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[摘要]高等工程教育课程改革是提高工程师教育质量的重要保障。本研究运用案例研究法，以课程改革愿景与目标、课程开发与结构设计、学习方式与学习评价为分析框架，对奥尔堡大学课程改革中基于问题的学习模式进行了深入剖析。研究归纳了PBL模式的特点、价值取向及改革经验，揭示了工程教育课程回归到工程实践的改革理念。根据研究结果，我国正在实施的“卓越工程师教育培养计划”的课程改革可以从欧洲国家的有益经验中获得借鉴。
[关键词]工程教育；课程改革；基于问题的学习；奥尔堡大学；PBL
[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008（2013）04-0100-06
在知识经济时代。包括人口特征、全球化及技术革新等方面的强大力量，驱使工程在社会发展中起着愈发重要的作用。恰如英国政府2008年发布的《创新国家白皮书》（Innovation Nation White Paper）所言：“未来的科学家和工程师是英国经济竞争力的重要人力资源。对需求与供给方而言，需要坚实的科学、技术、工程和数学技能”。无独有偶，2007年美国竞争力委员会（council on Competitiveness）发布的报告“竞争力指数：美国的地位何在”（The Competitiveness Index：Where Amenca Stands）发现，“中国年轻的职业工程师总数达158.9万人，但适合在跨国公司工作的人数只有15.9万人，约10%：而美国年轻的职业工程师总数为66.7万人，比中国的一半还少，但适合在跨国公司工作的人数却有53.8万人。约占81%；该比例英国为80%，德国为80%”。可见，工程人才对工业企业的重要性不在数量，而在质量。反观我国工程教育现状，课程“重理论轻实践”的问题依然存在，学生学习的积极性和主动性不高，学生解决工程实践问题的能力不强，这些问题迫使教育工作者思考：学生学习是课程改革的核心要素，课程改革应当设定什么样的预期学习结果？如何引导学生积极主动地参与高质量的深度学习来培养工程师所需的知识和技能？如何评价课程改革和教学效果？
基于此，本文以丹麦奥尔堡大学的工程教育课程改革案例为研究对象，收集多种证据来源，深入剖析课程改革愿景与目标、课程开发与结构设计、学习方式与学习评价，总结该模式的特点、价值取向和课程改革经验，以期为我国大学工程教育课程改革提供北欧国家的实践启迪。
一、课程改革愿景与目标
（一）背景
丹麦奥尔堡大学（AAU：Aalborg University）成立于1974年，其学校形象品牌“基于问题的学习”（PBL：Problem Based Learning）享誉世界。自建校起，该校工程学院就采用PBL模式，30年的实践经验表明，工科毕业生能更深刻理解并熟练运用工程专业知识，受到企业雇主的一致好评。PBL源于杜威的实用主义教学法。20世纪60年代后期，加拿大的麦克马斯特大学（McMaster University in Canada）和荷兰的玛斯曲奇特大学（Maastricht University in the Netherlands），最早采用PBL教学法。随后，PBL教学法在化学和医学课程中应用。1970年伊始，以项目为组织载体的问题导向式学习法，在丹麦的两所新建大学——罗斯柯德大学（Roskilde University）和奥尔堡大学而发展起来。
在21世纪，奥尔堡大学正在深化PBL课程改革。以回应知识经济社会对工程师培养质量的诉求。奥尔堡大学认为，在知识经济的市场背景下，知识的复杂性和工程的可持续发展对工程实践和工程教育带来了诸多挑战，需要工程师具备新的技能。传统上，工程师在“黑箱”（Black Boxes）内进行设计，如今工程师需在一个跨文化、跨学科的团队中协同工作。PBL因其具有哲学层面的理念，简易操作、成效显著，因而是解决上述问题的创新方法。
（二）愿景
PBL课程改革具有“三脚架”式的愿景：专业愿景、教与学愿景、人与社会愿景。这就意味着，PBL课程改革应同时关注专业与职业的需要，关注学生学习的需要，关注人与社会发展的需要。具体而言，专业愿景指帮助学生奠定灵活的专业知识基础，培养学生较强的专业能力，为毕业生进入专业实践领域从事职业工作做好准备：教与学愿景指培养学生自主、积极的学习态度，形成良好的学习氛围；人与社会愿景指培养学生的团队合作、沟通交流和人际交往的能力，以满足社会需求。
（三）目标
在全球化背景下，PBL课程改革的目标体现在两个层面。其一，从学习层面看，PBL旨在促进深度学习（Deep Learning），而非浅层学习（surface Learning）；促进活动学习和有意义的学习；发展批判思维；提升自主学习能力；增加跨学科的知识和技能；培养管理、合作和沟通能力；培养专业意识和责任心。其二，从院校层面看，PBL能减少辍学率，增加按时完成学业率；支持教师和学生发展能力；激发学习动机，营造友好的学习环境；提升院校的形象，创建院校品牌。
二、课程开发与结构设计
