我國工程教育研究動態、熱點與趨勢

李丁 陳莎

摘? 要 運用文獻計量分析法，采用CiteSpace軟件對2000—2019年工程教育主題的835篇CSSCI期刊論文進行分析，深入了解我國工程教育領域的研究動態、熱點與發展趨勢，提出未來工程教育將沿著面向新工科建設構建工程教育新模式、基于STEM教育整合探索工程教育新視角、以工程實踐促進學生思維能力培養、加強產學研融合促進形成新生態的趨勢發展。

關鍵詞 工程教育;CiteSpace;新工科;卓越工程師

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）02-0012-05

Dynamics Hotspots and Trends of Chinas Engineering Educa-tion Research//LI Ding， CHEN Sha

Abstract By using bibliometric analysis and CiteSpace software， 835 CSSCI journal papers on engineering education topics from 2000 to 2019 were analyzed to gain an in-depth understanding of the

research trends， hotspots and development trends in the field of engi-

neering education in China. The future of engineering education in

China was discussed， with a new perspective based on STEM edu-cation.

Key words engineering education; CiteSpace; new engineering; out-

standing engineers

0 引言

目前，我國擁有世界上規模最大的工程教育，且已取得令人矚目的成就，新工科建設也逐步走向實踐行動[1]。為了深入了解我國工程教育研究現狀，本研究選取CSSCI數據庫收錄的21世紀以來工程教育研究的文獻數據，利用文獻計量法及可視化工具CiteSpace繪制科學知識圖譜，分析我國工程教育研究的前沿與熱點、發展趨勢，以期為學者開展工程教育理論研究與實踐探索提供有益參考，從而更好地服務于國家新工科建設行動計劃。

1 研究數據與方法

本研究采用中文社會科學引文索引數據庫（CSSCI）為數據源，時間選取跨度為2000—2019年，以“（來源篇名（詞）=工程教育）或者（關鍵詞=工程教育）”為檢索條件進行檢索，剔除會議綜述、報告以及與研究主題明顯不相符的文獻，獲得論文835篇。然后，運用文獻計量分析法，采用CiteSpace可視化工具對這835篇文獻數據進行分析，主要包括關鍵詞引用頻次及突現率、中心性分析、關鍵詞共現圖譜分析、聚類視圖分析、時間線視圖分析，并根據聚類分析的結果，有針對性地選擇經典文獻進行閱讀，深入了解我國工程教育領域的研究熱點與發展趨勢。

2 我國工程教育研究動態

高被引期刊分析? CiteSpace中用節點大小表示期刊被引頻次的高低，用節點的中心性來衡量節點在知識網絡中的重要程度[2]。如圖1所示，通過CiteSpace的期刊節點分析，我國工程教育研究的高引用文獻發表排名前五期刊為《高等工程教育研究》《高等教育研究》《清華大學教育研究》《教育研究》《中國大學教學》。

研究機構與重要作者分布? CiteSpace通過繪制研究作者和機構的混合知識圖譜，識別研究領域的高產作者/機構，以及作者、機構之間的合作關系。分析結果表明（圖2）：國內工程教育研究機構和作者呈小群體分布，清華大學、北京航空航天大學、浙江大學、汕頭大學、北京交通大學和大連理工大學是國內工程教育研究者的聚集地。清華大學王孫禺、余壽文、林健，浙江大學孔寒冰、王沛民、鄒曉東、張煒，北京航空航天大學雷慶、張彥通、李茂國，北京交通大學查建中，大連理工大學李志義，為我國工程教育研究發文較多的學者。

3 我國工程教育研究熱點與發展脈絡

我國工程教育研究的主題? CiteSpace中通過文獻共被引、高突現值節點文獻來獲得研究領域中的關鍵節點文獻，其代表該研究領域發展過程中重要拐點的研究成果，它們對該領域知識結構的形成起到連接和橋梁作用[2]。本研究基于文獻共被引關系繪制出工程教育研究的知識圖譜，并通過分析關鍵節點文獻來了解領域的發展脈絡。如圖3所示，CiteSpace文獻共被引網絡聚類共形成八個類，根據聚類出現的峰值時間、節點數量、權重及聚類間的聯系，提取出五個較大的研究主題：工程教育模式（#11培養模式）、工程教育改革（#2課程設置、#4體制改革）、卓越工程師教育（#1工程師、#23創新型工程師）、工程教育國際比較研究（#6教育中外對比研究）、工程教育專業認證（#3高等教育）。

