夏国萍

摘 要：高等工程教育课程是培养工程师的基本保证。对澳大利亚昆士兰大学化学工程学院项目中心型的课程目标、课程内容、课程组织、课程评价深入研究发现，项目中心型课程凸显了工程教育课程回归工程实践的改革理念，加深了学生对工程师能力和责任的理解，实现了系统化训练和专业性实践的对接。项目中心型课程对我国当今工程教育课程改革具有借鉴意义。

关键词：工程教育；项目中心型；课程；澳大利亚

项目中心型课程是澳大利亚昆士兰大学1996年首创的新型工程教育课程体系。经过多年的不断探索和改进，特色突出，并于2012年3月被英国皇家工程院发布的《实现工程教育的卓越：成功变革的要素》报告遴选为国际典范，被誉为世界上最好的工程教育实践之一[1]。国内目前对昆士兰大学项目中心型课程的研究相对较少，因此本文以其为研究对象，深入剖析课程改革的特色，以期为我国工程教育课程改革提供借鉴。

一、项目中心型课程改革的原因

澳大利亚昆士兰大学工程教育课程改革受内外因素的驱动影响。外部因素主要是澳大利亚工程教育界对高校工程教育课程和毕业生的工程实践能力更加关注，对高等工程教育培养质量提出了更高要求。其一，1992年开始澳大利亚毕业生就业委员会每年对全国高校全体应届本科毕业生进行大学生课程体验调查，在调查中许多毕业生反映传统工程教育课程体系培养的工程技术能力无法满足职场变化需求和社会发展要求。其二，1996年澳大利亚工程师学会提出澳大利亚工程教育受到了前所未有的挑战，与全球工程教育相比而言，澳大利亚的工程教育需要变得更加适应团体合作及全球关注的可持续发展和环境等问题[2]。内部因素主要是昆士兰大学管理层及时发现全球工程教育课程领域诞生了诸多新范式、新特点，而昆士兰大学的工程学课程却仍然沿用传统的课程体系，工程教育教学方法相对落后，培养的工程人才还不能够完全与社会专业需求和通用能力相匹配。因此，1996年昆士兰大学副校长Jon Hay提出 “为满足专业实践特性需求，发展工程学毕业生全方位能力”的愿望，在全校范围内开展了针对工程教育的课程改革，试图找到一种工程教育和工程实践相结合的新型课程体系[3]。昆士兰大学在调研全球高等工程教育课程和咨询工程教育界专家的基础上，设计了项目中心型课程（ProjectCentred Curriculum，PCC），即以团体小组校内工程训练作为必修课，从社会真实问题出发，模拟专业工程实践、建构工程模型，扎实提升学生工程实践能力。课程改革率先于1996年在工程、建筑与信息技术学院下辖的化学工程学院开始试点。

二、项目中心型课程改革的特色

项目中心型课程衔接问题导向与项目专业实践模拟优势，创新了工程教育课程范式，实现了工程教育的卓越变革。经过20多年不断的改进和修订，从课程目标、课程内容、课程组织、课程评价四个方面彰显特色。

（一）界定工程实践能力，导引课程目标

随着21世纪水资源、食品健康、可持续能源等危机的出现，对专业工程师的能力提出了更高的挑战，使得一名专业工程师面对的情况更复杂、解决的问题更艰巨。昆士兰大学提出21世纪专业工程师不仅具备多学科基础知识和专业知识，更应具备超越这些学科的工程实践能力、团队合作能力等。昆士兰大学根据国际上对工程师素质和能力的界定，提出毕业生应该具备：（1）工程知识基础。具备扎实的工程学科知识和研究识别能力，理解自然科学、物理科学、工程基础学科的理论基础，至少掌握一门工程科学的深厚知识和技术能力，能够使用基础学科进行工程知识分析、解决问题。（2）工程实践能力。使用知识和创造知识的能力，熟练运用工程知识、工程技术、设备仪器的能力，灵活地掌握多学科工程方法等。（3）团队合作能力。学生在多学科和跨文化的团队中有效的合作能力以及作为领导或管理者有效领导团队成员的能力，提升在专业领域灵活的口头表达和书面沟通能力、有序的自我管理和职业操守能力。[4]

课程目标的设置只有按照一定的逻辑结构，遵循发展顺序和知识规律、终极目标和过程目标的匹配，才能对课程实施起导向、调控作用。化学工程学院遵循不同学期培养要求，由易到难地设置课程深度。例如项目中心型课程在第一学期（CHEE2001）和第二学期（CHEE2002）的課程目标如表1所列[5]。本科前两年项目中心型课程专注探究共识性和普及性的问题，为培养工程师的核心素质和基础素养奠定基础，第三年和第四年扎实提升掌握所学领域核心工程知识、专业知识转化应用及毕业设计所要求的各种知识储备和技术能力[6]。

