通過網(wǎng)絡實時國際化課程培養(yǎng)學生的工程創(chuàng)新能力

李欣欣 劉 立

（北京科技大學 高等工程師學院，北京 100083）

2013年全國兩會討論時，習近平總書記兩次提到“創(chuàng)新驅動”，充分表明我們黨依靠科技創(chuàng)新實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的堅定決心和對科技創(chuàng)新的高度重視，足以看出“創(chuàng)新驅動”是現(xiàn)階段推動我國經(jīng)濟發(fā)展的根本措施。當前，我國經(jīng)濟總量已躍居世界第二，制造業(yè)規(guī)模已是世界第一。制造業(yè)的深層次發(fā)展依靠的是制造業(yè)從業(yè)人員暨工程師的創(chuàng)新能力。創(chuàng)造革新能力是工程師的基本身份特征,但現(xiàn)實的工程教育卻在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面與社會要求差距比較大。提高人才培養(yǎng)質量，培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才是工科類高校教育目前面臨的重要任務。如何培養(yǎng)出具有國際競爭能力的、創(chuàng)新能力的工程師，是目前高等院校在工科學生培養(yǎng)中需要解決的實際問題。

一、我國高等教育中工程創(chuàng)新能力現(xiàn)狀

目前，我國工程教育規(guī)模位居世界第一，開設工科專業(yè)的本科高校有1047所，占本科高?？倲?shù)的91.5％。高校共開設工科本科專業(yè)14085個，占全國本科專業(yè)點總數(shù)的32％。高等工程教育的本科在校生452.3萬人，研究生60萬人，占高校本科以上在校生規(guī)模的32％。我國已經(jīng)是工程人才培養(yǎng)大國，但還不是人才培養(yǎng)強國，人才質量難以滿足需求。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國現(xiàn)有工程師210萬人，35％的大學生學的是工科——“現(xiàn)役”和“后備”工程師的數(shù)量目前都排名世界第一。

在世界經(jīng)濟論壇《2012~2013全球競爭力報告》中，中國競爭力排名第29位。在瑞士洛桑發(fā)布的“世界競爭力報告”中，中國“合格工程師”的數(shù)量和總體質量在參加排名的55個國家中僅列第48位。據(jù)《財富》雜志公布的最新數(shù)據(jù)，美國“適合全球化要求”的工程師有54萬；而中國只有16萬，占全球工程師總數(shù)的1/10不到。可見，我國在工程人才培養(yǎng)質量方面與其他許多國家相比，還有很大差距。

2009年10月，國際工程教育大會在京召開。世界各國近500名教育界、產(chǎn)業(yè)界、科技界的工程教育專家、大學領導、企業(yè)領袖齊聚北京，以“融合·互動·創(chuàng)新”為主題，圍繞“工程創(chuàng)新人才成長之路”、“面向企業(yè)需求的工程教育”、“工程教育專業(yè)認證”等專題展開研討，旨在為教育界和產(chǎn)業(yè)界、我國工程教育和國際工程教育搭建溝通、互動的平臺，推動世界范圍內(nèi)工程教育的交流與合作，促進工程教育健康發(fā)展。

隨后，教育部于2010年6月啟動的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是教育部貫徹教育規(guī)劃綱要精神的一項重大改革計劃，主要目標是面向工業(yè)界、面向世界、面向未來，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才。通過工程師教育培養(yǎng)計劃，國家選擇不同層次、不同行業(yè)的高校開始試點工作，進行對工程型人才的培養(yǎng)，尤其注重學生工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2013年6月19日，在韓國首爾召開的國際工程聯(lián)盟大會上，《華盛頓協(xié)議》全會一致通過接納我國為該協(xié)議簽約成員，我國成為該協(xié)議組織的第21個成員。這在一定程度上表明我國工程教育的質量得到了國際社會的認可，是我國工程教育界多年努力的結果。但是，真正在高等教育層次中實現(xiàn)創(chuàng)新培養(yǎng)任重而道遠。要引進國際先進的工程創(chuàng)新理念，則需要開設同步于國際水平的國際化課程，借鑒國際先進的培養(yǎng)理念，進行大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、國際化課程提高對學生工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