根据“泰勒（Ralph W.Tyler）原理”，本研究将课程开发分为课程设计、课程实施和课程评价3个步骤。课程开发重点关注课程开发的过程模型（Process Model），而课程设计重点关注课程目标、内容和组织等要素与组织结构。
（一）过程模型
PBL课程开发过程不仅涉及到学生和教师两个主体，还涉及到价值观、组织文化、资源条件等多种因素的转变。其课程开发过程分为7个步骤，构成完整的序列，某一个步骤的改变都将影响到整体序列的改变。PBL开发过程模型，如图1所示。
（二）课程目标与内容
PBL的课程目标与内容因不同的应用模式而异。PBL课程有5类目标：获取知识、专业实践能力、多学科理解、跨学科学习和批判性思维等方面的能力。每类目标中课程关注的内容有所侧重，表现在知识、学习、问题情境、学生、教师与评价等课程要素中。PBL课程目标与内容和课程要素之间的关系，见表1。 （三）课程组织
PBL课程改革可以在单门课程、多门跨学科课程和学校课程体系3个层面进行。不同层面的课程组织结构也有所不同。
1.单门课程的组织结构
PBL单门课程的组织特点，体现在以学生团队工作为核心。讲授只是配合项目实施的支撑和补充，评价的形式和内容也与传统课程不同。传统课程与PBL课程要素的组织方式比较，如图2所示。
2.多门课程的组织结构
传统的多门课程以具体课程的平行并列为组织结构，而PBL跨学科多门课程的组织采取交叉融合的结构，在两者之间比较，如图3所示。
3.学校层面的课程组织结构
在学校层面采用PBL课程，有5种常见的类型。第一，单一型（single Module），课程体系全部由基于问题和（或）基于项目的课程组成；第二，拼接型（Patchwork or Shoestrings），每一学年中基于讲授的课程和基于问题的课程交替进行：第三，漏斗型（Funnel or Foundational），第一学年以讲授打基础，后续逐渐增加PBL的元素；第四，双股型（Two Strand），每一学年中PBL和其它混合模式交替进行；第五，集成复杂型（Integrated and Complex Approach），每一学年中由不同形式的PBL组合而成，并且这里的PBL指基于问题和基于项目的综合课程。后4种类型的课程结构，如图4所示。
三、学习方式与学习评价
PBL课程的实施与评价过程以解决问题为核心，以项目为载体，以团队学习为组织形式，穿插于理论讲授、文献阅读等环节，在教师指导下分析问题、实验、现场实践、产品汇报等，最终达到学习目标。关于课程实施与评价，本研究侧重于从教学方式、学习评价和课程效果三个方面加以分析。
（一）学习内容的选择
奥尔堡大学的专业课程计划分为10个学期（semesters）。其中本科阶段6个学期，硕士阶段4个学期。每学期划分为时间跨度相等以6周为间隔的阶段，每个阶段都有具体的学习主题，配有相应的项目工作，并与总体教育目标相一致。每学期的课程和项目必须与主题相关联，学生学习理论课程，并将知识应用到项目实践中。在每个学期的最后阶段以汇报的形式参加考核，由考核小组对每位学生单独打分。每个学期总学分30，项目工作占到学期总学分的80%，达24学分：其余6个学分包含基础课程或其它必修课程。实习是大多数专业的必修内容，总计需要1学期的时间在私人或公共的企业完成。实习的学生和企业员工一样，参与真实的工作事务。现以奥尔堡大学工程与科学学院能源工程专业的课程计划为例，说明其学习内容中的主题、问题和项目，见表1所示。
（二）学习方式的运用
1.讲授与研究性教学法
在奥尔堡大学，传统以讲授为主的理论课程仍占有一定比例。学生每学期需上一定数量的理论课程，以概论课程并拓宽视野，同时还能使学生掌握一些基本知识。理论课程的数量根据专业培养计划而定，通常每学期2-6门。
研究性教学法是奥尔堡大学的基本教学方式。教师在教学的同时要开展本领域的科学研究。这意味着，学生在学期间，有机会学习跨学科的前沿知识，接触工程界的专家，聆听专业领域权威人士的发言，参加学校的会议和研讨会，从而学会如何将理论知识应用到工程实践。
2.基于问题的项目学习法
基于问题的项目学习是PBL课程实施的主要方式。确定问题是PBL教学的首要内容。问题来自工业界或公共部门的建议、学生的兴趣和教师的兴趣等。PBL优质问题的标准有：面向真实世界；定义不良的复杂问题；能产生多种假设；需要团队合作；与学习目标对应；基于先修的知识或经验；促进高级认知技能形成。
基于问题的项目学习分小组进行，这为学生处理大型、复杂的问题提供了机会。因此，学生与校外单位或人员进行合作已是司空见惯的。通过合作，学生对不断变化的当代商务劳动力市场有最直接的理解。这种理解仅靠在学校内部的学术学习，学生不可能完全获取。来自实践的真实问题通常比学术问题更为复杂，需要跨学科的方法才能完成。其结果是，学生在项目工作中需掌握跨学科的知识与技能，这正是当代企业雇主对大学毕业生特别需要的能力。
3.学生自主学习与教师指导
PBL课程可让学生自行决定项目的内容和进程，但在项目正式开始之前，需得到指导老师的批准。自行决定项目的学习内容激发了学生较高的学习动机，奥尔堡大学因此具有丹麦最高的学业完成率。
