2021年9月，习近平总书记在中央人才工作会议上强调，当前“我们比历史上任何时期都更加接近实现中华民族伟大复兴的宏伟目标，也比历史上任何时期都更加渴求人才”；“要培养大批卓越工程师，努力建设一支爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍”。习近平总书记的重要指示，为深化我国工程教育改革、加快建设具有中国特色、世界水平的工程师培养体系，培养造就大批堪当民族复兴重任的新时代高素质工程师提供了根本遵循。以习近平总书记重要指示为指导，本研究在阐述新时代卓越工程师使命担当的基础上，就培养造就大批堪当民族复兴重任的新时代卓越工程师的核心要素和主要环节进行讨论，包括卓越工程师类型与培养层次、工程学科专业建设、各类高校分工合作、人才教育培养理念、培养目标和培养标准体系、人才培养方案制定、专业课程建设、教学方式改革、校企全程合作培养、工科教师队伍建设、多方协同育人机制等，以期为参与新时代卓越工程师教育培养的高校提供建议和参考。
一、新时代卓越工程师的使命担当
新时代卓越工程师教育培养对我国全面建成社会主义现代化国家、实现第二个百年奋斗目标具有十分重要的意义。卓越工程师与战略科学家、一流科技领军人才和创新团队、青年科技人才一道作为战略人才，共同担负着时代赋予的中华民族伟大复兴的历史使命，他们均需要继承和发扬前辈胸怀祖国、服务人民的优秀品质，为国分忧、为国解难、为国尽责。具体到各自的分工，新时代卓越工程师的使命担当主要有以下四方面。
1.服务国家若干重大战略的实施。国家近年来提出了一系列重大战略，包括“制造强国战略”“创新驱动发展”“一带一路”“中国制造2025”“互联网+”等，作为顶尖工程技术人才，新时代卓越工程师是实施这些国家重大战略责无旁贷的重要力量，包括推动中国工程科技创新、提高自主创新能力、加强国际合作与交流、引领制造业水平向高端迈进、提升我国制造业在全球价值链的地位等。
2.推动产业转型升级和新产业发展。我国经济增长方式的转变和经济结构的调整，不仅需要对传统产业进行转型、改造和升级，而且需要发展通过新技术产业化以及多学科交叉融合形成新的产业，因此，要求新时代卓越工程师立足我国经济长远可持续发展，洞悉全球产业发展态势，把握产业发展规律，成为我国传统产业变革、新产业发展和产业安全维护的开拓者和引领者。
3.支持实现人民对美好生活的向往。“人民对美好生活的向往”是中国共产党的奋斗目标，让人民生活幸福、满足人民对美好生活的向往是习近平总书记心中的“国之大者”。这一目标的实现，需要各个行业领域的新时代卓越工程师在生态环境保护、健康医疗服务、舒适居住条件、便捷交通出行、网络通信服务等诸多方面担负起义不容辞的责任，在相关项目的构思、规划、建设、使用和维护上注重创新、高效、经济、节能和环保，充分发挥主导和示范作用，支持实现人民对美好生活的向往。
4.参与构筑国家未来竞争新优势。世界政治经济格局在不断变化，国际竞争日趋激烈，中华民族在复兴道路上面临各种外部压力和挑战，但不论如何，只有实现创新突破、拥有关键核心技术、掌握前沿领域发展主动权，才能赢得国际未来竞争。这就需要新时代卓越工程师具有战略高度、全球视野和未来眼光，与其他战略人才一道，瞄准人工智能、量子信息、集成电路、高端装备制造、脑科学、生物育种、航天航空、深地深海等前沿领域，攻克关键核心技术，破解“卡脖子”难题，参与构筑国家未来竞争新优势。
二、卓越工程师类型与培养层次
完成上述使命担当需要一大批不同类型的新时代卓越工程师的分工合作和共同努力，因此，从教育培养的角度出发，必须对卓越工程师的类型进行划分，这不仅有利于各类高校根据自身的办学层次和工程人才培养优势，准确地选择合适的卓越工程师类型作为本校工程人才培养的主要目标，而且有利于高校针对性地选择合作企业，促进高校与企业在校企合作上进一步明确培养目标与合作内容。
从有利于工程师的培养、使用和管理的角度考虑，工程师类型的划分应遵循四个原则：生命周期原则、成长过程原则、学历层次原则和粗细适中原则。基于此，可将卓越工程师的类型分为服务工程师、生产工程师、设计工程师和研发工程师四种类型。
服务工程师主要从事工程项目建成后的运行、维护与管理，或产品的维修和服务，或生产过程的维护，应具有一定的理论基础、较强的实践动手能力、良好的创新服务能力。
