◎摘 要 卓越工程师作为国家战略人才力量，肩负着推动技术创新、优化产业结构、推进智能化转型、增强自主可控能力、保障产业链安全等事关国家长远发展的重要任务，是推动高水平科技自立自强，实现中国式现代化的关键人才支撑。要深刻理解课程体系建设对于卓越工程师培养的重要意义，针对性提升研究生工程核心知识能力素养、以多学科融合应对现代大工程格局带来的挑战，将课程体系建设作为产教融合的有效结合点推动校企合作深化发展。同时，科学借鉴欧美顶尖工程院校课程体系建设的模式与经验，以工程师学院为战略支点推动关键领域课程体系全方位重塑。
◎关键词 工程教育改革；卓越工程师培养；欧美高等工程教育；工程师学院；课程体系建设
在新质生产力重要性日益突出、国际贸易与技术“脱钩断链”日趋严重的背景下，卓越工程师作为国家战略人才力量，肩负着推动技术创新、优化产业结构、推进智能化转型、增强自主可控能力、保障产业链安全等事关国家长远发展的重要任务，是推动高水平科技自立自强，实现中国式现代化的关键人才支撑。党的二十届三中全会指出，“着力培养造就战略科学家、一流科技领军人才和创新团队，着力培养造就卓越工程师、大国工匠、高技能人才，提高各类人才素质”。如何扎根中国大地，发挥高水平研究型大学和科技领军企业的优势力量，构建符合卓越工程师培养规律的育人体系，不断提升卓越工程师培养质量，是我国工程教育所面临的一个重大课题。
深刻理解课程体系建设对于卓越工程师培养的重要意义
根据国务院学位委员会、教育部印发的《专业学位研究生教育发展方案（2020—2025）》和有关统计数据[1]，至今我国已累计授予约445.8万硕士和6.1万博士专业学位。在2022年，我国硕士和博士研究生的招收总人数为124.2万，其中专业学位硕士生占比超过六成，达到68.9万人，而专业学位博士生数量同比增长35.8%，达到2.4万人。在各个专业学位类别中，工程专业学位点的覆盖面最大，招生规模也最为可观，已成为向社会输送卓越工程师后备人才的主要渠道。
然而，从培养现状来看，尽管高校对于工程专业学位研究生的培养模式已经有了相对统一的认识，即必须强调跨学科融合与校企紧密合作，必须向更为多元和实践导向转型，但受限于学科、院系和产教之间的多重壁垒，以及长期以来形成的工学学术学位培养路径依赖，工程专业学位研究生培养仍存在着目标针对性不强、专业交叉不深、实践训练不足、产教融合不畅等问题，教非所需、用非所学的情况时有发生，迫切需要克服与工学学术学位研究生趋同化培养的惯性[2]。
在这样的背景下，教育部于2023年11月发布《关于深入推进学术学位与专业学位研究生教育分类发展的意见》，坚持两类学位同等重要、分类发展，提出了专业学位研究生教育在选拔机制、培养方案、课程教材、评价标准、导师队伍等方面的差异化要求，点明了专业学位应突出教育教学的职业实践性，培养实践创新型人才。作为研究生入学后的首个环节，课程学习既是工程硕博士夯实培养根基、锻炼实践能力的主要抓手，也是高校开展跨学科培养和推进校企深度融合的核心载体。可以说，高质量建设课程体系，对于推动工程专业学位研究生全培养要素的深层次变革、破解两类研究生趋同化培养困境、重塑卓越工程师培养体系、提升卓越工程师培养质量具有至关重要的意义。具体来讲有以下三个方面。
第一，针对性提升研究生工程核心知识能力素养。工程问题和科学问题是两类不同的问题，工程师和科学家是两类不同的人才，在知识的深度与广度、能力和素养的侧重点上要求截然不同。课程体系作为一系列具有合理层次和严密逻辑的课程组合，通过分阶段的知识传授和能力训练，能够循序渐进地帮助研究生构建卓越工程师应具备的知识结构、能力结构和素质结构。根据分类培养目标和标准反向设计工程课程体系，突出实践教学、案例教学、项目驱动式教学，让工程教育更加贴近实际工程需求，是确保卓越工程师分类培养的第一步。
第二，以多学科融合应对现代大工程格局带来的挑战[3]。随着工程领域复杂性日增、工业数字化智能化转型加速，现代工程项目越来越多地涉及多个学科领域的知识和技能，卓越工程师需要在更高层面更宽领域思考复杂的工程技术问题。相较于课题研究阶段聚焦特定问题或项目、主要集中在团队合作中的学科交叉，研究生能在课程学习阶段更为系统、全面、有计划地建立多学科知识体系，并能通过实验、模拟等方式深化理论与实践的结合，实现理工结合、工工交叉、工文渗透，与后续项目研究阶段的多学科融合相互补充，共同奠定未来卓越工程师的基础。