在工科學生的培養(yǎng)過程中，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有舉足輕重的作用。在創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求下，高校需要通過國際化的課程，引入國際先進的理念，培養(yǎng)符合國際化要求的具有創(chuàng)新能力且擁有競爭力的工程師人才。根據(jù)《教育部關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見》（教高［2011］1號）的指導精神，要積極推進卓越計劃學生的國際化培養(yǎng)，需要卓越計劃高校積極引進國外先進的工程教育資源和高水平的工程教師。積極組織學生參與國際交流，到海外企業(yè)實習，拓寬學生的國際視野，提高學生的跨文化交流、合作能力和參與國際競爭能力，支持高水平的中外合作工程教育項目；鼓勵有條件的參與高校使用多語種培養(yǎng)熟悉外國文化、法律和標準的國際化工程師。在目前的高校課堂中，尤其是在本科教學過程當中，教師仍然更加注重知識的傳授，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)意識相當缺乏。在強烈需求的推動下，北京科技大學與美國國際教育聯(lián)盟開展了合作，共同開設了國際化課程，目的為培養(yǎng)學生的工程創(chuàng)新能力及提高國際化工程交流能力。

工程創(chuàng)新能力及國際化交流能力是綜合性的“軟能力”，如同美國工程教育學會（ASEE）、美國工程教育認證組織（ABET）及波音公司在對工程師應具備的能力描述中，要求工程師具有良好的工程技術基礎；良好的設計和運用能力；學科交叉及系統(tǒng)觀察力；了解所從事行業(yè)的整體；繪圖、寫作、口語等較好的交流能力；職業(yè)道德和責任感；批評性和創(chuàng)造性思維；獨立性思考能力；適應性；求知欲和終身學習能力，以及深刻理解團隊協(xié)作的重要性。目前我們的課程體系、師資力量和考核方式都無法滿足培養(yǎng)要求，為了讓學生初步具備以上能力，或者初步了解以上能力的基本要求，有必要借鑒國際先進的理念，打通我國與國際工程界的通道，架設我國學生與國際化要求之間的橋梁，開設國際化標準課程，培養(yǎng)學生以團隊形式進行開發(fā)和設計項目的能力。

（一）國際工程教育類課程

在借鑒國際先進理念培養(yǎng)工程創(chuàng)新能力方面，最直接和基本的方式是借助國外資源，開設國際工程教育類的課程，通過開設符合國際人才培養(yǎng)要求的工程課程，有的放矢地根據(jù)國際上對工程師的定義和要求，培養(yǎng)學生的各項基本能力，包括：理解現(xiàn)實生活中產(chǎn)品生產(chǎn)及工程項目的國際化過程；能夠描述并根據(jù)國際工程程序開展工作；理解國際項目中的國際合作內(nèi)容；理解工程解決方案中的國際化的影響地位；能夠運用批判性及創(chuàng)新性思考和工程原則解決工程領域中的問題；能夠與來自不同國家具有不同文化背景的工程師進行交流和合作，以及發(fā)展在國際環(huán)境下工作和解決實際工程問題的能力。

采用請進來的方式開設國際工程教育類課程，最現(xiàn)實和有效的方式是采用先進的互聯(lián)網(wǎng)視頻協(xié)作技術將國外的課堂與我國課堂連接起來，重點是使身處兩個國家的教師和學生在同一課堂中實時進行互動與協(xié)作。

1.開展國際化課程合作單位

要成功開展國際化課程，需要在工程強國間選擇合適的教育機構開展合作，這個機構要有比較適合的教學資源，能夠提供基礎課程教學和先進的案例教學，以及開展工程類項目設計指導。另外，合作伙伴要能夠以學期為單位開設長期的工程教育類課程，并且課程中要包含代表世界先進水平的工程教育的內(nèi)容。授課教師需要是長期供職于大型企業(yè)的資深工程師或者國際知名高校中具有企業(yè)合作經(jīng)驗的教授。同時教學內(nèi)容需要與時俱進，與項目設計及跨國企業(yè)當前要求緊密相關，以培養(yǎng)學生具有國際工程的各項能力。鑒于美國在世界工程領域創(chuàng)新方面的引領地位，可以借助美國的資源開展合作，所以我們選擇美國國際教育聯(lián)盟作為開設國際化課程的合作單位。

