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〔摘要〕 工程科技是改变世界重要力量。我国高校工科人才培养是高等教育的重要组成部分，肩负着为国家重大工程科技攻关培养建设者和接班人的重任。在全球范围内，随着新一轮科技革命和产业变革加速演进，以人工智能、大数据为代表的新一代信息技术的快速发展，正在对传统工程教育的人才培养理念、课程设计和教学模式产生革命性影响。工程教育改革已成为高等学校教育改革的热点，各国纷纷出台政策文件以适应现代化工程科技创新对人才培养的需求。文章采用结构化案例，通过分析全球工程教育“新兴领导者”澳大利亚查尔斯特大学工程本科生的培养理念、课程设计和教学模式，为面向工程科技创新的我国高等学校工程人才培养提供了参考。比如要重视产学研资源汇聚，探索服务区域经济发展新模式;构建“工程知识三角”嵌入联动机制，实现创新型工程人才培养;开发多维度教育资源，创设开放融合的“线上+线下”学习生态圈;强化跨学科平台会聚，连接不同学习场景促进工程知识融通。文章为提出面向新时代我国工程科技创新的工程教育改革和人才培养模式提供了借鉴。
〔关键词〕 工程科技创新;人才培养;课程体系;教学模式
〔中图分类号〕G642〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-2689（2020）01-0051-06
工程科技是改变世界重要力量[1] 。随着新一轮科技革命和产业变革同人类社会发展形成历史性交汇，引发世界各国在科学探索、技术创新、人才培养等方面展开激烈竞争[2]。为应对产业新特征和人才新要求，世界主要工业国家发布了一系列新工程教育改革计划，旨在推动工程教育的改革，培养出适应新工业革命特征的新一代工程师[3]。我国高校工科人才培养无疑是高等教育的重要组成部分，肩负着为国家重大工程科技攻关培养建设者和接班人的重任。教育部办公厅于2018年3月15日印发《关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知》，特别指出要统筹考虑“新的工科专业、工科的新要求”，加快培养新兴领域工程科技人才，改造升级传统工科专业，主动布局未来战略必争领域人才培养。新工科建设成为了高等工程教育下一个阶段发展的重点领域[4]。主动优化学科专业布局，探索课程内容和教学方法的改革，是面向未来我国工程科技创新对人才培养的内在需求[5]。同时，新时代工程科技创新人才培养需要主动服务国家对外开放战略，在坚持扎根中国办教育的前提下，面向世界，融通中外，借鉴国外先进教育经验，发展具有中国特色、世界水平的现代教育[6]。澳大利亚拥有世界一流的高等教育体系和教学科研水平，在吸引留学生和培养工程科技人才方面成效显著[7]。根据麻省理工学院“新工科教育转型” （MIT， New Engineering Education Transformation） 项目组于2018年发布的《全球工程教育现状》（The global sate of the ar in egineering eucation）報告[8]，从2001年到2016年，澳大利亚占全球留学生市场的份额从4%增加到11%，已经成为全球工程教育的重要力量。特别是澳大利亚查尔斯特大学，作为“工程教育领域新兴领导者（‘emerging leaders’ in engineering education）”之一，其所设立的新工程教育计划通过实施“以真实项目挑战为基础”的主题课程体系和构建“以学生为中心”的混合式教学模式，已成为工程卓越领袖培养的典范。
文章以澳大利亚查尔斯特大学新工程教育计划作为案例，系统分析其在主题课程开发和教学模式创新方面的特色实践，总结工程创新人才培养路径，为提出面向新时代我国工程科技创新的工程教育改革和人才培养提供研究基础，努力为正在进行工程教育变革的中国高校，提供一定的借鉴与启示。
一、 工程教育人才培养理念
“今天多数大学正试图在一个19世纪的学校，用一套20世纪的课程，来培养21世纪的工程师。”[9]为破解创新型工程师的培养难题，查尔斯特大学通过持续探索与实践，创造性地形成其“基于项目、面向工作、在线学习、地区驱动”的特色发展模式，并试图用一套面向未来的学校发展战略、一系列面向未来的课程体系，来培养适应新时代发展的高素质人才。在教学体系方面，查尔斯特大学面向新业态的工程实践，以及新时期工程师能力素质要求，探索形成基于项目、面向工作的教学方式，有效保证了学生的专业素养与就业能力——其84%的毕业生能够在毕业后六个月内找到专业领域内的工作，并且毕业生就业率多年排列全国第一。在课程形式方面，查尔斯特大学面向社会新情境、能力要素新要求，跟随时代趋势积极推进在线教育，革新课程体系和教学模式。在发展任务方面，查尔斯特大学注重驱动新南威尔士地区的经济和社会发展，围绕地区发展需求建立学科基础。自建校以来，查尔斯特大学根据当地需求，多元化地建立了护理、会计、牙医、兽医学等学科。近些年来，为响应当地政府和地区工业对工程创新人才质量和数量的强烈需求，学校于2014年10月批准设立“新工程教育计划（以土木工程专业为试点）”，并于2016年2月开始招收第一批本科生。