PBL课程配有专门的指导教师或指导团队，帮助学生克服学习障碍，以咨询和建议的方式帮助推动项目的发展。教师可以是教授、副教授、讲师，或者是研究生。指导教师通过4种方式推动项目的进展。第一，参与，教师直接参与项目，作为某一小组的成员，近距离观察学生的兴趣爱好及表现：第二，激励，教师参与会议、阅读文献，为学生项目输入信息，激发学生学习热情，同时指导教师自身也受鼓舞；第三，提供理论和方法，为学生开展项目提供必要的理论和适切的方法指导，引导学生找出解决问题的新方法；第四，监控，项目成功是学生和团队的追求和责任，但指导教师需监控项目发展的总体方向，确保方向正确、安全。
奥尔堡大学基于问题的学习（PBL）过程如图5所示。
（三）学习评价的设计
科学的学习评价是PBL成功实施的关键。学习评价包括形成性评价、终极性评价和课程评估3种类型。形成性评价方法有：诊断性测验、个人反馈、同伴反馈；终极性评价方法有：撰写的论文、项目验收、口试；课程评估方法有：考试数据分析，学生问卷调查、学生兴趣小组及教授主持的反思研讨会。
PBL学习评价涉及3类课程：基础课程，占所有课程的25%；项目支持课程，占25%；项目工作，占50%。PBL项目评价包括6个要素：问题和过程分析能力、沟通交流能力、合作学习能力、团队工作与冲突协调能力、项目管理能力、时间和资源计划与管理能力。通常，PBL课程考核成绩由两部分组成：项目汇报成绩，占总成绩的75%；口试或笔试成绩，占总成绩的25%。 公平性是PBL评价的首要原则。公平性评价的特点是：根据表现而不是评价者的喜好：根据证据，而不是评价者的感觉；目的明确并有条件规定；按照书面目标和测量标准，使用贴切的、达成一致的形式开展评价；多途径收集证据。与传统的基于学科的教师主导的学习评价相比，PBL课程模式的学习评价是以学生为中心的创新方法。
（四）学习质量的反馈
PBL学习模式是奥尔堡大学的教学特点。在丹麦，许多实证研究证明了奥尔堡大学的毕业生更受雇主欢迎。“在过去30年中，大量研究结果从不同视角证实了PBL学习方法的成效，主要体现在管理层面的学生流失率和学业率，学习过程的学习动机和反思能力，能力培养效果，知识巩固更长效等方面”。2004年丹麦工业部对125家工程公司的调查结果表明：“与其它传统大学相比，奥尔堡大学在培养学生专业知识和技能方面没有明显差异：但其毕业生在项目设计和人力资源管理、沟通、创新、商务和生活知识方面具有非常明显的优秀表现”。
奥尔堡大学电子能源与动力专业的毕业生、来自罗马尼亚的泰姆巴斯（Adrian Timbus）对PBL课程实施效果的看法是：“奥尔堡大学所采用基于问题和项目导向的教学法对我来说是全新的挑战：分组的学习方式给了我们与同伴合作的机会，学会了倾听他人观点；为了项目的最优化决策，我们必须学会协调和妥协：我们的项目最终都能实现自己设计的产品：来自工业界的工程师担当项目的指导教师。这为奥尔堡大学的学生非常近距离地接触工业界人士提供了条件：‘做中学’的实践能力是毕业后从事工业工作所必须的”。
四、PBL学习模式的特点与价值取向
从上述课程案例分析可看出，PBL学习模式的特点是：通过理论知识和工程实践的交融，培养学生独立、创新地分析问题和解决问题的能力：通过项目所蕴含的具体问题的学习，学生不仅学到相应的理论和方法，而且学会如何应用知识。同时也可加深对知识的理解：学生除了发展常规的专业能力。还能发展批判性思维、独立自主和团队合作等社会技能。这些特点隐含的价值观是：学习是在分享知识时受到激励的行为：以团队组织的学生有能力主导自我学习进程：批判性思维是很重要的一个学习结果。具体而言，PBL学习模式体现了以下5个方面的价值取向。
（一）体现了“回归工程实践”的教育理念
PBL模式秉承了“回归工程实践”的教育理念，并追求理论与实践的平衡。恰如奥尔堡大学工程教育专家所言：“奥尔堡大学的PBL模式早已沿着回归工程实践、理论与实践平衡的道路前进，在过去20多年，PBL模式得以发展，面貌焕然一新”：“PBL课程学习的目的就是回到工程实践，培养学生未来工程实践所需的能力”：“PBL方法就是将学科理论知识和工程能力有机地结合，通过问题和项目的学习融合两类内容，培养团队合作精神、交流沟通能力、跨学科工作能力，以及工程问题界定、解决方案设计、方案实施的能力，这些正是当代工程实践对工程师的要求所需”。
（二）以工业实践为实施情境。追求“知行统一”
工业实践既包含技术要素，又包含政策、过程、伦理等社会要素。PBL课程实施使学生完全浸润在真实的工业实践情境之中，达到了“知行统一”的目的。《荀子·儒效》认为：“不闻不如闻之，闻之不如见之，见之不如知之，知之不如行之；学至于行之而止矣：行之，明也。”从PBL的视域，可以理解为：“告诉我，我会忘记；给我看，我会记住；让我参与，我会理解；你放手。我来做（Step back and I will act）”。这段话较好地体现了PBL课程“知行统一”的特点。
（三）以问题为首要组织原则，以项目为实施载体
PBL的问题来自真实的工业实践或生活实践，具有挑战性、开放性、复杂性等特点，学生需完成界定问题、分析问题、解决问题、解释汇报等步骤。项目是实现PBL课程设计的有效载体。项目分阶段进行，完全按照工业界真实项目的步骤实施。真实的工程实践项目较为系统、复杂，需要学生利用跨学科的方法和团队合作等才能解决。
