第一章 緒論

第一節(jié) 工科教師與工程教育改革

一 21世紀的工程教育改革

隨著經濟全球一體化進程的加快，工程科技領域越來越成為各國綜合國力競爭的主戰(zhàn)場，也是全世界應對21世紀人類社會所共同面臨的能源、安全、健康等生存問題的核心。應對競爭和挑戰(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，不僅因為各國對工程科技人才的大量需求使工程教育在數量上一直保持較大的規(guī)模，工程教育的質量也深受關注，一直都是各國高等教育改革的重點領域。

工程科技領域對中國來說，是實現新世紀之初所提出的“走中國特色自主創(chuàng)新之路、建設創(chuàng)新型國家”戰(zhàn)略目標的關鍵。中國要提高自主創(chuàng)新能力，轉變經濟增長方式，推進產業(yè)結構的優(yōu)化升級，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輸送更多具有創(chuàng)新能力的工程科技人才。中國已經是一個工程教育大國，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、在校生數和畢業(yè)生數都超過了全國普通高等教育總人數的1/3。未來中國工程教育發(fā)展的重點將是提高工程教育的質量，將大國的優(yōu)勢轉化為強國的力量。

在過去的幾年中，包括中國在內的各國政府機構、高校、專業(yè)協會和商業(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世紀對工程實踐、工程研究以及工程教學模式的需求。其核心問題就是當代社會究竟需要什么樣的工程師，工程教育應該培養(yǎng)什么樣的人。雖然每個國家處在不同的發(fā)展階段，對工程人才的結構、層次和水平需求并不完全一致，但在當前工程教育的主要問題和21世紀工程科技人才的基本素養(yǎng)上卻達成了很多的共識。例如，各國工程教育普遍存在的設計和實踐訓練不足、工科專業(yè)課程體系陳舊、工科學生綜合能力欠缺等，只是在程度上略有不同。21世紀的工程教育應該培養(yǎng)學生擁有數學和科學能力，具有判斷力、對商業(yè)和創(chuàng)新有濃厚興趣、理解文化、善于溝通；具有激情，擁有終身學習能力、系統思考能力、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、跨學科技能、溝通技能、領導能力和不斷變革的能力。為了培養(yǎng)這樣的工程人才，工程教育需要進行全方位的改革。這項改革將涉及所有與工程教育相關的方方面面，例如，教學方法、培養(yǎng)模式、教育資源、設備空間、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系。

“教育大計，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伍，是高等教育中最重要的人力資源和知識創(chuàng)新的主力軍；也是創(chuàng)造整個社會人力資本的主要力量，是培養(yǎng)“規(guī)模宏大、結構優(yōu)化、布局合理、素質優(yōu)良的人才隊伍”（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“學校與教學革新的心臟，它能最大限度地重建和振興一個國家的教育希望”（喬連全等，2007）。教師與工程教育的各個教學環(huán)節(jié)密切相關，其水平直接決定了工程教育的質量，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是國家工程科學技術和經濟發(fā)展的重要保證。通過社會服務，教師還對工程科技領域的發(fā)展做出積極的貢獻。因此，提高工程教育的質量，關鍵在于提高工科教師的水平。

工科的教師隊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此重任呢？認真審視國內外的工程教育，工科教師隊伍都存在種種問題，例如：工科教師數量不足；不重視教學；工科教師普遍缺乏工程實踐經歷等（吳啟迪，2008；National Academy of Sciences，2005）。眾多的研究也表明，工科教師隊伍的水平已經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伍建設作為重點之一。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》將加強教師隊伍建設，提高教師整體素質作為教育改革的重要保障措施；教育部最近啟動的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”提出建設高水平工程型師資隊伍，通過改革聘任、考核與培訓制度，鼓勵高校引進具有實踐經驗的工科教師，以彌補工程教育的實踐性不足；美國《2020工程師》的研究報告認為，工程教育迫切需要出現能夠更加有效地彌補工程實踐的應用與工程教育之間越來越大的裂縫的新一代教師。為此，大學應該為教師的資格認證、教師的聘請和職業(yè)期望制定新的標準，例如要求具有實踐工程師的經驗，并且應該創(chuàng)建或者修改培養(yǎng)計劃，來支持工程教師的專業(yè)發(fā)展（National Academy of Sciences，2005）。卡內基促進教學基金會在其“職業(yè)準備計劃（Preparation for the Professions Program）”中，將評估工科教師的職業(yè)準備程度作為計劃的一個重要部分（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一的模式，不同類型和層次的學校在工程教育改革中有著不同的目標和重點。研究型大學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者，源源不斷地提供知識和技術的創(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、科研和社會服務三大職能中起著領頭羊的作用。研究型大學的工程教育也相應在培養(yǎng)高層次創(chuàng)新型工程科技人才、探索工程科技領域的前沿知識和服務國家重大工程科技領域方面有著無法替代的作用。因此，研究型大學的發(fā)展近年來一直是高等教育研究的焦點領域。研究者和實踐者一方面關注研究型大學的特殊性，探索高水平大學發(fā)展的獨特模式；另一方面，也希望總結研究型大學的成功經驗中具有普適性意義的方面，因為雖然研究型大學在各國都是少數，但研究型大學所呈現出的現狀和問題，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，引領教育發(fā)展。在工程教育領域，也是如此。筆者在長期參與工程教育的研究中也發(fā)現，當前很多工程教育的研究都缺乏對不同層次和類型的學校的深入挖掘，往往以全國的工程教育整體為對象，提出的問題和建議都缺乏針對性，在數據資料方面也不夠豐富。