“新工程教育计划”聚焦工程领域行业需求、创设基于项目和面向工作的工程师培养情境、开发在线课程体系，旨在培养具备工程系统思维和前瞻专业能力的创新型工程师。基于该理念，查尔斯特大学将理论传授、实践应用以及课程教育进行紧密协同融合，系统实践工程创新人才的培养。其中，理论传授主要体现在对工程科学与技术、创新创业与管理等知识的传授;实践应用主要体现在校内、校外阶段的挑战项目和带薪实习岗位;课程设置主要体现在其在线课程教育以及基于项目挑战的课程教育。此外，在三者的项目融合协调方面，查尔斯特大学“创设工程情境”，促进学生深度理解工程理论和课程教学内容;强化以“案例为基础学习方式”，创新理论与实践结合的教学方式;同时，利用“基于项目的学习、在线学习等”学习方式将工程理论、工程实践和课程体系进行紧密结合，详见图1。 二、 工程教育主题课程设计
查尔斯特大学“新工程教育计划”课程体系分为校内、校外两个阶段，以项目为基础、以工作为导向、以在线课程为主要内容，通过“入门引导、拓宽口径、环境创设、反馈支撑”等支撑计划贯穿始终，旨在培养具有工程系统思维和前瞻专业能力的创新型工程师。具体而言，查尔斯特大学在课程设计方面分为以下两个阶段：
第一阶段（0～第18个月），以校内为基础，以挑战项目与在线课程融合为特征。在这一阶段，学生将参与一系列基于团队合作的挑战项目。在挑战项目开始前，学生需要自学完成相关主题课程。并在参与项目过程中，根据需求随时学习相关知识和技能，以指导挑战项目的实践。在这一阶段，学生需要学习240个主题的在线课程，其中包括80个必修科目，集中于基础工程科学、数学、CAD绘图等内容。
第二阶段（第1.5年～第5.5年），以校外为基础，以带薪实习与在线课程融合为特征。在这一阶段，学生将经历四个一年期的带薪实习，通过真实工程实践体验，更深入理解和内化工程知识与技能。在学习时间上，校方与雇主签订协议，保证学生每周有一天时间用于学习;在导师指导上，学生接受查尔斯特大学导师和行业导师双导师的指导;在课程学习上，学生以“按需学习”方式进行在线课程学习，即根据学习兴趣及实习中遇到的工程难题，进行有针对性的知识和技能获取。
（一） 入门引导：实行以项目为基础的教学课程
通过将教学场景与工作情境有机融合，项目课程注重学生研讨和参与，强调学生的体验与实践[8]。相较于传统以教师授课为中心的讲座性课程，以项目为基础的课程以学生的行动为导向，通过引导学生完成项目，实践和探究解决问题的方法，着重关注学生“做什么”而不是“学什么”。[10]查尔斯特大学以项目为基础的课程设置占据课程总数的42%。其中，项目课程分为校内、校外两个阶段。在校内阶段，挑战项目呈现两方面特征：一是项目难度将会越来越难，二是项目给予学生的帮助将会逐步减少。在校外阶段，学生将会经历四个一年期的带薪实习，独立自主解决遇到的真实工程实践问题。通过工程典型情境的体验与学习，将理论知识与实践探索高度对应，不仅提升了生的学习兴趣与探索激情，而且使学生在项目课程学习中习得的技能与知识将更丰富、更有效和更易于迁移。[11]
（二） 拓展口径：开发在线“主题树”课程
工程人才以解决工程问题为根本，传统的分科教学不利于学生工程系统思维的养成。[12]为培养学生的综合系统思维，查尔斯特大学将知识与技能分解为一系列知识主题（规划建设1000个主题，目前已有300个主题可供学习），形成在线“主题树”为学生学习提供在线课程支持。其中，在线“主题树”课程占据课程总量的50%。在课程的呈现上，查尔斯特大学会可视化呈现“主题树”课程与细分工程知识之间的关系，方便学生跟踪、制定学习进度。在主题内容的长度上，课程主题呈现“小模块化”特征，提供具体的学习目标和教学大纲。在学习效果的监督上，针对很多学生不及格的主题知识，查尔斯特大学安排老师与学生进行面对面交流或者专职在线辅导，以帮助学生知识的理解。在线“主题树”课程充分利用跨组织、跨地域、跨学科的资源，实现综合系统工程知识的传递与协作，快速满足和引领社会不断变化的需求，对传统固定时空的教育教学带来了一系列的影响。如何借助互联网和计算机建立未来的课程体系设计，无疑来智能时代教育发展需要面对的新课题[13]。
（三） 环境创设：情景周贯穿课程各个阶段
由于在线媒介的固有局限，在线课程不能解决学生遇到的所有工程问题，因此查尔斯特大学设立情景周活动，旨在建立补偿机制填补学生的知识空白。情景周活动针对正在带薪实习的学生，要求他们每年返回学校两次，进行为期一周的团队活动。在活动的主题方面，查尔斯特大学选择需要综合运用跨学科知识才能解决的主题内容。例如，在一次的情景周活动中，活动主题为“为某小镇设计自行车道”，这为学生们提供了跨学科知识学习和应用的机会。且学生们需要运用跨学科思维，思考很多方面的问题。如道路的人行道如何设置，道路的排水如何设计，自行车道路应该在哪里穿过小镇，如何设计穿过小溪的自行车道，如何与当地居民协商道路的建设等等。在情景周的最后，学生需要提交工作报告，提出他们的设计解决方案。[14]情景周活动的设定，除了是作为在线课程固有局限的补偿活动，更是查尔斯特大学设计式课程的体现。情景周活动以设计工程问题为中心，以小组活动为主线，探索跨学科问题的解决，打破学科理论体系的完整性和众多分散学科的独立性，直接面向真实工程问题。
