大学生项目学习：国内外高校的实践成果

第4节　项目学习在国内外高校的实践

一、美国“Gordon-MIT工程领导力培养计划”

2007年，美国麻省理工学院（MIT）发起一项新的工科本科生教学改革项目：“Gordon-MIT工程领导力培养计划”，校友伯纳德・戈登为这个项目捐赠了2000万美元，使它成为MIT工程学院有史以来投入最大的一个本科生课程改革计划。该计划旨在运用新的教学方法培养学生的领导力、提高MIT工程和科技教育的质量；其目标是通过培养工程发明、创新和实践的领袖，提高工程教育的质量，最终增强美国工程领域的国家实力（徐晓飞，2011）。

Gordon-MIT计划并不是一个独立的工科教育专业培养方案，而是结合MIT工程学院各专业的教学计划，设计了一套完整的工程活动。它以领导力为导向，以学科为基础，以工程项目实践为支撑，训练学生实际问题求解能力，为理解和解决现实生活中重大的工程问题奠定基础。

Gordon-MIT计划为本科生完成学业提供了经历更丰富的途径，加上MIT已经有的工学院各系的专业培养方案，MIT的本科生实际上可以有3条可能的成长路径。

第1条学习途径：MIT所有的工科专业的培养方案中，都包括以项目为基础的学习课程，让学生亲自动手参与工程项目。大一的学生不分专业，完成基础课程；在这些课程中，有一部分工程学院开设的项目课程，学生需要组成团队，完成老师指定或者自选的项目。这些项目主要是为了让学生亲自动手参与一些简单的项目，培养他们对工程学科的兴趣。大一结束后，学生确定了自己的专业，从大二到大四每一年都有至少1门围绕本专业基础知识的项目课程，训练学生解决专业相关问题的能力。有的课程跨度为2～3个学期，使学生有充分的时间完成相对较大的工程项目。这是每个MIT的学生在本科4年里必须完成的学习任务，学生在完成各个专业4年的课程和实践项目后，获得工学学士学位。

第2条学习途径：通过高级的课程和跨学科的项目，让大部分MIT工科学生对工程发明、创新和实践有实质性的认识。在各专业的课程之外，工程学院大二学生要参加“本科生实践机会”项目（Undergraduate Practice Opportunities Program，UPOP）。通过1年的培训、辅导、参观以及暑期的实习，使学生在课堂以外的实验室和企业实践课堂内学到知识。在大三、大四时，学生要参与至少2门短期课程（工程学院一共开设了4门短期课程，分别是工程领导力、组织理论、产品生产和工程项目）。这些课程包括以课堂教学和团队项目为主的高级课程以及暑期实习的要求。学生完成了UPOP项目、两个短期项目、一次工程实习以及领导力评估报告，可获得“Gordon工程师”资格证。

第3条途径：只有少数工科学生（5%左右）参与的核心项目，旨在培养他们成为未来工程发明、创新和实践的领袖。学生不仅要完成前两条途径的所有内容，还要参加工程实践项目（包括跨学科的项目和国际化项目），进入“工程领导力实验室”，选修领导力课程，接受工业界导师的指导，完成额外的企业实习。通过这一系列的活动，学生在毕业时能够具备比较全面的工程领导能力，获得“Gordon工程领袖”资格证书。

Gordon-MIT计划对毕业生的能力提出了很高的要求。一方面，以获得工学学位所必需的基础课程、专业课程、项目实验、实习等为基础，培养学生坚实的学科知识和工程思维；另一方面，通过强化训练充分利用本科4年的时间，通过额外的课程和实习使毕业生了解了团队和企业领导的工作和责任，对工程生产流程也有切身的体验，在进入职场以后，可以比较容易地适应新的环境，发挥领导力的作用。

目前，Gordon-MIT计划的大部分项目都是依托工程学院各系的实验室开展。该计划办公室已经开始筹备建设新的工程领导力实验室。新的实验室占地1000平方米，将模仿企业的研究实验室，按照工程项目的生命周期进行设计，主要为学生提供自由动手操作的空间。实验室还将为师生交流、校企合作等活动提供空间。