生产工程师主要从事工程项目的建造，产品的生产制造，或生产过程的运行，应具有良好的理论基础，较强的工程实践能力，尤其应具备创新实践能力和一定的人文素质。
设计工程师主要从事工程项目、产品或生产过程的设计和开发，应具有较为宽广的知识面、扎实的理论基础、良好的技术创新能力、较强的工程实践能力和良好的综合素质，具备设计开发出拥有自主知识产权的新产品、新生产过程或新工程项目的能力。
研发工程师主要从事复杂产品、复杂工程或大型工程项目的研究、开发和咨询以及工程科学的研究，应具有宽广的知识面、精深的专业理论基础、超卓的技术创新能力和根植于丰富工程经验的综合素质，具备创造出具有国际竞争力的专利技术、专有技术、尖端产品或高技术含量的工程项目的能力。
虽然各种类型工程师的成长均离不开在企业真实的工程实践环境下、在处理和解决真实的复杂工程问题过程中的历练、培养和提高，但他们同样离不开系统专业的工程教育。对应我国大学专科、本科、硕士和博士四个层次的工程教育，卓越工程师的类型和高校工程人才培养层次有以下对应关系。
专科层次的培养类型应是服务工程师，本科层次的培养类型应是生产工程师和服务工程师，硕士层次的培养类型应是设计工程师和生产工程师，博士层次的培养类型既可以是面向大型复杂工程项目的研发工程师，也可以是从事工程科学技术研究的研究者。必须指出的是，以上对应关系是一般意义上的考虑，并不说明任何一类工程师的成长均需要严格经历对应学历层次的工程教育，事实上，通过在工业企业的在职学习、锻炼和培养，也能够使没有接受硕士层次工程教育者成为设计工程师和没有接受博士层次工程教育者成为研发工程师。
需要说明的是，服务工程师和生产工程师的优势集中表现在工程实践能力和创新实践能力上，但实践动手能力不足仍是目前我国部分高校工程人才培养中的短板，因此笔者建议那些实验实训资源丰富、实践教育体系完整、校企合作成效显著、毕业生社会认可度高的部分专科层次职业技术院校能够参与服务工程师的培养，少数本科层次的职业技术院校能够参与服务工程师和生产工程师的培养。
“卓越工程师教育培养计划（简称‘卓越计划’）”1.0和2.0开展的卓越工程师教育培养主要落在本科层面并已取得了积极的成效，因此，新时代卓越工程师教育培养需要将培养层次拓展到硕士、博士和专科层次，包括考虑采用先在部分“双一流”建设高校试点建设一批专门培养卓越工程师的硕士点和博士点，然后再在全国逐渐铺开的方式，以构成专本硕博完整的卓越工程师教育培养体系。
三、工程学科专业建设
学科专业是人才培养的基础和载体，学科专业结构及学科专业设置关系到人才培养是否适应国家经济社会发展的需要，关系到人才培养的目标与标准，关系到优质教育教学资源的配置，关系到教育的质量和效益。因此，在开展卓越工程师教育培养工作之前，需要着眼国家重大战略和长远发展对各行各业各种类型卓越工程师的需求，完成对工程学科专业的建设。按照工程学科专业的产生或形成的基础和构成要素划分，满足国家重大战略需求和长远发展需求的工程学科专业可以分为新型学科专业、新生学科专业和新兴学科专业三种类型，他们共同构成了卓越工程师教育培养的基本学科专业结构。
1.新型学科专业建设。由于产业转型升级，尤其是互联网、信息技术、数字技术、人工智能及其他高新技术等对传统产业产生的颠覆性影响而引发的对这些产业的转型、改造和升级，使得相应的传统的、现有的工程学科专业必须进行调整、转型、改造、优化或升级，由此形成基于传统学科专业转“型”的新型学科专业。新型学科专业的建设途径可以从两方面探索：一是对传统学科专业的信息化、数字化和智能化；二是其他学科或高新技术对传统学科专业的介入渗透。
2.新生学科专业建设。现代产业的发展态势及未来产业发展趋势均突破了人类已有的对产业和学科的界限，已经朝着多学科交叉、渗透、融合方向发展，由此新“生”出一批由不同工程学科交叉复合及由工程学科与其他学科交叉融合、不存在于现有学科专业目录之中的学科专业，即新生学科专业。基于对当前和未来产业发展趋势和需要的把握，新生学科专业建设有两条途径：一是不同工程学科的交叉复合；二是工程学科与理科、管理、经济、医学、法律等其他学科的交叉融合。
