力的產(chǎn)物，而且它還成就了想象力的美感。工程創(chuàng)新與藝術(shù)都需要豐富的想象力和對美的追求。為此，Olin除了利用上述兩所學(xué)院的教育資源之外，還特意聘請音樂教授和電氣工程教授狄安娜·達比來校任教，她原本是鋼琴演奏家、作曲家，在音樂領(lǐng)域取得很好的成就之后，又去麻省理工學(xué)院攻讀電氣工程學(xué)并獲博士學(xué)位。在受聘Olin之前，她一邊在麻省理工學(xué)院教電路設(shè)計，一邊在塔夫斯大學(xué)教音樂理論?？梢?，Olin源于對工程創(chuàng)新屬性的深刻理解而對藝術(shù)教育給予高度的重視。他們通過音樂、繪畫、雕塑等藝術(shù)教育，使學(xué)生富有藝術(shù)家的想象力和美感，以拓寬他們想象的空間，開啟想象力的源泉，激活異想天開的新創(chuàng)意。

需要指出的是，Olin并不是要獨立培養(yǎng)上述四種類型的工程師，而是要把它們集成在每一個學(xué)生身上，形成一個有機整體，使他們能夠從創(chuàng)意、設(shè)計、制造產(chǎn)品直至商業(yè)化整個過程全面綜合地思考并解決問題。正如理查德·米勒校長所說的那樣：“我們培養(yǎng)的創(chuàng)新人才不僅能夠去了解科技的可行性，還包括經(jīng)濟和商業(yè)上的可行性，以及它在社會理論上是不是我們真正應(yīng)該去追求的東西?！盵19]

三、啟示與借鑒

（一）創(chuàng)造性地借鑒Olin工程教育的理念，豐富我國新工科建設(shè)的內(nèi)涵

從上文對Olin辦學(xué)經(jīng)驗的分析來看，雖然它辦學(xué)時間不長，規(guī)模不大，但由于它正確處理了工程教育中實踐與理論的關(guān)系，建立以實踐為主導(dǎo)的理論與實踐相結(jié)合的教育模式，人才培養(yǎng)取得了非凡的成就，從Olin工程教育改革的內(nèi)在機理與操作路向看，其教學(xué)理念與實踐無疑是革命性的、顛覆性的，由于它深刻而全面地反映了工程的本質(zhì)要求，也使得它的經(jīng)驗具有一定的普適性。

在我國建設(shè)新工科的語境下，如何借鑒、推廣Olin經(jīng)驗，是一個需要我們深入思考的問題，我們只有深入探索實踐，才能真正地學(xué)習(xí)、理解和掌握項目制教學(xué)的精華。但他們的項目制教學(xué)在師生比、人才培養(yǎng)經(jīng)費、師資招聘與考評等方面均有很高的要求，如每年超過10萬美元生均培養(yǎng)成本、1∶8的師生比等是我國工程院校望塵莫及的。從我國工程院校的實際來看，要讓Olin模式在中國全面落地還有非常大的難度。就目前來看，研究型大學(xué)舉辦的工程教育以建設(shè)世界一流學(xué)科為指向，重科學(xué)研究輕本科教育，對科研的獎勵遠甚于對教學(xué)的激勵，人才培養(yǎng)也主要基于教學(xué)與研究相結(jié)合培養(yǎng)工程科學(xué)家，這些因素將嚴重制約我國工程教育改革的主動性和積極性。對普通院校工程教育而言，攀高求大求全的辦學(xué)理想，高企的生師比，有限的生均培養(yǎng)經(jīng)費，陳舊的人才培養(yǎng)觀念，尤其是較為封閉的教學(xué)組織形式，也難以像Olin那樣進行顛覆式工程教育改革。我國為了應(yīng)對新經(jīng)濟的挑戰(zhàn)，提出新工科建設(shè)的行動計劃。在新工科建設(shè)中，我國工程院校應(yīng)從服務(wù)國家戰(zhàn)略、滿足產(chǎn)業(yè)需求和面向未來發(fā)展的高度，認真借鑒他們以實踐為主導(dǎo)的理論與實踐相結(jié)合的教育理念和基于項目或者問題的“在做中學(xué)”教學(xué)模式，豐富我國新工科建設(shè)的內(nèi)涵，探索我國工程教育的新模式。

