郑浩李文文刘赞英刘贤伟世界一流学

DOI:10./j.cnki.-..09.09世界一流学科的现状与发展趋势——以ARWU和THEWUE(—年)中工科排名为例的实证研究郑浩 李文文 刘赞英 刘贤伟   摘要:以工科为例,基于—年ARWU和THE排行榜的排名数据,运用多维标度分析、聚类分析等技术,分析了世界一流学科的类型、特征和发展趋势。研究发现,在类型和特色上,世界一流学科可以分成两个大类和四个亚类,分别代表了不同的办学特色;在发展趋势上,呈现出稳定、重视教学科研质量、“三降两升”等不同发展趋势。其中,教育教学和科研质量是一流学科实现“转型发展”的关键核心与发展瓶颈。在“双一流”建设中,要把握世界一流大学与世界一流学科的“协同共生”关系,狠抓教学与科研质量,提高一流学科的国际化水平,进而有效地促进该学科所在高校的世界一流大学建设进程。   关键词:世界一流学科;“双一流”建设;工科排名;类型;发展趋势一、问题的提出   年10月,国务院印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》,提出到年、年和本世纪中叶建设世界一流大学、一流学科,基本建成高等教育强国的目标。“双一流”建设是我国继“工程”“工程”之后,为加快实现高等教育强国梦而进行的重大战略部署,必将对我国高等教育的发展产生深远影响。现有研究表明,学科水平在很大程度上影响大学的国际地位和学术声誉。可以说“办大学就是在办学科”。由此可见,建设世界一流大学必须以建设世界一流学科为前提和抓手。   学科是具体的,每一个“大学学科都是一个由学者、知识信息以及学术物质资料所组成的实体化了的组织体系”。在世界一流学科建设之初,我们有必要从一个具体学科领域出发,借助全球学科排名体系,认识世界一流学科的基本现状与发展趋势,以利于我们深刻地理解和认识世界一流学科的本质与内涵。二、研究设计   本研究的主要目的是通过重新组合国际一流学科排行榜的指标体系,全方位展现世界一流学科的现状与发展趋势,从而对我国的一流学科建设提供有益的参考,并不对学科排名指标体系的合理性、高等教育质量的界定和测评等其他问题做过多探讨。   1.研究对象。据国外学者的不完全统计,截至年,在全球范围内使用的世界大学排行榜约10种,针对本国或特定地区开发的大学(学科)排行榜超过了种。大学(学科)排名作为一种高等教育质量评价方法,已经被世界各国或地区广泛接受。但多数排名体系由于被评价大学的范围小、评价机构的权威性低、排名结果的可比性差等问题而不为人知。当前仅有《美国新闻与世界报道》(U.S.News)、《泰晤士高等教育副刊》(Times)、国际高等教育咨询机构(QuacquarelliSymonds,QS)、上海交通大学世界一流大学研究中心(CWCU)四家全球性学术评价机构所推出的排名体系被国际社会认可和接受。   本研究在综合考虑排行榜二级数据的可获得性和评价视角全面性的基础上,选取了上海交通大学世界一流大学研究中心(CWCU)和《泰晤士高等教育副刊》(Times)推出的学科排名体系。(见表1)   2.样本选取。学科排名不同于大学排名,前者必须考虑不同学科之间的差异,突出学科特征。因此,即使是同一个学科排行榜,也会根据学科领域的不同而调整排名指标。例如,世界大学学术排名(ARWU)中的“获奖校友(Alumni)”和“获奖教师(Award)”指标,虽然在数学与自然科学(简称理科)、生命科学与农学(简称生命)等学科的排名中使用,但并没在工科中采用。所以,如何选择一个恰当的学科作为研究样本尤为重要。在进行样本选取时,我们综合考虑了学科的重要性、客观性和分类的一致性,最终选取了“工科”作为我们的研究样本。