早期工程教育是作为课程开发和教育创新的一个新兴领域出现在人们的视野之中 20 世纪 80 年代,工程教育研究进入快速发展时期。
这一时期在 Neal 报告、博耶“教学学术”、ABET 评估标准的推动下,工程教育研究逐步发展成为科学的研究领域。
加强工程教学学术研究
1986 年美国国家科学委员会(National Science Board,NSB)发布了《本科生科学、数学与工程教育》报告 (Nea1 报告),这一报告引发了一场关于学术研究在提高美国高等教育质量中的作用的全国性讨论。
1990 年,美国卡内基教学促进基金会前主席厄内斯特·博耶提出“教学学术”(Scholarship of Teaching and Learning),把教学作为更广泛意义上的大学学术活动的一部分。
后来美国将其引进高等教育的实际工作框架中,美国大学愈发重视本科人才培养,并加强本科教育研究投入。Neal报告的出台和“教学学术”的提出为美国工程教育的发展提供了重大契机。
NSF 和美国国家工程院(NAE) 开始资助工程教育项目、会议、奖项、机构。
20 世纪 90 年代,Ecsel 程教育联盟(1990 年)、Synthesis 工程教育联盟(1990年)、SUCCEED 工程教育联盟(1992 年Gateway 工程教育联盟(1992 年)、Foundation工程教育联盟(1994 年)和 Greenfield 工程教育联盟(1994 年)相继成立,各项目由不同特色的大学和学院组成一个联合团体,推动美国大学在工程教育本科阶段进行创新的系统改革。
从 1990 年至 2004 年,NSF 拨发的工程教育基金主要流向了工程教育联盟。随后 NSF 资助了工程教育领域第一个总统青年研究员奖(PYI) 和第一个以工程教育为重点的工程研究中心(VaNTH),同时 NSF 通过启动行动议程计划促进工程和科学教育创新。
1995 年教育前沿会议 (FTE) 在亚特兰大举行,吸引了众多的人并获得可观利润,使美国工程教育协会(ASEE)的教育研究和方法部门(ERM)开始从事一些创造性活动。
1997 年教育前沿会议(FTE) 在匹兹举行,介绍了新的教师研究员计划,并在《工程教育杂志》(JEE) 上发表会议优秀论文。
1998 年,华盛顿大学工程学习与教学中心(CELT) 成立。2000 年,科罗拉多矿业学院成立工程教育中心。
2001 年,美国国家工程院 (NAE)教育委员会发起“2020 工程师”项目:2002 年成立工程学术促进中心: 2003 年设立伯纳德·M·戈登工程和技术教育创新奖(50 万美元)并资助了第一个程教育中心(CLT) 和工程教育促进中心(CAEE)二,加强工程教师教学能力培养。
早期大学普遍重视工程教师从事科学和技术研究的能力,却忽视了大学教师教学所需的知识和技能,人们普遍认为通过实践就可以学会如何教学,所以工程教师在进入大学教授课程前很少或是不曾接受过与教学相关的教育和培训。
阿蒙森 (Amundson)说:“教师教育这个主题在学术界(除了专业的教育学院)如此不受重视,以至于大学几乎从不强调对未来教师的培训。”
《Grinter报告》曾称:“那些被选来教书的人必须经过适当的培训才能胜任这项工作。”虽然该报告对本科工程教育有重大影响,但这个建议被忽略了。
随着 NSF 为学习科学和工程的高等教育拨款,以及博耶提出“教学学术”(Scholarship of Teaching andLearning),大学开始重视工程教师教学能力培养问题。
NSF 和大学通过创办教师工作坊、研讨会、开设教学课程等举措提高教师的教学能力。如:犹他州立大学(USU)七木与环境工程系与美国土木工程师学会(ASCE)学生分会合作,开发了一系列的六门课程。
其重点关注教师教学技能和课堂表现,这一系列的课程被称为“本科教学工作坊”(Undergraduate Teaching Workshop)',致力于提高该系教师的教学能力,从而提高本科学生教育质量。
NSF 赞助了“工程教育学者项目”(the EngineeringEducation Scholars Programs),这一项目面向工程研究生和较新的教师,在卡内基梅隆大学、斯坦福大学和威斯康星大学举办为期 7周的暑期研讨会。
ASEE 赞助了NETI(The National Effective Teaching Institute),这是一个为期三天的研讨会,主要面向工程教师,从 1991 年开始在每年举办ASEE 年会前举办。
