中國高等工程教育改革現狀、矛盾與轉型
——基于公立本科院校工科教師的調查分析

周玉容，張安富，李志峰

(武漢理工大學 法學與人文社會學院， 湖北 武漢 430070)

“回歸工程實踐”和“大工程觀”的提出、“中國制造2025”規劃的實施、互聯網+人工智能新技術的興起、中國產業轉型升級與戰略性新興產業的誕生，客觀上對中國高校培養工程人才提出了新的要求，工程教育改革和轉型發展勢在必行[1]。工科教師是工程教育改革與發展的關鍵要素與生力軍。當前中國高校工科教師的教學狀況如何？對工程教育秉持怎樣的理念？對于工程教育改革持何種觀點與態度？目前尚未有這些方面的系統研究。為此，我們圍繞相關問題對公立本科院校工科教師進行了問卷調查，目的有兩個：一是全面了解中國高校工科教師群體的發展現狀及其對工程教育改革的認知；二是為工程教育轉型發展的設計與實施提供實證依據。

一、調查設計

本次調查來源于國家社科基金一般項目“面向‘中國制造2025’的高等工程教育轉型發展研究”。調查對象為公立本科院校工程類學科教師(以下簡稱工科教師)及部分行政管理人員(以工科教師為主，行政管理人員為輔)，調查時間為2017年11月和2018年1月。本次調查采用網上問卷與紙質問卷相結合的形式。在118所公辦本科院校(“985工程”院校27所，“211工程”院校33所，普通本科58所)官網檢索工科教師的個人電子郵箱總共17 965個，通過“問卷星網絡調查軟件”發送參與調查邀請信及調查問卷鏈接，根據調查軟件反饋信息，邀請信息成功送達12 575個，回收有效問卷1 683份，視邀請信息送達數為問卷發放數，則回收率為13.4%。另在三次全國學術會議上發放紙質調查問卷500份，回收有效問卷392份，回收率為78.4%。兩類調查合計共回收有效問卷2 075份，其中工科教師問卷1 602份，行政管理人員問卷473份。本次問卷調查涉及個人基本信息、教學狀況(僅教師填寫)、管理與改革三個部分。共設計了30個問題，包括1個填空題、28個選擇題、1個開放性問答題，共135個變量。本文選取1 602份工科教師問卷中的主要問題進行描述性分析，數據處理工具為SPSS22.0。本次問卷調查樣本基本信息，如表1所示 。

表1 接受調查的工科教師的樣本個體分布 (單位：百分率/%)

二、教師隊伍群體特征與教學狀況

(一)群體特征

1．專業知識儲備充足

學歷是教師基本素質的體現，表征大學教師接受教育時間和程度，蘊含著大學教師的知識儲備。該知識儲備是大學教師從事學術職業的基本條件[2]。由于目前博士學歷基本是大學教師入職的“門檻”，因此近年來大學教師學歷學位提升非常迅速，被調查工科教師中73%具有博士學歷，22.8%具有碩士學歷，本科及以下比例為4.8%。可見，工科教師的學歷層次較高，專業知識儲備較為充足。但不同類型的院校具有博士學歷教師的比例尚有較大差距，“985工程”院校為90.5%，“211工程”院校為81.6%，一般本科院校為66.7%。

2．海外經歷與工程實踐經歷不足

2016年6月，中國成為《華盛頓協議》第18個正式成員國，工學本科人才培養質量的認證結論在成員國之間實質等效，這標志著高等工程教育國際化邁出了重要的一步[3]。在教學科研一線的工科教師的出國經歷對其學術的前沿性、知識的深度和寬度、視野的開闊等都具有重要的影響。具有國際化背景的工科教師，主要有兩個來源渠道，一是直接引進在國外取得學位的師資，二是派教師去國外進修訪學。被調查的工科教師中，在國外獲得學位的教師僅111人，比例為5.4%，另有22人在港澳臺地區獲得學位，比例為1.1%，國外學歷及港澳臺學歷的教師占比很小。在進修訪學方面，64.3%的教師有過出國進修、訪學、調研的經歷，出國次數集中在1-2次，所占比例為58.1%，整體出國次數均值為1.53次。從教師單次出國時長來看，半年以內的占46.5%，半年至1年占35.8%，1年以上占17.7%，出國時間長度的整體均值為7.85月。“985工程”院校、“211工程”院校、普通本科院校教師出國進修訪學比例呈降序排列，教師職稱從高到低其出國訪學比例呈降序排列，按年齡高低分組該比例也呈降序排列，如圖1所示。