同时也主要考虑到我国一流学科建设的实际需要:一是,我国工科的学生数量最多。年,工科专业的本科在校学生占我国本科学生的42.1%,工科专业当年的高校招生数占总数的39.2%,我国工科已凭借最大的学科学生当量,成为我国高等教育的主力军,可以说,高等教育质量的提升很大程度上在于工科教育质量的提升。二是,工科是我国实现《中国工业计划》的重要科技支持,也应是我国一流学科建设的重点。三是,我国工科具体涵盖专业与ARWU、THE世界大学排行榜(THEWUR)的划分最为统一。   3.指标框架。一般来讲,任何一个大学学科排名体系都由“指标、权重与量化”三个要素构成。指标与权重构成了排行榜的观测维度,量化则是排名结果的表现形式,不同的排名体系正是由于指标和权重的设计不同而结果各异。受德国高等教育发展中心(TheCenterforHigherEducationDevelopment)的CHE排名理念启发,并根据研究目的,我们认为,不同排行榜的“单个指标的评价结果可以独立存在”,在“不对单个指标赋予权重以计算总分”的基础上依然能够表示一所大学某个学科的真实水平。同时结合多方法测量技术的原则假定,来自不同评价体系中的单个评价指标如果所测的对象一致,则可以进行合并。在此基础上,按照大学“教学—科研—服务社会—国际化”的评价维度,在“兼顾科研数量,突出科研质量”的原则下,重新排列组合了ARWU和THEWUR的大学学科排名指标,得到了“世界一流学科基本评价指标”(见表2)。此外,由于两大排行榜的排名结果均是经过标准化处理的无量纲数据,因此可以在处理后进行高级数学计算。   4.数据来源。由于评价初衷和采用的指标体系不同,同一所大学的工科会在不同的学科排行榜中有不同的排名。为了保证一流学科具有“公认的高水准”,本文按照“重复共现”的原则,遴选出年同时排在ARWU和THEWUR前75所大学的世界一流工科学科,共51个。对于个别项目上的缺失值,本研究采用EM技术进行了替换。   5.研究方法。由于世界一流学科的评价指标众多,为了全面揭示一流学科在各指标维度上的特征,我们引入了多维标度分析技术(multidimensionalscaling,MDS)对世界一流学科进行分析与描绘。MDS是探索和观察多维数据的强有力工具,在社会科学研究领域有着十分广泛的应用。其基本原理与因子分析类似,甚至可以看成是因子分析技术的一种替代,差别在于MDS是用系数矩阵来表示个体(或变量)之间的相似性,即通过距离矩阵的转化,将高维数据降为低维数据,并最终转化成二维数据,以坐标散点图的形式加以呈现。除MDS之外,本研究还采用聚类分析来提取世界一流工科的基本类型;运用多重均值比较技术比较不同类型的世界一流学科在教学、科研、知识转化、国际化水平等维度的差异,归纳出各类世界一流工科的基本特征。   6.数据处理。在进行MDS分析之前,我们首先对数据进行降维与拟合。我们利用SPSS21.0软件计算了相应的克鲁斯卡尔应力系数(KruskalStress1)。结果显示,在维数为2,Stress=0.时,采用第一维和第二维就已经可以很好地解释一流学科的主体机构与主要信息。   基于回归分析的基本原理,对8个指标和51个一流工科降维到第一维和第二维坐标上的拟合效果进行检验。结果显示,各指标的调整后R2都大于0.5(见表3),说明8个评价指标的拟合效果良好。图1描绘了51所大学的一流工科学科在转换后的拟合情况,从图中可以看出,大部分高校的分布集中在对角线附近,这直观地反映出一流工科学科的拟合效果符合MDS的数据处理要求。三、研究结果(一)世界一流工科的现状   1.总体类型与特征。MDS方法通过降维投射技术,可以在二维平面直角坐标系中展示51所大学的一流工科的总体类型与特征。