（四） 反馈支撑：绩效审查与评估
工程教育十分强调进行反思教育——“注重学生自我反思的教学方法”已成为现今工程教育“新兴领导者”的共性特征之一。未来工程教育需要让学生学会如何思考/反思以及如何进行目标管理，从而实现从注重“记忆”的知识和技能传授向注重“反思”的能力思维提升的转变[15]。查尔斯特大學注重内部质量管理，尤其注重学生的自我反思和目标计划。反馈支撑部分虽只占全部课程的8%，但通过帮助学生进行目标规划和反思，能够有效推动学生在学习和实践中获取知识，提升能力。具体而言，每周学生会向导师提交关于本周目标达成的反思以及下周学习目标的进度安排。同时，学生也将每周自动收到来自主题树进展的反馈报告，以及导师对其反思与进度的反馈。在实习安排时，学生需要在每年年初进行工作和学习的目标设定，由学生、查尔斯特大学导师、行业导师共同签署“学习协议”，每年进行三次评估，监控学生的进度与成果。
三、 工程教育教学模式创新
相较于传统以教师为主体、以教室和实验室为主要教学场所的工程教育，查尔斯特大学为本科工程教育提供了一种截然不同的教学模式。其模式特征包括，实行以学生为中心的体验式教育、提供灵活便捷的在线教育以及创新实行面向工作的教学方式。
（一） 以学生为中心的体验式教育 查尔斯特大学采用以学生为中心的体验式教育，强调学生基于项目、面向工作进行自主学习，旨在培养学生的自主学习能力和工程实践能力。该教学模式存在两个方面的创新。首先，相较于传统以教师为中心的讲座教育，查尔斯特大学通过挑战项目和带薪实习岗位，以学生为中心，开展深入真实工程世界的体验式教育。其次，相较于国内以及世界范围内已有的体验式教育模式，查尔斯特大学更进一步——在教育理念上将以学生为中心贯穿始终。具体而言，在课程前期设计上，查尔斯特大学通过“有形课程周”活动，综合利益相关方以及学生的意见与看法，以学生为中心设计一个基于项目和实习的体验式教育;在课程选择及学习上，除了小部分要求必修的课程，学生可以根据学习兴趣以及实习中遇到的困难，自主选择大部分的课程内容;在带薪实习岗位的选择上，查尔斯特大学不仅为学生提供具有竞争力的挑战实习机会，还为学生提供对既定实习机会进行自主选择的权利。
（二） 提供灵活便捷的在线教育
查尔斯特大学提供灵活便捷的在线教育，为学生创设了灵活创新的学习空间。其中，在线教育不仅是将课程从线下搬到线上，更多的是一种教育的变革思路——以互联网为基础设施和创新要素，創新教育的组织模式、服务模式、教学模式等，进而构建智能时代的新型教育生态体系。作为查尔斯特大学的核心竞争力之一，在线课程能够灵活便捷地为学生提供感兴趣及需要的主题课程。具体而言，查尔斯特大学的在线教育具备以下三个方面的特征：一是在线学习具有很高的自由度。除了部分核心必修课程（带薪实习前修完80个特定必修科目，毕业前修完至少80个土木工程专业的特定科目）外，学生可以根据兴趣和项目/实习的重点，自由完成主题树中的任何主题课程;第二，在线课程灵活先进且内容全面，能够为学生提供尽可能全面的工程知识与技能;第三，在线课程“小模块化”。相较传统长达几个月或一个学期的在线课程，此在线课程被分解为可以三小时完成的小模块，每个小模块都有其具体的课程知识和课程目标。
（三） 面向工作的教学模式创新
作为实践应用的学科专业，工程学科强调与社会真实工程实践的接轨、注重与国家社会需求的对接。工程教育并不是闭门造车，需要面向社会、面向真实工作进行教学模式的创新。此外，学生通过工作，实现“实践—学习”的不断循环与反馈修正，能够更直观地促使学生理论知识、实践技能的掌握与内化，亦更容易培养学生的工程创造和创新能力[16]。查尔斯特大学采取面向工作的教学模式，集中体现在其为学生提供的四个为期一年的带薪实习岗位机会。为满足和解决当地工程师严重短缺的问题，查尔斯特大学与当地保持紧密的行业合作关系，通过为学生提供一系列的校内挑战计划以及校外的四个为期一年的带薪实习，为学生提供充分的工作经验。其中，澳大利亚工程师协会要求工程项目至少要为学生提供480小时的专业实习时间，即至少12周的实践学习。而查尔斯特大学远远超越该协会对实践教学的要求，其面向工作的教学模式，充分体现在课程“注重工程实践，为工作做好准备”中，学生在实践环境中解决真正的工程问题，在学习过程中即被视为工程问题解决的专业人员。
四、 总结与展望
工程科技是推动人类进步的发动机，是产业革命、经济发展、社会进步的有力杠杆。在世界新一轮科技革命和产业变革与我国转变发展方式的历史交汇期，工程科技进步和创新成为推动建设社会主义现代化国家的重要引擎。[17] 工程人才培养特别是高等学校工程人才培养为我国工程科技创新和工业发展提供人才和智力支持，是实施创新驱动发展战略和建设创新型国家的关键所在。本文通过系统分析全球工程教育领域“新兴领导者”澳大利亚查尔斯特大学的工程相关本科生课程体系和教学模式，可以发现，以查尔斯特大学为代表的新兴工程教育院校通过一系列课程体系和教学模式的有机调整，分别实现了四个核心特征：聚焦工程领域行业需求，形成基于市场导向的工程人才培养系统;构建“工程知识三角”联动机制，实现教学、科研、实践应用协同创新;创设工程师培养情境，革新课程体系和教学模式;融合产学研体系，培养多面型创新人才。这四个核心特征构成了查尔斯特大学的核心竞争力，也为我国高等学校工程教育课程与教学改革提供借鉴和启示。