第三，作为产教融合的有效结合点推动校企合作深化发展。构建高水平产教融合育人生态是培养卓越工程师的前提。校企双方在课程体系建设上的良好合作，不仅能将实际工程项目和真实案例引入课堂教学，使课程内容及时反映行业最新技术和发展趋势，直接提升研究生对产业的认识，推动解决工程硕博士培养与生产实践脱节的问题，更可以作为全面构建产教融合体制机制的切入口，为后续双方导师互聘、联培基地共建、科研项目共研、知识产权共享打通关口路径，不断提高校企合作的层次能级。
科学借鉴欧美顶尖工程院校课程体系建设的模式与经验
1.欧洲高等工程教育工学交替模式
随着新型工业化、欧洲一体化、教育国际化、产业数字化的浪潮不断涌来，欧洲高等工程教育近年来越发呈现出集群化发展的趋势，以整合资源、加强合作、提升质量为目标，一系列跨国高校联盟、科研合作平台、联合学位项目和区域教育中心相继成立，使欧洲的工程人才培养在战略导向、体系设计上更加融合开放。其中，作为欧洲卓越理工大学联盟、欧洲地平线项目等多个国际教育和科研计划的主导者和推动者，法国在工程师培养上通过多项计划的实施，汇聚了丰富的国际教育和产业实践资源，为构建工学交替的卓越工程师课程体系创造了有利条件[4]。
以巴黎综合理工学院为例，其三年制工程师培养项目就有明显的工学交替特征。研究生在读期间共计开展三段渐进式的企业实习，时长分别为1个月、3个月和6个月。课程教学则安排在每段企业实习之前，达到有机结合知识传授与工程实践的目的。第一年的课程主要学习数学和计算机理论，为研究生未来到企业识别、规划和解决复杂工程问题奠定基础；第二年的课程分专业方向，研究生开始深入学习不同领域的专业内容，通过大量的实践类课程，培养和强化自身应用能力；第三年授课时研究生已经历了两轮企业实习，可以带着问题继续修读专业深化课程，同时围绕本领域国际前沿技术和未来发展动向开展研讨，进一步加深对产业的理解。在专业课程以外，三年制工程师项目还要求研究生修读不少于30%的经济、社会、人文、法律以及商业管理课程，并提供海外交流机会，多方位培养研究生的创新能力、国际化视野和跨文化沟通与管理能力。
2.美国高等工程教育学科交叉模式
美国的高等工程教育同样享有盛名，不仅拥有许多顶尖的工程学院和大学，也是STEM教育（即科学Science、技术Technology、工程Engineering、数学Mathematics）和CDIO教育（即构思Conceive、设计Design、实现Implement、运作Operate）的发源地。如今，美国顶尖高校仍在不断寻求创新和突破，除了麻省理工学院的“新工程教育转型”（NEET计划）已进入新阶段外，斯坦福大学、康奈尔大学、加州理工学院等高校也普遍开展了新一轮教育教学改革。在全球科技进步、产业需求变化和教育模式创新的综合影响下，学科交叉作为工程教育最重要的发展方向之一，在美国高校的课程体系建设中得到了充分的体现。
一方面，强调基础学科之间的融合。美国高校在跨学科培养项目中开设数学、物理等基础学科的交叉课程，并在教学方式上不断创新和深化。比如斯坦福大学的生物物理学课程就结合了物理学和生物学，利用计算机进行生物系统的物理性质研究；物理化学课程则将化学反应的原理与物理学的量子力学和热力学结合，为研究生提供全面的科学基础。
另一方面，注重将新兴学科纳入课程体系。以麻省理工学院为例，该校为工程专业学位研究生培养设立了专门的多学科交叉硕士学位，利用其在计算机学科上的突出优势，将计算机与认知科学、神经科学、数据科学、分子生物学、系统生物学等新兴学科结合，构建了“计算机科学+”的课程体系。该课程体系涵盖通识类、计算机基础类、多学科交叉类、个性化四大课程模块，展现出阶梯性、交叉性、前沿性的特点。
3.欧美高校课程体系建设经验借鉴
