“一体两翼”新工科国际化人才培养模式改革

张国琛，彭绪梅，高 巍，张宁光，母 刚，蔡卫国，包 琳

（大连海洋大学，辽宁 大连116023）

一、国际化工程人才培养面临的主要困境

（一）国际化办学理念未能有效深入

我国高等工程教育规模居世界第一，是工程教育大国。然而，具有国际背景和工程专业能力的人才却极端稀缺。根据麦肯锡研究报告统计，中国现有的160万工程师中，大约只有16万具备为跨国公司工作的实用技巧和语言技巧，亦即中国高校工程类毕业生只有10%可以达到跨国公司的用人标准。教育部副部长钟登华院士认为，对于新工科而言，“工科”是本质，“新”是取向，“新”首先体现在理念要新。[1]中外合作办学为引进国外先进的教育理念和优质资源打开了一扇窗，对于推动工程教育国际化发挥了重要作用。但在具体合作办学过程中，“以课堂为中心、以教师为中心、以教材为中心”的传统理念根深蒂固，在向“以学生为中心、产出导向、持续改进”理念转变中仍面临着很多碰撞与交织，仍存在知晓理念却不知如何落实落地等问题，依然面临国际化办学理念与新工科改革理念联系不紧、先进理念与扎根本土办大学理念融合不够等突出困境。

（二）多元利益主体缺乏协同发展机制

新工科改革是以新范式为引领的推动办学理念、培养目标、学科专业结构、知识体系、工程教育认证标准等全方位深层次宽领域的综合改革。它涉及国内与国际、科技界与教育界、产业界与教育界、教师与学生等多元利益主体。受近两年疫情影响，合作办学学生大都滞留在国内，国内外之间的沟通与联系面临着巨大挑战与变革。目前，部分高校虽然已与企业联合，初步形成了产学研一体化的格局，但往往处于自发结合的不稳定方式，缺乏密切合作的内在动因及保障机制。科技界与教育界之间缺乏内在的耦合，产业界与教育界之间缺乏持续的知识溢出效益及能量转换成果。教师与学生之间依然以教师为主导，师生之间尚没有形成学习共同体。多元利益主体之间缺乏密切的配合和相互支撑。同时，每一利益主体内部又缺乏各参量之间的协同发展。

（三）理论与实践脱节

作为国际上公认的最具权威性和普遍性的认证体系以及华盛顿协议的6个发起工程组织之一的美国工程与技术鉴定委员会（Accreditation Board for Engineering and Technology，ABET）明确规定学生要有设计、实验、分析和解释数据的能力，使用工程实践所必需的技术、技能和现代工程工具的能力，识别、制定和解决工程问题的能力。[2]16我国目前高等工程教育的难题之一就是实践能力的培养缺乏有效支撑。[3]中国工程院院士潘云鹤明确指出，我国高等工程教育中工程性与创新性缺位的现象具体表现在三方面：一是实践环节薄弱导致的工程性缺失；二是缺少多样化和适应性的人才培养模式；三是缺乏对工程科技创新的兴趣培养。[4]由于培养目标的偏差、传统教学模式的弊端以及实验室、实习场所条件的限制，普遍存在教师单向灌输式教，学生单向接受式学，学生解决工程实际问题能力薄弱，缺乏参与现代工程设计、组织、协调、领导、控制和管理能力等问题，最终导致基础型工科人才转型升级能力不够，高端领域工程型人才匮乏。

（四）国际化发展所需的工程英语工作能力薄弱

国际化工程人才，需要能够熟练使用英语，建立多元知识结构，将工程技术能力同对外沟通能力相结合，完成技术方面的沟通及高层次的商务谈判等工作。然而，对于中外合作办学而言，其学生高考录取的分数普遍比普通本科要低，学生的英语基础整体薄弱。受合作办学总学时的限制，英语课程学时不多，大多数学校的双语课程及教学资源十分有限。因此，大多数学生的外语能力无法达到对外交流的要求。[5]

（五）跨文化沟通能力欠缺

中外合作办学中，学生需赴国外学习，了解国际文化，必须具备良好的跨文化意识和跨文化交际能力。ABET 认证标准明确规定，学生要具备有效沟通的能力，了解职业及其相应的道德责任，理解工程解决方案在全球、经济、环境和社会背景下的影响。[2]26然而，现在很多学生浮于短平快的都市节奏，很少关注国外的文化，很少潜心研究中国深厚的文化。立德树人、传承中华优秀传统文化、讲好中国故事的任务仍任重道远。

