美國富蘭克林·歐林工學院（Franklin W. Olin  College of Engineering，簡稱“歐林工學院”）建立于1997 年，是美國歐林基金會（Franklin W. Olin  Foundation）為培養新型創新創業工程人才組建的工程學院。歐林具有獨特的使命，即創建工程教育改革的“實驗室”，形成了歐林工程教育課程教學改革的“金三角”，即“歐林三角” (Olin Triangle)，使其在短短的二十幾年時間裡就取得了令人矚目的成績，并迅速跻身美國優秀大學行列，其畢業生的優異表現獲得越來越多的社會認可。

美國富蘭克林·歐林工學院

歐林工學院以電氣與計算機工程、機械工程、“工程綜合”（生物工程、計算機、設計、材料、系統）為主要專業，以傳統的教學方式傳授工程基礎專業知識，教師以課堂教學的形式授課，通過給學生講授專業知識，學生提出相關問題，積極參與課堂讨論、分組學習、團隊學習等形式獲得相關工程基礎知識。在強調基礎授課的同時，學院還突出“基于項目”的體驗式教學，提倡學生學與做相結合，學院為學生提供可動手實踐學習的實驗室，學生在導師的帶領下，以團隊為導向參與真實工程項目，學生開放式解決問題，并制定了以能力為基礎的評估體系，學生有反饋驅動式提高、靈活的項目方案選擇權利。運用體驗式教學，重點為學生創設知識運用環境，讓學生通過解決學校與企業合作的具體、實際的工程項目問題，來檢驗學生在學校所學到的理論知識，從而讓學生更加深入理解所學理論知識，增加實際工作經驗，将所學到的知識進一步運用實踐，并能在未來獲得更好的能力和解決工程問題的方法。

歐林的課程教學變革具有如下特點：

第一，學生入校第一天就接觸到工程問題——而不是要等修完一年或更長的數理課程後。這些工程課程通常都是以現實世界的問題為主題，以動手設計和制作為主、老師啟發引導為輔的形式展開。

課程強調理論知識的綜合與應用。從第一年起，學生就接受人文、藝術、社科與創業精神的訓練，并且學會如何把這些知識應用到所有的工程課程中去。通過這些課程，學生學會溝通與交流技能、把課堂知識與課外應用相結合。最後一年，學生用一半的時間完成畢業設計，設計課題直接面向産業或者市場需求。很多知名企業會與學校師生共同定義開放式設計課題，并且負責五萬美金的課題費用以及學生課題的指導工作。這類實戰讓學生學到了傳統教育學不到的職業技能。選擇創業的學生也可以通過市場調研自定課題。

每一門課程都會從十個維度去評估其有效性：①動手能力（Hands-on skills)；②設計與創造能力（Design  and Creativity)；③場景式學習（Content learning)；④批判思維（Critical thinking)；⑤與實際相結合能力 (Real-world context)；⑥學科融合（Disciplinary integration)；⑦溝通能力 (Communication skills)；⑧團隊合作能力（Teaming and collaboration)；⑨内在驅動力 (Intrinsic motivation)；⑩自主學習能力（Self-directed learning)。

第二，以學生為中心，學生也是歐林教改實驗的聯合創始人。學生參與課程設計、課程輔導、新生招收和學校組織的各類活動。很多學生自定專業、自己選擇課外活動以及追随自己的職業興趣（Passionate pursuit）。

圖1：歐林師生共同構建課程

注：（a）與一組歐林學生溝通交流，聽他們眉飛色舞的介紹個人興趣以及參與的項目(b) 學生在QEA課程通過到立小車來學習控制原理場景 (c)師生課堂讨論一景。

第三，多學科融合以及團隊合作精神的培育。很多課程通過項目載體把多學科知識巧妙融合起來，再通過動手實驗、啟發式學習、翻轉課堂、失敗分析等方法讓學生學會如何融合與應用多學科知識。一年級第二學期和二年級第一學期，學生必修的兩門課程Quantitative Engineering Analysis (QEA，相當于4門課) 就是一個極好的例子。

QEA 1的第一個模塊（Module），學生需要設計一艘滿足某些要求的船，并使之能浮起來。老師并沒有告訴學生們如何做。經過短暫的困惑後，學生決定動手試，自己查資料與專利，東西做出來後開始做實驗，但基本都失敗了。老師這才啟發學生需要建立一個模型，并且用Matlab仿真軟件去分析和優化設計。為此，學生需要學習力學去建立數學模型，再用多元微積分去分析船的性能，用線性代數和Matlab仿真軟件去優化設計參數。優化後，大部分小組的設計都能浮起來，但仍有部分達不到要求。老師随後把大家聚在一起，分析為什麼達不到要求以及如何去改進。這個模塊把部分力學知識、多元微積分知識、線性代數知識和仿真軟件的使用融合起來，再加以機械設計與制作實踐，讓學生從失敗中學習。學生的團隊合作能力和表達溝通能力都得到很好鍛煉。在經曆多次失敗後成功，他們可以獲得很大的成就感。

