北美大学联盟的STEM五年教学规划对我国本科教学的

摘 要：在科技高速发展的今天,自然科学、技术、工程学和数学领域的人才数量和质量是体现一个国家核心竞争力的重要指标.北美大学联盟最近宣布开展一项五年计划,致力于提高这些领域的本科教学质量.该项计划的内容,针对造成这些领域学生保有率和毕业生通过率低的核心问题,对我国STEM本科教学提高提供了有益的启示.

关 键 词：北美大学联盟；五年教学规划；本科教学

中图分类号：G511文献标志码：A文章编号：1002-0845（2012）08-0151-02

一、北美大学联盟（AAU）简介

北美大学联盟（AssociationofAmericanUniversities,AAU）是北美61所著名研究型大学组成的联盟.其中美国59所,加拿大2所.世界著名的哈佛大学和麻省理工学院都是其中的成员.任何想要加入AAU的大学,必须得到至少3/4的现有成员的赞成票,足见其门槛之高.由AAU所发布的教学规划历来是北美地区乃至世界其他一流大学所采用的教学标准,权威性极高.

二、STEM简介

在美国或加拿大就读于拥有AAU成员身份的世界级名校,对于任何一名学生来讲,都是至高无上的荣誉.尤其是就读于这些大学的属于STEM即自然科学（Science）、技术（Technology）、工程学（Engineering）和数学（Mathematics）领域的专业更是如此.但要想顺利从这些学校的这些专业毕业却并非易事.严格的考试和近乎苛刻的毕业标准使很多学生望而却步,于是有些学生中途退出STEM,选择了非STEM的专业从零开始继续就读,还有的学生选择中途下海经商.毫无疑问的是,能够从AAU的STEM专业毕业的学生都是国家的精英,都是国家获得核心竞争优势的团队的组成分子.然而令人遗憾的是,近年来STEM的毕业生数量没有明显增长,满足不了像美国这样的发达国家对人才的需求,出现了人才缺口.因此美国政府出于对未来战略的考量呼吁AAU采取果断措施,在毕业标准不降低的前提下,不遗余力地提高STEM类学生的毕业率.

三、AAU提高STEM本科教学的五年规划的内容

AAU经过精心而周密的策划,于2011年10月14日在其网站公布了提高STEM本科生教学的五年规划.

在规划的前言部分,强调了实施这次具有战略意义的规划的总体方针：由AAU发起并实施,所有AAU教学的机构参与并与其他包括政府在内的组织紧密合作共同评估和提高STEM本科生的教学质量,分享最佳的教学经验,鼓励教师将最有效的教学方法应用于课堂.AAU为此将提供一个示范项目作为样板,其中包括教师教学提高的标准、学生学习提高的标准、提高学生数量保有率的标准和毕业合格标准.在此期间,对提供行之有效的教学手段的教师给予奖励.

在这里,笔者要特别提一下“保有率”的问题.保有率（retentionrate）是指通过STEM本科基础教育阶段的考试,并志愿完成STEM剩余研究阶段直至毕业的学生数量同开始入学时学习STEM专业的学生的比.根据美国众议院科学委员会2005年对本科生的调查显示：超过50%的入学时学习物理和生物的学生以及60%的学习数学的学生到了高年级阶段都选择了放弃.这说明,STEM的专业淘汰率很高,或者说STEM的专业保有率较低.

AAU为了确保计划的顺利实施成立了一个由具有多年STEM本科教学相关经验的专家组成的顾问委员会.首席专家是前霍华德?休斯医学研究所的副主任PeterBruns,他之前所在的这个机构目前约有18名自然科学界的诺贝尔奖获得者.这些专家将协助AAU完成以下目标：

一是建立一个有效的分析框架用于对STEM教学质量的评估与提高,尤其是在最初两年的本科教学关键期.

二是选择一个AAU成员,建立一个示范项目来实施分析.分析过程包括使用各项工具来调查和评估STEM本科课堂教学的质量、有效的教学手段在各系的使用程度、完善后的教学对于STEM本科生保有率和完成学位率的影响.

三是探索教学机构和部门能够使用的机制,用来对那些想要提高STEM本科教学质量的教师进行培训、认可和奖励.

四是与联邦政府的研究机构通力合作,建立机制来认可、奖励并促进改善本科教学的努力.

五是评价和建立一个最佳的信息共享平台,将前景无限的有效的本科STEM教学计划、方法、手段和教学法进行共享.

四、影响STEM本科教学的核心问题

通过研究,AAU发现要想顺利实施STEM五年教学规划,迫切需要解决“作为一名教师,教学和科研孰轻孰重”

的问题.

