通过网络实时国际化课程培养学生的工程创新能力

李欣欣 刘 立

（北京科技大学 高等工程师学院，北京 100083）

2013年全国两会讨论时，习近平总书记两次提到“创新驱动”，充分表明我们党依靠科技创新实现可持续发展的坚定决心和对科技创新的高度重视，足以看出“创新驱动”是现阶段推动我国经济发展的根本措施。当前，我国经济总量已跃居世界第二，制造业规模已是世界第一。制造业的深层次发展依靠的是制造业从业人员暨工程师的创新能力。创造革新能力是工程师的基本身份特征,但现实的工程教育却在创新能力培养方面与社会要求差距比较大。提高人才培养质量，培养创新型工程人才是工科类高校教育目前面临的重要任务。如何培养出具有国际竞争能力的、创新能力的工程师，是目前高等院校在工科学生培养中需要解决的实际问题。

一、我国高等教育中工程创新能力现状

目前，我国工程教育规模位居世界第一，开设工科专业的本科高校有1047所，占本科高校总数的91.5％。高校共开设工科本科专业14085个，占全国本科专业点总数的32％。高等工程教育的本科在校生452.3万人，研究生60万人，占高校本科以上在校生规模的32％。我国已经是工程人才培养大国，但还不是人才培养强国，人才质量难以满足需求。统计数据显示，中国现有工程师210万人，35％的大学生学的是工科——“现役”和“后备”工程师的数量目前都排名世界第一。

在世界经济论坛《2012~2013全球竞争力报告》中，中国竞争力排名第29位。在瑞士洛桑发布的“世界竞争力报告”中，中国“合格工程师”的数量和总体质量在参加排名的55个国家中仅列第48位。据《财富》杂志公布的最新数据，美国“适合全球化要求”的工程师有54万；而中国只有16万，占全球工程师总数的1/10不到。可见，我国在工程人才培养质量方面与其他许多国家相比，还有很大差距。

2009年10月，国际工程教育大会在京召开。世界各国近500名教育界、产业界、科技界的工程教育专家、大学领导、企业领袖齐聚北京，以“融合·互动·创新”为主题，围绕“工程创新人才成长之路”、“面向企业需求的工程教育”、“工程教育专业认证”等专题展开研讨，旨在为教育界和产业界、我国工程教育和国际工程教育搭建沟通、互动的平台，推动世界范围内工程教育的交流与合作，促进工程教育健康发展。

随后，教育部于2010年6月启动的“卓越工程师教育培养计划”是教育部贯彻教育规划纲要精神的一项重大改革计划，主要目标是面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。通过工程师教育培养计划，国家选择不同层次、不同行业的高校开始试点工作，进行对工程型人才的培养，尤其注重学生工程创新能力的培养。

2013年6月19日，在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上，《华盛顿协议》全会一致通过接纳我国为该协议签约成员，我国成为该协议组织的第21个成员。这在一定程度上表明我国工程教育的质量得到了国际社会的认可，是我国工程教育界多年努力的结果。但是，真正在高等教育层次中实现创新培养任重而道远。要引进国际先进的工程创新理念，则需要开设同步于国际水平的国际化课程，借鉴国际先进的培养理念，进行大学生创新能力的培养。

二、国际化课程提高对学生工程创新能力的培养

在工科学生的培养过程中，创新能力的培养具有举足轻重的作用。在创新能力培养的要求下，高校需要通过国际化的课程，引入国际先进的理念，培养符合国际化要求的具有创新能力且拥有竞争力的工程师人才。根据《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》（教高［2011］1号）的指导精神，要积极推进卓越计划学生的国际化培养，需要卓越计划高校积极引进国外先进的工程教育资源和高水平的工程教师。积极组织学生参与国际交流，到海外企业实习，拓宽学生的国际视野，提高学生的跨文化交流、合作能力和参与国际竞争能力，支持高水平的中外合作工程教育项目；鼓励有条件的参与高校使用多语种培养熟悉外国文化、法律和标准的国际化工程师。在目前的高校课堂中，尤其是在本科教学过程当中，教师仍然更加注重知识的传授，创新能力的培养意识相当缺乏。在强烈需求的推动下，北京科技大学与美国国际教育联盟开展了合作，共同开设了国际化课程，目的为培养学生的工程创新能力及提高国际化工程交流能力。

工程创新能力及国际化交流能力是综合性的“软能力”，如同美国工程教育学会（ASEE）、美国工程教育认证组织（ABET）及波音公司在对工程师应具备的能力描述中，要求工程师具有良好的工程技术基础；良好的设计和运用能力；学科交叉及系统观察力；了解所从事行业的整体；绘图、写作、口语等较好的交流能力；职业道德和责任感；批评性和创造性思维；独立性思考能力；适应性；求知欲和终身学习能力，以及深刻理解团队协作的重要性。目前我们的课程体系、师资力量和考核方式都无法满足培养要求，为了让学生初步具备以上能力，或者初步了解以上能力的基本要求，有必要借鉴国际先进的理念，打通我国与国际工程界的通道，架设我国学生与国际化要求之间的桥梁，开设国际化标准课程，培养学生以团队形式进行开发和设计项目的能力。

