跨界型工程教师：国际工程教师框架的 内容、特点及启示

摘   要：2017年2月，我国启动“新工科”建设进程。与传统工科时代不同，“新工科”时代需要的是跨界型工程教师。作为全球30多个国家借鉴的典范，国际工程教育学会构建的国际工程教师框架旨在培养工程教师的多维跨界能力，有较强参考价值。该框架包括培养目标、能力结构和培养课程，体现出以跨界型工程教师为培养目标、以工程学与教育学的学科跨界交叉为基础等特色。鉴于此，我国在跨界型工程教师的培养过程中应注重奠定跨界型工程教师培养理论基础、明确培养目标、创新培养课程及培养方式。

关键词：国际工程教师框架 “新工科”建设 跨界型 工程教师

2017年2月以来，随着“复旦共识”“天大行动”“北京指南”的形成，我国启动了“新工科”建设进程。与传统工科不同，新工科体现出强调跨界融合、学科交叉、工程实践等特点。例如，教育部指出，围绕新工科的以上特点，要开设跨学科课程、组建跨学科教学团队等[1]。仅掌握单一工程学科知识的传统单维型工程教师已无法满足新工科建设的多样化需求。新工科时代需要什么样的工程教师？需具备什么样的能力结构？如何培养？以上问题逐渐显露，亟待探讨和回答。本研究认为，新工科时代需要跨界型工程教师。

纵观全球，国际工程教育学会（International Society for Engineering Pedagogy，IGIP）构建的国际工程教师（International Engineering Educator）框架独具特色。进入21世纪，为满足新一轮产业革命与工程教育变革的需求，IGIP对该框架进行了持续性修订与实践检验。随着框架的逐渐成熟，目前已成为世界30多个国家借鉴的典范。框架对工程教师的要求体现出明显的“跨界性”，既要求工程教师具备较强的工程实践能力和工程师资格，也需要其具备多学科知识基础与能力。此外，要求工程教师能够从教学学术视角出发，对工程教育活动进行反思，开展工程教育研究活动。本研究通过对该框架的缘起、内容和特点等的解读，为新工科时代我国跨界型工程教师的培养提供新的国际视野与参考。

一、国际工程教师框架的缘起

二战结束后，欧洲开始推动一体化进程。为促进工程教育的一体化，奥利地克拉根福特大学（University of Klagenfurt）的阿道尔夫·梅莱津内克（Adolf Melezinek）教授于1972年牵头建立了国际工程教育学会，旨在为高等教育阶段的工程教师在欧洲范围内流动提供标准化能力档案和中介工具。[2]梅莱津内克强调，开展工程教育活动应建立在工程学与教育学等学科跨界融合的基础上，工程教师不能仅具备本学科知识，还需具备教育學等多学科知识基础及能力。同年，IGIP召开了第一届工程教育学国际研讨会（International Symposium of Engineering Pedagogy），组建了克拉根福特工程教育学院（Klagenfurter Ingenieurpaedagogische Schule），致力于工程教育研究、工程教师多维跨界能力提升、能力档案标准化等工作。[3]

1994年12月，在巴黎召开的第二届欧洲工程培训与资格评估与认证会议（European Conference on the Assessment and Accreditation of Engineering Training and Qualifications）上，IGIP发布了国际工程教师框架[4]，达成该框架的要求后即可申请“国际工程教师”（ING.PAED.IGIP）头衔。该框架旨在确保工程教师具备高水平的工程专业技术能力与工程教育教学能力，通过为其建立标准化的资格档案，促进其在欧洲区域和国际范围内的流动。[5]1995年5月，在联合国教科文组织（UNESCO）的支持下，该框架在巴西圣保罗和里约热内卢进一步推广，并得到了各国的积极反馈。[6]

进入21世纪以来，国际工程教师框架的影响力不断增强，成为各国争相学习的范本，影响了德国、葡萄牙、奥地利、俄罗斯、乌克兰、爱沙尼亚等[7]30多个国家高等工程教师的培养工作[8]，建成了45个国际工程教师培训中心[9]，为国际高等工程教师队伍教育教学能力的提升、教学质量的改进及工程教师的全球流动起到了重要推动作用。[10]

二、国际工程教师框架的内容

（一）国际工程教师的培养目标

国际工程教师是跨界型工程教师，其培养目标体现在以下几个方面。第一，具备从事高等工程教育活动的相应能力。一方面，具备教育学、心理学、伦理学、工程学等多学科知识与背景。另一方面，掌握当前最先进的教学技术与方法，如游戏教学法、项目式教学法等。第二，具备从教学学术视角出发，对工程教育活动进行反思，进而开展工程教育研究的能力。第三，具备工程师资格及相应的工程实践能力。例如，达到成为欧洲国家工程协会联合会（European Federation of National Engineering Associations， FEANI）注册工程师的要求、具备一定年限的工程实践经历、具备工程相关学位等。

