第一章 緒論

第一節(jié) 工科教師與工程教育改革

一 21世紀(jì)的工程教育改革

隨著經(jīng)濟(jì)全球一體化進(jìn)程的加快，工程科技領(lǐng)域越來越成為各國綜合國力競爭的主戰(zhàn)場，也是全世界應(yīng)對(duì)21世紀(jì)人類社會(huì)所共同面臨的能源、安全、健康等生存問題的核心。應(yīng)對(duì)競爭和挑戰(zhàn)，在很大程度上依賴于創(chuàng)新型工程科技人才的培養(yǎng)和發(fā)展，這使工程教育在各國的高等教育體系中具有非常特殊的地位，不僅因?yàn)楦鲊鴮?duì)工程科技人才的大量需求使工程教育在數(shù)量上一直保持較大的規(guī)模，工程教育的質(zhì)量也深受關(guān)注，一直都是各國高等教育改革的重點(diǎn)領(lǐng)域。

工程科技領(lǐng)域?qū)χ袊鴣碚f，是實(shí)現(xiàn)新世紀(jì)之初所提出的“走中國特色自主創(chuàng)新之路、建設(shè)創(chuàng)新型國家”戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵。中國要提高自主創(chuàng)新能力，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，走新型工業(yè)化道路，根本在于提高工程科技的發(fā)展水平，需要高水平的工程教育為國家建設(shè)輸送更多具有創(chuàng)新能力的工程科技人才。中國已經(jīng)是一個(gè)工程教育大國，擁有世界上規(guī)模最大的高等工程教育體系，工科門類各專業(yè)的招生數(shù)、在校生數(shù)和畢業(yè)生數(shù)都超過了全國普通高等教育總?cè)藬?shù)的1/3。未來中國工程教育發(fā)展的重點(diǎn)將是提高工程教育的質(zhì)量，將大國的優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)國的力量。

在過去的幾年中，包括中國在內(nèi)的各國政府機(jī)構(gòu)、高校、專業(yè)協(xié)會(huì)和商業(yè)組織都紛紛開展研究，指出工程教育中的問題，提出快速變革的21世紀(jì)對(duì)工程實(shí)踐、工程研究以及工程教學(xué)模式的需求。其核心問題就是當(dāng)代社會(huì)究竟需要什么樣的工程師，工程教育應(yīng)該培養(yǎng)什么樣的人。雖然每個(gè)國家處在不同的發(fā)展階段，對(duì)工程人才的結(jié)構(gòu)、層次和水平需求并不完全一致，但在當(dāng)前工程教育的主要問題和21世紀(jì)工程科技人才的基本素養(yǎng)上卻達(dá)成了很多的共識(shí)。例如，各國工程教育普遍存在的設(shè)計(jì)和實(shí)踐訓(xùn)練不足、工科專業(yè)課程體系陳舊、工科學(xué)生綜合能力欠缺等，只是在程度上略有不同。21世紀(jì)的工程教育應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生擁有數(shù)學(xué)和科學(xué)能力，具有判斷力、對(duì)商業(yè)和創(chuàng)新有濃厚興趣、理解文化、善于溝通；具有激情，擁有終身學(xué)習(xí)能力、系統(tǒng)思考能力、創(chuàng)新能力、在跨文化的環(huán)境中工作、理解工程的商業(yè)背景、跨學(xué)科技能、溝通技能、領(lǐng)導(dǎo)能力和不斷變革的能力。為了培養(yǎng)這樣的工程人才，工程教育需要進(jìn)行全方位的改革。這項(xiàng)改革將涉及所有與工程教育相關(guān)的方方面面，例如，教學(xué)方法、培養(yǎng)模式、教育資源、設(shè)備空間、校企合作，甚至教育管理體制，但其中很多問題都與教師有著直接或間接的關(guān)系。

“教育大計(jì)，教師為本。有好的教師，才有好的教育”（《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》，2010）。高校教師不僅本身作為一支高層次高水平的人才隊(duì)伍，是高等教育中最重要的人力資源和知識(shí)創(chuàng)新的主力軍；也是創(chuàng)造整個(gè)社會(huì)人力資本的主要力量，是培養(yǎng)“規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、布局合理、素質(zhì)優(yōu)良的人才隊(duì)伍”（中華人民共和國中央人民政府，2010a）的核心力量。教師歷來都是高等教育改革的核心要素（李志峰等，2008），甚至被視為“學(xué)校與教學(xué)革新的心臟，它能最大限度地重建和振興一個(gè)國家的教育希望”（喬連全等，2007）。教師與工程教育的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)密切相關(guān)，其水平直接決定了工程教育的質(zhì)量，也是推行工程教育改革的核心資源。以教師為主體開展的研究活動(dòng)是國家工程科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保證。通過社會(huì)服務(wù)，教師還對(duì)工程科技領(lǐng)域的發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。因此，提高工程教育的質(zhì)量，關(guān)鍵在于提高工科教師的水平。