（一）国际工程教育类课程

在借鉴国际先进理念培养工程创新能力方面，最直接和基本的方式是借助国外资源，开设国际工程教育类的课程，通过开设符合国际人才培养要求的工程课程，有的放矢地根据国际上对工程师的定义和要求，培养学生的各项基本能力，包括：理解现实生活中产品生产及工程项目的国际化过程；能够描述并根据国际工程程序开展工作；理解国际项目中的国际合作内容；理解工程解决方案中的国际化的影响地位；能够运用批判性及创新性思考和工程原则解决工程领域中的问题；能够与来自不同国家具有不同文化背景的工程师进行交流和合作，以及发展在国际环境下工作和解决实际工程问题的能力。

采用请进来的方式开设国际工程教育类课程，最现实和有效的方式是采用先进的互联网视频协作技术将国外的课堂与我国课堂连接起来，重点是使身处两个国家的教师和学生在同一课堂中实时进行互动与协作。

1.开展国际化课程合作单位

要成功开展国际化课程，需要在工程强国间选择合适的教育机构开展合作，这个机构要有比较适合的教学资源，能够提供基础课程教学和先进的案例教学，以及开展工程类项目设计指导。另外，合作伙伴要能够以学期为单位开设长期的工程教育类课程，并且课程中要包含代表世界先进水平的工程教育的内容。授课教师需要是长期供职于大型企业的资深工程师或者国际知名高校中具有企业合作经验的教授。同时教学内容需要与时俱进，与项目设计及跨国企业当前要求紧密相关，以培养学生具有国际工程的各项能力。鉴于美国在世界工程领域创新方面的引领地位，可以借助美国的资源开展合作，所以我们选择美国国际教育联盟作为开设国际化课程的合作单位。

美国国际教育联盟（American Alliance for International Education简称AAFIE）创建于1998年，最初是由美国普渡大学教授们组成的致力于国际教育研究合作的专业兴趣小组。现今，它已成为美国最大的国际教育组织，主要由来自美国普渡大学（PurdueUniversity）、加州大学伯克利分校（U-niversityofCalifornia,Berkeley）和西北大学（NorthwesternUniversity）等大学的教授组成。该联盟旨在汇集美国著名高等学校资源及国际跨国公司工程资源，共同应对全球化挑战。其具有独一无二的优秀讲师资源，能够聘请包括美国通用等世界500强中的资深的跨国工程师担任讲师，并且以工程领域中实际项目为载体，培养学生的跨文化交流技巧、创新思维技巧及国际团队合作技巧等能力。

2.培养工程创新能力的国际课类型

对于开设的国际课，可以通过几种形式的互相补充达到学生培养的目的，包括以学期为单位开设的国际工程课程，以工程师日常工作及案例分析为主题的系列讲座，以美国知名高校教授执教的学术教育的交流，以培养学生团队能力及创新能力为主题的大学生产品设计项目，以及以培养学生跨文化交流能力为主题的学生演讲活动。其中，以国际工程课程为主要培养模式，以讲座、交流、产品设计及演讲活动为辅助模式，共同开展。

（1）国际工程基础课程

能力的培养需要基本的知识和素养，这方面可以通过设置基础课程，进行系统地讲授、引导和潜移默化，尤其对于中国学生来说，国际交流能力及工程创新能力的培养是需要同步进行的。因此，最理想的教育方式为开设贯穿整个学期的课程，以国际企业一线工程师为讲师，教授学生国际工程基础知识，指导学生以团队形式开展的项目设计及开发工作。鉴于国内邀请的外籍教师多为语言类教师，没有工程背景，而符合要求的国际工程师或教授因为自身工作而无法长期教学，通过与美国国际教育联盟合作开展网络实时的国际课，巧妙地利用中美时差，同时解决了两个难题，即授课时间及教师安排，极大地符合了我校培养学生工程创新能力及国际交流能力的要求。

（2）国际工程师系列讲座

由于国际工程基础课程是作为专业选修课来培养学生的基本知识和素养的，学生掌握了解了一些基础知识和过程，但多种多样的发现问题和解决问题的方式方法借鉴还不够完善，因此，除了开设长期的国际工程课程以外，很有必要补充系列案例分析讲座。讲座的内容更加侧重于根源问题的发现、解决问题的思路和路线、解决方法的比较、基础知识的应用，由浅入深地引导学生通过典型案例（先进的系统）培养思维方式，掌握解决问题的方法。讲座可由国际资深工程师、资深工程研发及工程管理人员共同开设，与学生直接互动，围绕国际工程经验和国际工程案例进行讲解与交流，培养学生作为国际工程师的职业意识及职业素养。