（四）学习内容的整体性和学习方式的多元化
PBL的学习内容，既包括学科理论知识，也包括实践技能；既包括技术要素，也包括非技术的社会要素；既包括本学科或专业的内容。也包括整合后跨学科的内容，还包含案例内容。PBL的学习方式是多样的：自主学习、经验学习、基于活动学习、跨学科学习、团队学习和案例学习等。PBL模式还要求有独立的团队工作场所，让学生自主确定学习进程、获取理论知识与方法，以培养学习兴趣、动机、团队负责精神和交流沟通等多种能力。
（五）“教练员”的教师角色和过程性的学习评价
PBL课程配有教师指导团队，教师“教练员”角色表现在：教师是课程内容和资源的提供者，团队工作进程的推动者，学生学习激情和成功喜悦的分享者，与学生共同进步的学习者。教师的作用是引导进程，而不是领导进程的发展；是监控质量，而不是干涉过程：是激励学习动机并提出建议和评价。PBL的学习评价以公平性作为首要原则，采取团队评价和个人评价相结合的方式，特别注重过程性评价中的学生“自我评价”和“同伴评价”，以此促进学生的反思和学习的改进。
在上述特点的背后隐藏着PBL课程模式的学习观：认知学习（Cognitive Learning）和合作学习（Cooperative Learning）。认知学习指“通过推论、直觉和感知进行学习，这种通常能改变人的行为、激发人的动机；强调结果的反馈、观察和表征”。合作学习由来已久，类型多样，但必须具备5个要素，分别为积极参与、相互促进、个人负责、社会技能和团队过程。PBL课程模式以问题为导向、以项目为载体，强调学习经验的积累，较好地体现了认知学习的原理；PBL还强调团队参与、自主管理学习进程、发展社会与人际技能，促进学生之间的相互提高，也充分体现了合作学习的精要。
五、PBL课程改革的经验 （一）课程改革需要树立“学生学习为本”的价值观念
以学生为中心是PBL课程改革的关键。这就要求课程设计体现出：所有学习活动均须有明确的目标；对学生沟通技能给予足够关注；给予系统的、持续的评价和反馈；遇到困难或障碍及时寻求教育专家的帮助。因此，教师要把自己当成PBL团队中学生的一员；管理者要掌控全局，而非关注部分。这些态度的转变都可以促进学生能力的提高和可持续的发展。
（二）课程改革需要价值和组织层面的协同推进
在价值和组织层面，涉及的因素有：价值和概念转换，组织机构和文化。学习场所和资源：在课程层面，涉及的因素有：学生、教师、目标、内容、教与学的方式和评价。只有协同推进这些因素，才能获得良好的改革效果。
（三）课程改革需要以学生为中心的教学范式转换
传统的教学理念是以教师为主导：教师是专家，直接控制学习过程。PBL教学理念以学生为中心，它建立在发现式学习、游戏式学习、案例学习等理念的基础上。PBL更关注学习过程，如小组中的合作学习、自主学习；更关注按主题或问题为组织原则的课程结构，而不是按学科知识为组织原则的课程结构。
（四）课程改革需要教学形式创新和课程功能转变
PBL强调从关注教到关注学、从内容中学习到从活动中学习过程的转变。这种转变创生了新的教学形式：学生积极参加合作团队，经历不安全感并承担责任；进行基于实践的项目工作和问题导向的理论分析：对自我表现进行批判性反思。新的形式产生了新的课程功能：领会技术和社会的关系；培养批判性反思的科学态度：培养责任心和独立自主的意识：同时获得专业知识和技能等。
（五）课程改革意味着教师面临更多挑战
课程改革对教师的挑战表现在三个方面：第一，要会设计学习环境，考虑动机、激励和挑战等因素；第二，学会管理学习过程，考虑学科主题整合、参与团队学习等；第三，学会推进学习进程，考虑引导而非主导进程，监控质量而非干扰进程。归根结底是要求教师角色从“控制者”转变为“推动者”。
（六）课程改革需要“和谐交响”的境界
PBL课程改革是一个复杂、艰难的过程。成功的课程改革受愿景（vision）、协定（Consensus）、能力（Skills）、动机（Incentives）、资源（Resources）、行动（Action）等多种因素的影响。没有愿景，就会产生迷惑；没有协定，就会导致破坏；没有能力，就会感到焦虑；没有动机，就会产生抵触；没有资源，就会遭受挫折：没有行动，就毫无意义。只有万事具备，课程改革才会成功。
（七）课程改革需要经历“自下而上”和“自上而下”的决策过程
在进行PBL课程改革之前，需要对教师和学生进行广泛宣传和观念更新；对教师的教学发展能力，尤其是开展PBL教学的能力进行培训：学院院长或系主任要精心计划。认真落实，及时解决改革过程中出现的问题和困难：主管教学的校长或教务长要进行课程领导：观念引领，统筹全局，把握进程，协调矛盾，保障资源。
总之，PBL课程模式由于其“回归工程实践”的理念深刻、形式多样、可操作性强，因而受到国际工程教育界的关注。在我国工程教育课程改革的进程中，已有部分学校在尝试应用PBL模式。然而，推行PBL模式的最大难点在于，如何提出真正的“问题”。真实工程问题的提出，仅靠大学专业教师难以胜任，还需工业界、研究界、教育界的通力合作。这就涉及到课程资源的开放与共享。从这个角度看，PBL虽然是教学方式的创新，但实质上是课程文化的创新。