3.新兴学科专业建设。近年来科研成果的转化和新兴技术的应用越来越快，尤其是由应用理科等一批基础学科孕育了一批新技术，并通过产业化形成了新兴产业，由此产生了全新出现、前所未有的新兴学科专业。新兴学科专业的出现说明了以理科为代表的基础学科在引领未来技术、发展新兴产业以及在形成和建设新兴学科专业上的重要作用，因此，新兴学科专业建设要重视探索理科在技术前沿的应用，重点在推动应用理科成果向工科延伸，促进应用理科与其他学科的交叉融合。
学科专业建设是一个持续不断的过程，需要建立动态调整机制，以确保高校所培养的卓越工程师不会滞后而是超前于国家重大战略和长远发展对人才的要求。学科专业动态调整关键在于做好两方面工作：一是预测好未来行业产业发展方向和趋势，准确把握各行各业未来对卓越工程师需求的动态变化；二是研究国家重大战略和长远规划，超前调整、布局和优化相关学科专业，重视建设和发展国家急需的战略性工程学科专业。
四、各类高校的分工合作
培养造就大批各种类型、不同学科专业、满足各行各业要求的新时代卓越工程师是一项繁重而艰巨的任务，不可能仅由少数几所高校完成，需要众多不同类型高校合理分工、分类开展、相互合作、共同努力。各类高校的分工合作具有以下重要意义：首先，能够更好地满足不同区域行业企业对不同层次和类型卓越工程师的多元化需求；其次，能够更好地发挥不同类型高校的办学优势和人才培养特色；第三，能够推进不同类型高校间的合作和协调发展；第四，有利于同类型高校之间的良性竞争，从而促进高校发展。基于我国高校的布局和各类高校的学科专业设置、办学层次、办学定位、服务面向及优势特色，可以将参与新时代卓越工程师教育培养的高校分为四种类型：工科优势高校、综合性高校、行业性高校和地方性高校。
工科优势高校办学历史长、工科优势明显、工科门类齐全、产业联系紧密，其中一些是“双一流”建设高校，在工程科技创新和产业创新上发挥主体作用。这类高校既应该在我国工程教育改革上发挥示范和引领作用，又应该在新时代卓越工程师教育培养上为其他类型高校提供经验和借鉴。工科优势高校主要聚焦国家重大战略、关键核心技术、高端制造业等前沿和未来领域、战略性新兴产业和未来产业发展。工科优势高校应该重点聚焦新生学科专业和新型学科专业，在力所能及的情况下辅以新兴学科专业，同时做到“广而强”，即相关学科专业覆盖面广且强势，为国家和经济社会培养多样化的卓越工程师。
综合性高校办学历史长、文理医商等非工程学科门类齐全、综合优势明显，部分高校有少量工科专业，其中一些也是“双一流”建设高校，在推动应用理科向工科延伸、催生新技术和孕育新产业方面发挥引领作用。综合性高校应该重点聚焦新兴学科专业，同时做到“少而精”，即相关学科专业虽然少但是精品，为国家和经济社会培养复合型的卓越工程师。
行业性高校办学历史较长，有显著的行业背景，主要聚焦在如农林、水利、地矿、石油、交通、邮电、电子等行业领域，在本领域学科专业设置齐全，长期服务于行业发展，对产业转型升级和区域经济发展发挥支撑作用，其中少数高校也属于优势工科高校，或被称为“行业高水平大学”。行业性高校应该重点聚焦新型学科专业，并辅以新兴学科专业，同时做到“专而深”，即相关学科专业在行业领域具有专门优势、学科专业内涵有深度有特色，为各行各业培养行业型的卓越工程师。
地方性高校办学历史往往不长，基本属于以工科为主的多科性院校，与地方经济社会发展联系紧密，学科点跨多个门类、专业设置较为松散，毕业生多在本地就业，在区域经济发展和区域产业转型升级上发挥支撑作用。地方性高校应该重点聚焦在新型学科专业，同时做到“好而实”，即重点培养好区域行业产业需要的卓越工程师，使他们能够在行业产业一线就业、实干务实，为地方经济社会发展培养应用型的卓越工程师。
五、人才教育培养理念
理念引导行动，新时代卓越工程师教育培养全过程需要有相应的理念来引导各类参与高校的具体行动，这些理念中既要体现国家对新时代卓越工程师的期待，又要体现卓越工程师教育培养的目标，还要体现对卓越工程师教育培养的核心要求。
1.面向经济建设主战场。新时代卓越工程师教育培养要面向经济建设主战场，以满足经济建设主要领域和行业对高端工程人才的需求。现阶段经济建设主要领域有：制造业转型升级、生态文明建设、新型城镇化建设、包括产业升级在内的新型基础设施建设、数字中国建设、人口与健康工程、国家能源结构优化等等，这些领域建设直接关系到我国经济健康、持续和长远发展。各类相关高校要根据上述领域和行业对各类高端工程人才的需求，集中优势资源，主动布局、设置、建设和办好相关工程学科专业，培养出各种层次和类型的卓越工程师。