（3）国际工程领域学术及教育系列

学生除了要学习日后成为国际工程师必需的各项能力之外，更加需要了解本行业及本专业当前最先进的技术与发展趋势、最新研究成果，以及批判性、创造性地开展自己的研究和学习。因此，除了借助先进的网络教育形式之外，面对面的交流也是十分必要的，可以通过邀请国外著名工程院校教授、博士生以研讨会或者讲座的形式开展短期学术及教育交流，同时可以邀请对方教授联合对学生进行论文审核和答辩。通过与国外教授在学术上和教学上的密切交流，学生具备适应国际化学术指导要求的能力，在专业学习、研究探索及论文撰写上均以国际标准自觉要求自己。

（4）大学生产品设计项目

设计项目重视的不是最终的产品，而是通过这个过程培养的学生应用基础知识、规则，发现问题和解决问题的能力，以及团队合作的能力。在国际资深工程师的指导下，学生在合作环境下，对一个产品经历从概念设计到工作模型的真实的整个过程。具体包括解决工程问题的过程、市场分析、问题定义、概念设计、设计评价、详细设计、技术分析、可制造性评价及经济可行性等。该项目形式包括与资深工程师进行的工程项目会议、每周团队会议、学生项目报告等。在产品设计过程中，学生亲身体会选题、计划、交流、报告、团队合作、决策分析、经济考察等方方面面的考量，更加有力地提高学生独自思考和团队协作能力。

（5）演讲报告

演讲报告包括针对全球问题的辩论、对合理解决方案的倡导、角色扮演、跨文化讨论、工程解决方案全球影响的讨论，等等。学生的演讲能力在美国是能力素质的重要指标。学生上课时要做小组展示，学生与老师就一个问题探讨时需要具有说服对方的能力。美国老师喜欢学生刨根问底，喜欢学生提出不同的意见，欢迎学生积极参与课堂互动。对于提出的问题，不论水平高低，都认真回答。学生需要有能力表达自己的意见，并且在整个班级和老师面前将自己的意见提出并寻求认同与支持，这对于现实中的国际工程师而言是必备的职业素养和能力。

（二）授课模式

国际化课程的教师由美国知名大学的教授、跨国企业的资深工程师担任。教师需要具备很强的工程背景，具有十年以上的企业内工程领域工作经验，是担任跨国公司机械制造、电子技术或者安全监督等方面的项目负责人或高级管理人员。

由于中国和美国的时差大概在12小时左右，州和州之间略有差别。因此，实时连线的网络国际课程要安排在中国学生和美国导师均合适的时间。美国导师利用业余时间，倾向于晚间上课，我校专业选修课时间需安排在白天时间，因此两者相协调后，课程时间被安排在上午的第二大节，即9：50至11：25间。这样安排的优点是巧妙地利用了中美的时差，利用美国资深工程师工作之余的时间为我校学生在正常授课时间内进行授课。同时，将国际工程课程建议修读学期安排在第5及第6学期，在学生进入专业课学习的学期开设，可以很好地提高学生专业学习的兴趣及加深学生的专业就业预期。从国际交流能力方面，第1~4学期学校统一的《基础英语》课程结束后，国际工程师授课的国际课对学生专业和外语能力的提高有很大的帮助。通过两个学期的选修课学习，能够让学生在本科阶段就具备成为国际工程师的基本素质及较好的国际交流能力。

三、通过网络实时国际课程对工程创新能力培养的思考

开设两个学期的《国际工程基础》及《工程创新与创业》，每门课程为64学时，每班60人以内，开设以《国际工程师的一天》、《国际工程交流》为主题的网络实时国际工程师系列讲座。同时邀请来自美国、加拿大、德国等知名高校的教授、院士进行名师讲坛活动。

网络实时国际课程对学生工程创新能力的提高效果是显而易见的。学生从单一的中国模式的学习模式逐渐转变为适应并遵循更加适合创新性培养要求的国际化工程领域思考模式。改变主要体现在四个方面，分别为学习到了目前国际企业中工程师的工作标准及研发模式，学生自我表达能力的大幅提高、团队合作意识得以增强及项目设计能力的提高。

［1］陆小华.工程创新能力的认识和培养方法.高等工程教育研究，2008（S2）.

［2］宋佩维.卓越工程师创新能力培养的思路与途径.中国电力教育，2011（7）.

［3］东方魔力.习近平为何再次强调“创新驱动”.中国共产党新闻网，2013-3-15.

［4］2009国际工程教育大会.http://www.cmes.org/cmes/ftp/goujijiaoliu/2009/2009jiaoyu.htm.

［5］国际工程联盟大会批准我国工程教育为第21位成员.http://www.kaoyan.com/kaoyan/22/508302/.

［6］教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见（教高［2011］1号）.