原文标题：《工科培养 项目先行》，有删改。
当前世界范围内新一轮科技和产业变革迅速推进，大数据、云计算、人工智能等新兴技术以席卷狂飙之势推动第四次工业革命蓬勃发展。而工程教育与产业发展密不可分，从“复旦共识”到“天大行动”再到“北京指南”，面对未来产业形势应运而生的新工科培养模式初见雏形。
作为新工科建设的先行者，天津大学在2019年正式发布了“天津大学新工科建设方案”，重构了工程人才的课程体系和培养机制，设计了以课程内项目、课程组项目、多学科团队项目、科研实践项目和毕业设计研发项目构成的“课程元”，并将这些“课程元”组成紧密相关的整体，强调“在解决问题中用什么知识、如何学习知识、怎么应用知识”的培养理念，并推进“产学—校企融合”“多学科交叉融合”“国内—国际培养融合”的培养模式。
学科融合、团队合作、项目式学习等无疑是培养新工科人才的有效途径。放眼国际高等教育界，伍斯特理工学院（Worcester Polytechnic Institute）是此类模式人才培养的先行者。
以项目为中心的教学改革
早在20世纪80年代，建校已过百年的伍斯特理工学院提出了极为大胆的WPI（WPI是学校校名的首字母缩写）计划，颠覆了学校的传统教育模式，将项目式学习置于本科生培养的核心位置。综合来看，WPI对学校的本科生教育提出了如下要求：
●灵活的短学期制；
●学生自由选择课程和项目；
●项目学习成绩无不及格评分项；激发学生的创新思维；
●培养学生解决实际问题的能力；
●重视人文知识的学习；
●培养学生的国际视野；
●营造互帮互助的校园文化。
在WPI计划的推进下，学生从大一开始就要参加名为“重大问题研讨课”（Great Problems Seminar）的学科融合式项目学习课程。该项目课程由两名不同专业的教师共同上课，例如一位机械工程领域的教师搭配一位哲学教师，围绕最棘手的现实问题进行研究，如水资源、食品危机、能源问题、公众健康和教育问题等。
课程的前半段是理论学习阶段，针对所研究的问题，学生会学习不同专业领域研究该问题的角度和方法。在课程的后半段，学生会将所研究的问题切割为若干需要解决的小问题，分组研究这些小问题，并将理论知识融入实际问题的解决之中。
该课程耗时两个学期，共计14周。各个小组需要探索解决方案，制定实施办法，设计半年后、一年后甚至数年后的效果评价机制，在学期结束之时公开陈述并展示研究成果和方案。
“做项目肯定比上课听讲下课做作业难多了，但从具体问题入手，通过理论结合实践学习的方式困难而又有趣，非常吸引学生。”化学与有机化学副教授克里斯汀·沃布（Kristin Wobbe） 说道。他同时担任学校本科生研究部门（Undergraduate Studies）负责人一职。根据学校调查的数据，大一学生的保有率长期在97%以上，重大问题研讨课对学生的确有吸引力。
跨学科研究，解决社会实际问题
除了大一阶段的重大问题研讨课外，伍斯特理工学院针对不同学年段设计了相应的项目学习课程。为了培养学生的国际视野，促进学生跨文化交流的能力，学校为大三学生开设了跨学科研究项目Interactive Qualifying Project（以下简称IQP），占9个学分。
与重大问题研讨课类似，IQP项目仍以实际问题为切入口，学生在7周的时间内全身心地投入问题解决的探索之中。由于IQP项目是作为通识教育需求设定的跨学科项目，学生面对的研究问题与其所学专业通常没有直接联系。
“学校意图通过IQP项目锻炼学生解决问题的能力。随着项目的进行，学生能充分考虑该问题所牵涉的社会背景，从而作出最理性的决策。”这是学校教师设计该项目的初衷，并且确定了学生在IQP项目中应当完成的学习目标：
●充分意识到所研究问题涉及的社会背景、文化环境和客观技术条件，并能遵此行事；
●清晰表明项目可以实现的目标；
●批判性地评价和选取信息来源，并选择完成项目所需的有效信息；
●制定并实施解决多学科问题的有效方法；
●从社会、道德、人性、技术等不同角度分析相关结论；
●维持良好的团队协作氛围，及时识别并解决出现的问题；
●撰写主题清晰、逻辑连贯的文章；
●展现高效的口头沟通技巧；
●在项目成果展示中体现对伦理道德的考虑。
除了在校参与IQP项目之外，借助伍斯特理工学院开设的遍及全球各地的逾50处项目中心，学生可以选择学校周边区域、美国其他地区，甚至是除了南极洲以外的其他大洲进行实地考察和学习。
无论是探求更适宜艾滋病患者的饮食方案，抑或尝试帮助水城威尼斯避免游轮尾流对城市建筑的影响，“我们希望学生能学习如何针对实际问题进行科学研究，并主动了解实际情况对解决方案的影响。在此过程中，锻炼协调合作的能力，提升跨学科的交流沟通水平。”学校项目式学习中心（Center for Project-Based Learning）负责人理查德·瓦兹 （Richard Vaz）教授说道。
此外，学校在鼓励学生走出校门进行项目式学习的同时也强调，学生一定要了解目的地的文化风俗，充分调动当地的资源来解决问题。“项目涉及的问题一定是当地切切实实存在的，学生要尽可能利用本地资源解决问题，同时充分了解解决方法可能涉及方方面面的利益。”瓦兹教授说道。
在其中一个IQP项目，学生来到非洲的纳米比亚共和国首都温得和克，当地部分居民由于历史原因居住在城外的河边空地，房屋破败，缺水少电。每年雨季，洪水泛滥，房屋建筑腐蚀的问题更加突出。
“洪水破坏了当地居民赖以生存的农田，冲塌了回家必经的石梯。”瓦兹教授说道。为解决水患，参与该项目的学生首先研究世界各地解决类似问题的方法，同时与一家长期关注该地区居民的机构合作，了解所在地的情况，并设计了利用当地有限资源遏制水患的方法，例如在河道两边填满装满石块的废弃轮胎等。
不过学生们并没有急于将计划付诸行动。他们费尽心力设计出解决方案后，首先把方案提交给当地居民，让他们决定是否采纳。方案最终获得通过，并成功减轻了洪水的危害。与此同时，周边地区同样深受水害之苦的居民自发联系项目组学生寻求帮助。
“学生的能力常常超出他们自己的想象。成功解决实际问题并获得认可能极大地鼓舞他们的信心，促进他们在未来完成更加复杂的工作。”瓦兹这样评价项目式学习的效果。
在伍斯特理工学院，每年有20%的教师会参与到IQP项目的教学当中，由于IQP项目的跨学科特性，每个项目都会由至少两名来自不同专业的教师负责指导。如同学生一样，教师也会进入非专业领域，在将近两个月的时间内，完全投身到项目之中，与学生一起穿梭在不同学科之间，相互协作。
实际上，不论何时，学校的每一位教师和学生都在参与至少一个项目的学习或者教学工作。瓦兹教授表示，学生和教师都能在项目中提升运用多学科知识解决实际问题的能力。项目式学习很难，但在一定程度上激发了教师和学生的学习动力，营造了相互学习、共同进步的校园风气。
转自：“麦可思研究”微信公众号
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