[作者简介]
崔军，东南大学教师教学发展中心讲师、教育学博士，主要研究方向为高等工程教育、大学课程与教学等。
收稿日期：2013年4月13日
责任编辑：赵师红
[关键词]工程教育；课程改革；基于问题的学习；奥尔堡大学；PBL
[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008（2013）04-0100-06
在知识经济时代。包括人口特征、全球化及技术革新等方面的强大力量，驱使工程在社会发展中起着愈发重要的作用。恰如英国政府2008年发布的《创新国家白皮书》（Innovation Nation White Paper）所言：“未来的科学家和工程师是英国经济竞争力的重要人力资源。对需求与供给方而言，需要坚实的科学、技术、工程和数学技能”。无独有偶，2007年美国竞争力委员会（council on Competitiveness）发布的报告“竞争力指数：美国的地位何在”（The Competitiveness Index：Where Amenca Stands）发现，“中国年轻的职业工程师总数达158.9万人，但适合在跨国公司工作的人数只有15.9万人，约10%：而美国年轻的职业工程师总数为66.7万人，比中国的一半还少，但适合在跨国公司工作的人数却有53.8万人。约占81%；该比例英国为80%，德国为80%”。可见，工程人才对工业企业的重要性不在数量，而在质量。反观我国工程教育现状，课程“重理论轻实践”的问题依然存在，学生学习的积极性和主动性不高，学生解决工程实践问题的能力不强，这些问题迫使教育工作者思考：学生学习是课程改革的核心要素，课程改革应当设定什么样的预期学习结果？如何引导学生积极主动地参与高质量的深度学习来培养工程师所需的知识和技能？如何评价课程改革和教学效果？
基于此，本文以丹麦奥尔堡大学的工程教育课程改革案例为研究对象，收集多种证据来源，深入剖析课程改革愿景与目标、课程开发与结构设计、学习方式与学习评价，总结该模式的特点、价值取向和课程改革经验，以期为我国大学工程教育课程改革提供北欧国家的实践启迪。
一、课程改革愿景与目标
（一）背景
丹麦奥尔堡大学（AAU：Aalborg University）成立于1974年，其学校形象品牌“基于问题的学习”（PBL：Problem Based Learning）享誉世界。自建校起，该校工程学院就采用PBL模式，30年的实践经验表明，工科毕业生能更深刻理解并熟练运用工程专业知识，受到企业雇主的一致好评。PBL源于杜威的实用主义教学法。20世纪60年代后期，加拿大的麦克马斯特大学（McMaster University in Canada）和荷兰的玛斯曲奇特大学（Maastricht University in the Netherlands），最早采用PBL教学法。随后，PBL教学法在化学和医学课程中应用。1970年伊始，以项目为组织载体的问题导向式学习法，在丹麦的两所新建大学——罗斯柯德大学（Roskilde University）和奥尔堡大学而发展起来。
在21世纪，奥尔堡大学正在深化PBL课程改革。以回应知识经济社会对工程师培养质量的诉求。奥尔堡大学认为，在知识经济的市场背景下，知识的复杂性和工程的可持续发展对工程实践和工程教育带来了诸多挑战，需要工程师具备新的技能。传统上，工程师在“黑箱”（Black Boxes）内进行设计，如今工程师需在一个跨文化、跨学科的团队中协同工作。PBL因其具有哲学层面的理念，简易操作、成效显著，因而是解决上述问题的创新方法。
（二）愿景
PBL课程改革具有“三脚架”式的愿景：专业愿景、教与学愿景、人与社会愿景。这就意味着，PBL课程改革应同时关注专业与职业的需要，关注学生学习的需要，关注人与社会发展的需要。具体而言，专业愿景指帮助学生奠定灵活的专业知识基础，培养学生较强的专业能力，为毕业生进入专业实践领域从事职业工作做好准备：教与学愿景指培养学生自主、积极的学习态度，形成良好的学习氛围；人与社会愿景指培养学生的团队合作、沟通交流和人际交往的能力，以满足社会需求。
（三）目标
在全球化背景下，PBL课程改革的目标体现在两个层面。其一，从学习层面看，PBL旨在促进深度学习（Deep Learning），而非浅层学习（surface Learning）；促进活动学习和有意义的学习；发展批判思维；提升自主学习能力；增加跨学科的知识和技能；培养管理、合作和沟通能力；培养专业意识和责任心。其二，从院校层面看，PBL能减少辍学率，增加按时完成学业率；支持教师和学生发展能力；激发学习动机，营造友好的学习环境；提升院校的形象，创建院校品牌。
二、课程开发与结构设计
根据“泰勒（Ralph W.Tyler）原理”，本研究将课程开发分为课程设计、课程实施和课程评价3个步骤。课程开发重点关注课程开发的过程模型（Process Model），而课程设计重点关注课程目标、内容和组织等要素与组织结构。
（一）过程模型