2.服务国家重大需求。国家重大需求是实现中华民族伟大复兴总目标的必需，基本包含在“制造强国战略”“创新驱动发展”“一带一路”“中国制造2025”“互联网+”等国家重大战略中，具体涉及如高端芯片与软件、航空发动机、量子通信、智能制造与机器人、深空深海探测、重点新材料、脑科学、国家安全、健康保障等领域。各类相关高校要主动分析、研究、掌握并针对国家重大战略需求对各种类型高端工程人才的需求，结合自身的办学优势和特色，主动培养能够满足当前和未来国家重大需求的各种类型卓越工程师。
3.引领未来产业发展。引领未来产业发展是新时代卓越工程师的一项重要职责，这就从两方面对相关学科专业建设提出要求：一是对相关产业当前发展状态和未来发展趋势进行战略性分析，把握产业未来发展方向，及时调整学科专业结构和建设方向，培养出引领当前产业未来发展的卓越工程师；二是通过分析研究国内外产业发展规划及趋势，对未来新兴产业进行预测分析，掌握未来新兴产业内涵及发展形态，通过多学科交叉融合、应用理科向工科延伸等形式，孕育新的学科专业，培养出促进新产业形成并引领未来产业发展的卓越工程师。
4.坚持实践创新导向。实践能力和创新能力是新时代卓越工程师胜任使命担当的两项最核心的能力，对这两项能力的培养和提升要坚持贯穿卓越工程师教育培养的全过程，不论是卓越工程师培养标准和人才培养方案制定，还是课程体系、教学内容及人才培养模式改革，以及人才培养方案的实施，都要坚持实践创新导向，重视理论与实践的结合，重视在真实环境下的工程教育，重视创新意识、创新精神和创新技能的培养，重视源于工程实际问题的解决，重视创新性地解决复杂工程问题。
5.注重学科交叉融合。多学科交叉融合是新时代卓越工程师教育培养所依托学科专业最主要的共同特征，是这些学科专业构成要素所决定的，因此在这些学科专业建设，人才培养方案制定，课程体系和教学内容改革，以及教学组织形式和教学方法更新等方面，均要突破传统的单一学科专业在人才培养上的惯性和定势，注重学科交叉融合这一本质特征，使得多学科交叉融合真正融入课程建设和教学内容中，真正体现在学生的知识、能力和素质上，使得培养出来的卓越工程师真正满足国家经济社会当前和未来发展的要求。
上述五个理念对于涉及卓越工程师教育培养的学科专业建设、培养目标和培养标准制定、人才培养方案制定、课程建设与教学改革、人才培养模式创新、实践创新平台建设、工科教师队伍建设、多方协同育人机制建设、工程教育面向世界等均具有直接和重要的指导作用。
六、培养目标和培养标准体系
新时代卓越工程师教育培养首先要明确的是培养目标和培养标准。从国家的角度，培养目标要满足国家和经济社会发展对新时代卓越工程师的要求，具体而言，就是要胜任新时代卓越工程师的使命担当、符合相应的人才教育培养理念。基于此，新时代卓越工程师教育培养目标可以表述为：“培养造就大批面向经济建设主战场、服务国家重大战略需求、引领未来产业发展，具有创新创业能力、动态适应能力、复杂工程问题解决能力、高素质的各类卓越工程师”。其中“面向经济建设主战场、服务国家重大战略需求、引领未来产业发展”源于人才教育培养理念；“创新创业能力”是新时代卓越工程师的首要能力；“动态适应能力”是卓越工程师面对未来经济社会发展变化和未来产业和行业迅速变化所必须具备的发展能力；“复杂工程问题解决能力”是卓越工程师的基本能力；“高素质”指的是卓越工程师在专业能力之外必须拥有高水准的社会能力、职业素养和伦理道德等素质。这些能力都要作为核心能力体现在培养标准中。
各类高校可以在上述培养目标的基础上制定出满足以下条件的本校培养目标：一是满足服务区域经济社会发展对卓越工程师的要求；二是符合学校的具体实际，体现本校的办学优势和人才培养特色；三是被本校师生所理解和接受，能够指导人才培养方案的实施，成为师生开展教育教学活动的指南。