纵观欧美顶尖高校的工程人才培养，课程体系建设都受到了高度的重视，得到了精心的设计，并且存在一些共性的原则，具体表现在以下五个方面。一是重视数学和自然科学类课程在工程人才培养中的基础地位。二是课程设置遵照学习认知规律，强化基础课和专业课之间的衔接。三是注重人文素养和软技能培养，帮助研究生提升多元文化背景下的职业胜任力。四是密切与产业界的联系，引入产业界资源。五是采用最新的教育技术，如人工智能、大数据和虚拟现实等工具，使得教学更加生动。
无论是工学交替模式还是学科交叉模式，科学地借鉴这些经验，对于我国高等工程教育与国际接轨，深化教育教学改革，提升工程人才培养质量都具有重要的意义。我国高水平研究型大学作为科技第一生产力、人才第一资源、创新第一动力的结合点，理应结合自身特色和发展优势，在重塑卓越工程师课程体系，树立新的世界标杆中发挥引领性作用。
以工程师学院为战略支点推动关键领域课程体系全方位重塑
1.先行先试创建卓越工程师培养改革平台
浙江大学分别于1997年和2011年开始招收我国首批专业学位工程硕士和工程博士，历经多轮教育综合改革，2016年，在教育部和浙江省委省政府的支持下，创办了全国首家研究生层次实体化办学的工程师学院，开启了以工程师学院为汇接平台和创新枢纽，推动工程教育与产业需求精准对接，系统性重构关键领域核心课程体系，产教融合培养卓越工程师的探索之路。
工程师学院的创建，实现了教育教学、校企校地合作职能的优化重组，创新了专业学位研究生培养的管理架构和协同机制，促成了培养规范制订与过程实施的有机衔接与统一，引领和推动了“破零散、破壁垒、破同质化”的课程教学与实习实践培养模式改革，为关键领域重点产业培养了一大批高端紧缺人才。
2.立足时代推进卓越工程师培养范式创新
2022年，中央九部委联合启动工程硕博士培养改革专项，浙江大学入选首批国家卓越工程师学院。面向更大的战略使命，学校持续深化科教融汇和产教融合，在积极承担专项培养任务的过程中，不断提升卓越工程师培养水平，目前已在国家重点打造的16个关键领域与37家合作企业共同招收了709位专项研究生。
学校坚持国家需求、产业驱动、问题导向，与中央企业、行业领军企业携手围绕国家战略急需关键领域开展联合攻关，向中央九部委提供了培养方案的“浙大模板”，承担了教育部委托的国家卓越工程师学院《核心课程建设工作指南》《毕业管理与学位授予工作指南》编写任务，研制了人工智能、生物育种两个关键领域的卓越工程师培养能力标准，牵头建设了对应的23门核心课程，并以核心课程的建设为切入点，面向新时代推动卓越工程师培养课程体系的全方位重构。
3.产教融合再造卓越工程师培养课程体系
从卓越工程师应具备的知识、能力和素养出发，浙江大学以产教融合为牵引，针对关键领域和重点产业的人才培养需求，重构了涵盖通识、基础和专业三个大类的进阶课程群。其中，通识类课程强化使命引领，通过开发红色课程，绘制“红色地图”，增强研究生担当时代重任的信心和能力，塑造研究生服务国家、走向全球的胸怀格局。基础类课程夯实培养根基，为研究生提供解决复杂工程问题所需的分析工具和理论支持，锻造研究生扎实的数理基础和创新能力。专业类课程深化产教融合，融入行业最新趋势和进展，增强课程的实践性，培养研究生将理论应用于实际的能力。
围绕三大课程群的建设，学校形成了卓越工程师培养课程体系，主要有以下五个方面的特点。
一是坚持为党育人，厚植家国情怀。以大国重器制造激励研究生科技报国，在壮阔山河中打造行走的思政课堂，学校在通识类课程中深挖工程发展史中的红色根脉资源，大力弘扬科学家精神、工匠精神，不断增加课程的知识性、人文性，提升引领性、时代性，强化有使命感的学习，进一步帮助研究生理解形势政策，树立正确的政治方向和价值取向。通过持续完善课程思政建设的工作机制，学校印发《关于进一步推进课程思政建设的实施方案》，在推进课程思政全课程覆盖、分层分类建立课程思政质量规范、打造课程思政示范课程、提升教师课程思政能力等方面多维发力，分层次、有重点地推动课程思政有机融入育人全过程。当前已建成3门国家级课程思政示范课程和40余门省级课程思政示范课程。