PBL课程开发过程不仅涉及到学生和教师两个主体，还涉及到价值观、组织文化、资源条件等多种因素的转变。其课程开发过程分为7个步骤，构成完整的序列，某一个步骤的改变都将影响到整体序列的改变。PBL开发过程模型，如图1所示。
（二）课程目标与内容
PBL的课程目标与内容因不同的应用模式而异。PBL课程有5类目标：获取知识、专业实践能力、多学科理解、跨学科学习和批判性思维等方面的能力。每类目标中课程关注的内容有所侧重，表现在知识、学习、问题情境、学生、教师与评价等课程要素中。PBL课程目标与内容和课程要素之间的关系，见表1。 （三）课程组织
PBL课程改革可以在单门课程、多门跨学科课程和学校课程体系3个层面进行。不同层面的课程组织结构也有所不同。
1.单门课程的组织结构
PBL单门课程的组织特点，体现在以学生团队工作为核心。讲授只是配合项目实施的支撑和补充，评价的形式和内容也与传统课程不同。传统课程与PBL课程要素的组织方式比较，如图2所示。
2.多门课程的组织结构
传统的多门课程以具体课程的平行并列为组织结构，而PBL跨学科多门课程的组织采取交叉融合的结构，在两者之间比较，如图3所示。
3.学校层面的课程组织结构
在学校层面采用PBL课程，有5种常见的类型。第一，单一型（single Module），课程体系全部由基于问题和（或）基于项目的课程组成；第二，拼接型（Patchwork or Shoestrings），每一学年中基于讲授的课程和基于问题的课程交替进行：第三，漏斗型（Funnel or Foundational），第一学年以讲授打基础，后续逐渐增加PBL的元素；第四，双股型（Two Strand），每一学年中PBL和其它混合模式交替进行；第五，集成复杂型（Integrated and Complex Approach），每一学年中由不同形式的PBL组合而成，并且这里的PBL指基于问题和基于项目的综合课程。后4种类型的课程结构，如图4所示。
三、学习方式与学习评价
PBL课程的实施与评价过程以解决问题为核心，以项目为载体，以团队学习为组织形式，穿插于理论讲授、文献阅读等环节，在教师指导下分析问题、实验、现场实践、产品汇报等，最终达到学习目标。关于课程实施与评价，本研究侧重于从教学方式、学习评价和课程效果三个方面加以分析。
（一）学习内容的选择
奥尔堡大学的专业课程计划分为10个学期（semesters）。其中本科阶段6个学期，硕士阶段4个学期。每学期划分为时间跨度相等以6周为间隔的阶段，每个阶段都有具体的学习主题，配有相应的项目工作，并与总体教育目标相一致。每学期的课程和项目必须与主题相关联，学生学习理论课程，并将知识应用到项目实践中。在每个学期的最后阶段以汇报的形式参加考核，由考核小组对每位学生单独打分。每个学期总学分30，项目工作占到学期总学分的80%，达24学分：其余6个学分包含基础课程或其它必修课程。实习是大多数专业的必修内容，总计需要1学期的时间在私人或公共的企业完成。实习的学生和企业员工一样，参与真实的工作事务。现以奥尔堡大学工程与科学学院能源工程专业的课程计划为例，说明其学习内容中的主题、问题和项目，见表1所示。
（二）学习方式的运用
1.讲授与研究性教学法
在奥尔堡大学，传统以讲授为主的理论课程仍占有一定比例。学生每学期需上一定数量的理论课程，以概论课程并拓宽视野，同时还能使学生掌握一些基本知识。理论课程的数量根据专业培养计划而定，通常每学期2-6门。
研究性教学法是奥尔堡大学的基本教学方式。教师在教学的同时要开展本领域的科学研究。这意味着，学生在学期间，有机会学习跨学科的前沿知识，接触工程界的专家，聆听专业领域权威人士的发言，参加学校的会议和研讨会，从而学会如何将理论知识应用到工程实践。
2.基于问题的项目学习法
基于问题的项目学习是PBL课程实施的主要方式。确定问题是PBL教学的首要内容。问题来自工业界或公共部门的建议、学生的兴趣和教师的兴趣等。PBL优质问题的标准有：面向真实世界；定义不良的复杂问题；能产生多种假设；需要团队合作；与学习目标对应；基于先修的知识或经验；促进高级认知技能形成。
基于问题的项目学习分小组进行，这为学生处理大型、复杂的问题提供了机会。因此，学生与校外单位或人员进行合作已是司空见惯的。通过合作，学生对不断变化的当代商务劳动力市场有最直接的理解。这种理解仅靠在学校内部的学术学习，学生不可能完全获取。来自实践的真实问题通常比学术问题更为复杂，需要跨学科的方法才能完成。其结果是，学生在项目工作中需掌握跨学科的知识与技能，这正是当代企业雇主对大学毕业生特别需要的能力。
3.学生自主学习与教师指导
PBL课程可让学生自行决定项目的内容和进程，但在项目正式开始之前，需得到指导老师的批准。自行决定项目的学习内容激发了学生较高的学习动机，奥尔堡大学因此具有丹麦最高的学业完成率。
PBL课程配有专门的指导教师或指导团队，帮助学生克服学习障碍，以咨询和建议的方式帮助推动项目的发展。教师可以是教授、副教授、讲师，或者是研究生。指导教师通过4种方式推动项目的进展。第一，参与，教师直接参与项目，作为某一小组的成员，近距离观察学生的兴趣爱好及表现：第二，激励，教师参与会议、阅读文献，为学生项目输入信息，激发学生学习热情，同时指导教师自身也受鼓舞；第三，提供理论和方法，为学生开展项目提供必要的理论和适切的方法指导，引导学生找出解决问题的新方法；第四，监控，项目成功是学生和团队的追求和责任，但指导教师需监控项目发展的总体方向，确保方向正确、安全。