（二）强调工程模型建构，重构课程内容

以项目为核心重构课程体系。课程内容改革的特色是建立一个模拟专业实践的标准化项目程序，系统地和同步地培养学生的专业知识、工程实践能力、团队合作能力。化学工程学院打破原有传统课程体系，围绕项目是“支持和整合所有核心教学活动”的主体对课程进行重新设计，新增设的项目中心型课程占每学期课程总量的25%。新的课程体系强调工程实践的集成性原则，如图1所示[7]。昆士兰大学全日制本科生传统的基本标准是每学期至少4门课程，改革后规定每个学生每学期至少选择1门项目中心型课程。项目中心型课程通常包括1小时/周的主题演讲，2～4个/周的研讨会。在整个学期，采用协同教学方法，借助开放的网络学习空间，设置了许多非正式、不定期的小组讨论，确保具体课程和整体项目的顺畅实施。[8]

以解决真实问题为出发点。项目中心型课程最大特点就是基于真实社会问题，通过构建社会典型问题来模拟专业工程实践。在2017年第一学期化学工程学院开设了4门项目中心型课程，项目A放射性废物自动收集车是针对日本核泄露而设计的，项目B瓦努阿图东圣社区的供水与水质项目是基于解决该社区居民所面临的水资源问题而设计的，项目C活动桥是针对布里斯班市议会提出的奥克斯利河改造项目而设计的，项目D采矿挖掘机是就如何创新提升其工作寿命而设计的。

以建构工程模型为着力点。化学工程学院所有的项目中心型课程都要求设计出解决问题的工程模型，针对性地解决现实问题，而且工程模型必须具有稳定性、可操作性和推广性。例如项目A要求建立的收集车模型必须能够收集零散的放射性物质（磁性目标代替），并把它们倒入垃圾箱。与此同时，车辆需要实现：①检测是否是磁性目标；②移动到一个磁性目标；③收集目标；④移动到垃圾桶；⑤转储目标进入废料箱。项目中心型课程持续时间一般为13周，在每学期第13周进行工程模型演练和测试，并需要团队进行30分钟的专业汇报和提交书面工程报告。

（三）推行团队合作方式，改进课程组织

项目中心型课程的指导和实施皆采用团队合作方式。课程指导采用教师团队合作，项目完成采用学生团队合作。一般来说，每个学生团队包括4～6个成员，平均一个指导教师指导4～6个学生团队。

教学团队合作保证了指导的有效性和适切性。教学团队包括授课教师、实验室人员、工程技术人员等，有时也聘请校外专业技术人员。例如，《废水和固体废弃物处理课程》邀请布里斯班城区污水处理厂的工程师介绍工厂建设、运行中的各种工程技术问题，邀请昆士兰州环保局公务员介绍该州水体富营养化现状及控制措施等，邀请承担多项企业合作项目的水处理领域教授介绍实验研究与工程过程的区别与联系[9]。教学团队围绕技术提高、时间管理和团队合作对学生团队进行指导，最密集的指导集中于二年级。每学期开始，化学工程学院都会为项目中心型课程安排指导教师，每个学期最少有3次正式指导会议。正式指导会议主要就项目实施过程中遇到的难题进行解惑答疑，通常在20分钟到1小时之间。[10]

学生团队合作完成项目是项目中心型课程的突出特色。每学期学生根据自己的兴趣爱好选择项目中心型课程之后自行组队，从前期的项目论证、项目设计到最终工程模型演示和提交专业工程报告，既需要每个项目成员保质保量的各司其职，又需要团队领导人员宏观地对项目进度、项目管理、项目测试等进行统筹规划和实施把控。项目实施过程中需要就如何分析工程问题、如何分解工程任务、如何集成工程方案不断协同工作，这就需要项目成员之间不断地讨论、沟通、协调。团体成员合作过程体现了成员之间为既定目标达成所需要的协同合作和共同奋斗的精神，调动了资源共享、信息互通、成员互信的合作氛围，保证团队工作效率的最大化。