从图2可以看出,世界一流学科的8个特征指标出现了“分区域集聚”的现象,这表明我们评价世界一流学科时所采用的指标内部具有一定的关联性,同时在不同的“集聚团体”之间又存在明显的差异。从侧面证明维度1和维度2所包含的信息有明显区别。结合51所大学的一流工科的特征和8个指标的含义,我们可以对维度1(Dimension1)和维度2(Dimension2)不同含义加以解读。其中,维度1表示了“教育教学”与“科研质量”两个基本方面,负方向的质量高,正方向的质量偏低;维度2表示了“科研数量”“知识转化(社会服务)”和“国际化水平”,基本可以认为正方向的数量高,负方向的数量偏低。需要特别说明的是,此处所提的“高、低”,只是针对每所大学的工科自身在5个具体维度上的相对表现而言,并非大学与大学之间的比较。   由此,我们可以看出,51所大学的世界一流工科基本可以分成两大类:一类是分布在Dim1的左边,表现出教学与科研质量高,科研数量、知识转化和国际化水平发展均衡的特征;另一类则是分布在Dim1的右边,表现出教学与科研质量偏低,科研数量等方面发展差异较大的特征。   2.具体类型。为了更深入分析51所大学的世界一流工科的基本类型,我们利用Ward分层聚类方法对其进行聚类分析,得到相应的树状图(见图3)。   通过图3我们发现世界一流工科基本可以分成两个大类和四个亚类(见表4),并分别代表了不同的发展类型和特点。   (1)Ⅰ型工科,是以麻省理工学院、加州理工学院、佐治亚理工学院和斯坦福大学为主的美国顶尖理工院校,或者具有工科特色的综合类大学为主。其中也包括新加坡的南洋理工大学、德国的慕尼黑工业大学和比利时的鲁汶大学。这些大学的一流工科学科创建时间早,发展路径基本上是由单科技术学院发展为现在的以理工为主的研究型大学。各校的工科历史悠久,学术水平极高,成为学校立校发展的基础学科。   (2)Ⅱ型工科的组成较Ⅰ型工科略显多样。其成员主要包括欧洲著名的一流理工院校和偏理工科的综合大学,也包括著名的全科型大学的工科和后兴起的香港科技大学。概括来看,工科在这些综合大学中的地位没有Ⅰ型工科突出。   (3)Ⅲ型工科主要是以亚洲大学为主,也包含美国一些公立大学。   (4)Ⅳ型工科主要是大学整体水平稍低,工科专业并非该校主要专业,因此呈现出不同的发展类型。   3.四种学科类型的基本特征。为更加准确地了解四种类型的世界一流学科基本特点,我们对在各维度上的平均得分进行了单因素方差分析。(见表5)发现,四种类型的一流工科,在教育教学、科研质量、科研数量等五方面均存在类型特征上的差异。并结合四种类型的一流学科在五个方面的得分均值,(见表6)绘制四种工科的生态图(见图4)。结合Scheffe均值比较结果,我们尝试总结了各类工科的特点。   (1)Ⅰ型工科的特点是五方面的“均衡全优型发展”。特别是在教育教学、科研质量和知识转化方面占据着绝对优势,虽然国际化水平和科研产量的均值偏低,但与其他类型之间差值不存在显著性。   (2)Ⅱ型工科与Ⅰ型工科的特点基本类似,但是知识转化的得分低于Ⅰ型工科和Ⅲ型工科(-33.33*,-28.78*),体现出该类型“以学术为主导的全优型发展”特点。此类工科特征与牛津大学、哈佛大学等顶尖研究型综合大学在工科专业建设过程中,重视理论研究的学科发展定位和学术传统有一定关系。   (3)Ⅲ型工科的特征是“两高三低”。即高科研产量、高知识转化水平,低教育教学质量、低科研质量和低国际化水平。同时也应该注意到,虽然该类工科的科研产量得分超过了Ⅰ型与Ⅱ型工科,但是差值不存在显著性。世界一流学科往往能够吸引众多的国际留学生和优秀教师前来学习交流,因此高国际化水平是一流学科的重要标志。