（一） 强化产学研资源汇聚，探索服务区域经济发展新模式
高等学校工程教育改革应以国家经济社会和产业发展需求为根本，重点培养高层次工程科技人才，建设知识型、技能型、创新型劳动者大军。为此，需积极建立产业与高校的信息交流与分享机制，设计与产业发展相匹配的专业设置动态调整机制及培养目标适应机制，构建校企深度合作的协同育人体系，以促进高等学校工程教育体系面向实体经济的开放性、融入性和自适应性。
（二） 构建“工程知识三角”嵌入联动机制，实现创新型工程人才培养
培养复合型人才是我国新工科建设的重要目标，我国高校在构建工程人才培养体系中，应注重教学、科研、实践创新协同模式构建，通过创新教学模式和课程体系打破高校科研系统与体系时间和空间上的障碍，构建三方协同创新的人才培养模式。根据高校自身发展情况，可以利用基于问题的学习、基于项目的学习、在线学习等学习方式将工程理论、工程实践和工程研究进行紧密结合。
（三） 开发多维度教育资源，创设开放融合的“线上+线下”学习生态圈
随着MOOCs等在线教育模式的不断深入，在线教学与线下面授教学的混合教学模式逐渐受到高校教学改革的青睐。查尔斯特大学开放融合的课程体系值得我国高校学习，高等教育机构应落实“以学生为中心”，开放共享教育资源，尤其对实践应用要求极高的工程教育，需要把握信息化时代的教学新机遇，从兼顾理论建构与实践应用，实现由单一、被动学习转变为主动、多样化学习模式。
（四） 强化跨学科平台会聚，连接不同学习场景促进工程知识融通
查尔斯特大学遵循工程规律，以系统思维建构“学科会聚知识树”，以真实项目和真实学习场景为依托，加速学生多学科、跨学科工程知识的融会贯通。在我国深入推进工程教育改革的过程中，我国高校需要牢牢把握工程实践规律，设置以“学科会聚”导向的工程课程，主动识别社会现实需求，积极营造工程教育的不同场景和氛围，实现从“工程知识传授”到“工程师培养”的教育模式转变。 世界处于百年未有之大变局，在此大背景下，我国工程人才培养的策略与方法也面临大变局。中国高等教育包括世界高等教育都进入了一个新时代，都需要再出发，需要真正的凤凰涅槃。[18]在坚持扎根中国办教育的前提下，面向世界，融通中外，借鑒国外先进教育经验，发展具有中国特色、世界水平的现代教育， 才能保证高校人才的工程科技创新能力适应新时代国家重大工程科技攻关的需要，支撑建设美丽中国和构建人类命运共同体。
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（责任编辑：夏 雪）
Abstract： The innovation of engineering science and technology may lead to a whole new industry and shape or even change the world. The engineering education plays an important role in the colleges and universities of science and technology. Along with a new round of scientific， technological and industrial revolution， the rise of artificial intelligence and big data has brought new challenges to engineering education including the concept of education， course design and teaching model. The reform in engineering education has become the one of the hot spot in higher education reform and many policies have been complimented to meet the requirement of modern education around the world. In this paper， based on the structured analysis， we report the concept of education， course design and teaching model of Charles Sturt University in Australia， one of the “emerging leaders” in engineering education. Four suggestions and measures are provided as references for reform of engineering education in the future.