在文獻共被引圖譜基礎上，研究對文獻進行二次索引，得到我國工程教育研究領域高突現文獻，如表1所示。高突現值的節點文獻表示該文獻在一定時期內受到特別關注，它們是提出重要理論或者具有重大創新的經典文獻，能夠幫助研究者分析和了解整個領域研究活動的演化歷程。

文獻1引領了新工科建設行動下工程教育的發展，探討了培養新型工科人才的迫切性、加快建設和發展新工科的緊要性和路徑，以及開展工程教育改革創新的策略[3]。

文獻2介紹了卓越工程師培養計劃通用標準的研制，開啟了卓越工程師培養的相關研究。為實現2010年教育部推行的“卓越工程師教育培養計劃”，該文獻詳細解釋了人才培養標準體系的制定原則和基本思路，介紹了本科、碩士、博士層次工程師培養的通用標準，為高校和研究者開展工程教育培養卓越工程師奠定了基礎[4]。

文獻3回顧了2005—2011年CDIO在我國的實施情況，包括CDIO改革的核心與特點、在中國的傳播與影響，汕頭大學及其他高校的CDIO教育改革案例，以及發展過程中的不足等[5]。

文獻4系統闡述了基于學習產出的教育模式（OBE）的概念、理論基礎和特點，并介紹了汕頭大學基于OBE模式所開展的工程教育模式的探索與實踐，包括實踐架構、實施重點、特點以及遇到的困難等[6]。

文獻5詳細介紹了汕頭大學自2005年起實施的基于CDIO模式的工程教育改革，提出注重職業道德、誠信和職業素質的EIP-CDIO工程人才培養模式、課程體系及實施

過程[7]。

文獻6詳細介紹了《華盛頓協議》的背景、章程、程序以及申請條件等，為我國制定高等工程教育專業認證體系提供借鑒和指導[8]。

文獻7從十個方面對我國高等工程教育進行深入分析，具體包括全球化視野下的高等工程教育、建立人力資源強國、從歷史角度研究工程教育、工程教育新特點、多樣化的培養質量、如何認識現代的專業、專業認證要既重投入更重產出、正確處理專業認證中的三對關系、落實卓越工程師計劃、大學的本質在于培養人才[9]。

通過對七篇高突現值的節點文獻進行分析，可以看到工程教育研究領域在不同時段中研究者的關注點，包括新工科建設、卓越工程師培養、CDIO教育模式、《華盛頓協議》與高等工程教育專業認證等。這七篇文獻也是21世紀我國工程教育研究發展過程中的重要研究成果。

我國工程教育研究的熱點? 文獻計量學認為，通過提取文獻的關鍵詞和主題詞可以呈現研究熱點，它們可以反映一段時間內眾多研究者共同關注的問題，即研究熱點[2]。本研究對835篇工程教育文獻數據進行處理，設置切分年代為1年，節點類型為“關鍵詞”，術語類型為“名詞短語”，通過尋徑算法修剪與合并網絡，剔除無意義的關鍵詞后，得到高頻關鍵詞，如表2所示。數據統計結果顯示，工程教育、人才培養、專業認證、教育改革、產學研結合、卓越工程師、CDIO、新工業革命、新工科等關鍵詞出現頻次較高，它們反映了我國工程教育在推進和發展過程中的研究熱點，主要集中在三個方面。

1）政策文件的理論解讀。工程專業認證、卓越計劃、《華盛頓協議》等是工程教育改革與發展過程中重要的政策文件、協議及計劃，研究者通過對政策文件、協議及計劃的解讀與分析，提出工程教育理論與實踐的相關策略。

2）面向戰略需求的教育實踐探索。研究者面對卓越計劃、新工科建設的國家發展需求，圍繞工程科技人才核心素養和關鍵技能培養展開一系列人才培養的教育實踐探索，提出新工科人才能力結構，建構新的工程人才培養的知識體系，更新專業培養方案，重構課程體系，設計教學內容和方式，探索多元教學模式等。

3）中小學工程教育的研究。近年來，越來越多的國家認識到中小學工程教育的重要性，創客教育、STEM教育成為基礎教育領域的一大研究熱點。工程教育進入中小學，研究者探討工程教育的新模式，通過具體的課程實踐培養學生的工程意識、工程設計和實踐能力、動手操作及創新能力等。