奥尔堡大学基于问题的学习（PBL）过程如图5所示。
（三）学习评价的设计
科学的学习评价是PBL成功实施的关键。学习评价包括形成性评价、终极性评价和课程评估3种类型。形成性评价方法有：诊断性测验、个人反馈、同伴反馈；终极性评价方法有：撰写的论文、项目验收、口试；课程评估方法有：考试数据分析，学生问卷调查、学生兴趣小组及教授主持的反思研讨会。
PBL学习评价涉及3类课程：基础课程，占所有课程的25%；项目支持课程，占25%；项目工作，占50%。PBL项目评价包括6个要素：问题和过程分析能力、沟通交流能力、合作学习能力、团队工作与冲突协调能力、项目管理能力、时间和资源计划与管理能力。通常，PBL课程考核成绩由两部分组成：项目汇报成绩，占总成绩的75%；口试或笔试成绩，占总成绩的25%。 公平性是PBL评价的首要原则。公平性评价的特点是：根据表现而不是评价者的喜好：根据证据，而不是评价者的感觉；目的明确并有条件规定；按照书面目标和测量标准，使用贴切的、达成一致的形式开展评价；多途径收集证据。与传统的基于学科的教师主导的学习评价相比，PBL课程模式的学习评价是以学生为中心的创新方法。
（四）学习质量的反馈
PBL学习模式是奥尔堡大学的教学特点。在丹麦，许多实证研究证明了奥尔堡大学的毕业生更受雇主欢迎。“在过去30年中，大量研究结果从不同视角证实了PBL学习方法的成效，主要体现在管理层面的学生流失率和学业率，学习过程的学习动机和反思能力，能力培养效果，知识巩固更长效等方面”。2004年丹麦工业部对125家工程公司的调查结果表明：“与其它传统大学相比，奥尔堡大学在培养学生专业知识和技能方面没有明显差异：但其毕业生在项目设计和人力资源管理、沟通、创新、商务和生活知识方面具有非常明显的优秀表现”。
奥尔堡大学电子能源与动力专业的毕业生、来自罗马尼亚的泰姆巴斯（Adrian Timbus）对PBL课程实施效果的看法是：“奥尔堡大学所采用基于问题和项目导向的教学法对我来说是全新的挑战：分组的学习方式给了我们与同伴合作的机会，学会了倾听他人观点；为了项目的最优化决策，我们必须学会协调和妥协：我们的项目最终都能实现自己设计的产品：来自工业界的工程师担当项目的指导教师。这为奥尔堡大学的学生非常近距离地接触工业界人士提供了条件：‘做中学’的实践能力是毕业后从事工业工作所必须的”。
四、PBL学习模式的特点与价值取向
从上述课程案例分析可看出，PBL学习模式的特点是：通过理论知识和工程实践的交融，培养学生独立、创新地分析问题和解决问题的能力：通过项目所蕴含的具体问题的学习，学生不仅学到相应的理论和方法，而且学会如何应用知识。同时也可加深对知识的理解：学生除了发展常规的专业能力。还能发展批判性思维、独立自主和团队合作等社会技能。这些特点隐含的价值观是：学习是在分享知识时受到激励的行为：以团队组织的学生有能力主导自我学习进程：批判性思维是很重要的一个学习结果。具体而言，PBL学习模式体现了以下5个方面的价值取向。
（一）体现了“回归工程实践”的教育理念
PBL模式秉承了“回归工程实践”的教育理念，并追求理论与实践的平衡。恰如奥尔堡大学工程教育专家所言：“奥尔堡大学的PBL模式早已沿着回归工程实践、理论与实践平衡的道路前进，在过去20多年，PBL模式得以发展，面貌焕然一新”：“PBL课程学习的目的就是回到工程实践，培养学生未来工程实践所需的能力”：“PBL方法就是将学科理论知识和工程能力有机地结合，通过问题和项目的学习融合两类内容，培养团队合作精神、交流沟通能力、跨学科工作能力，以及工程问题界定、解决方案设计、方案实施的能力，这些正是当代工程实践对工程师的要求所需”。
（二）以工业实践为实施情境。追求“知行统一”
工业实践既包含技术要素，又包含政策、过程、伦理等社会要素。PBL课程实施使学生完全浸润在真实的工业实践情境之中，达到了“知行统一”的目的。《荀子·儒效》认为：“不闻不如闻之，闻之不如见之，见之不如知之，知之不如行之；学至于行之而止矣：行之，明也。”从PBL的视域，可以理解为：“告诉我，我会忘记；给我看，我会记住；让我参与，我会理解；你放手。我来做（Step back and I will act）”。这段话较好地体现了PBL课程“知行统一”的特点。
（三）以问题为首要组织原则，以项目为实施载体
PBL的问题来自真实的工业实践或生活实践，具有挑战性、开放性、复杂性等特点，学生需完成界定问题、分析问题、解决问题、解释汇报等步骤。项目是实现PBL课程设计的有效载体。项目分阶段进行，完全按照工业界真实项目的步骤实施。真实的工程实践项目较为系统、复杂，需要学生利用跨学科的方法和团队合作等才能解决。
（四）学习内容的整体性和学习方式的多元化