（六）国际化师资队伍短缺

师资质量是保障中外合作办学提质增效的核心。合作办学实际运行中，时常面临外方教师选派困难等情况，一些学校采用飞行教学、集中授课、巡演式教学等影响学生学习效果的方式。同时，由于受到配套政策、外语水平及家庭等因素的影响，国内教师出国交流积极性也不高，导致有国际化背景的教师及双语教师非常匮乏。

二、“一体两翼”新工科国际化人才培养路径

人才培养模式是新工科建设的基础，更新人才培养理念、重构培养目标和知识结构、转变培养方式是新工科国际化人才培养模式的本质内涵。[6]同时，人才培养是推动人类命运共同体理念不断深入完善的主要动力。[7]近五年来，大连海洋大学依托与新西兰奥塔哥理工学院合作举办的“机械设计制造及其自动化”本科教育项目，开展了新工科国际化人才培养的持续实践改革，构建了“一体两翼”人才培养模式，致力于培养高素质的国际化应用型工程人才，推动了新工科改革与国际化改革的双融合，并取得了良好的成效。

（一）树立先进的人才培养理念

理念是行动的先导。大连海洋大学积极借鉴“以学生为中心、以成果为导向、持续改进”的核心理念，强化OBE教育理念，以科技发展需求、产业需求和提高国际竞争力为引导，明确培养国际化应用型工程人才的目标，对毕业生能力需求进行分析，确定毕业生预期“学习产出”，确立工程实践应用和创新能力、工程英语应用能力及交流沟通能力的三大能力培育目标。依托三大能力培育目标，反向设计人才培养方案，积极开展“一体两翼”人才培养模式改革，通过一体化课程设计，建立课程与培养标准的匹配矩阵。确定课程层面的预期“学习产出”，并设计相适应的教学策略，大力推进以项目驱动式（Project_Based Learning，PBL）为导向的教学模式，着力培养“具有真实产业环境实践经验”、较强工程实践能力和创新能力、较好国际视野和较强跨文化交流能力、能够从事国际工程产业设计及制造、具备较强国际竞争力的高素质国际化应用型工程人才。学校结合教育部中外合作办学项目评估、校友及用人单位反馈、校内课程评估、科技竞赛等方式，评估“学习产出”效果，实现闭环管理和持续改进，共同推动新工科改革与国际化改革的双融合。

（二）构建“一体两翼”人才培养模式

“一体”即“工程实践应用能力”主体，主要是由“学以致用”的课程教学改革、“项目驱动”的综合实践教学改革和“产教融合”的学生创新创业实践能力培育三个方面协同集成而成，系统强化学生的工程实践能力培养。

对于合作办学学生而言，除了具备过硬的工程实践能力外，还需具备面向国际产业的能力。因此，学校根据国际企业调研情况，强化全过程多课程的“工程英语能力培育”和“跨文化沟通能力培育”两翼，构建了协同发展的“一体两翼”的人才培养模式，如图1所示。

图1 “一体两翼”国际工程人才培养模式

第一，“学以致用”的以“课堂教学+现场教学”为核心的课程教学改革。借鉴新西兰的课程多学科交叉、应用性和综合性强的特色，大连海洋大学对课程教学大纲进行调整，大幅增加实践内容和比重，如表1所示。

表1 2020-2021学年主要课程学时情况

增加实践课时的同时，学校还开设了12 门新西兰外教课程和8 门引进课程，借鉴新西兰高校在培养应用型人才方面的办学经验，即在课内教学环节中，只要有理论就有相应的实验或实践，在中方教师所授课程中也广泛实施了“课堂教学+现场教学”相结合的理论实践一体化课程教学模式改革（见图2），授课教师在讲解课堂教学知识点后，会带领学生到实验室、工坊、企业现场进行现场教学。如在《数控技术》课程中，老师在课堂讲授理论知识的同时，同步布置轴类、支架类、箱体类等典型零件加工任务。学生到企业现场、工坊完成典型零件的加工任务。学生通过自己动手实践，主动建构自己的知识经验，并通过新经验和原有知识经验的相互作用，充分理解理论知识及理论知识之所用，从而实现理论知识点、实验、实践的有机融合，改善理论与实践脱节的现象。