我國工程教育研究的發展脈絡? 為深入了解工程教育領域研究熱點隨時間變遷的情況，本研究根據CiteSpace

“時區視圖”分析結果（如圖4所示），梳理21世紀我國工程教育研究的發展路徑，主要分為四個階段。

第一階段：高等工程教育改革啟動（2000—2004年）。2000年，教育部下發《關于實施“新世紀高等教育教學改革工程”的通知》。基于此，研究者開始圍繞工程教育改革過程中專業的優化調整、基礎課程教學基地建設、教育教學質量提升、精品課程資源建設等開展研究，不斷解決之前工程教育人才培養模式、課程設置、實踐教學等方面存在的問題。

第二階段：高等工程教育專業認證開始實行（2005—2009年）。2006年，教育部啟動國家工程教育專業認證試點工作。基于此，研究者圍繞工程教育專業認證，對國際高等工程教育學位（學歷）互認協議《華盛頓協議》進行分析，研究CDIO工程教育理念及模式，借鑒國際工程教育改革經驗，加強工程教育教學改革，強化教師隊伍建設和專業化發展，建立科學規范的教學質量管理和監控體系，從而提升工程教育質量。

第三階段：卓越工程師計劃實施（2010—2015年）。2010年，教育部啟動實施“卓越工程師教育培養計劃”。基于此，研究者以實施卓越計劃為突破口，探索多元化的人才培養模式，構建新的知識結構和課程體系，改革教學模式和實踐模式，逐步探索卓越工程師培養途徑。

第四階段：新工科工程教育新模式建設（2016年至今）。自2017年起，教育部積極推進新工科建設，先后形成“復旦共識”“天大行動”“北京指南”。基于此，研究者對新工科的動因、主體、路徑與培養模式等進行研究，以探尋新工科背景下的工程教育新模式。

4 我國工程教育研究發展趨勢

本研究以CSSCI文獻數據庫為數據來源，借助Cite-Space可視化工具進行引文分析、共詞分析等，從共引期刊、機構、高產作者、研究熱點以及發展脈絡等多個角度分析近20年國內工程教育研究論文，分析我國工程教育研究的熱點、動態與前沿。未來，我國工程教育將沿著以下四個方向發展。

一是面向新工科建設構建工程教育新模式。新工科建設是應對新一輪科技革命與產業革命的戰略行動，未來高等學校將以新工科建設為抓手，突破固有經驗和思維定式，深入研究各種類型的新工科建設過程，從微觀的視角深入和完善新工科的研究與實踐，構建中國特色的工程教育理論，形成新的工程教育范式，推動新工科的建設和發展。

二是基于STEM教育整合探索工程教育新方向。當前STEM教育已成為國際工程教育研究的前沿和趨勢，研究者對該主題的研究逐漸增多，將STEM教育整合與新工科建設相結合來探索工程教育新方向，是未來發展的趨勢之一。

三是以工程實踐促進學生能力思維培養。我國工程教育界近年來開始重視工程實踐，強化實踐教學環節，重視學生工程實踐能力培養。基于工程實踐和項目來培養和發展學生的工程思維及利用工程思維解決問題的能力，深入落實工程教育實踐應用，深入改革和創新高等工程教育的教育教學實踐和人才培養模式，是未來工程教育發展的重要方向。

四是推動產學研融合，建構工程教育新生態。未來我國工程教育將深入優化多元主體協同育人體系，破解相關體制機制阻礙，搭建多層次、跨領域的校企聯盟，推動政學產研的合作辦學、育人、創新、共贏，積極探索發展現代產業學院、特色行業學院，構建區域共享的人才培養及實踐平臺，綜合聯通、運用內外部資源條件，打造工程教育開放融合的新生態。

參考文獻

[1]教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知[EB/OL].[2017-2-20].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/201702/t20170223_297158.html.

[2]陳悅，陳超美，胡志剛，等.引文空間分析原理與應用：CiteSpace實用指南[M].北京：科學出版社，2014.

[3]吳愛華，侯永峰，楊秋波，等.加快發展和建設新工科? 主動適應和引領新經濟[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.

[4]林健.“卓越工程師教育培養計劃”通用標準研制[J].高等工程教育研究，2010（4）：21-29.

[5]顧佩華，包能勝，康全禮，等.CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究，2012（3）：24-40.

[6]顧佩華，胡文龍，林鵬，等.基于“學習產出”（OBE）的工程教育模式：汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[7]顧佩華，沈民奮，李升平，等.從CDIO到EIP-CDIO：汕頭大學工程教育與人才培養模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）：12-20.

[8]王孫禺，孔鋼城，雷環.《華盛頓協議》及其對我國工程教育的借鑒意義[J].高等工程教育研究，2007（1）：10-15.

[9]余壽文.大學者，育才之謂也：中國特色高等工程教育十議[J].高等工程教育研究，2011（2）：8-15.