PBL的学习内容，既包括学科理论知识，也包括实践技能；既包括技术要素，也包括非技术的社会要素；既包括本学科或专业的内容。也包括整合后跨学科的内容，还包含案例内容。PBL的学习方式是多样的：自主学习、经验学习、基于活动学习、跨学科学习、团队学习和案例学习等。PBL模式还要求有独立的团队工作场所，让学生自主确定学习进程、获取理论知识与方法，以培养学习兴趣、动机、团队负责精神和交流沟通等多种能力。
（五）“教练员”的教师角色和过程性的学习评价
PBL课程配有教师指导团队，教师“教练员”角色表现在：教师是课程内容和资源的提供者，团队工作进程的推动者，学生学习激情和成功喜悦的分享者，与学生共同进步的学习者。教师的作用是引导进程，而不是领导进程的发展；是监控质量，而不是干涉过程：是激励学习动机并提出建议和评价。PBL的学习评价以公平性作为首要原则，采取团队评价和个人评价相结合的方式，特别注重过程性评价中的学生“自我评价”和“同伴评价”，以此促进学生的反思和学习的改进。
在上述特点的背后隐藏着PBL课程模式的学习观：认知学习（Cognitive Learning）和合作学习（Cooperative Learning）。认知学习指“通过推论、直觉和感知进行学习，这种通常能改变人的行为、激发人的动机；强调结果的反馈、观察和表征”。合作学习由来已久，类型多样，但必须具备5个要素，分别为积极参与、相互促进、个人负责、社会技能和团队过程。PBL课程模式以问题为导向、以项目为载体，强调学习经验的积累，较好地体现了认知学习的原理；PBL还强调团队参与、自主管理学习进程、发展社会与人际技能，促进学生之间的相互提高，也充分体现了合作学习的精要。
五、PBL课程改革的经验 （一）课程改革需要树立“学生学习为本”的价值观念
以学生为中心是PBL课程改革的关键。这就要求课程设计体现出：所有学习活动均须有明确的目标；对学生沟通技能给予足够关注；给予系统的、持续的评价和反馈；遇到困难或障碍及时寻求教育专家的帮助。因此，教师要把自己当成PBL团队中学生的一员；管理者要掌控全局，而非关注部分。这些态度的转变都可以促进学生能力的提高和可持续的发展。
（二）课程改革需要价值和组织层面的协同推进
在价值和组织层面，涉及的因素有：价值和概念转换，组织机构和文化。学习场所和资源：在课程层面，涉及的因素有：学生、教师、目标、内容、教与学的方式和评价。只有协同推进这些因素，才能获得良好的改革效果。
（三）课程改革需要以学生为中心的教学范式转换
传统的教学理念是以教师为主导：教师是专家，直接控制学习过程。PBL教学理念以学生为中心，它建立在发现式学习、游戏式学习、案例学习等理念的基础上。PBL更关注学习过程，如小组中的合作学习、自主学习；更关注按主题或问题为组织原则的课程结构，而不是按学科知识为组织原则的课程结构。
（四）课程改革需要教学形式创新和课程功能转变
PBL强调从关注教到关注学、从内容中学习到从活动中学习过程的转变。这种转变创生了新的教学形式：学生积极参加合作团队，经历不安全感并承担责任；进行基于实践的项目工作和问题导向的理论分析：对自我表现进行批判性反思。新的形式产生了新的课程功能：领会技术和社会的关系；培养批判性反思的科学态度：培养责任心和独立自主的意识：同时获得专业知识和技能等。
（五）课程改革意味着教师面临更多挑战
课程改革对教师的挑战表现在三个方面：第一，要会设计学习环境，考虑动机、激励和挑战等因素；第二，学会管理学习过程，考虑学科主题整合、参与团队学习等；第三，学会推进学习进程，考虑引导而非主导进程，监控质量而非干扰进程。归根结底是要求教师角色从“控制者”转变为“推动者”。
（六）课程改革需要“和谐交响”的境界
PBL课程改革是一个复杂、艰难的过程。成功的课程改革受愿景（vision）、协定（Consensus）、能力（Skills）、动机（Incentives）、资源（Resources）、行动（Action）等多种因素的影响。没有愿景，就会产生迷惑；没有协定，就会导致破坏；没有能力，就会感到焦虑；没有动机，就会产生抵触；没有资源，就会遭受挫折：没有行动，就毫无意义。只有万事具备，课程改革才会成功。
（七）课程改革需要经历“自下而上”和“自上而下”的决策过程
在进行PBL课程改革之前，需要对教师和学生进行广泛宣传和观念更新；对教师的教学发展能力，尤其是开展PBL教学的能力进行培训：学院院长或系主任要精心计划。认真落实，及时解决改革过程中出现的问题和困难：主管教学的校长或教务长要进行课程领导：观念引领，统筹全局，把握进程，协调矛盾，保障资源。
总之，PBL课程模式由于其“回归工程实践”的理念深刻、形式多样、可操作性强，因而受到国际工程教育界的关注。在我国工程教育课程改革的进程中，已有部分学校在尝试应用PBL模式。然而，推行PBL模式的最大难点在于，如何提出真正的“问题”。真实工程问题的提出，仅靠大学专业教师难以胜任，还需工业界、研究界、教育界的通力合作。这就涉及到课程资源的开放与共享。从这个角度看，PBL虽然是教学方式的创新，但实质上是课程文化的创新。
[作者简介]
崔军，东南大学教师教学发展中心讲师、教育学博士，主要研究方向为高等工程教育、大学课程与教学等。
收稿日期：2013年4月13日
责任编辑：赵师红