（二）国际工程教师的能力结构

国际工程教师的能力结构主要包括以下七项。第一，教育学、社会学、心理学及伦理学等跨学科知识和能力，指具备多学科、跨学科的知识，并且能够运用这些知识。[11]工程教师能将学生视为学习伙伴，进而创造积极的工作与学习氛围;能激发学生的积极性，为学生提供必要的创造空间;帮助学生形成专业认同，促进其价值取向的发展，同时意识到自身的伦理价值观。第二，教学法与学科能力，指能运用工程教育教学模型建构课堂，形成体现自身特色的教学风格与策略，促进教学内容等信息的交流。工程教师能采取各种现代化教学方法，如实验教学法、项目教学法等;能与同事、学生共同反思并评估采取的教学方法与策略;能设置明确的教学目标，选择恰当的教学素材;能将新的教学技术与方法融入教学实践;能根据学生的个体特色与学习策略选择传统的教学媒体或新媒体;能针对学生的个体经验开展有效教学，将学生的个体经验提炼为理论;促进学生将自身经验融入学习过程，帮助学生用专业工程师的标准对自身行为进行评估，学会对自身行为负责。第三，评估能力，指能运用定性与定量的方法，开发评估工具，持续性地监督、评估与记录学生的学习情况。第四，组织管理能力，指能够创造物理的与虚拟的学习环境，能在工作中运用时间管理技能，掌握相关教育政策与法规，能管理相关数据，在必要的情况下能有效安排各类教育教学工作。第五，口头交流、书面表达与社会化能力，指能开展学科内及跨学科团队工作，能准确与有效地就自身的教学思考与同事进行交流。工程教师能促进区域性或国际性合作，实现工程教育学知识的生产与传播;能够运用口语与写作能力进行有效交流，同时胜任学术性的写作。第六，自我反思与自主发展能力，指能够将新一轮工业革命相关技术与现代化教学方法融入工程教育教学活动，对工程教育策略与工程教育教学实践进行系统反思，并在反思的基础上进行有针对性的改进。工程教师能够根据自身的专业发展诉求有意识地实现自主发展。第七，工程专业技术能力，指掌握最新的工程专业知识与满足新一轮产业革命要求的工程实践能力，如工程相关学位、工程相关职业资格、2年以上工程实践经历等。[12]

（三）国际工程教师的培养课程

国际工程教师培养课程总计20学分（1学分相当于25～30小时的学习时间）[13]，由核心模块、理论模块、实践模块及选修模块组成。

1.核心模块

核心模块设置的目标是帮助工程教师掌握从事工程教育工作所需的最核心的知识与技能，形成核心能力。该模块由工程教育理论、工程教育实践和实验教学法课程组成，分别为2学分、3学分及2学分，总计7学分。

工程教育理论课程旨在帮助工程教师掌握工程教育教学活动中教育目标、教育内容、教育媒介、心理结构、社会结构、教学方法等要素间的复杂关系，以促进工程教师对工程教育教学活动的理解。工程教育实践课程采取录制教师授课视频，并对视频进行小组探讨的方式开展，旨在帮助工程教师运用相关的教学策略将教学活动设计落实到具体的教学实践中，将所学的工程教育理论知识转化为实践知识。实验教学法课程重点关注实验活动中学生心智技能的发展问题，遵循“明确问题—建立假设—开展实验—结果与结论”步骤开展课堂教学活动。

2.理论模块

该模块设置的目标是帮助工程教师掌握从事工程教育工作所需具备的理论知识，由心理学、社会学、工程伦理和跨文化能力课程组成，除了心理学课程为2学分，其余均为1学分，总计5学分。

心理学课程包括人类学习的条件、学习过程、记忆的机制、动机、智能等内容。社会学课程包括社会群体（如学校班级、班级群体等）的功能与依存性、教师在专业情境中的角色、教师行为、学生行为等。工程伦理课程主要关注与工程相关的道德理论与问题。跨文化能力课程强调为学习者提供教育社会学领域的相关知识，主要关注多元文化教育，旨在消除因对其他文化、国家和民族群体的无知所导致的阻碍、偏见、排外情绪等。

3.实践模块

该模块设置的目标是帮助工程教师掌握从事工程教育活动所需的实践技能，由展示与交流技能、科学写作、项目式工作、工程教育中的信息技术课程组成，除了展示与交流技能课程为2学分，其余均为1学分，总计5学分。