但是,Ⅲ型工科多位于亚洲国家,在语言和文化上存在很大的障碍,特别是工科的专业术语和教学难度较大,这可能是造成该类型工科的国际化水平偏低的一个重要原因。   (4)Ⅳ型工科的特点是五方面的发展均偏低。虽然此类型中不乏莱斯大学、丹麦技术大学等顶尖工科名校,但由于大部分大学仍属于整体水平偏低,工科专业相对较弱的阶段,因此呈现整体偏低的特点。(二)世界一流工科的发展趋势   世界一流学科的建设不仅要考虑现状,更要用发展的眼光去审视世界不同类型一流学科的发展趋势,对发展趋势的分析可以帮助我们研判当前我国世界一流学科的建设方向。为对世界一流工科做纵向分析,我们将时间段限定为—年,从原有的50个世界一流工科中,选取了—年间连续进入前75名的一流工科,共34个,其中Ⅰ型工科13个、Ⅱ型工科9个、Ⅲ型工科7个、Ⅳ型工科5个。具体结果如下:   1.Ⅰ型工科的发展趋势。如图5所示,在—年间,除了斯坦福大学、加州理工学院、麻省理工学院和伦敦帝国理工学院有大幅度的变化外,其他大学的工科专业在3年的时间内变化甚微,表现出很强的稳定性。而斯坦福大学、加州理工学院等大学的一流工科则在教育教学、科研质量和知识转化上进步较大,特别是斯坦福大学和加州理工学院的知识转化水平,在—年间,分别提升了45.61%和22.45%;伦敦帝国理工学院和麻省理工学院的科研质量在3年间,分别提升了14.44%和9.17%,此外,绝大多数的此类工科专业的教育教学都有微小提升。这些方面的变化形塑了Ⅰ型工科的发展趋势。   2.Ⅱ型工科的发展趋势。通过图6我们发现,此类一流工科也具备Ⅰ型一流工科的“基本稳定”的特点。其中普林斯顿大学和新加坡国立大学的变化幅度最为突出,而且箭头指向第四象限方向,与Ⅰ型工科的方向相反。这主要是由科研质量提升,知识转化和科研数量降低引起的。比较有代表性的是普林斯顿大学和新加坡国立大学,在此期间的科研质量分别提高了6.79%和24.90%,而知识转化则大幅降低,降幅分别为54.4%和16.1%。其他大学的工学专业也出现类似的变化,但是变化幅度不太明显。总之,Ⅱ型工科的发展趋势基本稳定,在保持教育教学和科研质量提升的前提下,降低了科研产量和知识转化的水平。   3.Ⅲ型工科的发展趋势。Ⅲ型工科的发展趋势如图7所示,除了清华大学、韩国首尔国立大学这两所亚洲大学外,其余的均为美国大学,且以美国州立大学为主。此类型的工科发展,表现出了教育教学质量的明显下降(清华大学与首尔国立大学略有提升)。如德克萨斯州大学奥斯汀分校在年的教育教学得分为84.2,而年得分仅有69.7,降幅达到20.8%;加州大学-圣地亚哥和华盛顿大学在3年间的降幅分为38.6%和25.68%。科研质量有提升,特别是清华大学和首尔国立大学的提升最为显著,分别是28.1%和13.1%。除知识转化水平有提升外,科研产量、国际化水平都有不同程度的下降。在—年间,Ⅲ型工科的发展不甚理想,呈现出“三降两升”(教育教学、科研产量和国际化水平下降,而知识转化和科研质量略有提升)的发展趋势。   4.Ⅳ型工科的发展趋势。如图8所示,Ⅳ型工科的发展方向指向第二象限,表示各方面都呈现出不同的下降趋势。结合具体排名结果可以发现,该类型工科在教育教学和知识转化方面的颓势最为明显,其中教育教学的平均降幅约为28%,其中莱斯大学和墨尔本大学的教育教学评价下降最多,分别为40.6%和30.8%。知识转化、国际化水平等方面的下降也十分明显。   概括来看,世界一流工科的发展趋势可以分为两种:一种是Ⅰ型学科和Ⅱ型学科为主的发展态势,在保持发展稳定的同时,保持着教育教学、科研质量的提升,而在国际化、知识转化等方面做出调整;另外一种就是Ⅲ型学科、Ⅳ型学科组成的非稳定性发展,过多的中心放在科研上,而忽略了教育教学质量、知识转化等方面的发展。   