Key words： innovation of engineering science and technology; engineering education; curriculum system; teaching model
〔关键词〕 工程科技创新;人才培养;课程体系;教学模式
〔中图分类号〕G642〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-2689（2020）01-0051-06
工程科技是改变世界重要力量[1] 。随着新一轮科技革命和产业变革同人类社会发展形成历史性交汇，引发世界各国在科学探索、技术创新、人才培养等方面展开激烈竞争[2]。为应对产业新特征和人才新要求，世界主要工业国家发布了一系列新工程教育改革计划，旨在推动工程教育的改革，培养出适应新工业革命特征的新一代工程师[3]。我国高校工科人才培养无疑是高等教育的重要组成部分，肩负着为国家重大工程科技攻关培养建设者和接班人的重任。教育部办公厅于2018年3月15日印发《关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知》，特别指出要统筹考虑“新的工科专业、工科的新要求”，加快培养新兴领域工程科技人才，改造升级传统工科专业，主动布局未来战略必争领域人才培养。新工科建设成为了高等工程教育下一个阶段发展的重点领域[4]。主动优化学科专业布局，探索课程内容和教学方法的改革，是面向未来我国工程科技创新对人才培养的内在需求[5]。同时，新时代工程科技创新人才培养需要主动服务国家对外开放战略，在坚持扎根中国办教育的前提下，面向世界，融通中外，借鉴国外先进教育经验，发展具有中国特色、世界水平的现代教育[6]。澳大利亚拥有世界一流的高等教育体系和教学科研水平，在吸引留学生和培养工程科技人才方面成效显著[7]。根据麻省理工学院“新工科教育转型” （MIT， New Engineering Education Transformation） 项目组于2018年发布的《全球工程教育现状》（The global sate of the ar in egineering eucation）報告[8]，从2001年到2016年，澳大利亚占全球留学生市场的份额从4%增加到11%，已经成为全球工程教育的重要力量。特别是澳大利亚查尔斯特大学，作为“工程教育领域新兴领导者（‘emerging leaders’ in engineering education）”之一，其所设立的新工程教育计划通过实施“以真实项目挑战为基础”的主题课程体系和构建“以学生为中心”的混合式教学模式，已成为工程卓越领袖培养的典范。
文章以澳大利亚查尔斯特大学新工程教育计划作为案例，系统分析其在主题课程开发和教学模式创新方面的特色实践，总结工程创新人才培养路径，为提出面向新时代我国工程科技创新的工程教育改革和人才培养提供研究基础，努力为正在进行工程教育变革的中国高校，提供一定的借鉴与启示。
一、 工程教育人才培养理念
“今天多数大学正试图在一个19世纪的学校，用一套20世纪的课程，来培养21世纪的工程师。”[9]为破解创新型工程师的培养难题，查尔斯特大学通过持续探索与实践，创造性地形成其“基于项目、面向工作、在线学习、地区驱动”的特色发展模式，并试图用一套面向未来的学校发展战略、一系列面向未来的课程体系，来培养适应新时代发展的高素质人才。在教学体系方面，查尔斯特大学面向新业态的工程实践，以及新时期工程师能力素质要求，探索形成基于项目、面向工作的教学方式，有效保证了学生的专业素养与就业能力——其84%的毕业生能够在毕业后六个月内找到专业领域内的工作，并且毕业生就业率多年排列全国第一。在课程形式方面，查尔斯特大学面向社会新情境、能力要素新要求，跟随时代趋势积极推进在线教育，革新课程体系和教学模式。在发展任务方面，查尔斯特大学注重驱动新南威尔士地区的经济和社会发展，围绕地区发展需求建立学科基础。自建校以来，查尔斯特大学根据当地需求，多元化地建立了护理、会计、牙医、兽医学等学科。近些年来，为响应当地政府和地区工业对工程创新人才质量和数量的强烈需求，学校于2014年10月批准设立“新工程教育计划（以土木工程专业为试点）”，并于2016年2月开始招收第一批本科生。
“新工程教育计划”聚焦工程领域行业需求、创设基于项目和面向工作的工程师培养情境、开发在线课程体系，旨在培养具备工程系统思维和前瞻专业能力的创新型工程师。基于该理念，查尔斯特大学将理论传授、实践应用以及课程教育进行紧密协同融合，系统实践工程创新人才的培养。其中，理论传授主要体现在对工程科学与技术、创新创业与管理等知识的传授;实践应用主要体现在校内、校外阶段的挑战项目和带薪实习岗位;课程设置主要体现在其在线课程教育以及基于项目挑战的课程教育。此外，在三者的项目融合协调方面，查尔斯特大学“创设工程情境”，促进学生深度理解工程理论和课程教学内容;强化以“案例为基础学习方式”，创新理论与实践结合的教学方式;同时，利用“基于项目的学习、在线学习等”学习方式将工程理论、工程实践和课程体系进行紧密结合，详见图1。 二、 工程教育主题课程设计