展示与交流技能课程旨在帮助学习者掌握有关修辞、语言技术、发音等实用知识与技能，并在实践中形成對学生口头交流能力进行评价的能力。科学写作课程旨在帮助学习者习得开展研究工作、撰写学术论文等所需的各项能力。项目式工作课程旨在帮助教师根据学生的学习需求（课本学习、开展研究等），进行项目式的系统设计（包括教学法分析、教育学与心理学分析等），以支持学生完成不同的学习活动。工程教育中的信息技术课程旨在帮助工程教师将现代化信息技术融入到工程教育教学活动中。

4.选修模块

选修模块总计3学分，需选修3门课程。该模块设置的目的在于拓展工程教师的视野，满足个性化发展需求。选修课程包括档案袋评价、工程教育训练与指导、工程教育质量、创造性与批判性思维、小组与基于问题的学习等。

三、国际工程教师框架的特点

（一）以跨界型工程教师为培养目标

国际工程教师框架通过纵横交织的能力目标与能力结构设计，构建跨界型工程教师培养目标（见表1）。[14]从纵向上说，国际工程教师的能力包含5个层级。从0级的普通工程教师到4级的工程教育学者遵循“能开展工程教学—运用理论的有效教学—结果导向的教学—教学学术—教育研究”的能力发展路径。层级越高，对工程教师的能力要求也就越高、越全面。要求工程教师向成为工程教学学者、工程教育学者的方向进阶，不仅能够开展有效教学活动，而且能理解教学的学术性，开展工程教育研究活动，探讨工程教育活动的本质属性和科学规律等内容。从横向上来说，该框架要求工程教师兼具工程师资格与能力、从教能力。不仅包括为迎接新一轮产业革命挑战需具备的工程实践能力，还包括面对不断变化的学生需求及其认知发展规律等需具备的多学科知识与能力、交流能力、运用新技术与新方法开展教学的能力、反思能力、区域性和国际性合作能力等。

（二）以工程学与教育学学科跨界交叉为理论基础

梅莱津内克指出，专业水平的工程教育活动是科学与艺术的结合。[15]这种结合体现出一定的科学原则与科学规律。工程教育学的目的就在于从学术出发，对工程学与教育学学科跨界交叉的科学原则及规律进行系统探究，为工程教师能力提升的方向提供科学依据。

以此为理论基础，专业水平的工程教育活动的跨界属性也得以辨明，给跨界型工程教师的培养奠定了理论基础。专业水平的工程教育活动一方面从传统哲学视野出发，强调工程教育活动的人文主义本质、工程教师教学的艺术性、个体品性等，另一方面从控制论的视角出发，辨明工程教育活动的科学性与技术性，强调工程教师掌握科学的、定量的、技术化的方法促进工程教育活动的开展。基于工程教育活动的双重属性，国际工程教师框架的构建也遵循这一逻辑。

（三）以结构化的培养课程为载体

国际工程教师培养课程的核心模块旨在增进工程教师对工程教育核心理论、实践和教学法问题的理解。理论模块强调心理学、社会学等的学习，旨在帮助工程教师掌握开展工程教育教学活动所需的多样化、多学科的理论性知识。实践模块则强调具体的交流、展示、写作等实践性知识与技能的培养。选修模块赋予工程教师灵活选择、自主发展的空间。

为保证国际工程教师培养课程的科学性，IGIP也定期对课程进行修订。2013年3月，IGIP在柏林组织各国专家对原课程的6个模块进行了缩减，确立了核心模块、理论模块、实践模块和选修模块。[16]2020年8月，IGIP在爱沙尼亚塔林理工大学（Tallinn University of Technology）商讨新增有关工程师伦理、行为理论与学生行为、现代化公司与组织结构、社会与工程教育学路径等内容，旨在强化工程教师教学活动与研究活动、市场需求之间的联系。[17]IGIP通过不断更新课程，确保国际工程教师始终具备能够迎接现代化教育与社会活动各项挑战的能力，满足不断变化的教育、社会和市场需求。

（四）以满足本土需求的培训中心为依托

国际工程教师培养工作由各国IGIP培训中心（IGIP Training Centres）负责。培训中心由IGIP每五年进行一次认证。据统计，经认证的培训中心已达45个，分布在德国、奥地利、葡萄牙、俄罗斯、爱沙尼亚等国。[18]