（二）以創(chuàng)新工程教育的使命感和責任感，探索中國特色的工程教育模式

美國已有麻省理工、加州理工、佐治亞理工等一批世界最著名的工學(xué)院，為什么還要創(chuàng)辦一所新的工學(xué)院？一方面源于美國慣有的強烈的危機意識和創(chuàng)新意識，另一方面源于對引領(lǐng)世界工程教育的價值追求。其創(chuàng)辦者和舉辦者秉承這樣的使命感試圖變革美國的工程師培養(yǎng)模式，為此，他們把Olin看做是變革美國工程教育的“實驗學(xué)?！?，致力于創(chuàng)辦一所卓越的、與眾不同的工學(xué)院，以此提升美國工程教育的國際競爭力和影響力。要達成這樣的目標，必須不走尋常路，必須非常與眾不同，去創(chuàng)辦“另外一所”優(yōu)秀的工程學(xué)院。他們把自己的辦學(xué)追求與變革美國工程教育的使命緊密結(jié)合起來，以前所未有之勇氣與決心，突破了自德國柏林大學(xué)以來將科學(xué)研究作為大學(xué)的一個重要職能的傳統(tǒng)認識，回歸大學(xué)培養(yǎng)人才的本位，專注本科教育，重建了一個創(chuàng)新人才培養(yǎng)與成長的生態(tài)環(huán)境，開創(chuàng)了全新的課程體系和工程教育新模式，推動了工程教育從工程科學(xué)范式向工程實踐范式的轉(zhuǎn)變，賦予工程教育新的活力，使美國的工程教育在世界上始終保持領(lǐng)先地位和影響力，展現(xiàn)了歐林基金會和Olin辦學(xué)者的戰(zhàn)略遠見?？梢哉f，正是他們創(chuàng)新工程教育的使命感和責任感，在短短的20年里創(chuàng)造了與麻省理工、斯坦福等傳統(tǒng)名校比肩的聲譽，引領(lǐng)了美國乃至全世界工程教育發(fā)展的方向。

我國雖然已經(jīng)是工程教育的大國，但工程教育卻呈現(xiàn)出大而不強的局面，在教育理念、模式和方法等方面還不能適應(yīng)我國創(chuàng)新發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的要求。隨著第四次工業(yè)革命的到來，人工智能技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)一場深刻的產(chǎn)業(yè)變革。為建設(shè)創(chuàng)新型國家，推動我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，培育經(jīng)濟發(fā)展新動能，國家已經(jīng)制定《中國制造2025規(guī)劃》，我國工程院校也要從服務(wù)國家創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略高度，努力建設(shè)世界一流的工程教育。從Olin的經(jīng)驗看，我國要辦世界一流工程教育，在世界上發(fā)出中國聲音，也需要擔當作為、主動求變，敢于打破常規(guī)、勇于探索，積極探索工程教育未來的發(fā)展方向。因此，國家教育行政部門應(yīng)制定特殊政策，鼓勵有志于工程教育改革的研究型工科院校，在其現(xiàn)有的工程教育體系內(nèi)，建立一個實驗性質(zhì)的學(xué)院進行試點，以真實工程需求為立足點，探索以實踐為主導(dǎo)的工程教育新模式，總結(jié)經(jīng)驗后逐步全面推廣。在教育政策取向上，擯棄追高求大研究型的辦學(xué)導(dǎo)向，鼓勵新建小規(guī)模、不以研究為主導(dǎo)、專注于本科精英教育的工科學(xué)院;在人才培養(yǎng)理念上，改變傳統(tǒng)以系統(tǒng)理論學(xué)習(xí)為綱的工程教育觀念，以工程實踐為主導(dǎo)，以工程實踐創(chuàng)新能力為目標，對工程教育模式進行重新設(shè)計，重建我國新工科建設(shè)的新理念、新路徑、新模式、新文化，通過實踐、總結(jié)、再實踐，探索一條從學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向、從專業(yè)分割轉(zhuǎn)向跨界交叉融合、從適應(yīng)服務(wù)轉(zhuǎn)向支撐引領(lǐng)的新工科建設(shè)道路。

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（責任編輯陳志萍）

收稿日期：2021-05-26

作者簡介：袁廣林，鐵道警察學(xué)院副校長、教授，中國刑事警察學(xué)院碩士生導(dǎo)師，教育學(xué)博士。（鄭州/450053）

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