研讨会主题包括学习风格和教学风格、课程规划(包括编写教学目标)、有效的讲课、积极和合作的学习、测试和评分、培养学生问题解决能力及批判性和创造性思维技能、处理学生问题和问题学生,以及管理与学术生涯相关的压力。
《工程教育杂志》(JEE重新定位为“工程教育学术研究期刊”。这本期刊在成立之初的职能是:刊登社会信息和发表工程教育新思想。
后来为进一步提高期刊文章的学术质量,这两项职能被分离开,1991 年新创办 Prism 期刊负责刊载社会信息。
1993 年《工程教育》更名为《工程教育杂志》(JEE),并被重新定位为“学术专业期刊”。
“到 2003 年,该期刊再次被重新定位,期刊将重点转移到工程教育研究上,并提出更具针对性的使命:“作为工程教育学术研究的档案记录”。
期刊再重新定位后规定了文章的审查标准,对文章类型、内容、研究方法、研究设计等作出一系列规定,既反映了教育研究在工程教育界的迅速发展,也反映了期刊的愿景一一成为出版这类学术成果的世界级期刊。
《工程教育杂志》(JEE) 是全球工程界第一个致力于出版工程教育研究的期刊。
强调基于学习结果的评估标准
在 20 世纪 90 年代,工程教育认证机构 ABET 确立了评估工程课程的新标准一基于学习结果的评估标准。
它要求工程教育注重学生的学习结果,促使基于科学的工程教育研究来评估学生的学习结果,对工程教育质量提出更高的要求,这为工程教育研究成为科学的研究领域奠定了基础。
20 世纪末随着公众问责日益增加以及大学内部的财政压力带来的学习生产力,使越来越多的人注重学习成果和学习投入带来的效益。
ABET EC2000 标准的出台正式要求大学教师承担起其相应的教学责任并证明其教学效果,由此出现各种新的教学改进策略,如基于问题的学习方式、跨学科项目合作等,这也要求人们去理解工程学生是如何学习的,以及学习成果差异等问题。
学习成果的评估方法经历了三个阶段发展,一是从标准化的考试到基于表现的评估,二是学生发展模式由“以教为本”向“以学为本”转变,三是过去作为“附加”的评估逐渐变成更“自然”的评估方法被嵌入到实际教学中。
也就是说随着学习成果评估经验的不断增加,过去一刀切的结果性评估方式逐渐转向增加教学过程价值的方法。
对《工程教育杂志》(JEE) 1997-2007 年关于学习的文章分析发现: 调查将学习分为三种类型。首先是实证研究文章,这类文章通常使用了来自认知科学的方法。
第二类文章是经验性文章,主要涉及评估的有效性。第三类文章是说明性文章,为工程专业的学生提供程序性的学习指导,但没有从经验上探索学生如何学或学了什么。
此外,人们也开始关注工程毕业生的职业发展。针对普遍的工程毕业生,人们认为他们在就业市场普遍存在所具备的能力与职业所需能力不匹配的问题,尚未达到职业要求,难以妥善处理现实中的问题。
1991 年,由于工业界对工程专业毕业生缺乏关键技能的抱怨越来越多,加上之前广泛推行改革的努力缺乏成效,NSF 推出了工程教育联盟 (EEC) 计划。
工程教育联盟获得了长达十多年的资助,在发展、创新和评估课程设计以及教学方法和资料方面做出努力和贡献。其中 SUCCEED 联盟还成立了教师发展小组,以促进教学方法的使用,这些方法已被证明可以改善学生的学习。
戴维·约翰森(David Jonassen)等人说:“工作场所的工程问题与工程系学生通常在课堂上解决的问题有本质的不同,因此学习解决课堂上的问题并不一定能帮助工程系学生解决工作场所的问题,工作场所的问题存在结构不良且复杂的特点。”
这就要求工程教育持续创新,可以是创新教学方法和实践,也可以是提供更多的创新课程。随着人们对工程毕业生职业发展的关注,工程学生的职业选择,即进入或退出工程界,以及性别及群体代表性等问题也逐渐成为人们热议的话题。
针对工程教育博士毕业生的就业问题,他们可以在工程院校胜任各种教职工作,但终身制教师职位有限且当前工程教育院系部门较少,所以存在一定的困难,这在一定程度上就减弱了工程教育博士学位的吸引力与竞争力。
总的来说,Neal 报告、博耶“教学学术”,以及ABET EC2000 标准,促使工程教师愈发重视教育研究,并暗含着对工程教师的教学提出更高的要求。
Neal 报告的发布使 NSF 为工程教育研究提供了丰厚的资金。博耶“教学学术”将教育研究放到与专业研究同等重要的位置,提升了教育研究的意义与声望,促使美国大学加强对本科教育研究的投入。
ABET EC2000 标准的发布,促使工程教师重视教育质量,并以科学的研究方法评估学习成果。