由于各国工程教育的本土需求存在差异，为兼顾各国工程教育现实需求的多样性，IGIP规定各国可根据本土实际需求对能力课程进行适度调整。例如，乌克兰在课程中增加了英语教学（Teaching Subject in English）、信息能力（Infoliteracy）等选修课程。[19]爱沙尼亚增加了课程设计、教学实践等课程。[20]

（五）以多样化工程教育资源为保障

IGIP拥有多样化的工程教育资源。一是组建工作组。IGIP组建了工程教育中的游戏、最佳教学实践、工程教育中的信息技术和工程教育中的创业等工作组。[21]致力于在工程教育中有效运用游戏教学法，对工程教师的最佳教学实践进行科学分析，在教育教学实践中引入多样化的现代信息技术，整合工程教育与创业教育等工作。二是通过出版物共享学术与实践成果。通过在《国际工程教育学》（International Journal of Engineering Pedagogy）等出版物刊发学术论文、研究报告等，促进信息交流与成果共享。例如，2021年第3期对新冠肺炎疫情下工程教育在线教学[22]、学生的学习适应性[23]问题等进行了探讨。三是整合工程教育国际资源。例如，组建由奥地利、德国、美国、捷克、爱沙尼亚、俄罗斯等国学者构成的专家小组，对培养课程进行修订;在培养课程中增加在线学习模块，共享知名大学工程教育资源[24];在IGIP学术年会上对国际工程教师能力培养、课程修订等问题进行公开探讨与意见征集等。

四、总结与启示

（一）奠定跨界型工程教师培养理论基础

与传统工科不同，新工科是对新一轮工业革命的回应，是适应和引领新经济、新产业发展的工程教育新模式。这种模式更强调新理念、新技术、新方法，体现出互动性、智能化、学科交叉与融合、跨界性、共生性等多重特点。需以上述特点为基础，对教学法、学生学习与认知规律、教学环境、学习支持机制、课程开发模式、教师能力发展规律等进行深入研究，为跨界型工程教师的培养奠定理论基础。在实践中，由于工程教师不是工程师，不能采取由工程师培养工程师、教育学科教师作为外部因素施加影响的培养方式。因此，需超越工程的技术属性，融入教育的人文属性[25]，在工程学科与教育学科及其他相关学科的深度跨界整合基础上培养“新工科”建设所需的跨界型工程教师。

（二）构建跨界型工程教师能力目标和结构

跨界型工程教师不仅具备较强的工程实践能力，还具备较强的工程教育教学能力，并能够从教学学术视角出发，对工程教育活动进行反思，开展工程教育研究等活动。具体而言，一是具备较强的工程实践能力，包括工程专业理论知识、工程实践能力。例如，通过系统性工程专业理论的学习，获得工程相关学位;从事过工程实践工作，具备较强的工程实践能力等。二是具备较强的工程教育教学能力，包括多学科知识融合能力、教学法、管理与评估能力、沟通与协作能力、创新创业能力、自主发展能力等。三是具备较强的工程教育研究能力，包括深入理解教学学术理念等。

（三）创新跨界型工程教师培养课程和培养方式

工程教师培养课程可由理论模块、实践模块、必修模块、选修模块、基础模块与进阶模块组成。可设置工程教育理论、教育学、社会学、伦理学、心理学、教学法、工程教育实践、工程教学优秀实践案例、课程思政、双语教学、工程教学学术、工程教育研究等课程。通过采取视频录制与分析、虚拟现实教学、小组学习、项目式学习、企业工程实践、在线学习、具身学习等多种方式，促进工程教师实现“能开展工程教学—运用理论的有效教学—结果导向的教学—教学学术—教育研究”的能力发展路径。

（四）保障跨界型工程教师培养资源

保障跨界型工程教师培养资源可以从多方面着手。例如，以新工科教育中心、新工科研究中心、未来技术学院等跨学科机构为依托，构建工程学科与教育学科、其他相关学科的跨学科合作机制，促进学科融合及人员、信息等的交流;组建专家工作组，为各校提供咨询与指导;资助跨界型工程教师相关研究;深化国内外高等工程教育机构、工程教育组织等的交流及合作，为跨界型工程教師的培养提供国际视野与前沿信息;以相关学术期刊等出版物为载体，分享相关理论研究成果和优秀教育教学实践经验;组织学术会议，促进跨界型工程教师研究成果与实践经验的交流;以“一带一路”建设为契机构建并推广跨界型工程教师培养与认证的中国模式[26]等。

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编辑 吕伊雯   校对 娜迪拉·阿不拉江

作者简介：覃丽君，天津师范大学教育学部副教授

基金项目：天津市2018年度哲学社会科学规划课题青年项目“新时代工程教育改革的国际比较研究” （编号：TJJXQN18-003）