伴随大数据、云计算、物联网、人工智能等创新产业的出现,工程活动的复杂性、规模性和不确定性均处于前所未有的状态,作为工程师培养核心环节之一的“工程体验”的重要性与日俱增。“工程体验”的本质在于通过个体与客观工程环境的互动促进个体的反思,加强个体对工程专业实践的认知,形成工程专业实践所必需的技能和态度。美国等部分发达国家本科工程教育界已率先做出改革以增强“工程体验”的地位。相较而言,我国本科工程教育尚未形成该项意识,现行的工程实践教育体系一味重视对显性的理论知识的检验和初步应用,却弱化对隐性的专业实践技能与态度的培养,现状亟待改变。基于此,探讨“本科工程教育应如何开展‘工程体验’以培养符合21世纪工程发展需求的未来工程师”成为亟需学科探讨和解决的复杂问题。然而,现有研究尚未对该问题给予系统性考量,亦未深入应用有效理论以指导本科工程教育中工程体验的开展。针对上述现实问题与理论诉求,本研究以“如何构建并运行工程体验教育模式(简称体验模式),从而强化本科工程教育中工程体验的地位与实施效果,进而培养出符合21世纪工程发展所需的未来工程师?”为核心研究问题,并由此展开4个环环相扣的子研究:(1)工程体验教育模式的构成要素识别;(2)工程体验教育模式的构成维度识别;(3)工程体验教育模式的整体构建;(4)我国情境下工程体验教育模式的运行对策。基于以上问题,本研究以隐性知识观、体验式学习观为理论指导,以教育模式构建方法、工程教育的系统研究方式为方法指导,通过充分的文献阅读、案例分析、专家访谈、同行专家研讨,结合问卷调查等方法,借助因子分析、回归分析等数据分析手段,开展理论探讨和实证检验,形成如下四项结论:(1)全面解析21世纪工程背景下“工程体验”的概念内涵,提出“工程体验”的本质,并指出本科工程教育中工程体验的范围界定标准为:是否涉及亲身经历、是否涉及理论知识应用或加深对理论知识的理解、是否帮助学生认识工程专业实践,在此基础上提出“工程体验”的广义范畴和核心范畴。21世纪工程背景下本科工程教育中工程体验的开展趋势是:一方面朝着系统性组织各类工程体验活动的方向发展;另一方面聚焦于工程体验活动本身的完整性、综合性、创新性和多样性,重视那些属于工程体验核心范畴的体验活动。(2)以隐性知识观、体验式学习观为理论指导,以教育模式构建方法、工程教育的系统研究方式为方法指导,提出工程体验教育模式的分析框架,包括三大子系统(目标子系统、过程子系统、支撑子系统)、六项维度(培养目标、课程体系、教学方法、学习评价、师资队伍、支撑环境)、三组关系(模式构成维度间结构关系、体验模式与整体工程教育间的相互联系、教育系统与外部环境的互动关系)。(3)通过文献识别、案例补充、同行专家研讨、实证检验,最终提出工程体验教育模式所包含的36个构成要素,以构成要素特征命名体验模式的六大构成维度——聚焦工程技能和态度的培养目标、综合集成的课程体系、学生主导的教学方法、多元严谨的学习评价、经验导向的师资队伍、全面协同的支撑环境,并验证通过六大构成维度与工程体验成效间的正相关关系。(4)综合体验模式的构成要素、构成维度以及结构关系,构建形成完整的体验模式,并运用隐性知识观和体验式学习观,深入本科工程教育的具体情境,探析工程体验教育模式的内在特征:中介性、交互性、协同性。本研究旨在通过工程体验教育模式构建以指导我国本科工程实践教育改革与优化,具体理论贡献包括:(1)以隐性知识观、体验式学习观为理论视角,以教育模式构建方法、工程教育的系统研究方式为指导方法,提出工程体验教育模式的分析框架;(2)基于文献、案例和实证检验,识别体验模式的构成要素与构成维度;(3)构建完整的工程体验教育模式并深入挖掘体验模式的内在特征。除上述理论贡献外,本研究进一步联系实际,深入我国本科工程教育发展的特殊情境,面向政府、产业、社会机构、工科院校等工程教育改革的参与主体,从(1)知行结合,强化工程体验作用;(2)顶层设计,重塑工程体验课程;(3)多管齐下,提升学生主体地位;(4)合理评聘,优化师资队伍质量;(5)内外联动,规范校企合作过程;(6)全面整合,打造教学创新环境等六方面提出了确保体验模式运行的对策建议。