圖1 工科教師海外經歷分類對比

世界工程教育的發展與最新潮流顯示，工科人才培養與業態轉型方向以及工業未來的發展趨勢保持高度一致，日趨復雜的工程實景將更緊密地嵌入工程教育過程[4]。因此，工程實踐經歷應視為工科教師必備的基本素質之一。被調查工科教師中有27.8%的教師曾經在企業全職工作，工程實踐經歷較為豐富。7.6%的教師應學校要求參加過中長期(累計大于6個月)工程實踐，13.3%的教師只應學校要求參加過短期工程實踐(累計小于6個月)，35.5%的教師只因課題需要參加過工程實踐，還有15.7%的工科教師從未有過工程實踐經歷。說明中國工科教師隊伍中具有一年以上工程背景又有學術水平的“雙師”型教師嚴重缺乏。此外，本次調查還顯示，學校對教師的工程實踐重視程度不夠，學校組織參加過工程實踐(不論期限長短)的教師比例僅為20.9%。

3.對工程教育人才培養導向有清晰認知

工程教育的根本任務是“培養造就一批具有創新創業能力、跨界整合能力、高素質的各類交叉復合型卓越工程科技人才。”[5]高校必須將 “培養什么樣的人”作為推進高等工程教育改革的首要命題。調查問卷將工程人才的能力劃分為知識能力、學術能力、技術能力、創新能力、管理能力及社會能力等六種能力。雖然工程教育的培養目標是培養具有綜合能力的工程人才，但在培養過程中應有主次之分。“工程教育中應當注重培養哪些能力？”工科教師選擇頻率按降序排列為：創新能力(81.0%)、技術能力(73.8%)，知識能力(42.3%)、社會能力(32.1%)、學術能力(24.6%)及管理能力(21.2%)。創新能力與技術能力比例最高，與其他選項差距明顯，這與當前學界關于工程人才培養目標的主流觀點一致，即創新能力與技術能力的培養具有特殊的重要性。相對于人文學科和自然科學，工程學科具備明顯的實踐性、應用性和創造性的特征。實踐性和創新性被視為工程教育的本質屬性。《華盛頓協議》中提到的工程人才應當具備處理復雜工程問題的能力，實質上就是技術能力和創新能力的有機結合，因為工程問題都具有復雜性，沒有一成不變的解決方案，既要求工程師們以創新的意識善用現有技術，又要求他們基于現實問題開發新的技術。

4．對學校工程教育狀況的了解較為充分

“工科教師對所在學校的工程教育狀況是否了解？”“你們對于自己所從事的工程教育如何認識？”上述問題在某種程度上反映出工科教師的教學態度和教育理念。從圖2可知，工科教師對“學生畢業標準”、“所在專業人才培養方案”了解比例達到80%以上。這說明大部分工科教師非常關注學校工程人才培養，并非“只知埋頭上課、其他漠不關心”的狀態。但對于學校工程實踐教育的了解程度明顯低于上述指標。此外，工科教師對“中國制造2025”及其與工程教育的關系，了解不夠充分。這說明高校工科教師對于工程領域的國家大政方針的關心程度不足，缺乏開闊的視野。

圖2 工科教師對學校工程教育相關指標的了解情況

目前許多高校對工程教育進行了教學改革，工科教師對此也有敏銳感知。大部分教師認為自己所在學校的工程教育教學模式曾進行過改革，其中41.3%的教師認為進行過局部改革且成效顯著，24.9%的教師認為進行過局部改革但成效不顯著，10.1%的教師認為進行過大改革且成效顯著，14.0%的教師認為進行過大改革但成效不顯著；僅9.7%的教師認為所在學校工程教育模式基本一成不變。這表明工科教師密切關注和評估工程教育改革，這是高校深入推進工程教育改革潛在的積極因素。從學校類型來看，進行工程教學模式改革比例最高的是“985工程”院校，進行局部改革比例最高的是“211工程”院校， 改革成效顯著比例最高的是“211工程”院校。可見，“985工程”院校由于教師承擔科研項目較多，將科研成果反哺教學，進行項目式、問題式教學改革的實踐力度更大；“211工程”院校是中國高等工程教育的中堅力量，隨著工程教育專業認證的穩步推進，帶動了這類院校工程教育改革的深化與發展。