（四）注重定性定量结合，丰富课程评价

在课程实施之后对课程做出全面客观的评价，是课程改革必不可少的环节。项目中心型课程采用标准化的大学课程评价（Student Evaluation of Course and Teacher，SECaT）。SECaT评价指标[11]包括8个定量和2个定性指标，每个指标下面有5个选项（5强烈不同意、4不同意、3不置可否、2同意、1强烈同意），具體指标为：Q1.对课程目标有一个清晰的理解；Q2.该课程促进智力提升；Q3.课程结构合理；Q4.学习材料帮助学习这门课程；Q5.明确的评估要求；Q6.在课程中得到了有益的反馈；Q7.这门课学到了很多；Q8.总体评价；Q9.这门课程最好的方面是什么？Q10.你的改进建议是什么？SECaT为学生反馈上课感受和学校教学提供了机会，只要学生选择了某门课程就会被邀请参与课程评价。课程协调员将生成的课程报告副本发送给相应的教师，用于课程的教学改进。通过历年统计显示，项目中心型课程满意度方面普遍高于传统的工程学课程。

三、项目中心型课程改革的成效

昆士兰大学项目中心型课程致力于培养学生的工程实践能力，创新了课程体系和教学范式，开发出了高品质的教学实践，得到了学生、用人单位及澳大利亚工程教育界的一致认可与好评。

（1）学生对项目中心型课程广泛持积极肯定态度。项目中心型课程加深了学生对工程师角色的理解，使学生有机会将工程知识转化为工程设计、工程模型，扎实提高了学生的工程实践能力。一位化学工程学院的学生指出“昆士兰大学化学工程学院课程大部分是以项目和团队为基础，就像现实生活中经历的那样，课程关注于问题解决和分析思考的技能，对于工作大有好处”，而且化学工程学院学生连续在卡瓦尔纳设计大赛中获奖也是最好的例证。

（2）用人单位普遍赞誉项目中心型课程的培养质量。化学工程学院毕业生就业率维持在较高的水平，并且越来越多的企业持续雇佣他们的学生，甚至一些公司将昆士兰大学的毕业生看成是未来理想员工的选择。例如X公司近年来陆续招聘了化学工程学院的毕业生，其管理人员指出：“非常欣赏学生技术技能、细节关注度、灵活的工作能力以及沟通管理能力，项目中心型课程为公司多学科项目团队做了良好的准备”。

（3）澳大利亚工程教育界对项目中心型课程评价较高。2003年，项目中心型课程赢得了澳大利亚全国教学与增强学生学习奖，2004年获得了澳大利亚工程教育协会奖，2005年获得了澳大利亚大学教学奖。澳大利亚的一位工程师指出：“昆士兰大学化学工程学院是真正的远见卓识者，拥有很好的声誉，为工程教育课程改革树立了良好的榜样”。

四、对我国工程教育课程改革的反思

昆士兰大学项目中心型课程创新了工程教育的范式，得到了世界工程教育界的支持和认可。王孙禺教授指出我国工程教育课程体系落后、内容老化、脱离工程实践要求，面向实践的工程训练不足，重“学”轻“术”的倾向还较明显[12]。我国工科课程体系与国际工程教育课程体系还存在一定差距，亟待做出调整和变革。

（一）细化科学合理的课程目标

遵循层次化和结构化的内在逻辑设置课程目标。昆士兰大学项目中心型课程不仅对总体目标、过程目标做出了清楚明确的要求，而且充分考虑了社会发展因素和学生心身素质，有效地提升了学生的工程实践能力。虽然我国不同高校工程教育课程目标都有明确的规定和说明，但是课程目标的设置往往笼统地界定和要求，课程目标的总体目标、过程目标关联性亟待改善，课程目标的达成度也有待商榷。例如，我国工程教育课程目标设计中几乎都提到加强学生工程实践能力的培养，对如何针对性地培养学生工程实践能力、如何保障学生工程实践能力的培养过程却没有做出明确的规定。因此，第一，高校应转变 “重理论轻实践”的问题，设置工程教育与专业实践相结合的总体目标和过程目标，重点培养学生具有扎实的工程知识基础、娴熟的工程实践技能、良好的个人素养。第二，在课程目标设置中，充分考虑不同年级、不同专业和不同学生的差异性，遵循学生的知识能力发展规律，根据年级、专业的特点设置相应的课程目标。