查尔斯特大学“新工程教育计划”课程体系分为校内、校外两个阶段，以项目为基础、以工作为导向、以在线课程为主要内容，通过“入门引导、拓宽口径、环境创设、反馈支撑”等支撑计划贯穿始终，旨在培养具有工程系统思维和前瞻专业能力的创新型工程师。具体而言，查尔斯特大学在课程设计方面分为以下两个阶段：
第一阶段（0～第18个月），以校内为基础，以挑战项目与在线课程融合为特征。在这一阶段，学生将参与一系列基于团队合作的挑战项目。在挑战项目开始前，学生需要自学完成相关主题课程。并在参与项目过程中，根据需求随时学习相关知识和技能，以指导挑战项目的实践。在这一阶段，学生需要学习240个主题的在线课程，其中包括80个必修科目，集中于基础工程科学、数学、CAD绘图等内容。
第二阶段（第1.5年～第5.5年），以校外为基础，以带薪实习与在线课程融合为特征。在这一阶段，学生将经历四个一年期的带薪实习，通过真实工程实践体验，更深入理解和内化工程知识与技能。在学习时间上，校方与雇主签订协议，保证学生每周有一天时间用于学习;在导师指导上，学生接受查尔斯特大学导师和行业导师双导师的指导;在课程学习上，学生以“按需学习”方式进行在线课程学习，即根据学习兴趣及实习中遇到的工程难题，进行有针对性的知识和技能获取。
（一） 入门引导：实行以项目为基础的教学课程
通过将教学场景与工作情境有机融合，项目课程注重学生研讨和参与，强调学生的体验与实践[8]。相较于传统以教师授课为中心的讲座性课程，以项目为基础的课程以学生的行动为导向，通过引导学生完成项目，实践和探究解决问题的方法，着重关注学生“做什么”而不是“学什么”。[10]查尔斯特大学以项目为基础的课程设置占据课程总数的42%。其中，项目课程分为校内、校外两个阶段。在校内阶段，挑战项目呈现两方面特征：一是项目难度将会越来越难，二是项目给予学生的帮助将会逐步减少。在校外阶段，学生将会经历四个一年期的带薪实习，独立自主解决遇到的真实工程实践问题。通过工程典型情境的体验与学习，将理论知识与实践探索高度对应，不仅提升了生的学习兴趣与探索激情，而且使学生在项目课程学习中习得的技能与知识将更丰富、更有效和更易于迁移。[11]
（二） 拓展口径：开发在线“主题树”课程
工程人才以解决工程问题为根本，传统的分科教学不利于学生工程系统思维的养成。[12]为培养学生的综合系统思维，查尔斯特大学将知识与技能分解为一系列知识主题（规划建设1000个主题，目前已有300个主题可供学习），形成在线“主题树”为学生学习提供在线课程支持。其中，在线“主题树”课程占据课程总量的50%。在课程的呈现上，查尔斯特大学会可视化呈现“主题树”课程与细分工程知识之间的关系，方便学生跟踪、制定学习进度。在主题内容的长度上，课程主题呈现“小模块化”特征，提供具体的学习目标和教学大纲。在学习效果的监督上，针对很多学生不及格的主题知识，查尔斯特大学安排老师与学生进行面对面交流或者专职在线辅导，以帮助学生知识的理解。在线“主题树”课程充分利用跨组织、跨地域、跨学科的资源，实现综合系统工程知识的传递与协作，快速满足和引领社会不断变化的需求，对传统固定时空的教育教学带来了一系列的影响。如何借助互联网和计算机建立未来的课程体系设计，无疑来智能时代教育发展需要面对的新课题[13]。
（三） 环境创设：情景周贯穿课程各个阶段
由于在线媒介的固有局限，在线课程不能解决学生遇到的所有工程问题，因此查尔斯特大学设立情景周活动，旨在建立补偿机制填补学生的知识空白。情景周活动针对正在带薪实习的学生，要求他们每年返回学校两次，进行为期一周的团队活动。在活动的主题方面，查尔斯特大学选择需要综合运用跨学科知识才能解决的主题内容。例如，在一次的情景周活动中，活动主题为“为某小镇设计自行车道”，这为学生们提供了跨学科知识学习和应用的机会。且学生们需要运用跨学科思维，思考很多方面的问题。如道路的人行道如何设置，道路的排水如何设计，自行车道路应该在哪里穿过小镇，如何设计穿过小溪的自行车道，如何与当地居民协商道路的建设等等。在情景周的最后，学生需要提交工作报告，提出他们的设计解决方案。[14]情景周活动的设定，除了是作为在线课程固有局限的补偿活动，更是查尔斯特大学设计式课程的体现。情景周活动以设计工程问题为中心，以小组活动为主线，探索跨学科问题的解决，打破学科理论体系的完整性和众多分散学科的独立性，直接面向真实工程问题。
（四） 反馈支撑：绩效审查与评估
工程教育十分强调进行反思教育——“注重学生自我反思的教学方法”已成为现今工程教育“新兴领导者”的共性特征之一。未来工程教育需要让学生学会如何思考/反思以及如何进行目标管理，从而实现从注重“记忆”的知识和技能传授向注重“反思”的能力思维提升的转变[15]。查尔斯特大學注重内部质量管理，尤其注重学生的自我反思和目标计划。反馈支撑部分虽只占全部课程的8%，但通过帮助学生进行目标规划和反思，能够有效推动学生在学习和实践中获取知识，提升能力。具体而言，每周学生会向导师提交关于本周目标达成的反思以及下周学习目标的进度安排。同时，学生也将每周自动收到来自主题树进展的反馈报告，以及导师对其反思与进度的反馈。在实习安排时，学生需要在每年年初进行工作和学习的目标设定，由学生、查尔斯特大学导师、行业导师共同签署“学习协议”，每年进行三次评估，监控学生的进度与成果。