(二)教學現狀

1．重視教學投入

“教師應有足夠時間和精力投入到本科教學和學生指導中，并積極參與教學研究與改革。”[6]被調查工科教師普遍重視教學投入。從時間分配上來看，工科教師在教學、研究、服務、管理四項職能的平均時間投入比例分別為36.1%，32.7%，11.7%和17.5%，工科教師用于教學的平均時間比例略高于科研。2014年華中科技大學沈紅團隊對全國5 186名教師(全學科)的調查，這一數據為31.1%、48.9%、8.9%和11.1%。工科教師用于教學、服務和管理的時間分別高出全學科整體水平5、3、6個百分點，而用于科研的時間比全學科整體水平低16.2個百分點。其原因與工科教育規模大，教學任務重，甚至承擔班主任等管理工作有較大關系。此外，工程教育重視實踐教學，指導實踐教學也需要占用教師更多的工作時間。

參加教學研究活動是教師提高教學能力的重要方式。在教學研究投入方面，工科教師參與教學研究活動較為積極，只有極少數教師(1.3%)不參加教研活動。其參加教研活動的形式也多樣化，有開發課程資源、設計培養方案、承擔教改課題、教師間互相聽課、撰寫教研論文等。相對于其他教研形式，工科教師撰寫教研論文的時間投入略少，低于其他教研形式約5%。撰寫教研論文是教學交流中最具專業性、深刻性、廣泛性的交流形式，通過教研論文的寫作，教師能對教學工作進行系統的反思與總結，教學上的疑難問題得到共同探討，教學隱性知識得到傳播與發展。應當提倡和鼓勵工科教師積極撰寫、發表教研論文，將教學研究成果及時總結提煉、公開發表，供同行學習借鑒，促進工程教育教學改革不斷深化，促進工程人才培養質量逐步提升。

2.教學模式與考核方式創新不足

在教學模式選用方面，本次調查提供的CDIO模式(基于項目的教學模式)、基于能力的教學模式(Competency-Based Education，CBE) 、基于學習成果的教學模式(Outcomes-based Education，OBE)、基于設計的教學模式(Design-Based Learning, DBL)、基于問題的教學模式(Problem-Based Learning，PBL)、基于項目的批判學習模式(Project-Based Critical Learning，PBCL)六種教學模式中，被調查工科教師最為認可的模式是CBE 模式和PBL模式，而他們在教學中實際運用最多的也是這兩種模式，如圖3所示。表明他們在教學中較為重視培養學生的能力和問題意識，這符合工程教育人才培養的目標要求。但值得注意的是，認可CDIO模式的教師比例僅為8.4%，在教學中運用該模式的比例為7.4%。CDIO工程教育模式是近十幾年來國際工程教育改革的最新成果，以汕頭大學為代表的一批大學引入并推廣CDIO模式已有十余年，在人才培養實踐中取得了不錯的成效。教師對CDIO的認可度低，主觀上是由于他們對該教學模式缺乏了解，客觀上反映出高校關于CDIO教學模式的培訓不夠，學校的政策引導不力。只有當他們能接觸、了解到CDIO模式的優勢，才能認可并主動運用到教學中。

圖3 工科教師認可與運用的教學模式

從工科教師常用的考核方式來看，傳統的筆試、課程論文和實驗報告占據優勢，比例分別為70.9%、45.3%、43.5%；調研報告、項目設計、技能操作、作品展示、學生互評與自評等考核方式所占比例較小，比例分別為35.6%、28.3%、23.3%、18.7%、5.8%。采取什么考核方式本是教師的學術權利，這當然無可厚非，但基于工程專業認證的理念及工程教育特點，對學生學習成果/效果的考核應當從過去的片面考核知識掌握程度轉向考核學生綜合能力的提升，多采用項目設計、作品展示等考核方式，或者設計開發一些創新性的考核方式，從多個角度測量學生的知識與綜合能力的增值。