Gordon-MIT计划将通过学术研讨会、出版物、培训、网络展示等方式，积极推动项目的宣传。MIT还将配合美国国家工程院、国家科学基金会和专业学会等机构进行的工程教育改革，扩大项目的影响力，增强美国工程教育的实力。

除了MIT以外，在美国还有一些大学在执行类似的工程领导力人才培养计划，如宾夕法尼亚州立大学的“工程领导力发展辅修课计划”、衣阿华州立大学的“工程领导力计划”、普渡大学的“全球工程计划”、密西根大学的“全球工程领导力计划”、斯坦福大学的“斯坦福技术冒险计划”等。

二、英国大学“基于项目的学习（PjBL）”方式

英国多年来在工科高等教育理念、质量和教学方式等方面一直保持着优良传统。近几年，基于项目的学习PjBL方式受到英国大学工科教育界越来越多的重视。例如，2009年6月24—25日，英国在拉夫堡大学专门组织了“工科教育中基于项目学习PjBL的国际研讨会”。

英国高等教育学会（Higher Education Academy）的工程主题中心（Engineering Subject Centre）、英格兰高等教育基金会的卓越教学中心（Centres of Excellence for Teaching and Learning）、国际CDIO组织（Conceive Design Implement Operate）等对大学推行“基于项目学习（PjBL）”给予了大力支持和积极推动。英国工程学会的“工程职业竞争力标准UK SPEC”也对大学生PjBL经历提出了明确要求。

在英国，实施PjBL的重要推动力来自政府、工业界和职场对于工科毕业生的职业技能和实际工程问题求解能力及经验的迫切需求。英国各工科大学或工学院都在积极实行“基于项目学习（PjBL）”，特别重视一年级的PjBL项目和最后一年的PjBL项目，并把PjBL作为其本科教育的重要内容。在推行PjBL过程中，最受关注的因素有：教师的经历和精力、指导者训练、PjBL选题、PjBL效率及效果、PjBL资源、计划认证要求、PjBL学习空间等。

英国大学本科生的典型实践项目类型有：一年级起步实践竞赛项目（破冰之旅）、真实正在进行的工程项目、企业应用项目与产品设计、视频制作与展现、机器人竞赛、现有产品分析、事故危机情况调查分析、跨学科项目、可持续发展相关项目等。

在英国，近几年在推行工科教育改革和PjBL学习方式方面最具代表性的当属考文垂大学（Coventry University）和伦敦大学学院（University College London）。考文垂大学校长和工程与计算学部主任高度重视PjBL，并在工程与计算学部提出了新式基于活动的（Activity-led）课程体系，在每学年初开展为期6周的项目。学校投资6000万英镑建立一栋学生实验大楼；成立“学生实践强化部”加强学生的工程训练。伦敦大学在工程科学学部全面推行PjBL；其电子电力工程系率先在许多课程模块中采用面向问题求解的项目学习方式；其土木与环境工程系把课程体系分解为环境、机理、工具与变化等4部分，并把PjBL贯穿于全部教学过程。

英国比较成功的基于项目学习（PjBL）的典型还有：剑桥大学（University of Cambridge）工程系在课程体系内外支持学生PjBL项目；曼彻斯特大学（University of Manchester）在PjBL方面实施了跨学科的可持续发展集成方法项目，计算机学院则开展了一年级年度团队项目进行基于Web技术的开发应用；纽卡斯大学（Newcastle University）机械与系统工程系设置了产品设计与制造方面的PjBL项目；伦敦女皇玛丽亚大学（Queen Mary，University of London）材料系别开生面地建立了支持法律取证的材料分析项目；谢菲尔德大学（University of Sheffield）机械工程系设立了技术策略与商务规划项目；利物浦大学（University of Liverpool）工程学院在教学计划过程中贯穿了PjBL方式；拉夫堡大学（Loughborough University）建有卓越教与学工程中心（ECETL）和工程主题中心专门支持PjBL项目和来自工业界的项目。

三、澳大利亚大学“无边界工程师培养计划”

澳大利亚的“无边界工程师培养计划EWB（Engineers without Borders）”始于2003年。目前，在澳大利亚和新西兰有26个大学7000多名学生在进行EWB项目。澳大利亚还成立了国家层面的EWB专门组织及各分支机构。