美國國際教育聯(lián)盟（American Alliance for International Education簡稱AAFIE）創(chuàng)建于1998年，最初是由美國普渡大學教授們組成的致力于國際教育研究合作的專業(yè)興趣小組。現(xiàn)今，它已成為美國最大的國際教育組織，主要由來自美國普渡大學（PurdueUniversity）、加州大學伯克利分校（U-niversityofCalifornia,Berkeley）和西北大學（NorthwesternUniversity）等大學的教授組成。該聯(lián)盟旨在匯集美國著名高等學校資源及國際跨國公司工程資源，共同應對全球化挑戰(zhàn)。其具有獨一無二的優(yōu)秀講師資源，能夠聘請包括美國通用等世界500強中的資深的跨國工程師擔任講師，并且以工程領域中實際項目為載體，培養(yǎng)學生的跨文化交流技巧、創(chuàng)新思維技巧及國際團隊合作技巧等能力。

2.培養(yǎng)工程創(chuàng)新能力的國際課類型

對于開設的國際課，可以通過幾種形式的互相補充達到學生培養(yǎng)的目的，包括以學期為單位開設的國際工程課程，以工程師日常工作及案例分析為主題的系列講座，以美國知名高校教授執(zhí)教的學術教育的交流，以培養(yǎng)學生團隊能力及創(chuàng)新能力為主題的大學生產(chǎn)品設計項目，以及以培養(yǎng)學生跨文化交流能力為主題的學生演講活動。其中，以國際工程課程為主要培養(yǎng)模式，以講座、交流、產(chǎn)品設計及演講活動為輔助模式，共同開展。

（1）國際工程基礎課程

能力的培養(yǎng)需要基本的知識和素養(yǎng)，這方面可以通過設置基礎課程，進行系統(tǒng)地講授、引導和潛移默化，尤其對于中國學生來說，國際交流能力及工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是需要同步進行的。因此，最理想的教育方式為開設貫穿整個學期的課程，以國際企業(yè)一線工程師為講師，教授學生國際工程基礎知識，指導學生以團隊形式開展的項目設計及開發(fā)工作。鑒于國內(nèi)邀請的外籍教師多為語言類教師，沒有工程背景，而符合要求的國際工程師或教授因為自身工作而無法長期教學，通過與美國國際教育聯(lián)盟合作開展網(wǎng)絡實時的國際課，巧妙地利用中美時差，同時解決了兩個難題，即授課時間及教師安排，極大地符合了我校培養(yǎng)學生工程創(chuàng)新能力及國際交流能力的要求。

（2）國際工程師系列講座

由于國際工程基礎課程是作為專業(yè)選修課來培養(yǎng)學生的基本知識和素養(yǎng)的，學生掌握了解了一些基礎知識和過程，但多種多樣的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的方式方法借鑒還不夠完善，因此，除了開設長期的國際工程課程以外，很有必要補充系列案例分析講座。講座的內(nèi)容更加側重于根源問題的發(fā)現(xiàn)、解決問題的思路和路線、解決方法的比較、基礎知識的應用，由淺入深地引導學生通過典型案例（先進的系統(tǒng)）培養(yǎng)思維方式，掌握解決問題的方法。講座可由國際資深工程師、資深工程研發(fā)及工程管理人員共同開設，與學生直接互動，圍繞國際工程經(jīng)驗和國際工程案例進行講解與交流，培養(yǎng)學生作為國際工程師的職業(yè)意識及職業(yè)素養(yǎng)。

（3）國際工程領域學術及教育系列

學生除了要學習日后成為國際工程師必需的各項能力之外，更加需要了解本行業(yè)及本專業(yè)當前最先進的技術與發(fā)展趨勢、最新研究成果，以及批判性、創(chuàng)造性地開展自己的研究和學習。因此，除了借助先進的網(wǎng)絡教育形式之外，面對面的交流也是十分必要的，可以通過邀請國外著名工程院校教授、博士生以研討會或者講座的形式開展短期學術及教育交流，同時可以邀請對方教授聯(lián)合對學生進行論文審核和答辯。通過與國外教授在學術上和教學上的密切交流，學生具備適應國際化學術指導要求的能力，在專業(yè)學習、研究探索及論文撰寫上均以國際標準自覺要求自己。