新时代卓越工程师教育培养标准应该在“卓越计划”1.0基础上拓展到专科层次，构成专科、本科、硕士和博士四个完整的层次。每一层次的卓越工程师教育培养都应该有相应的培养标准体系，该体系自上而下包括通用标准、专业类标准、专业行业标准、专业学校标准。其中通用标准是国家层面对各行各业各种类型卓越工程师教育培养在总体上提出的最低质量要求，是制定所有专业类卓越工程师培养标准的起点和基础；专业类标准是国家层面对各个工学专业类卓越工程师培养在宏观上提出的基本质量要求，是各专业类所属各专业卓越工程师培养应达到的宏观质量要求；专业行业标准是以专业类标准为基础，各行各业主体专业领域卓越工程师培养必须达到中观要求，从行业角度体现各行各业对相关专业的专门要求，是高校制定本校卓越工程师培养标准的基础；专业学校标准是各类卓越工程师教育培养高校在通用标准总体要求下，以专业类标准和专业行业标准为基础制定的校内各个工程专业卓越工程师培养标准。
在实际操作中，通用标准可以在“卓越计划”1.0的基础上，由教育部和中国工程院组织高校、行业和工程界的权威专家，根据当前和未来的需要进行更新和充实，不仅要将上述培养目标中的各项能力包含其中，而且要将“爱党报国、敬业奉献”作为核心素质要求写入；专业类标准应该由教育部相关工科专业类教学指导委员会的核心成员负责制定；专业行业标准应该主要由具有丰富行业背景和企业工作经验的高层次专家负责起草，在专业行业标准缺乏的情况下，可以请这些专家直接参与专业学校标准的制定；专业学校标准由学校相关工程专业负责制定，既要体现本校在卓越工程师培养上的优势和特色，又要能够在本校的卓越工程师培养过程中得到具体实现。
七、人才培养方案制定
新时代卓越工程师教育培养目标和培养标准要通过人才培养方案才能予以落实，针对工程学科专业的共性特征、新时代卓越工程师教育培养理念及目标要求，新时代卓越工程师教育培养方案应该注重多学科交叉融合，强调柔性化，重视企业学习及适应本研贯通培养。
1.培养方案注重多学科交叉融合。多学科交叉融合是新时代卓越工程师教育培养所依托学科专业最主要的共同特征，然而，一些高校的培养方案仍存在为多学科交叉培养预留空间不足的问题，因此，需要将这一重要特征充分落实到人才培养方案中。首先，多学科交叉融合的特征要具体清晰地充分体现在参与高校制定的培养目标和培养标准中；其次，按照培养标准要求设置课程及教学环节、制定课程目标、选择和组织课程内容、建立课程体系；第三，采取与学科交叉融合教学内容相适应的教学方式；第四，制定每门课程具体的教学计划；第五，确定能够有效衡量培养标准实现情况的质量评价方式。
2.培养方案强调柔性化。多样化的未来人才需求、动态变化的产业发展以及个性化的人才培养等要求新时代卓越工程师教育培养方案必须是柔性化的。培养方案的柔性主要表现在两方面：一是同一方案能够培养出不同类型的卓越工程师，如通过不同课程的组合、专业方案的选择和培养计划的区别等；二是允许学生根据自己的兴趣爱好和职业发展规划自主组合课程、自主制定培养计划、自主制定新的专业方向，以实现真正意义的个性化人才培养。柔性化培养方案不仅需要丰富多样的课程和教学资源，允许学生跨院系甚至跨校选课，而且要有对各类替代课程的学分认定以及新专业方向的认可机制，还需要教师的指导和支持。
3.重视企业学习。企业在工程实践教育上具有独特优势，因此，新时代卓越工程师教育培养全过程应该分为两个部分：校内学习和企业学习，人才培养方案应该包含校内培养方案和由校企共同制定的企业培养方案。校内学习主要完成基础理论和专业理论的学习，企业学习主要开展实践教育，旨在培养和提升学生的工程素养、工程实践能力、技术创新能力和复杂工程问题解决能力等。本科层次的校内学习主要是通识教育及专业教育的理论部分，包括基本的实验实训，企业学习则是工程实践、专业实习和毕业设计等；硕士博士层次的校内学习主要完成各种专业课程学习、学位论文开题及学位论文的撰写，企业学习则是包括学位论文选题、参与和选题相关的工程实践及论文研究等。“卓越计划”1.0要求本科及以上层次学生要有一年左右的时间在企业学习，可以将这要求按照（学校学习年限+企业学习年限）方式表述落实到新时代卓越工程师教育培养的四个层次上：专科2+1，本科3+1，硕士2.5+1，博士（3~4）+1。
4.适应本研贯通培养。“卓越计划”1.0不提倡本研贯通培养，旨在确保本、硕、博每个阶段有足够的企业学习时间。“卓越计划”2.0尝试采取多种模式打通本研培养，从当前和发展的趋势看，推行本研贯通培养不仅是因为本科教育已经不能满足当前和未来产业对卓越工程师的要求，而且是因为：①加强通识教育和基础教育，避免不同阶段课程重复，提高人才培养效率；②支持学生拓宽专业面、鼓励跨专业学习、形成多渠道职业发展。基于此，新时代卓越工程师教育培养方案必须适应且支持本研贯通培养。