工科的教師隊(duì)伍既然扮演了如此重要的角色，他們是否具備足夠的能力擔(dān)此重任呢？認(rèn)真審視國內(nèi)外的工程教育，工科教師隊(duì)伍都存在種種問題，例如：工科教師數(shù)量不足；不重視教學(xué)；工科教師普遍缺乏工程實(shí)踐經(jīng)歷等（吳啟迪，2008；National Academy of Sciences，2005）。眾多的研究也表明，工科教師隊(duì)伍的水平已經(jīng)成為制約工程教育發(fā)展的重要因素之一。

因此，各國的工程教育改革都將工科教師隊(duì)伍建設(shè)作為重點(diǎn)之一。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》將加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，提高教師整體素質(zhì)作為教育改革的重要保障措施；教育部最近啟動(dòng)的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”提出建設(shè)高水平工程型師資隊(duì)伍，通過改革聘任、考核與培訓(xùn)制度，鼓勵(lì)高校引進(jìn)具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工科教師，以彌補(bǔ)工程教育的實(shí)踐性不足；美國《2020工程師》的研究報(bào)告認(rèn)為，工程教育迫切需要出現(xiàn)能夠更加有效地彌補(bǔ)工程實(shí)踐的應(yīng)用與工程教育之間越來越大的裂縫的新一代教師。為此，大學(xué)應(yīng)該為教師的資格認(rèn)證、教師的聘請(qǐng)和職業(yè)期望制定新的標(biāo)準(zhǔn)，例如要求具有實(shí)踐工程師的經(jīng)驗(yàn)，并且應(yīng)該創(chuàng)建或者修改培養(yǎng)計(jì)劃，來支持工程教師的專業(yè)發(fā)展（National Academy of Sciences，2005）。卡內(nèi)基促進(jìn)教學(xué)基金會(huì)在其“職業(yè)準(zhǔn)備計(jì)劃（Preparation for the Professions Program）”中，將評(píng)估工科教師的職業(yè)準(zhǔn)備程度作為計(jì)劃的一個(gè)重要部分（Sheppard，2005）。

由于工程教育的龐大規(guī)模和重要地位，各國的工程教育改革，包括工科教師的改革都不可能采取全國統(tǒng)一的模式，不同類型和層次的學(xué)校在工程教育改革中有著不同的目標(biāo)和重點(diǎn)。研究型大學(xué)是高等教育體系中層次最高的部分，這里匯集了全世界頂尖的學(xué)者，源源不斷地提供知識(shí)和技術(shù)的創(chuàng)新，并培養(yǎng)出大量的高水平人才，在發(fā)揮高等教育教學(xué)、科研和社會(huì)服務(wù)三大職能中起著領(lǐng)頭羊的作用。研究型大學(xué)的工程教育也相應(yīng)在培養(yǎng)高層次創(chuàng)新型工程科技人才、探索工程科技領(lǐng)域的前沿知識(shí)和服務(wù)國家重大工程科技領(lǐng)域方面有著無法替代的作用。因此，研究型大學(xué)的發(fā)展近年來一直是高等教育研究的焦點(diǎn)領(lǐng)域。研究者和實(shí)踐者一方面關(guān)注研究型大學(xué)的特殊性，探索高水平大學(xué)發(fā)展的獨(dú)特模式；另一方面，也希望總結(jié)研究型大學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)中具有普適性意義的方面，因?yàn)殡m然研究型大學(xué)在各國都是少數(shù)，但研究型大學(xué)所呈現(xiàn)出的現(xiàn)狀和問題，在一定程度上是高等教育的縮影，具有典型性，其推行的改革也往往成為高等教育改革的榜樣，引領(lǐng)教育發(fā)展。在工程教育領(lǐng)域，也是如此。筆者在長期參與工程教育的研究中也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前很多工程教育的研究都缺乏對(duì)不同層次和類型的學(xué)校的深入挖掘，往往以全國的工程教育整體為對(duì)象，提出的問題和建議都缺乏針對(duì)性，在數(shù)據(jù)資料方面也不夠豐富。

