《Systems》：Embedding Innovation in Engineering Education: An Iterative Approach to Curriculum Integration at Bachelor’s and Master’s Levels
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工程教育越来越需要培养能够通过将技术专长与创新、可持续性、利益相关者需求和价值创造相结合来应对复杂社会挑战的毕业生。本文探讨了迭代课程设计过程如何支持在学士和硕士工程教育中逐步整合创新胜任力（innovation competencies），并识别出从这一过程
工程教育越来越需要培养能够通过将技术专长与创新、可持续性、利益相关者需求和价值创造相结合来应对复杂社会挑战的毕业生。本文探讨了迭代课程设计过程如何支持在学士和硕士工程教育中逐步整合创新胜任力（innovation competencies），并识别出从这一过程中涌现的设计原则。该研究采用教育设计研究（Educational Design Research, EDR）方法，并结合了挪威科技大学（Norwegian University of Science and Technology）工程学院的案例研究。在2022年至2025/2026学年期间，在真实的工程课程情境中设计、实施、评估和修订了选定的创新模块。该研究为学生们构建了一个结构化的学士到硕士创新路径。该过程通过明确创新胜任力、在真实课程情境中测试选定模块、利用实施证据指导修订以及将结果内容组织成连贯的课程路径来支持整合。主要贡献是一个由三个集群组成的八模块框架，并辅以一个拟议的论文前课程（pre-thesis course）。该研究还识别出四个设计原则：渐进排序（progressive sequencing）、情境适应性（contextual adaptability）、课程对齐（curricular alignment）和迭代优化（iterative refinement）。研究结果表明，模块化方法可以使创新胜任力变得可见和可教授，并支持其逐步整合，而无需立即重新设计整个教育项目。这些发现意味着该框架和设计原则可以为在现有工程项目中整合创新相关学习提供结构化基础，同时允许适应特定的学科、课程和机构情境。
**论文解读：迭代课程设计在工程教育创新胜任力整合中的应用**
**研究背景与问题**
现代工程系统本质上是社会技术系统，然而工程教育长期以来以技术理性为主导，未能充分关注社会、组织、可持续性及创新等维度。随着全球挑战（如气候变化、医疗短缺）日益复杂，市场对掌握跨学科技能、能将技术专长与社会科学理解相结合的毕业生的需求持续增长。尽管工程教育已逐步引入设计学习、项目制学习、创业教育等元素，但创新胜任力（innovation competencies）——即识别机会、构建问题、跨学科协作、理解用户与利益相关者、评估价值与可行性等能力——在课程中仍缺乏系统整合。现有研究虽关注个体干预或课程变革策略，但对如何通过迭代课程设计过程，将创新胜任力从学士到硕士层面渐进嵌入现有课程，并提炼可迁移的设计原则，仍存在研究空白。为此，研究人员在挪威科技大学（NTNU）工程学院开展本研究，旨在探索迭代课程设计过程如何支持创新胜任力的渐进整合，并识别涌现的设计原则。论文发表在《Systems》。
**主要关键技术方法**
研究人员采用教育设计研究（Educational Design Research, EDR）方法，结合案例研究视角，在NTNU工程学院进行。研究过程包括五个迭代阶段：设计、实施、评估、反思和修订，在2022年至2025/2026学年期间，在多个工程课程中实施选定的创新模块。数据来源包括：文献导向的课程分析、2022年约30名学术人员参与的工作坊、学生Mentimeter反馈、模块实施观察笔记、课程协调员讨论记录、学生作业（如商业模型画布、价值主张画布、投影片等）。样本涵盖学士和硕士课程，跨学科、单学科及国际学习环境，涉及超过200名学生。关键方法为迭代设计循环，通过实施证据指导后续修订，而非依赖一次性设计。
**研究结果**
**4.1 实施循环与跨周期发现**
通过EDR循环，研究人员发现模块实施需要渐进排序：基础概念（如创新定义）应先于问题构建、价值创造、沟通和高级应用。模块在保持核心内容的同时，需适应课程目标、学习层次、学科背景和学生准备度。课程协调员的密切参与对于模块内容、时间安排与宿主课程的对齐至关重要。重复实施和反思有助于区分学习领域并增强路径一致性。这些发现为后续框架设计提供了基础。
**4.2 最终创新模块框架**
经过迭代开发，研究人员形成八模块框架，分为三个集群：基础集群（引入创新概念、创业意识、技术影响）、社会技术问题构建集群（侧重设计思维、问题解决、利益相关者需求、跨学科协作）、应用与沟通集群（涉及商业与实施规划、创新管理、沟通、投影片、项目应用）。此外，还提出一个可选的论文前课程（pre-thesis course），用于整合前期学习，支持学生开展创新导向的论文、项目或创业想法。框架按学期排序，从学士第一年引入创新概念，逐步过渡到硕士阶段的高级创新、新兴技术、创新管理及论文应用。
**讨论与结论**
**讨论总结**
讨论部分从三个课程设计取向（知识、社会、学习者）解释模块设计：知识取向使创新相关知识显性化并渐进组织；社会取向将创新与健康、气候、能源等社会需求领域连接；学习者取向根据学生初始感知和课程经验调整示例与活动。四个设计原则（渐进排序、情境适应性、课程对齐、迭代优化）共同支撑框架开发：排序提供学习进阶，适应性确保模块在不同情境中可用，对齐连接模块与现有课程，迭代优化基于证据使路径演化。模块化结构支持系统性课程发展，无需立即全面改革，但需与课程协调员合作以确保对齐。转移性方面，其他工程教育项目可应用该设计模型和原则，同时调整具体内容与模块位置。
**研究结论（翻译）**
创新胜任力在工程学习中日益重要，因为技术、社会、制度、价值观和环境约束塑造了工程系统。本研究探讨了迭代课程设计过程如何支持在学士和硕士工程教育中渐进整合创新胜任力，并识别出设计原则。通过在一个机构案例中应用教育设计研究（EDR），在多个工程课程和学习层次中设计、实施、评估和修订了选定的创新模块。论文对工程教育研究的贡献在于展示了如何将宽泛的创新胜任力转化为明确的课程组成部分，包括学习目标、教学内容、活动和预期学习成果。同时，从连续实施循环中识别出四个设计原则：渐进排序、情境适应性、课程对齐和迭代优化。这些原则解释了如何在不要求立即重新设计整个学习项目的情况下，逐步引入创新学习，同时保持与现有学科课程和项目结构的联系。从课程角度看，模块化方法支持向系统性课程发展迈进。最终路径旨在为学生提供在整个学习过程中逐步进阶的机会，以接触创新胜任力。