图2 以“课堂教学+现场教学”为核心的课程教学改革

第二，“项目驱动”的综合实践教学改革。依托面向企业课题及教师科研项目，以学生为中心，以项目驱动为导向，强化单门课程内部知识的综合运用和不同课程跨学科知识的综合运用，让学生带着真实的任务和问题学习，通过探索问题、解决问题激发学生学习兴趣，有效培育学生在多学科交叉空间内思考的大工程系统观。如在《工程训练A2》课程中，授课教师要求学生综合运用前序课程学过的知识，以当今机械行业发展较新的增材制造（3D 打印）和机器人技术为引领，引入项目驱动教学法，形成了以“项目驱动为方法、教师讲授为引导、学生自学为主体、线上线下相结合的翻转课堂混合式教学模式”，有效提升了学生的自主学习、团队合作、解决实际工程问题的能力。在《专业综合实践》中，采用“分散实践、项目导向、团队指导、产学研结合、集中答辩”等方式进行了改革，实施理论指导、课程实习和课程设计为一体的综合训练。专业遴选19名教师作为指导教师，根据教师科研项目和研究方向情况，组建4个大组，团队教师充分发挥个人专长并协同指导。每组指定一个题目类型，题目要求结合专业特点和行业特色，围绕设计制造类、工程材料类、渔业装备类及机器人四大类开展，其中，以校企合作项目、企业真实案例、个人科研项目等为主的题目占比不低于70%。学生在完成项目的过程中，逐步培养了分析问题、解决问题、独立探索和团队合作的能力。

同时，以产品“构思、设计、实现、运行”的全生命周期为载体，深入实施产教融合，建立从理论学习、动手实践再到探究学习的教学链条，实现理论教学与实践教学同步提升。在《工程设计与三维绘图》课程中，任课教师依托与獐子岛渔业集团的校企合作课题，将2018级32名学生分成11个项目学习小组，让学生设计出一套海上贝苗自动出仓播撒装置。学生通过查阅文献、撰写调研报告、构思论证设计方案、用solidworks进行样机建模等实践操作，有效提升了综合实践能力。

第三，“科产教融合”的创新创业实践能力培育。创新性是新工科政策产生的前沿特征，是新工科的核心价值所在。[8]学校以技术发展为动力，通过实施校企联合案例教学，积极指导学生参加大创项目与科研项目。如依托主持的国家重点研发计划“蓝色粮仓”科研攻关项目以及“辽宁省渔业装备工程技术研究中心”等平台，由学生设计海带太阳能干燥系统。通过创新实践训练，让学生了解太阳能干燥系统设计方法，掌握干燥试验设计和方法，学会实验数据处理与分析，强化了实践能力培育。同时，鼓励学生积极参加各级各类创新创业竞赛，深化工科领域创新创业教育改革，深入开展校企合作，解决企业生产难题，围绕企业需求开展创新创业活动，在科研和技术创新中实现高校与产业的协同育人，解决创业教育与专业教育脱节等问题，有效提升学生的工程技术创新意识和创新能力。

第四，全过程多课程的工程英语教学改革实践。大连海洋大学基于OBE教育理念，整合了英语教学体系，自编大学英语（机械工程）教材，推动传统大学英语实现由EGP到ESP的范式转移（见表2），致力于培养“专业+英语”复合型人才。

表2 大学英语由传统的EGP变革为ESP

在完成《工程英语需求分析》报告的基础上，实施全过程培养多课程协同的工程英语教学模式改革。将大学英语课程分布在6个学期，课程设置上实施3年全过程、不断线的培养方式。同时，大学英语（机械工程）与引进的新西兰课程、双语课程间实现多课程协同育人。根据国内外企业对工程人才的需求，精心挑选国外机械工程类文章，突出机械工程情境，深化英语教学改革，已规划5 本《大学英语（机械工程类）》系列教材，目前已出版2本。