第二個模塊是設計與開發一個人臉識别軟件。這個模塊需要融合線性代數裡的本征函數（eigenfunction），線性回歸（linear regression），主成分分析（principal component analysis，PCA) 等知識以及編程技巧。

第三個模塊是設計一款巡線機器人。學生需要融合和應用微積分的參數曲線表達、梯度算法、動力學和坐标變換等知識，來制作并調試成功一個巡線機器人。

圖2：把材料科學與固體化學融合的項目制課程案例

圖2是一門融合材料與化學等的項目課程介紹。圖3 展示了課程交叉融合的結構圖。早期以數學、科學與核心工程課程的融合以及設計課程與工程和AHS課程的融合為主。後面通過畢業設計課程把所有前面所學與企業和市場需求融合起來，學生學會實戰經驗。

圖3：歐林的課程融合體系框架

注：早期把數學與科學以及工程融合起來，設計與工程以及HAS課程融合起來。Capstone（SCOPE）課程把前面所學與企業需求以及市場需求融合起來。

第四，以人為本的課程設計。專注設計思維訓練與工程實現相結合的設計課程最少有5門，占到課程總數的20%或者更多（畢業設計課程相當于4門課程）。課外活動課程比如各類比賽也包含設計思維訓練。第一學期的Design Nature（設計導論），第二學年的Principles of Engineering, User-Oriented Collaborative Design, 第三學年的Design Depth，以及第四學年的畢業設計SCOPE。

第一學期的Design Nature由兩個設計模塊組成。第一個模塊訓練學生觀察能力，以hopper（跳躍動物）為主題，讓學生去自然界觀察并選定一款自己喜歡能跳的動物，研究并理解其機理，随後設計并制作出原型。整個時間大約一個月。第二個項目兩個月左右，為小學四年級學生（10歲左右）設計一款玩具。學生團隊要去合作小學觀察小學生活動、并進行客戶訪談。随後分析用戶需求，提出多種解決方案，并根據客戶反饋再優化方案，最後做出一款産品原型并讓潛在客戶來評估（見圖4）。

圖4： 第一學期的Design Nature課程項目教學模塊

注：項目教學模塊由一個培養學生的觀察能力的模塊和一個訓練解決用戶需求的模塊組成

第五，領導力的培養。學生通過一系列的團隊項目鍛煉，充分掌握了團隊合作能力——即無論是作為一個團隊隊員還是負責人，如何溝通、共事，如何化解矛盾與沖突，如何傾聽、表達不同意見等。學生還可參加學生主導、學校支持（資金與場地）的各類興趣俱樂部。此外，學生還可參加老師根據自己興趣組織的小組活動，比如音樂、烹饪等。學校也支持學生自己定義的課外興趣活動。

概括起來，歐林學生在四年的學習過程中，将要學習：

• 25-35門從設計到制作的多學科融合課程；

• 每學期都要展示項目成果；

• 由企業聯合出題并負責5萬美金的畢業設計課程費用；

• 豐富的課外活動内容；

• 企業實習計劃（98% 學生一次，89%學生兩次以上）（見圖5）。

圖5：機械工程專業某4年級學生上的課程

在實施項目制教學時需要面臨教師考評與學生選拔的挑戰，歐林工學院有其獨特的學生選拔和教師考評機制。

（一）學生選拔。在确定了辦學理念和課程體系框架後，歐林于2001年招聘了30名學生夥伴來參與課程開發。如何讓本來可以去MIT或哈佛大學的優秀學生放棄那些機會來加入一所還不存在、沒有名氣的小學校的教改實驗？歐林的創業者們費勁心思制作了一些能打動人心的宣傳資料（圖6），告訴那些學生比去MIT或哈佛更牛逼的事就是拒絕它們。

圖6：歐林課程測試宣傳頁

很多申請歐林的學生都有過FIRST機器人比賽（或其它賽事）的經曆。學校從一千多優秀申請者裡，挑選300人分三批參加學校設置的候選人周末（Candidates’ weekend）。學校老師、畢業生和其它志願者會與候選人一道，組成一個個團隊，用兩天時間參加多種活動，通過這些活動了解學生如何與人相處，如何團隊合作，以及他們的個人志向、價值觀等。最終，學校會錄取九十多位同學。

（二）老師考評。沒有院系，沒有終身教職，沒有研究生／博士學位授予權的歐林又是如何招聘到優秀的教師并且能留住他們的呢？歐林考評标準如何定？

2012年，學校成立了一個委員會，制定符合學校定位的教師評估機制。委員會采用了使用者導向合作設計（User-Oriented Collaborative Design ）的方法，收集大量信息資料，采訪每一位老師、校長、校董等相關人員, 舉行各種研讨會、聽證會，傾聽相關人員的意見，歐林教師考評委員會用兩年時間，用設計思維方法，與各相關人員通過大量的調研與研讨會，設置了高度認可的教師考評标準和方法。新的考評體系激發了老師創新教學的熱情，為培養未來的創新者堅定了體系保障。