3. 教學效能感較強

工科教師對教學行為的自我評價是相當正面的。從圖4可以看出，對于各項評價，選擇同意的比例均在70%-90%之間。這些數據雖然不一定反映了他們的真實教學行為，但至少可以反映出他們對教學行為的偏好以及其價值取向，也說明他們有較強的教學效能感。教學效能預期越強烈，所采用的行為就越積極，努力程度也就越大越持久，這對工程教育無疑是有益的。

圖4 工科教師對教學表現的自我評價

三、高等工程教育存在的矛盾與阻力

(一)高等工程教育中的兩個矛盾

1．工程教育認知與實踐的偏離

本次調查反映出教師對工程教育改革的認知與參與工程教育的實踐出現一定程度的偏離。

第一，工科教師對于工程教育改革的導向、目標、阻力以及路徑的認知都與目前工程教育改革的主流理念相一致，但尚未充分將這些認知融入工程教育實踐中。在工程教育師資隊伍建設方面，重視師資國際化，但工科教師國際化程度不高，海外獲得學歷的教師比例低，超過三分之一的教師沒有出國進修訪學經歷，在有訪學經歷的教師中多數人的訪學時間也較短；重視教師工程實踐能力，但具有豐富工程實踐經驗的教師比例偏低，大部分教師的工程實踐經驗來自于參加課題研究，這是不深入的、碎片式的；雖然采取了支持青年教師到企事業單位實踐鍛煉等措施，但實際執行不到位，較多流于形式，走過場。

第二，在人才培養導向方面，強調“回歸工程實踐”，培養以創新能力和技術能力為核心的復合工程人才，但這種人才培養導向在工程教育實踐中并未得到充分體現。大部分工科教師對“回歸工程”的認知偏離工程實踐本義，認為回歸工程僅僅是對工程教育技術范式的再次強調；或將工程實踐狹隘化，簡單地將突出工程實踐等同于增加實踐學時數，加強工程實踐能力等同于實踐操作技能訓練。認知偏差導致工程教育改革只停留在表層，實踐教學環節只是機械地進行操作訓練和基本技術技能培訓，或是用仿真模擬，或是驗證性實驗替代工程實踐，工程教育模式仍然停留于“技術范式”階段，忽視現代工程應有的系統化、集成化特征，忽視學生知識、技能、素質以及解決工程實際問題的綜合性能力的培養[7]。本次調查中反映出的教師指導學生實踐教學形式的單一、對學生學習成果的測量仍以傳統的知識能力測試為主、對新的工程教育教學模式的了解與運用不足等現象，都是認知與實踐相偏離的具體表現。

2．對工程教育改革質疑與期待的矛盾

工科教師認為工程教育需要改革，但對目前的改革行動持質疑與觀望的態度。36.9%的工科教師認為教師沒有改革的積極性。“少喊口號，做實一點，做真一點。從來不缺想法，缺的是真干實做。高校價值導向很關鍵，輕教學重經濟效益的情況下，教師不會投入精力。”“本人目前不太清楚學校有啥重大舉措。很多想法是好的，但流于形式。”(引號內文字節選自工科教師在問卷開放題中提出的意見和建議，下同)這也反映出教師對當前工程教育改革的質疑。但同時，他們也期待并支持工程教育轉型。 “我認為中國高等工程教育轉型勢在必行，因為它與‘中國制造2025’密切相關，今天的工科學生很可能就是明天‘中國制造2025’的中堅力量。”“轉型是必然的，是大勢所趨。從中國制造到中國創造，再到中國智造，離不開高等工程教育的人才培養和理論支撐。”有88%的教師表示，如果所在學校進行工程教育改革，會積極參加。這種看似矛盾的態度，其實有其客觀原因。其一，源于學校的改革動員不足，新教育理念的宣傳普及程度不夠，改革措施的力度不夠、可操作性不強，導致教師參與積極性不高。其二，目前的改革舉措仍然是局部范圍內的改革，不是系統的轉型發展，成效必然不盡人意，使部分教師失去信心。其三，工科教師的內心深處期待工程教育改革既“頂天”又“立地”，即期待有新理念、新體系、新模式、新標準等頂層設計，也期待制定切實的改革措施、有效的激勵政策及投入必要的經費來支持工程教育改革。一旦有正確的頂層設計、措施到位，無疑教師改革的積極性就會被激發，星星之火就會燎原。