三、 工程教育教学模式创新
相较于传统以教师为主体、以教室和实验室为主要教学场所的工程教育，查尔斯特大学为本科工程教育提供了一种截然不同的教学模式。其模式特征包括，实行以学生为中心的体验式教育、提供灵活便捷的在线教育以及创新实行面向工作的教学方式。
（一） 以学生为中心的体验式教育 查尔斯特大学采用以学生为中心的体验式教育，强调学生基于项目、面向工作进行自主学习，旨在培养学生的自主学习能力和工程实践能力。该教学模式存在两个方面的创新。首先，相较于传统以教师为中心的讲座教育，查尔斯特大学通过挑战项目和带薪实习岗位，以学生为中心，开展深入真实工程世界的体验式教育。其次，相较于国内以及世界范围内已有的体验式教育模式，查尔斯特大学更进一步——在教育理念上将以学生为中心贯穿始终。具体而言，在课程前期设计上，查尔斯特大学通过“有形课程周”活动，综合利益相关方以及学生的意见与看法，以学生为中心设计一个基于项目和实习的体验式教育;在课程选择及学习上，除了小部分要求必修的课程，学生可以根据学习兴趣以及实习中遇到的困难，自主选择大部分的课程内容;在带薪实习岗位的选择上，查尔斯特大学不仅为学生提供具有竞争力的挑战实习机会，还为学生提供对既定实习机会进行自主选择的权利。
（二） 提供灵活便捷的在线教育
查尔斯特大学提供灵活便捷的在线教育，为学生创设了灵活创新的学习空间。其中，在线教育不仅是将课程从线下搬到线上，更多的是一种教育的变革思路——以互联网为基础设施和创新要素，創新教育的组织模式、服务模式、教学模式等，进而构建智能时代的新型教育生态体系。作为查尔斯特大学的核心竞争力之一，在线课程能够灵活便捷地为学生提供感兴趣及需要的主题课程。具体而言，查尔斯特大学的在线教育具备以下三个方面的特征：一是在线学习具有很高的自由度。除了部分核心必修课程（带薪实习前修完80个特定必修科目，毕业前修完至少80个土木工程专业的特定科目）外，学生可以根据兴趣和项目/实习的重点，自由完成主题树中的任何主题课程;第二，在线课程灵活先进且内容全面，能够为学生提供尽可能全面的工程知识与技能;第三，在线课程“小模块化”。相较传统长达几个月或一个学期的在线课程，此在线课程被分解为可以三小时完成的小模块，每个小模块都有其具体的课程知识和课程目标。
（三） 面向工作的教学模式创新
作为实践应用的学科专业，工程学科强调与社会真实工程实践的接轨、注重与国家社会需求的对接。工程教育并不是闭门造车，需要面向社会、面向真实工作进行教学模式的创新。此外，学生通过工作，实现“实践—学习”的不断循环与反馈修正，能够更直观地促使学生理论知识、实践技能的掌握与内化，亦更容易培养学生的工程创造和创新能力[16]。查尔斯特大学采取面向工作的教学模式，集中体现在其为学生提供的四个为期一年的带薪实习岗位机会。为满足和解决当地工程师严重短缺的问题，查尔斯特大学与当地保持紧密的行业合作关系，通过为学生提供一系列的校内挑战计划以及校外的四个为期一年的带薪实习，为学生提供充分的工作经验。其中，澳大利亚工程师协会要求工程项目至少要为学生提供480小时的专业实习时间，即至少12周的实践学习。而查尔斯特大学远远超越该协会对实践教学的要求，其面向工作的教学模式，充分体现在课程“注重工程实践，为工作做好准备”中，学生在实践环境中解决真正的工程问题，在学习过程中即被视为工程问题解决的专业人员。
四、 总结与展望
工程科技是推动人类进步的发动机，是产业革命、经济发展、社会进步的有力杠杆。在世界新一轮科技革命和产业变革与我国转变发展方式的历史交汇期，工程科技进步和创新成为推动建设社会主义现代化国家的重要引擎。[17] 工程人才培养特别是高等学校工程人才培养为我国工程科技创新和工业发展提供人才和智力支持，是实施创新驱动发展战略和建设创新型国家的关键所在。本文通过系统分析全球工程教育领域“新兴领导者”澳大利亚查尔斯特大学的工程相关本科生课程体系和教学模式，可以发现，以查尔斯特大学为代表的新兴工程教育院校通过一系列课程体系和教学模式的有机调整，分别实现了四个核心特征：聚焦工程领域行业需求，形成基于市场导向的工程人才培养系统;构建“工程知识三角”联动机制，实现教学、科研、实践应用协同创新;创设工程师培养情境，革新课程体系和教学模式;融合产学研体系，培养多面型创新人才。这四个核心特征构成了查尔斯特大学的核心竞争力，也为我国高等学校工程教育课程与教学改革提供借鉴和启示。
（一） 强化产学研资源汇聚，探索服务区域经济发展新模式