（二）构建项目中心的课程内容

整合课程内容确保项目、工程、能力各要素内在统一。昆士兰大学项目中心型课程把学生工程能力培养与专业实践教学纳入到统一的课程框架中，有意识地将工程知识、工程问题和工程设计等要素统合在一起，保证了实践教学的针对性和有效性。《中国工程教育质量报告（2014）》通过对525家用人单位调查研究发现，全国只有27%的工科专业建有完备的实践教学体系[13]。因此，我国工程教育课程体系应该大力增设项目中心型课程，通过工程教育课程扎实提升工科毕业生工程实践能力。其一，统合传统课程与项目课程。项目中心型课程的设置应该与每学期传统课程相匹配，鼓励传统课程知识成功运用到项目中心型课程中来，让工程教育从侧重理论向侧重工程实践转变，确保学生获得足够的实践机会和实践平台。其二，根据社会真实问题重新设计。鼓励学生敢于面对未来社会发展所面临的根本性问题，重点引入问题导向设计，使项目实施、问题解决和能力开发相结合，突出工程角色演绎，帮助学生理解抽象理论知识与具体真实工程问题的内在联系。其三，着重进行工程模型构建。工程模型的制作强调理论联系实践，要求制造出具有稳定性、可操作性、可推广性的真实工程模型，而不是简单的工程仿真，促进学科理论知识体系和工程技术能力相结合，可以有效丰富工程实践环节、提升工程实践能力培养。

（三）鼓励团队合作的课程组织

实施团队合作的课程组织支配整个课程实施过程。昆士兰大学项目中心型课程组织实施的关键在于采取团队合作方式，学生团队合作锻炼了沟通能力和协作能力，教师团队合作保障了项目实施中指导的及时、准确、有效。相对我国工程教育课程而言，一方面，有学者曾指出我国传统的工程教育对于沟通、团队合作、工程伦理等方面重视不够，通过面向用人单位调查发现，用人单位更看重学生的品德、沟通、团队合作等方面的能力[14]。虽然我国已经正式加入《华盛顿协议》，但是对于我国毕业生能否完全达到《华盛顿协议》12条毕业生素质要求还有待商榷，尤其是沟通、团队合作方面的能力。另一方面，《中国工程教育發展报告（2015）》指出我国卓越工程师培养中高水平师资短缺，校内教师和人才培养还不能完全匹配，教师的实践经验和实践能力有待加强[15]。我国工程教育课程改革：首先，亟待建立学生团队合作的课程组织形式，从项目选定、工作分工、模型集成、课程结束整个过程中采用团队合作方式，培养学生在团队中沟通、协商、合作能力；其次，鼓励构建教师团队合作的指导方式，建立囊括授课教师、实验室人员、工程技术人员在内的教学团队，提升对教师工程经验的要求和工程能力的评价，同时积极聘请行业教师。

（四）开展多元有效的课程评价

把多元课程评价作为评估预期成果和改进课程的有效手段。课程评价本身并不是目的，它是验证课程目标、课程内容、课程组织的重要手段，是促进课程更新和改进的重要方式。昆士兰大学项目中心型课程评价指标体系采取定性定量相结合的方式，并积极进行用人单位调查和行业调查，重视课程评价延展性功能的应用。我国的工程教育课程评价相对起步较晚，课程评价主要以课程结束校内信息系统进行课程评价为主，评价的方式相对较为单一，对于改进课程目标、课程内容、课程组织的有效性和针对性也需要进一步改进。所以，我国工程教育课程评价在方法上，可以采用定量和定性相结合的方式，关注学生学习动机、行为习惯、潜能素质的评价；在主体上，建议实行学生、用人单位、同行等多元化评价方式，充分听取和采纳多方建议，及时对工程类课程进行改进。

参考文献：

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[3]Dr Ruth Graham.Achieving Excellence in Engineering Education：the Ingredients of Successful Change[R].The Royal Academy of Engineering，2012：3.

[4]ENGG1100 - Sem 1 2017 - St Lucia - Internal[EB/OL].[2017-05-14].http：//www.courses.uq.edu.au/student_section_loader.php？section=1&profileId;=84234.

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[11]Student Evaluation of Course and Teacher （SECaT）[EB/OL].[2017-05-03].http：//itali.uq.edu.au/content/student-evaluation-of-course-and-teacher-secat.

[12]王孙禺，刘继青.中国工程教育国家现代化进程中的发展史[M].北京：社会科学文献出版社，2013：394-398.

[13]教育部高等教育教学评估中心.中国工程教育质量报告（2014年度）[M].北京：教育科学出版社，2016：9.

[14]余寿文.《华盛顿协议》引入工程人才培养新思路[EB/OL].[2017-07-16].http：//edu.people.com.cn/n1/2016/0722/c367001-28578139.html.

[15]中国工程院教育委员会.中国工程教育发展报告（2015）[M].北京：高等教育出版社，2017：74-79.

（责任编辑 赖佳）