美國的高等教育在世界范圍內有很大的影響力，以其高質量和多元化的特點成為研究的焦點和熱點。美國的工程教育也在長期的發(fā)展中形成了自己獨特的模式，對各國的高等工程教育都產生了深遠的影響。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，借鑒了美國的經驗。在學習和借鑒的過程中，詳細了解美國模式產生的背景及其特點是非常必要的。在長期參與工程教育的研究過程中，筆者有機會參與國內外各種工程教育的研討會，了解到現在國內外研究的現狀，也從中發(fā)現了一些對中美兩國工程教育實踐的誤區(qū)。因此有意通過進一步的深入研究，以科學的理論和方法，深入了解中美兩國工程教育領域的相關問題。清華大學和麻省理工學院分別是中美兩國頂尖的研究型大學，并且以工科見長，在學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和麻省理工學院為案例和出發(fā)點，深入研究中美研究型大學工程教育中的教師隊伍問題。

二 工程教育改革的焦點

工程教育、教師隊伍建設和研究型大學這三個方面都是當今教育研究的熱點，各自都有很多的研究主題。而這三個方面的交點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，以成果為導向的工程教育成為一種發(fā)展趨勢。美國在1995年推出了工程教育認證的新標準Engineering Criteria 2000（簡稱EC2000）。這套標準最突出的特點就是關注學生學到了什么，而不是像之前的教育理念注重教師教了什么或者學校提供了什么。因為后者強調教育的投入，但并不一定能確保高質量的教育產出。EC2000的實施，不僅轉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證標準，并通過互認協議將這種模式上升為一種國際共識。中國從21世紀初開始構建的工程教育認證體系也采納了這個理念，并通過教育認證的形式引導高校的工程教育實踐。雖然以學生為中心或以成果為導向的教育理念并不是完美的教育模式，但對于實踐性很強的工程教育來說起到了積極的作用。工程教育的主要目標是為社會培養(yǎng)合格的工程科技人才，這必須與科技發(fā)展的水平和社會建設的需求保持同步。因此，很多國家都從國際國內的工程實踐需求出發(fā)制定工科學生的培養(yǎng)標準，也就是工程教育的核心目標，再以這些標準來認真審視工程教育過程中的各個環(huán)節(jié)如何為這個目標服務。

在工程教育的各個環(huán)節(jié)中，已有很多研究對教學方法、教學空間和設備、校企合作等問題進行了深入的探討，但對這種工程教育所需的教師隊伍研究卻不多。這正是本研究的一個出發(fā)點，在以成果為導向的工程教育改革中，為了培養(yǎng)出符合工程科技實踐和社會需求的學生，需要一支什么樣的工科教師隊伍？

研究型大學是對研究層次的限定。正如上文所述，研究型大學在各國高等教育體系中占據了特殊而又重要的地位，既有自身的獨特性，又能體現高等教育的一些典型問題。在各國的工程教育改革中，提高教學質量是所有大學共同的目標，這主要是與大學傳播知識的職能相關。對教師來說，改革的阻力主要在教學本身和教師水平的提升。而研究型大學在科研和社會服務中所承擔的特殊角色，決定了工程教育改革在研究型大學中的復雜性，教學與科研之間原本就存在著張力，在現有的教師評價體系引導下，教學對教師的吸引力本身就不足，改革對教學要求的提高能否調動教師的積極性？通識課程的增加，壓縮了現行的以科學為主體的課程內容，教師如何把理論和實踐結合起來，使工程教育培養(yǎng)出更優(yōu)質的畢業(yè)生？研究型大學注重科研，對教師學歷要求很高。當研究型大學工科教師的博士比例越來越高時，有工程實踐背景的教師卻越來越少，這顯然對培養(yǎng)有較強實踐能力的畢業(yè)生的目標是個不利的因素。近年來，研究型大學中又出現了一種新型的大學模式——創(chuàng)業(yè)型大學（Etzkowitz，1983）。在知識經濟時代，知識與經濟回報產生了密切的聯系。當這種模式造就了一批世界頂尖的大學，特別是一些工程院校，使他們獲得巨大的發(fā)展動力和成就時，學術機構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大大增加。學校和教師通過創(chuàng)業(yè)密切了與工業(yè)界的聯系，但卻削弱了在教學上的投入，也使科研的獨立性受到影響，引發(fā)了很多關于教師倫理道德的討論。如何平衡這三者的關系，使教師隊伍能夠更好地承擔起大學的使命？

中國的現代高等工程教育在一個多世紀的發(fā)展歷程中，學習過日本、德國、蘇聯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。美國大學的發(fā)展對高等教育職能的擴展起到了關鍵的作用，密切了大學與社會的關系，這對工程教育的發(fā)展是至關重要的，一方面通過社會服務，美國的一些以農業(yè)、工程為特色的大學逐漸發(fā)展成為世界一流的研究型大學；另一方面，大學與社會過于密切的關系，包括新近興起的創(chuàng)業(yè)型大學，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)模和獨特的社會發(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伍進行比較也并非希望找到完美的發(fā)展模式和絕對的標準，而是將教師隊伍的發(fā)展與兩國的大學文化結合起來，主要討論中美研究型大學的工科教師隊伍在長期發(fā)展中的文化特性，分析兩國在教師隊伍建設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)提出更有針對性、更符合中國發(fā)展需要的建議。

因此，本書將重點關注以下一些問題：研究型大學的工程教育需要什么樣的工程教師隊伍？工科教師隊伍需要具備哪些特點才能滿足研究型大學工程教育發(fā)展的要求？這些特點體現在教師隊伍的哪些結構要素中？中美研究型大學的工科教師隊伍的現狀如何？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？美國的經驗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，工科教師隊伍的問題會涉及整個工程教育，甚至高等教育的改革，本書也希望以小見大，以教師隊伍建設為切入點，討論工程教育整體改革中的相關問題。