不同高校在本研贯通培养上已经积累了充分的经验：既有本硕连读，也有本科+硕博连读，还有少数本硕博贯通培养；既有本校贯通，也有两校接力贯通。但目前仍然存在的问题是：本研课程衔接不紧密，硕博课程统筹不充分，未能做到不同阶段之间培养方案及课程的融合衔接。但不论何种模式，本研贯通培养的关键是本科阶段培养方案与硕士或博士阶段培养方案的有效衔接，为此需要做好两方面工作：一是进一步明确本科阶段与硕士或博士阶段人才培养的定位和分工；二是硕士或博士阶段培养方案的制定必须是本科阶段培养方案基础上的延续，避免出现各自为政、课程和教学内容重复、培养效率低下。对于本科毕业于其他学校的研究生培养高校，要为这些学生提供能够与其本科教育模式有效衔接的、灵活多元的贯通培养方案。
八、专业课程建设
卓越工程师教育培养方案的实施需要两方面的工作方能实现培养标准进而实现培养目标：一是将培养标准分解细化到课程体系中的每门课程并完成课程建设；二是改革并采取与课程教学内容相适应的教学组织形式和教学方式实施课程。卓越工程师所依托学科专业课程体系建设需要做好三方面工作：一是通识教育课程与专业教育课程的联系；二是理论课程与实践课程的结合；三是将实践创新能力的培养贯穿于整个课程体系。本节仅讨论专业课程建设。新时代卓越工程师教育培养所依托学科专业课程建设的重点有三：课程的综合化；课程的项目化；课程的挑战性。
课程的综合化的目的在于将解决一类工程问题所需要的知识、方法和技术等内容整合成为一门综合性的课程，学生通过该课程的学习能够掌握解决该类工程问题所必要的知识、方法及较为完整的能力。综合化课程的作用有三：①有利于学生系统完整地学习解决复杂工程问题所需的理论、方法和技术，避免这些内容被人为割裂；②综合系统的课程学习能够更好地与课外实践相结合，有利于培养学生复杂工程问题解决能力；③综合的知识、方法和技术有利于在教学过程中探究复杂工程问题、分析工程案例及开展基于项目的学习。
课程的项目化指的是课程是以项目为基础或中心进行建设和组织实施的。由于项目是当前和未来各种复杂工程问题的集合体，因此，课程项目化应该成为当前和未来卓越工程师教育培育所依托学科专业课程建设的重点之一，尤其是专业课程。课程项目化的关键在于项目的选择：一是项目必须源于工程实践或企业实际，这样才能“真刀真枪”地培养学生；二是项目必须是综合性复杂工程问题，涉及多学科交叉，需要综合运用多学科知识才能解决；三是项目任务的完成能够保证课程目标的实现。
课程的挑战性指的是学生完成课程学习有一定的难度，需要较大的投入和努力。提高课程挑战性的目的有：①激发学生学习兴趣，提高学习效果；②激发学生挑战问题和困难的勇气；③培养学生自主学习和终身学习能力；④培养学生综合运用多学科知识解决复杂工程问题的能力；⑤培养学生的创新能力和综合素质。提高课程的挑战性可以通过选择四方面内容着手：①学科专业或行业产业前沿性问题；②依靠单一学科专业知识不能解决的综合性问题；③研究性问题；④开放性问题。
九、教学方式改革
为了更好地实现课程目标和提高教学效果，需要改革教学方式，使每门课程都采用与课程教学内容相适应的教学方式开展教学。教学方式的改革要做到“四个提高”：提高学生学习兴趣；提高学生学习参与度；提高学生学业挑战度；提高学生学习效果。其中，可以从四方面提高学生的学习兴趣：培养学生对专业的热爱；注重学生的个性特点；精心组织教学内容；采取灵活多样的教学方式。可以通过采用四种学习方式提高学生的参与度和学习效果：研究性学习；项目式学习；专题研讨式学习；小组合作学习。可以通过安排三种学习形式提高学生的学业挑战度：设置不同难度等级的学习；复杂问题导向性学习；参与科研活动式学习。
在各种教学方式中应该重视研究性学习和挑战性学习的采用，实践证明：这两种教学方式对于学生工程实践能力、技术创新能力、复杂工程问题解决能力、社会能力和综合素质的培养和提升具有重要的作用，是实现多学科交叉融合的有效途径。
研究性学习是基于问题的学习、基于案例的学习和基于项目的学习等一类学习方式的总称，广义上，目前一些高校推行的项目式学习也应该属于研究性学习。研究性学习强调“问题”“案例”和“项目”均应该源于工程实际，课程教学内容是围绕着对“问题”的探究、“案例”的讨论和“项目”的参与而组织学习的。