(二)工程教育改革的阻力

有改革就會有阻力。在教育理念、學校重視程度、經費、產業企業合作、師資力量、教師改革積極性、實踐教學條件七項工程教育改革可能的阻力中，工科教師認為與產業、企業的合作難以實現是工程教育改革最大的阻力(占52.2%)。排在第二位和第三位的分別是實踐經費不足(占42.0%)與工程教育理念落后(占39.5%)。值得注意的是，教師沒有改革的積極性(占36.9%)緊隨其后，排在第四位。

目前，工程人才培養并不能適應經濟社會發展的新要求，制約人才培養的瓶頸何在？在圖5所列舉的十項制約工程人才培養的因素中，工科教師認為，首要的制約因素是實踐教學設備與條件跟不上(占40.2%)，其次是缺乏具有工程實踐經驗的教師隊伍(占36.4%)，第三是與企業的合作育人難以實現(占34.8%)，這三個因素的選擇頻率明顯高于其他七個因素，如圖5所示。

圖5 制約工程人才能力培養的因素

人才培養制約因素與工程教育改革阻力本質是一致的，都指向校企合作與實踐教學，這的確是當前工程教育面臨的主要困境。第一，由于工程教育“科學范式”的影響，目前許多大學的工程教育仍然強調科學主導工程，重視專業理論教學，忽視實踐教學的設備與條件建設，無法滿足實踐教學的需求。第二，工科教師實質性融入企業參與工程實踐缺失，對產品研發、設計、生產、銷售、服務等流程認識模糊，現代工程實踐教育理念淡薄。第三，缺乏有效的校企合作人才培養機制。雖然提倡校企合作育人，然而校企合作的形式、平臺、制度等方面的建設均未落到實處，校企合作的實質進展不大，許多校企合作項目往往有名無實。

四、高等工程教育轉型發展的路徑與行動

中國高等工程教育，需要的并非局部的改革，而是順應世界工程科技發展潮流的整體轉型發展。只有這樣才能化解當前局部改革中的矛盾與阻力，切實提高工程教育質量，培養出適應社會需求的工程人才。

(一)高等工程教育轉型發展的路徑選擇

任何教育教學的新模式，無論它是多么有效，都不會自動取代舊的模式。因此，應當探索一條實現工程教育轉型的路徑。60%的工科教師認為工程教育轉型的路徑應當是自上而下的政策引導與自下而上的學校自發行為相結合。不能僅依賴于“自上而下”的行政模式，也不能完全寄望于“自下而上”的自發模式。因此，“自上而下”與“自下而上”的協同互動是高等工程教育轉型發展的最佳路徑。政府應當對高等工程教育的轉型發展進行引導，包括頂層設計和經費支持等。高校應當自覺進行工程教育轉型發展的實踐探索，包括轉型模式與實現策略等。

工程教育轉型發展是一項復雜的系統工程，具體應該從何處著手？教育理念、師資隊伍、專業設置、課程體系、人才培養方案、實踐教學、社會服務這七個方面中，排在前三位的是教育理念(占60.8%)、實踐教學(占50.0%)及師資隊伍(占44.8%)。這三個方面是當前工程教育轉型的核心要素，其中理念是先導，實踐教學是關鍵，師資隊伍是根本。這是制定當前工程教育轉型發展具體行動路線的重要依據。

(二)工程教育轉型發展的行動路線

1．創新高等工程教育理念

但凡變革，必定理念先行。唯有理念轉變，才能有行動的轉變；唯有理念一致，才能形成合力。60.8%的工科教師將教育理念的轉變置于工程教育轉型發展的首要地位。目前關于新工科建設的討論如火如荼，各種新的工程教育理念比如大工程觀、回歸工程實踐、CDIO教學模式等不斷被引入工程教育，這些理念對工程教育的轉型發展起著引領和指導的作用，同時在轉型發展實踐中這些理念又在不斷的融合、發展，進而形成更多更成熟的工程教育新理念。高校應重視工程教育理念的創新，并以工程教育新理念培育工科教師，激勵其實現理念到行動的自覺轉化。