高等学校工程教育改革应以国家经济社会和产业发展需求为根本，重点培养高层次工程科技人才，建设知识型、技能型、创新型劳动者大军。为此，需积极建立产业与高校的信息交流与分享机制，设计与产业发展相匹配的专业设置动态调整机制及培养目标适应机制，构建校企深度合作的协同育人体系，以促进高等学校工程教育体系面向实体经济的开放性、融入性和自适应性。
（二） 构建“工程知识三角”嵌入联动机制，实现创新型工程人才培养
培养复合型人才是我国新工科建设的重要目标，我国高校在构建工程人才培养体系中，应注重教学、科研、实践创新协同模式构建，通过创新教学模式和课程体系打破高校科研系统与体系时间和空间上的障碍，构建三方协同创新的人才培养模式。根据高校自身发展情况，可以利用基于问题的学习、基于项目的学习、在线学习等学习方式将工程理论、工程实践和工程研究进行紧密结合。
（三） 开发多维度教育资源，创设开放融合的“线上+线下”学习生态圈
随着MOOCs等在线教育模式的不断深入，在线教学与线下面授教学的混合教学模式逐渐受到高校教学改革的青睐。查尔斯特大学开放融合的课程体系值得我国高校学习，高等教育机构应落实“以学生为中心”，开放共享教育资源，尤其对实践应用要求极高的工程教育，需要把握信息化时代的教学新机遇，从兼顾理论建构与实践应用，实现由单一、被动学习转变为主动、多样化学习模式。
（四） 强化跨学科平台会聚，连接不同学习场景促进工程知识融通
查尔斯特大学遵循工程规律，以系统思维建构“学科会聚知识树”，以真实项目和真实学习场景为依托，加速学生多学科、跨学科工程知识的融会贯通。在我国深入推进工程教育改革的过程中，我国高校需要牢牢把握工程实践规律，设置以“学科会聚”导向的工程课程，主动识别社会现实需求，积极营造工程教育的不同场景和氛围，实现从“工程知识传授”到“工程师培养”的教育模式转变。 世界处于百年未有之大变局，在此大背景下，我国工程人才培养的策略与方法也面临大变局。中国高等教育包括世界高等教育都进入了一个新时代，都需要再出发，需要真正的凤凰涅槃。[18]在坚持扎根中国办教育的前提下，面向世界，融通中外，借鑒国外先进教育经验，发展具有中国特色、世界水平的现代教育， 才能保证高校人才的工程科技创新能力适应新时代国家重大工程科技攻关的需要，支撑建设美丽中国和构建人类命运共同体。
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（责任编辑：夏 雪）
Abstract： The innovation of engineering science and technology may lead to a whole new industry and shape or even change the world. The engineering education plays an important role in the colleges and universities of science and technology. Along with a new round of scientific， technological and industrial revolution， the rise of artificial intelligence and big data has brought new challenges to engineering education including the concept of education， course design and teaching model. The reform in engineering education has become the one of the hot spot in higher education reform and many policies have been complimented to meet the requirement of modern education around the world. In this paper， based on the structured analysis， we report the concept of education， course design and teaching model of Charles Sturt University in Australia， one of the “emerging leaders” in engineering education. Four suggestions and measures are provided as references for reform of engineering education in the future.
Key words： innovation of engineering science and technology; engineering education; curriculum system; teaching model