二是强化理实结合，筑牢工程基础。学校以国家卓越工程师学院为中心，整合现有工程创新实训平台和工程师技术中心，在基础类课程中建立了涵盖工程设计、仿真、制造、测试、分析、集成、协同、应用等全业务流程的一大批实践课程，为研究生构建必要的工具链、知识链和资源链创造条件，强化培养研究生在质量、效率、标准、环保、安全等方面的工程意识。以《高阶工程认知与实践》课程为例，通过多学科、综合性、系统性的工程创新开发与实践，一方面促进研究生对复杂工程系统及相关交叉专业领域的综合认知，另一方面深化研究生对系统集成、协同管理和创新应用基本方法的掌握，有效提升了研究生解决复杂工程问题的创新能力。该课程目前年教学量已达到5.5万人时。
三是深化产教融合，打造核心课程。学校将产业需求与教育培养相结合，按照国家急需的关键领域和重点产业设置专业类课程，确保研究生学到的知识和技能与实际产业需求高度匹配。通过校企联合组建专家团队，深入研讨、协同重构，打造了一批关键领域核心课程，由企业专家结合国家重大工程项目和产业界实际案例讲授工程技术的最新进展和发展趋势，促进产业界先进的生产设备、丰富的平台资源及高端人才的引领优势与卓越工程师课程体系建设紧密结合。目前已与工程硕博士培养改革专项合作企业共同设立了28家产教融合培养基地，邀请中国石油、中国五矿、中国中车、国家电网等合作企业高水平专家来校开设《产业技术发展前沿》等98门专业类课程，年均到工程师学院授课的产业专家已超过200人次。
四是推进教学改革，研制工程案例。在完善课程体系建设的同时深化教学方式方法改革，由院士等首席科学家牵头，面向国家重点产业场景开展校企联合研制，编写工程主题教学案例，推进工程专业学位案例教学示范课程和案例库建设，释放案例服务实践育人的强大动能，让案例教学为工程专业学位课程体系建设的质量提升发挥重要作用。学校已有智能制造、新能源、新材料、航空航天等关键领域的40篇案例成果入选中国专业学位案例中心案例库；3项案例入选“十大主题案例典型成果”，典型成果数位居全国首位；3位专家入选全国首批名校名企案例研究基地项目，为进驻企业一线实践提供解决方案；3项成果入选全国首批15个精品案例课堂项目，作为案例教学样板推出示范。
五是加快数智赋能，构建支撑体系。人工智能、大数据、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）等现代信息技术正在以我们可感可见的速度深刻影响与重塑教育。学校紧跟时代发展潮流，通过成立浙江大学人工智能教育教学研究中心，设立“AI For Education”等教学改革重点项目，推进生成式AI应用于课程内容生成、教学方法创新、学术思维训练、评价反馈提供等教学场景。同时，运用云技术构建“智云课堂”“学在浙大”等智慧型教学平台，实现超低延迟的线上线下教学互动，打造虚实融合、内外融通的新型教学空间，完善数智驱动的全链路一体化教学支撑体系，使研究生和教师能够随时随地访问课程内容、作业和协作工具，在不断变化的技术环境中实现教与学的高效互动，提升育人效果。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.高等教育分学科门类研究生数（总计）[OL].[2023-12-29].http://www.moe.gov.cn/jyb_sjzl/moe_56
0/2022/quanguo/202401/t20240110_1099524.html.
[2]严建华，包刚，王家平等.浙江大学高水平产教融合培养卓越工程师的实践与探索[J].学位与研究生教育，2022（7）.
[3]严建华，包刚，薄拯等.基于“工程师学院”破零散、破壁垒、破同质化的专业学位研究生培养[J].学位与研究生教育，2024（3）.
[4]EuroTeQ Engineering University. EU extends funding
for European engineering education[OL].[2023-07-03].https://
eurotech-universities.eu/news-and-events/news/euroteq-eu-extends-funding-for-european-engineering-education/.
【作者杜江峰：中国科学院院士、浙江大学校长】
（原载2024年第22期《中国高等教育》）