挑战性学习的基础是研究性学习，后者为前者的探索和实施提供了充分的理论基础和实践经验，但前者更强调“问题”的难度和解决的“不可能”性，强化激发学生学习兴趣和培养挑战“不可能”问题的勇气，要求在缺乏真实的学习环境时构建支持解决问题的虚拟学习环境，需要师生在时间和精力上更大的投入。
信息化、数字化和智能化有力地促进了人才培养模式尤其是教育教学方式的改革。在信息化和智能化的5G网络时代，新的学习模式不断出现，学习无处不在，高等学校必须为学生提供能够随时随地开展学习的环境，从而激发学生的学习兴趣和热情，充分调动学生学习的主动性、积极性，提高学习效果。因此，要重视工程教育信息化、数字化和智能化建设，提高新时代卓越工程师教育培养的质量和效果。
工程教育信息化和数字化对传统工程教育的影响主要表现为：教育教学资源丰富多样；突破时间和空间限制；转变教师和学生角色；形成平等的师生关系；改变教与学的关系；提高教与学的效率。工程教育信息化和数字化建设重点需要做好以下工作：学习环境的数字化；课程教学的信息化；虚拟仿真实验教学；校企合作教育信息化；教育教学评价信息化；教师信息化教育教学能力提升。
工程教育智能化涉及智慧学习环境建设，人才培养目标和教学内容的更新，教师角色的重新定位，学生角色的中心化，教育教学的个性化等诸多方面。具体到教育教学上，首先，智慧校园和智慧课堂打破了课堂的界限，使其更加灵活、互动和开放，助力学习资源的个性化，支持学生基于自身的特点开展自主学习，而不受限于教师；其次，人工智能技术进一步支持混合式教学、自适应学习、项目式学习等学习模式的发展，促进教育教学形式的个性化；第三，人工智能技术能够支持教师借助各种智能化工具分析学生的特征，为其提供更为科学合理和个性化的指导；第四，在开展教育教学活动中要重视伦理问题，包括知识产权、学术诚信、隐私安全等，以确保工程教育智能化的健康发展。
十、校企全程合作培养
新时代卓越工程师的教育培养必须要有企业的全程参与及校企的深度合作才能培养出满足培养目标要求、“货真价实”的卓越工程师。概括起来，企业在卓越工程师培养上的突出地位主要源于其具备高校所没有的如下优势：能够准确把握经济社会发展对工程人才的需求；拥有最先进的生产设备和制造技术；拥有一批经验丰富的工程技术人员；提供真实的工程实践和创新环境；提供完整的学习先进企业文化的氛围。
校企全程合作培养卓越工程师是指始于培养目标的制定，贯穿各个培养环节，止于培养目标的实现，主要在“共同”完成以下九项工作：①制定培养目标和培养标准；②改革课程体系和教学内容；③建设工科教师队伍；④改革和实施教学组织形式和教学方法；⑤制定企业培养方案；⑥建设工程实践教育中心；⑦实施企业培养方案；⑧指导毕业设计或学位论文；⑨评价卓越工程师培养质量。
由于企业的规模、类型、属性等各异，高校应该重视采取形式多样、灵活有效的模式，而不是简单、单一的方式与企业合作开展卓越工程师教育培养工作。具体而言，校企全程合作开展新时代卓越工程师教育培养主要有八种合作模式：①系统全面；②模块化；③基于项目；④订单式；⑤定岗实习；⑥工学交替；⑦多专业联合；⑧课程置换。其中订单式和基于项目的合作模式是备受企业欢迎的。
不论采取何种合作模式，校企全程合作教育培养的具体内容和方式均应该明确地包含在企业培养方案中，学生在企业完成的实践教育教学，如完成的研发课题、承担的项目、参与的改革等均应以学分的方式予以肯定，作为重要的学业内容。
需要着重强调的是，校企合作是校企双方以各自的发展和需求为导向，借助对方的独特条件和资源优势，在平等互惠的基础上开展的合作，而不能简单用承担社会责任和义务，硬性要求企业与高校合作。因此，“优势互补、互惠共赢”应该成为双方合作的根本原则，从而保证校企全程合作的持续和长远。
十一、工科教师队伍建设
教师队伍建设是学科专业建设和人才培养的关键，新时代卓越工程师教育培养需要建设一支知识渊博、工程经历丰富、工程能力强、教学水平高、综合素质好的专、兼职工科教师队伍。在这支队伍中，除了承担课程教学任务的教师外，还要求为每一位学生配备两位指导教师，即实行“双导师制”，一位是校内专职教师，主要负责学生在校内学习阶段的指导；另一位是企业兼职教师，主要负责学生在企业学习阶段的指导，专兼职教师还要共同负责学生培养计划的制定和本科生毕业设计或研究生学位论文的指导。工科教师队伍建设涉及诸多方面，本节仅讨论对专、兼职教师的要求。