美國的高等教育在世界范圍內(nèi)有很大的影響力，以其高質(zhì)量和多元化的特點(diǎn)成為研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。美國的工程教育也在長期的發(fā)展中形成了自己獨(dú)特的模式，對(duì)各國的高等工程教育都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。中國的高等教育和工程教育在改革開放以來大量參考了美國的模式，借鑒了美國的經(jīng)驗(yàn)。在學(xué)習(xí)和借鑒的過程中，詳細(xì)了解美國模式產(chǎn)生的背景及其特點(diǎn)是非常必要的。在長期參與工程教育的研究過程中，筆者有機(jī)會(huì)參與國內(nèi)外各種工程教育的研討會(huì)，了解到現(xiàn)在國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀，也從中發(fā)現(xiàn)了一些對(duì)中美兩國工程教育實(shí)踐的誤區(qū)。因此有意通過進(jìn)一步的深入研究，以科學(xué)的理論和方法，深入了解中美兩國工程教育領(lǐng)域的相關(guān)問題。清華大學(xué)和麻省理工學(xué)院分別是中美兩國頂尖的研究型大學(xué)，并且以工科見長，在學(xué)校的文化和工程教育文化方面有很多相似之處。本研究希望以清華大學(xué)和麻省理工學(xué)院為案例和出發(fā)點(diǎn)，深入研究中美研究型大學(xué)工程教育中的教師隊(duì)伍問題。

二 工程教育改革的焦點(diǎn)

工程教育、教師隊(duì)伍建設(shè)和研究型大學(xué)這三個(gè)方面都是當(dāng)今教育研究的熱點(diǎn)，各自都有很多的研究主題。而這三個(gè)方面的交點(diǎn)聚焦成為本書研究的范圍。

全球化的工程教育改革是大的背景。在各國的改革中，以成果為導(dǎo)向的工程教育成為一種發(fā)展趨勢(shì)。美國在1995年推出了工程教育認(rèn)證的新標(biāo)準(zhǔn)Engineering Criteria 2000（簡稱EC2000）。這套標(biāo)準(zhǔn)最突出的特點(diǎn)就是關(guān)注學(xué)生學(xué)到了什么，而不是像之前的教育理念注重教師教了什么或者學(xué)校提供了什么。因?yàn)楹笳邚?qiáng)調(diào)教育的投入，但并不一定能確保高質(zhì)量的教育產(chǎn)出。EC2000的實(shí)施，不僅轉(zhuǎn)變了美國各高校工程教育的模式，也在很大程度上影響了其他國家的工程教育。很多國家都紛紛效仿，推出了類似的教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，并通過互認(rèn)協(xié)議將這種模式上升為一種國際共識(shí)。中國從21世紀(jì)初開始構(gòu)建的工程教育認(rèn)證體系也采納了這個(gè)理念，并通過教育認(rèn)證的形式引導(dǎo)高校的工程教育實(shí)踐。雖然以學(xué)生為中心或以成果為導(dǎo)向的教育理念并不是完美的教育模式，但對(duì)于實(shí)踐性很強(qiáng)的工程教育來說起到了積極的作用。工程教育的主要目標(biāo)是為社會(huì)培養(yǎng)合格的工程科技人才，這必須與科技發(fā)展的水平和社會(huì)建設(shè)的需求保持同步。因此，很多國家都從國際國內(nèi)的工程實(shí)踐需求出發(fā)制定工科學(xué)生的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，也就是工程教育的核心目標(biāo)，再以這些標(biāo)準(zhǔn)來認(rèn)真審視工程教育過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)如何為這個(gè)目標(biāo)服務(wù)。

在工程教育的各個(gè)環(huán)節(jié)中，已有很多研究對(duì)教學(xué)方法、教學(xué)空間和設(shè)備、校企合作等問題進(jìn)行了深入的探討，但對(duì)這種工程教育所需的教師隊(duì)伍研究卻不多。這正是本研究的一個(gè)出發(fā)點(diǎn)，在以成果為導(dǎo)向的工程教育改革中，為了培養(yǎng)出符合工程科技實(shí)踐和社會(huì)需求的學(xué)生，需要一支什么樣的工科教師隊(duì)伍？