2．構建“雙贏”的校企合作工程實踐教育平臺

如前所述，工程教育改革中的阻力和制約因素都指向了校企合作和實踐教學。目前我國工程教育實踐訓練模式單一老化，專業針對性差，不能與當代各領域新技術同步；訓練項目工程性、綜合性嚴重不足，缺乏工業界的廣泛參與[8]。50.2%的教師認為實踐教學是工程教育轉型的抓手，而工程實踐教學難以有效開展的重要原因是缺乏校企合作的實踐教育平臺，無法給予學生完整的系統的工程實踐體驗。因此構建校企合作的工程教育實踐平臺是工程教育轉型的當務之急。

構建校企合作的工程實踐教育平臺，校企雙方需要形成穩定的、步入良性循環的共贏合作關系。構建校企合作的實踐平臺一定要讓企業能夠實實在在“受益”，實現“雙贏”。可從三個方面入手：一是由大學牽頭，與政府、行業協會合作，在集群產業區域成立產學研合作基地，作為企業與學校合作互換新技術資源的基站與橋梁。二是整合企業技術資源，建設教學項目庫。廣泛搜集企業技術專利、內部技改項目、科技計劃支撐項目、外包項目等技術資源，有計劃、有層次、分領域地進行分析歸納，建成系列教學項目庫；同時尋求企業長期的技術支撐和設備保障。三是企業參與訓練教學：校企共同制定課程標準和考核標準，提煉教學項目，建設實戰性訓練平臺； 實施企業技術人才兼聘計劃，校企聯合實施教學，共同參與教學設計、教學過程、教學效果評價及相關技能認證。

3．培養教師工程教育“核心能力”

工程教育轉型發展要求工科教師應當形成獨特的工程教育“核心能力”。該核心能力是“國際視野+教學創新能力+工程實踐教學能力+工程技術研發能力”的有機結合。國際視野與教師學術工作質量與前瞻性具有正相關性。應增加教師出國交流的機會，適當延長出國交流訪學時長；特別應提供給中級職稱教師及青年教師更多的訪學機會，他們正是特別需要進行國際交流、擴寬視野、積累經驗的群體。這需要國家增加資助工科教師出國訪學交流的項目與資金，同時大學也可以自籌資金增加此項投入。此外，還可加大海外人才的引進力度。

教師的工程實踐經歷，與其教學創新能力、工程實踐教學能力和工程技術研發能力密切相關。76.8%的教師認為自己需要提升工程實踐能力。校企合作是有效提升教師教學能力、實踐能力、技術能力的治本之策，高校是強化教師工程實踐能力的主體。對職稱較低的青年教師，主要任務在于通過“學習”提高自己的實踐技能，提升實踐教學能力。學校要鼓勵青年教師深入企業獲取實踐經驗，建立優惠政策激勵教師在企業工作幾年，全面、充分的了解工程實踐。對于年齡較大又具有高級職稱的教師，則要求在加強教學創新、校企合作、開發或承擔企業科研項目等方面有所作為。

4．建立符合工程教育特點的教師評價體系

64.6%的工科教師認為，要提高教師參與工程教育改革的積極性，需要改革以科研為導向的教師評價體系。在問卷開放題部分，有 312人(占作答人數的54%)明確提及改革教師評價體系。這與工科教師的發展密切相關，是其關注的焦點。雖然許多關于教師評價的研究幾乎都提及改善重科研輕教學的評價導向，時至當下，既沒有形成教育行政管理部門的政策條文，也未有學校做出有實質意義的改變。

要真正推動工程教育轉型發展，教師評價體系改革勢在必行，必須建立符合工程教育特點的教師評價體系。工科教師應當實行分類評價，其評價標準應不同于其他學科教師。教學特別是實踐教學應當在工科教師評價中占據重要地位。工科教師花在教學上的時間明顯高于其他學科教師，由于工程教育的實踐性，除課堂教學外，還需要花更多的時間在指導學生實踐教學上(許多實踐教學在課外時間開展)。對于工科教師教學投入的數量與質量都應當有科學的評價和合理的權重，確保教師以工程人才培養為第一要務。此外，工科教師的科研評價應以工程技術的研發應用、社會服務作為評價的重點，不應片面強調論文發表的數量、刊物級別。高校相關部門應在充分調研、深入了解工程教育特點、工科教師工作情況的基礎上，重建工科教師的評價體系。