EWB培养计划用来训练大学生（特别是一年级学生）的工程问题求解能力。EWB把工科学生、研究生和工程师组织成团队，解决一些人们经常面对的、基本的、小规模的工程项目问题，使学生通过真实的和令人兴奋的可持续发展项目学习和提高项目设计、可持续发展、团队合作与沟通等能力。EWB既注重加强学生工程实践，同时也致力于培养工程领导人。2009年，澳大利亚EWB计划的典型项目是水的环境卫生和运输。

EWB计划的项目多为1个学期。在项目中，要求学生团队不仅完成产品设计与实现，还要在学期末提交详细的设计报告；既要描述其产品结构、设计与实现、运行与维护，又要说明产品的应用环境和可持续发展性等。

澳大利亚大学之间还组织进行EWB项目挑战竞赛，已在国际上建立了较高声望。(www.xing528.com)

基于EWB计划，澳大利亚许多大学都发展了自己的PjBL学习模式及相关课程体系。

四、世界各国大学PjBL研究与发展状况

在世界各发达国家，有许多大学开展着基于项目的学习和工程领导力方面的教育方式。

在北美，除了美国各大学面向工程领导力培养开展一系列基于项目学习的教育方式外，加拿大也有不少大学进行PjBL教育，如多伦多大学（Toronto University）进行了课程内外结合的“明天领导人培养计划”。

在欧洲，英国大学在PjBL教育方面做得最出色；德国、法国、荷兰、西班牙等国大学也开展了许多PjBL教育活动，如德国柏林技术大学（Technische Universitaet Berlin）实施了“全球工程团队”计划，建立全球性跨文化的团队进行项目或产品创新设计；德国的工科大学普遍要求大学生进行数月的工业项目实习与训练。还有许多欧洲大学以高年级学生指导低年级学生开展设计项目计划，如荷兰代尔夫特大学（Delft University of Technology）资助大三的学生指导大一、大二的学生进行项目设计；西班牙罗维拉佛及里大学（Universitat Rovirai Virgili）进行了“项目管理实践”计划，由大四的学生指导大一新生开展项目设计与管理活动。

在俄罗斯，其高等工科院校一向有重视工程实践训练的传统。苏联高校通过实验室实验课、工厂实习等环节来加强大学生的工程训练。近年来，俄罗斯高等工科院校正在探索新的教育改革途径。如其人才培养模式在由“精专”人才向“多规格”人才培养模式转变；其课程模式在由“专业化”向“以人为本”转变；其教学模式在由“以教师为主”向“教师主导，学生主体”转变。面向学生自主学习的活动开始逐步增加；基于项目的学习方式也开始受到大学的重视，着重培养学生主动获取知识的能力和独立创造能力。

在澳洲，除了“无边界工程师培养计划EWB”外，澳大利亚、新西兰的许多大学开展了一系列PjBL活动，如莫纳什大学（Monash University）工学院实施了“技术环境中的领导力计划”培养工程精英人才；南澳大利亚大学（University of South Australia）土木工程系在大四第一学期开展了“土木工程设计项目计划”；科廷技术大学（Curtin University of Technology）为大一学生开设了为期14周的“工程基础：原理与交流”PjBL课程。

在亚洲，日本、韩国、马来西亚等国大学开始关注工程领导力和PjBL的教育。日本工科院校设有专门的“机械工作”教学环节培养学生的工程技能和工业素养；日本京都大学（Kyoto University）实施了“全球工程领导力教育计划”，致力于培养跨文化的全球领导人；马来西亚各大学在高等教育部的要求下自2005年起开始增加关于项目能力、问题求解能力、工程职业等方面的训练。

在中国，基于项目的学习方式主要用于研究型重点大学的研究生培养过程。自21世纪以来，中国大学开始研究和重视基于项目学习PjBL的教育模式，并应用于大学本科教学过程中，主要体现在企业实习、毕业设计项目、大学生课外科技创新项目中；也有些研究型重点大学结合课程实验、课堂大作业、课程综合设计、毕业设计等环节进行PjBL教育方式。近年来，大学生科技创新项目活动十分活跃，并有各种全国性大学生科技创新竞赛，极大地激发了大学生从事科技创新项目的积极性。2007年1月，教育部出台高校质量工程实施意见，将大学生创新性实验计划作为其重要内容，以项目形式资助大学生开展研究性学习和创新性实验。2008年以来，教育部高等教育司每年主办一次大学生创新论坛，交流各高校的学生创新项目成果与经验。