（4）大學生產(chǎn)品設計項目

設計項目重視的不是最終的產(chǎn)品，而是通過這個過程培養(yǎng)的學生應用基礎知識、規(guī)則，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，以及團隊合作的能力。在國際資深工程師的指導下，學生在合作環(huán)境下，對一個產(chǎn)品經(jīng)歷從概念設計到工作模型的真實的整個過程。具體包括解決工程問題的過程、市場分析、問題定義、概念設計、設計評價、詳細設計、技術分析、可制造性評價及經(jīng)濟可行性等。該項目形式包括與資深工程師進行的工程項目會議、每周團隊會議、學生項目報告等。在產(chǎn)品設計過程中，學生親身體會選題、計劃、交流、報告、團隊合作、決策分析、經(jīng)濟考察等方方面面的考量，更加有力地提高學生獨自思考和團隊協(xié)作能力。

（5）演講報告

演講報告包括針對全球問題的辯論、對合理解決方案的倡導、角色扮演、跨文化討論、工程解決方案全球影響的討論，等等。學生的演講能力在美國是能力素質的重要指標。學生上課時要做小組展示，學生與老師就一個問題探討時需要具有說服對方的能力。美國老師喜歡學生刨根問底，喜歡學生提出不同的意見，歡迎學生積極參與課堂互動。對于提出的問題，不論水平高低，都認真回答。學生需要有能力表達自己的意見，并且在整個班級和老師面前將自己的意見提出并尋求認同與支持，這對于現(xiàn)實中的國際工程師而言是必備的職業(yè)素養(yǎng)和能力。

（二）授課模式

國際化課程的教師由美國知名大學的教授、跨國企業(yè)的資深工程師擔任。教師需要具備很強的工程背景，具有十年以上的企業(yè)內(nèi)工程領域工作經(jīng)驗，是擔任跨國公司機械制造、電子技術或者安全監(jiān)督等方面的項目負責人或高級管理人員。

由于中國和美國的時差大概在12小時左右，州和州之間略有差別。因此，實時連線的網(wǎng)絡國際課程要安排在中國學生和美國導師均合適的時間。美國導師利用業(yè)余時間，傾向于晚間上課，我校專業(yè)選修課時間需安排在白天時間，因此兩者相協(xié)調后，課程時間被安排在上午的第二大節(jié)，即9：50至11：25間。這樣安排的優(yōu)點是巧妙地利用了中美的時差，利用美國資深工程師工作之余的時間為我校學生在正常授課時間內(nèi)進行授課。同時，將國際工程課程建議修讀學期安排在第5及第6學期，在學生進入專業(yè)課學習的學期開設，可以很好地提高學生專業(yè)學習的興趣及加深學生的專業(yè)就業(yè)預期。從國際交流能力方面，第1~4學期學校統(tǒng)一的《基礎英語》課程結束后，國際工程師授課的國際課對學生專業(yè)和外語能力的提高有很大的幫助。通過兩個學期的選修課學習，能夠讓學生在本科階段就具備成為國際工程師的基本素質及較好的國際交流能力。

三、通過網(wǎng)絡實時國際課程對工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)的思考

開設兩個學期的《國際工程基礎》及《工程創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)》，每門課程為64學時，每班60人以內(nèi)，開設以《國際工程師的一天》、《國際工程交流》為主題的網(wǎng)絡實時國際工程師系列講座。同時邀請來自美國、加拿大、德國等知名高校的教授、院士進行名師講壇活動。

網(wǎng)絡實時國際課程對學生工程創(chuàng)新能力的提高效果是顯而易見的。學生從單一的中國模式的學習模式逐漸轉變?yōu)檫m應并遵循更加適合創(chuàng)新性培養(yǎng)要求的國際化工程領域思考模式。改變主要體現(xiàn)在四個方面，分別為學習到了目前國際企業(yè)中工程師的工作標準及研發(fā)模式，學生自我表達能力的大幅提高、團隊合作意識得以增強及項目設計能力的提高。

［1］陸小華.工程創(chuàng)新能力的認識和培養(yǎng)方法.高等工程教育研究，2008（S2）.

［2］宋佩維.卓越工程師創(chuàng)新能力培養(yǎng)的思路與途徑.中國電力教育，2011（7）.

［3］東方魔力.習近平為何再次強調“創(chuàng)新驅動”.中國共產(chǎn)黨新聞網(wǎng)，2013-3-15.

［4］2009國際工程教育大會.http://www.cmes.org/cmes/ftp/goujijiaoliu/2009/2009jiaoyu.htm.

［5］國際工程聯(lián)盟大會批準我國工程教育為第21位成員.http://www.kaoyan.com/kaoyan/22/508302/.

［6］教育部關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見（教高［2011］1號）.