当前全球工程教育改革浪潮与新工科建设形成历史性交汇,急需结合工程教育改革的新动向,深化和拓展对于工程实践能力内涵的认识,明确新工科人才培养目标。传统的课程与教学方法无法满足工业界对工科毕业生能力的诉求,工程教育教学理论和方法创新势在必行。在此背景下,基于项目的学习（Project-Based Learning,以下简称PjBL）被引入我国工程课程与教学改革当中并得以广泛应用,但其实际效果及其影响机制等基础性问题仍有待科学研究予以揭示。为此,本研究采用混合研究的方法,评估PjBL在促进学生工程实践能力发展方面的效能并深入探究其作用机制,总结PjBL在实施过程中所面临的挑战并提出相应的对策建议,以帮助我们更深刻地认识PjBL与工程人才培养的关系,为新工科人才培养的开展提供实证依据和理论指导。本研究首先通过对PjBL进行追本溯源,进一步明确PjBL的定义,揭示PjBL的特征,加深对PjBL本质的认识,为后续混合研究的开展奠定基础。然后,以中国一所研究型大学的PjBL课程为研究对象,采用先定性探索后定量检验的混合研究方法,对PjBL影响本科生工程实践能力发展的机制进行深入研究。首先通过定性研究,探索了PjBL课程所包含的关键要素及其影响关系。研究发现:（1）项目情境和教师支持是构成PjBL课程支持性学习环境的两个关键要素。（2）根据学生学习投入的水平及其动态变化情况,受访学生的学习投入状态可以被归纳为六种类型,分别为敷衍了事、按部就班、全力以赴、略有起色、渐至佳境、好高骛远。其中,学生的学习投入在一定程度上受到项目情境和教师支持的影响。（3）学生参与PjBL课程的学习收获可以被归纳为工程设计能力、跨学科思维能力、工程操作能力、项目管理能力、工程沟通能力和团队合作能力六个方面。不同学习投入的学生在学习收获上存在一定的差异。然后通过定量研究,对PjBL课程的学习效果以及影响学生工程实践能力发展的重要因素及其作用机制进行了检验。研究表明:（1）工程实践能力可以由工程设计能力、跨学科思维能力、工程操作能力、工程沟通能力、项目管理能力和团队合作能力这六项能力拟合而成。PjBL课程对于促进学生工程实践能力发展的整体效果较好。（2）项目情境、教师支持、认知调节与反思、寻求教师帮助和同辈学习是促进学生工程实践能力发展的五个重要的影响因素。其中,工程操作能力和项目管理能力的发展主要通过同辈学习实现;跨学科思维能力的发展主要通过寻求教师帮助实现;工程设计能力的发展主要通过认知调节与反思实现;团队合作能力的发展主要通过同辈学习和认知调节与反思实现;工程沟通能力的发展主要通过寻求教师帮助和认知调节与反思实现。（3）PjBL课程的学习环境会影响学生的学习投入,进而促进学生工程实践能力的发展。其中,项目任务的挑战性和教师的认知支持主要通过满足学生的能力感需求,促进其学习投入;教师的情感支持会增加学生的关联感,促进其学习投入;项目任务能够激发学生的好奇心,可以促进个体产生情境兴趣,促进其学习投入;项目任务的有用性会增强学生的学习动机,促进其学习投入。最后,本研究描述了PjBL对教师教学及相关管理工作和制度的挑战。针对这些挑战,本研究建议开展教师教学培训,提升教师的教学能力;改革教师奖励制度,激励教师教学投入;深化校企合作,促进企业参与和支持;构建一体化课程,推动PjBL系统变革。