五、哈工大基于项目学习PjBL的实践经验

哈尔滨工业大学的教育模式源于苏联的工科教育模式，又融合了中国研究型重点大学近年来教育创新与改革的实践探索，秉承“规格严格，功夫到家”的校训，历来重视对大学生的问题求解能力和工程实践能力的教育和训练。在本科教学的过程中，始终贯穿着各种工程能力培养和创新项目训练，如创新研修课、创新实验课程、课堂大作业、专业课程设计、综合课程设计、学生创新项目计划、企业工厂实习、毕业设计、大学生科技竞赛等。

在基于项目学习PjBL教育方面，哈工大有三件事值得一提。

1.大学生科技创新项目及竞赛

哈工大自1998年开始设立“创新基金”，每年立项数百项，支持学生开展科技创新活动。2007—2009年，哈工大共资助大学生创新性实验计划项目1233项，其中国家级项目160项，参加学生人数达4789人。通过这些科技创新项目活动，极大提高了学生的创新思维与实践能力，提高了学生自主学习知识和运用知识求解问题的能力，增强了同学们的自信心和韧性，培养了团队合作与交流能力，提高了学生的创新型精英人才素质。学校还专门出台了《哈尔滨工业大学大学生创新性实验计划管理办法》，规范了大学生科技创新项目活动的组织、立项、管理、结题、评价与奖励等环节。

2.计算机学院、软件学院一年级创新项目计划

自2008年起，通过借鉴国外基于项目学习的经验，特别是英国曼彻斯特大学计算机学院大一年度项目计划经验，哈工大计算机学院、软件学院经过一年的筹备后，开始实施大一年度项目计划，旨在从大一新生开始就培养学生的求知、探索新事物和从事科技研究的兴趣，提高学生观察、思考和发现问题的能力、搜集资料和查阅文献的能力、自主学习和解决问题的能力、理论联系实际和创新实践的能力、团队合作与交流的能力。3年多来，两学院先后设立了200多个项目，大部分学生参加了大一年度项目计划活动。通过项目的自我组队、自由选导师、自主选题、竞争开题、系统设计、实现调试、过程管理、中检报告、项目总结、结题答辩等为期一年的过程，完成了对学生的观察和发现问题能力的训练、表达与自我推销能力的训练、合作交流与表达能力的训练，使学生在能力、知识、素质等方面得到了全面提高，也取得了令人赞赏的研究开发成果。

3.基础学部的科技创新活动与大一年度项目计划

2003年3月19日，哈工大基础学部成立，对大一学生进行集中培养。基础学部注重创新人才的选拔和培养，重视实践环节在学生科技创新活动中的重要作用，积极鼓励一年级学生参与科技活动，让学生通过亲自实践初步认识和感受科技创新的乐趣与魅力，激发学生的科学探索精神和创新意识，充分展现自身的聪明才智，为今后的自主创新、创业打下坚实的基础。基础学部2003—2010年学生科技创新项目建设情况见表1.1。

表1.1　基础学部学生科技创新项目建设情况统计表

2011年，基础学部在大一新生中首次推行以项目学习方式为导向的“大一年度项目计划”，其宗旨是“兴趣驱动、自主实验、重在过程”。全校2011级本科生共申请了758个项目，绝大部分大一学生都参与到了科技创新、社会调查等不同形式的项目中。经过中期检查，654个项目取得了阶段性进展。2012年6月，学校组织了2011级大一年度项目计划结题及优秀项目评奖工作，共有623个项目通过结题评审，评选出获奖项目255项，其中一等奖69项，二等奖186项。基础学部2011级大一年度项目计划立项、结题、获奖情况见表1.2。

2011级大一年度项目计划获奖和结题项目一览表见本书后附录1。

表1.2　基础学部2011级大一年度项目计划情况统计表