第五，跨文化沟通能力提升改革实践。CDIO 教学大纲将人际团队能力作为四项主要能力之一。据此，学校在企业调研基础上，专门设置了《工程沟通与表达》特色课程，以培养学生能够准确表达其工程成果的能力。同时，从文化象征入手激发学生跨文化学习兴趣。持续开展《新西兰文化》等课程专题讲座，不断增长跨文化知识。通过英文短剧、配音大赛等活动持续增加跨文化情感体验。同时，强化课程思政教育。在人才培养的全过程贯穿立德树人、德学兼修根本理念，强化工程意识、工程责任、工程安全、家国情怀，实现职业素养与人文素养的有机融合，全面了解中华民族传统文化的深刻内涵，讲好中国故事，增强文化自觉和文化自信，推动中新文化的繁荣与发展。

（三）加强国际化师资队伍建设

大连海洋大学制定了《中新合作学院教师选聘及管理办法》，选聘校内教学能力突出、学生评价认可度高、英语语言能力强、有出国学习背景的教师为合作办学项目主讲教师。新方每学年都会选派6-8名具有硕士及以上学位、丰富的教育教学经验和3年以上企业实践经历的教师为中新合作办学项目学生授课，每位外籍教师在校长达3个月之久。近两年受疫情影响，新方教师无法入境，但依托信息技术和智慧课堂，依然开展了灵活多样的线上课堂。另外，为了确保授课效果，还特别为每位外籍教师讲授的课程配备一名有较高国际化水平的中方教师作为助课教师。学校积极培育国际化师资，选派10名教师到新西兰进修培训。目前，校内师资有国际培训背景的已达50%以上。

（四）实现多元协同发展

人才培养目标的有效达成需要多方协同。特别对于合作办学而言，还面临着不同的国情和环境。学校抢抓构建人类命运共同体的时代机遇，高度重视中新合作办学项目的开展，与新方进行了反复沟通，积极借鉴新西兰奥塔哥理工学院在培养应用型本科人才方面的办学经验，特别是一些行之有效的教学方法，积极开设12门外教课程，统筹国内和国外优质资源，打造工程教育开放融合新生态。中新合作办学项目也得到了教育部、辽宁省教育厅、大连市政府、新西兰政府及高校的大力支持。学校对接科技界最新前沿，依托新西兰先进的农业装备制造业以及中国蓝色粮仓科技创新重点项目创新科教融合新模式，打破教育内容远远滞后科技发展的弊端。紧密结合企业渔业装备生产实际，在“机械原理”“机械设计”“机械工程测试技术”等课程中，引入渔业企业生产需求，结合课程知识从原理、结构、测控等不同方面训练学生解决企业实际问题能力。同时，与渔业企业联合申报科研合作项目，共建实践教学基地，不断创新工程教育方法与体系，实现校企协同育人、协同办学、协同就业和协同创新。

“一体两翼”运行过程中强化“一体”与“两翼”、“两翼之间”的相互协同以及各系统内部子系统间的相互协同。对于工程人才而言，工程实践应用能力是其核心能力，是主体。但对于有竞争力的国际化工程人才而言，仅仅有工程实践应用能力还是不够的，还需要工程英语应用及跨文化沟通能力作为两翼进行辅助支撑。跨文化交流能力提升助力外教组织教学，提升教学效果。工程英语教学改革提高了学生英语综合应用能力，与跨文化交流能力提升实现有效协同、互相促进。主体与两翼间、两翼之间相互协同共同打造国际工程人才核心竞争力。在主体内部，“学以致用”的课程教学改革是基础，项目驱动是深化，科产教融合是升华，三部分高度协同，梯级递进，缺一不可，共同构成螺旋上升、协同发展的三螺旋结构，不断提升学生工程实践能力和创新能力。工程英语及跨文化沟通内部各子系统间也相互促进。国际与国内、科技与教育、产业与教育、一体与两翼间的相互协同，最终推动了“以学生为中心”及师生学习共同体的构建。多元利益主体间及内部子系统间的相互协同共同奏响了高质量发展的交响乐。

实施“一体两翼”新工科国际化人才培养改革以来，学生参加各类创新创业竞赛获国家级奖24项，其中特等奖1项、一等奖3项。获省级奖25项，获授权专利12项，发表高水平论文4 篇。已有的两届毕业生，平均就业率达93.6%，高质量就业率达80.4%，尤其突出的是行业就业率高，两届毕业生在机械制造行业的就业率分别达83%和62%，人才培养质量获得大幅提升。