研究型大學(xué)是對(duì)研究層次的限定。正如上文所述，研究型大學(xué)在各國高等教育體系中占據(jù)了特殊而又重要的地位，既有自身的獨(dú)特性，又能體現(xiàn)高等教育的一些典型問題。在各國的工程教育改革中，提高教學(xué)質(zhì)量是所有大學(xué)共同的目標(biāo)，這主要是與大學(xué)傳播知識(shí)的職能相關(guān)。對(duì)教師來說，改革的阻力主要在教學(xué)本身和教師水平的提升。而研究型大學(xué)在科研和社會(huì)服務(wù)中所承擔(dān)的特殊角色，決定了工程教育改革在研究型大學(xué)中的復(fù)雜性，教學(xué)與科研之間原本就存在著張力，在現(xiàn)有的教師評(píng)價(jià)體系引導(dǎo)下，教學(xué)對(duì)教師的吸引力本身就不足，改革對(duì)教學(xué)要求的提高能否調(diào)動(dòng)教師的積極性？通識(shí)課程的增加，壓縮了現(xiàn)行的以科學(xué)為主體的課程內(nèi)容，教師如何把理論和實(shí)踐結(jié)合起來，使工程教育培養(yǎng)出更優(yōu)質(zhì)的畢業(yè)生？研究型大學(xué)注重科研，對(duì)教師學(xué)歷要求很高。當(dāng)研究型大學(xué)工科教師的博士比例越來越高時(shí)，有工程實(shí)踐背景的教師卻越來越少，這顯然對(duì)培養(yǎng)有較強(qiáng)實(shí)踐能力的畢業(yè)生的目標(biāo)是個(gè)不利的因素。近年來，研究型大學(xué)中又出現(xiàn)了一種新型的大學(xué)模式——?jiǎng)?chuàng)業(yè)型大學(xué)（Etzkowitz，1983）。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，知識(shí)與經(jīng)濟(jì)回報(bào)產(chǎn)生了密切的聯(lián)系。當(dāng)這種模式造就了一批世界頂尖的大學(xué)，特別是一些工程院校，使他們獲得巨大的發(fā)展動(dòng)力和成就時(shí)，學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)與公司的界限逐漸變得模糊（埃茲科維茨，1999），教師的工作量也同時(shí)大大增加。學(xué)校和教師通過創(chuàng)業(yè)密切了與工業(yè)界的聯(lián)系，但卻削弱了在教學(xué)上的投入，也使科研的獨(dú)立性受到影響，引發(fā)了很多關(guān)于教師倫理道德的討論。如何平衡這三者的關(guān)系，使教師隊(duì)伍能夠更好地承擔(dān)起大學(xué)的使命？

中國的現(xiàn)代高等工程教育在一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展歷程中，學(xué)習(xí)過日本、德國、蘇聯(lián)等不同國家的教育模式，而在改革開放以后，受美國的影響很大。美國大學(xué)的發(fā)展對(duì)高等教育職能的擴(kuò)展起到了關(guān)鍵的作用，密切了大學(xué)與社會(huì)的關(guān)系，這對(duì)工程教育的發(fā)展是至關(guān)重要的，一方面通過社會(huì)服務(wù)，美國的一些以農(nóng)業(yè)、工程為特色的大學(xué)逐漸發(fā)展成為世界一流的研究型大學(xué)；另一方面，大學(xué)與社會(huì)過于密切的關(guān)系，包括新近興起的創(chuàng)業(yè)型大學(xué)，也在一定程度上引發(fā)了工程教育中的一些問題和矛盾。這些問題和矛盾在中國借鑒美國高等教育模式的過程中，也給中國的工程教育發(fā)展帶來了爭議。但從整體上來看，美國研究型大學(xué)的工程教育在培養(yǎng)高水平工程科技人才方面走在世界前列，有很多方面值得中國借鑒。值得一提的是，中國龐大的工程教育規(guī)模和獨(dú)特的社會(huì)發(fā)展階段和工業(yè)化水平，決定了美國模式并不能解決中國所有的問題。將中美兩國的工科教師隊(duì)伍進(jìn)行比較也并非希望找到完美的發(fā)展模式和絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)，而是將教師隊(duì)伍的發(fā)展與兩國的大學(xué)文化結(jié)合起來，主要討論中美研究型大學(xué)的工科教師隊(duì)伍在長期發(fā)展中的文化特性，分析兩國在教師隊(duì)伍建設(shè)中的問題及其根本原因，以期為高水平工程教育和工程科技人才的培養(yǎng)提出更有針對(duì)性、更符合中國發(fā)展需要的建議。

因此，本書將重點(diǎn)關(guān)注以下一些問題：研究型大學(xué)的工程教育需要什么樣的工程教師隊(duì)伍？工科教師隊(duì)伍需要具備哪些特點(diǎn)才能滿足研究型大學(xué)工程教育發(fā)展的要求？這些特點(diǎn)體現(xiàn)在教師隊(duì)伍的哪些結(jié)構(gòu)要素中？中美研究型大學(xué)的工科教師隊(duì)伍的現(xiàn)狀如何？其中存在哪些問題？其根源是什么？可以通過哪些途徑改善這些問題？美國的經(jīng)驗(yàn)可以給中國工程教育發(fā)展提供哪些借鑒？

工科教師只是工程教育若干環(huán)節(jié)中的一個(gè)，工科教師隊(duì)伍的問題會(huì)涉及整個(gè)工程教育，甚至高等教育的改革，本書也希望以小見大，以教師隊(duì)伍建設(shè)為切入點(diǎn)，討論工程教育整體改革中的相關(guān)問題。