对专职工科教师的要求应该是能够胜任新时代卓越工程师教育培养工作。笔者在“卓越计划”1.0中提出将“大学教师+准工程师=工科教师”的模式作为对从事卓越工程师教育培养工作的专职教师的总体要求，其中“准工程师”强调的是工程实践经历以及解决真实工程问题和复杂工程问题的能力等。虽然参与新时代卓越工程师教育培养的各所高校对本校系列专业技术职务的工科教师都有明确的评价标准，但是仍需要强调三方面的要求：工程实践经历；多学科交叉融合；数字化能力。
工程实践经历方面要求教师熟悉工程现场的运作方式和管理模式，了解先进工程设备和技术的使用，掌握应对实际工程问题的有效方式，积累解决工程问题的经验，同时与工业企业保持密切的合作关系。这方面要求对工科教师的重要性体现在三方面：一是使教师形成良好的工程素养；二是使教师具备担任工科教师的基本条件；三是为教师拥有各种工程能力和职业素质打下重要的基础。
多学科交叉融合方面要求表现在：一是知识层面上，不仅要拓展到除所承担教学任务之外的所有相关课程和学科专业上，包括人文社科知识，还要关注与本学科专业领域相关的新技术、新产业的出现和发展；二是学科交融上，要求能将相关学科知识融入本学科并促进本学科专业的发展，或者应用其他学科知识和方法解决本学科专业的复杂问题。
数字化能力方面要求是针对工程教育的信息化、数字化和智能化所专门提出的，主要表现在具备驾驭信息技术、大数据、虚拟仿真、云计算、区块链、人工智能等技术的能力，能够灵活自如地应用这些技术给予学生更为丰富的学习资源、更为自主的学习环境、更为个性化的学习方式、更高效的学习产出、更客观的学习评价，成为学生学习成长路上的服务者、支持者和陪伴者。
对企业兼职教师的要求正是其具有的优于专职教师的工程实践性和技术先进性。工程实践性表现在他们丰富的工程实践积累和卓越的工程能力，技术先进性表现在他们掌握本企业或行业先进的生产工艺和制造技术，了解工程技术的最新发展。具体而言，对担任实践性课程教学工作的兼职教师的条件是：具有丰富的工程实践经验、较强的工程能力、较好的语言表达和交流沟通能力。对担任学生毕业设计或研究生学位论文指导的兼职教师的条件是：工程实践经验丰富、工程能力强、业务水平高、主持负责过工程项目或产品的生产制造和设计开发工作，承担过工程技术研究、开发和创新任务。由于教书育人不是兼职教师本职工作，在教育教学上没有积累，因此要重视他们教学能力的培养、提升以及学科专业理论水平的提高，以更好地发挥他们的作用。
十二、多方协同育人机制
虽然企业是高校最重要的合作者，但是新时代卓越工程师教育培养还需要加强与政府部门、科研院所及行业组织的合作，形成由高等学校、各类企业、政府部门、科研院所和行业组织等主体共同参与的多方协同育人机制。
中央政府部委和地方政府通过政策措施分别影响全国和地方的产业发展布局、方向、结构、速度和规模，高校与政府开展合作教育的作用有二：①通过培养产业需要的工程人才支持政府产业政策措施的贯彻落实，促进产业发展；②通过未来工程学科专业人才培养和引领未来产业发展方向，影响政府产业政策措施的制定。
与新时代卓越工程师教育培养所依托学科专业相关的科研院所承担着未来工程科技研发任务和项目，具备研发新技术的研究人员、先进技术设备和环境条件，积累了丰富的研发经验和资料信息，这些不仅是相关工程学科专业建设所需要的，也是开展项目式学习、发挥科研在人才培养上的作用、培养学生技术创新能力所需要的。
行业组织在多方协同育人机制中能够发挥沟通协调作用。一方面，行业组织能够为行业内企业与高校之间建立起沟通和协调的桥梁，使双方增进了解、明确诉求，实现在互惠共赢基础上的长期深度合作；另一方面，行业组织能够加强政府与行业内企业的沟通，推动政府出台既支持企业发展，又激励企业参与人才培养的政策措施。
多方协同育人的关键在于合作方的选择，由相关部门和组织牵头成立的产教联盟和科教联盟为高校、企业和科研院所之间相互选择提供了有效且便利的平台，因此，要充分发挥政府部门、行业组织、产教联盟和科教联盟等的牵线搭桥作用。
多方协同育人的主要目标是协调多利益主体关系，争取各方教育教学资源，构建校企合作、政校协同、产学融合、科教结合的新时代卓越工程师教育培养协同育人模式和多主体参与的人才培养共同体。多主体能够长期合作成功的关键在于遵循优势互补、成果共享、利益共赢的原则以及协同育人模式的创新和体制机制的改革。