可以说,AAU在其讨论草案中提到的这个问题直接影响到STEM本科教学的质量.教学质量的下降是导致学生厌学、弃学的主要原因.而一心注重教学质量又不利于教师个人事业的发展.草案中提到高校教师身处两种文化之中：学校的机构文化（institutionalculture）和学界的学术文化（disciplinaryculture）.他们既是学校的教书匠也是专业领域的从业者.科研在STEM领域产生的效益是立竿见影的.毕竟科研成绩相对教学成绩而言更便于统计和奖励.多年以来其一直是衡量一个教师业务素质的重要因素,也是影响一个学校综合排名的关键指标.这就导致了一个不太理想的事实：61所AAU院校的STEM教师一直就重视科研而轻视教学.

关注这个问题的还有《自然》杂志,最近做了一个高校教师对于科研与教学之间关系的调查.结果发现两者之间存在矛盾.当被问及什么方法会改善本科STEM教育质量时,受访的高校教师普遍认为提高教学质量是改善本科STEM教育的重要手段.但这个因素排名第二.改善高中理科教育排名第一.这似乎是在推卸自身本科教育不力的责任.而增加学生花在设备优良的实验室做实验的时间、减少班级规模和减少学费则分列第三、四、五位.与此同时,绝大多数高校教师认为自己是优秀的有效的教师.当被问及教学和科研哪一项对于未来科学发展起到更大作用时,只有7%的受访者认为教学不如科研重要.果真如此吗?当被问及如果你是领导,想引进一个既具备教学又具备科研责任感的教师,下面三者你会选择谁时,接近半数的受访者却倾向于没有关键教学经验的明星研究员（starresearcher）.只有16%的人选择了没有关键科研经历的一流教师（superbteacher）.见图1和图2.图1教学和科研哪一项更重要调查结果

图2对引进什么样教师的看法调查结

根据这篇《自然》杂志的报告所述：“很多科学家认为科研和教学实际上相互抵触,仿佛一场zero-sum的游戏,顾此而失彼.身为高校教师的科学家们当然很清楚他们应该站在哪一边：当然是哪一边能名利双收就站在哪一边喽.其结果很显然他们对实验室的贡献大于对教室的贡献.”

五、AUU的STEM本科教学五年计划对我国STEM本科教学的启示

1.政策制定

笔者认为,科研与教学之间的关系应当相辅相成,在政策制定时要考虑沙漏效应.利益好比重力,政策就是摆放沙漏的方法,必须及时调整.当教学瓶中的沙快要流到科研瓶里的时候就要倒置,让科研的沙重新回到教学瓶中.但千万不能简单地将沙漏横放,因为那不仅意味着政策将永远维持不变,还意味着沙子将永远不能流动,从此切断了科研和教学之间的联系.因此政策要从满足时代和国家发展需要的角度出发,与时俱进,不断调整.

2.量化指标

AAU所谓的建立一个有效的、能评价和改善STEM教学的分析框架,实际上就是量化指标的一个体系.

有关部门应尽快出台我国STEM本科教学效果量化指标体系,将一名教师指导的所有学生入学前分数、每一学期通过课程门数及分数、学习期间发表论文数量和质量等全部纳入量化指标中,将所得量化指标作为该教师晋级、评奖的重要依据.

3.协作机制

AAU之所以能担负起改善北美STEM本科教学质量的重任,是因为这个组织成立的年代早（1900年）,与其建立关系的成员或组织遍布全美和加拿大地区,且均为世界级名校,极具代表性.而我国还没有这样的组织.我国的教育部是纯粹的政府机构,既担当政策的发布者也担当活动的组织者,我们不能指望教育部单独成立一个专门的STEM发展规划办来解决出现的问题.但问题的关键并不在于有类似于AAU的组织者,而在于能有效地建立起一个行之有效的协作平台.所以AAU的协作机制是非常值得借鉴的.我们的大学之间应当学会资源和利益共享,不能因为排名因素而人为设置沟通障碍.笔者认为,国内校与校之间应当进一步加大学者互换访学的力度,尤其是鼓励名校的教师将先进的教学方法传播于其他学校.校企之间进一步加强合作,企业可以派代表驻校指导本科教学,将企业的文化关切和需要及时反映给学校.国家财政应设立专项资金,用来扶植有利于STEM本科教学的先进教学方法.在名校建立起若干个STEM本科教学示范基地.正如AAU在它阐述五年规划总目标时所述：“各高等教育机构、私立大学、学术社团、政府部门以及公司企业要团结协作,共同改善和提高STEM教育,帮助我们的学生和国家迎接来自明天的挑战.”