四、结论   1.世界一流大学与世界一流学科是“协同共生”关系。从大学与学科成长的路径分析,世界一流大学其实是一个从单学科一流到多学科一流,进而通过多个一流学科成就世界一流大学的过程。同时,如果一流大学想建立某个或多个世界一流学科,则可以借助其一流大学的优势进行跨越式发展。Ⅰ型工科中的麻省理工学院(MIT)和加州理工学院(CIT)就是典型的例子。MIT凭借立校时强大的工科力量,开始提升知名度,从年开始提升基础学科在学院中的地位。“经过19年的努力,实现了由单一的工科技术学院向理工结合的大学的转变。”并在20世纪初期开始成为著名的世界一流大学。CIT的发展经历也与此相似。相反,在Ⅱ型工科中有的则是依靠所在的世界一流大学的资源发展成为世界一流学科。其中,哈佛大学、牛津大学都是偏文科性质的综合大学,但是其工科依然能够成为世界一流学科,很显然与其世界一流大学的环境、平台和办学资源有密不可分的关系。由此可见,学科是大学的基础,“双一流”建设在本质上就是“一流学科建设”,二者是一种相互促进,共生共荣的发展过程。   2.教育教学质量是一流学科建设的关键。在四种类型的一流工科发展的过程中,教育教学质量是各类型工科存在差异最大的一个方面,也是第一大类工科和第二大类工科的本质区别。虽然学科建设的重要功能是知识生产,但是知识生产并不是大学学科建设的唯一目的。大学学科建设的最终目的,是通过知识生产来更好地培养人才,并以此实现大学服务社会的职能。以牺牲教育教学为代价,集中精力进行科学研究的大学学科建设,虽有可能在短时间内取得学科建设的明显进步,但容易使世界一流学科建设进入“高原期”。目前,我国一些一流学科建设已经开始遇到,因忽视人才培养而导致的后续发展不足、持续创新动力不够的问题,这正成为限制我国一流学科从Ⅲ型发展模式向Ⅰ型学科和Ⅱ型学科转变的瓶颈。从这种角度出发,我们就能够更加深刻领会党和国家多次重申“全面提高高等教育质量”的必要性与紧迫性。因此忽视教育教学质量的一流学科建设是专业科研机构的行为,而非“以立德树人”为己任的大学之道,人才培养不仅是“一流大学成熟的标志”,也是评价一流学科建设的重要标准。   3.科研质量是一流学科建设的重要支撑。虽有学者指出,学术评价体系普遍重视学术组织各要素的规模和整体水平,对其质量和效率的   4.较高的国际化水平是世界一流学科的重要特征。大学在本质上是开放性组织,一流大学和一流学科是世界学术共同体公认的结果,其发展需要让自己置身于世界著名大学的星群之中,参与国际合作与竞争。工科专业因其固有的自然学科的客观性,在理论上应该是较容易和国际学术界进行沟通、交流和对话的专业,但本研究结果表明,我国目前的大多数一流工科的国际化水平偏低。为此,在“双一流”建设的过程中,不仅要加大力度让国内教师“走出去”,多进行国外培训和进修,同时更要完善制度,增强“引进来”的力度,吸引全球顶尖人才的流入,并保持与知识创新前沿的紧密合作,让“双一流”建设最大程度引领国际学术前沿,取得国际学术话语权,成为国际学术联合体的重要组成部分。   总之,经过近几年的发展,我国一流学科建设无论是数量还是发展模式上都有很大进步,不少国内著名大学的学科(工科)早已脱离Ⅳ型学科发展模式,进入Ⅲ型学科的发展模式,说明我国实施的“工程”和“工程”计划取得了预期效果。但Ⅲ型学科和Ⅳ型学科在发展本质上没有太大区别,都属于低质量的发展模式,如果想从Ⅲ型学科真正转型发展到Ⅰ型和Ⅱ型学科模式,需要在教学和科研质量上下功夫。一旦在质量上有所突破,学科的集聚效应就会显现,带动学科知识转化和国际化水平的提升,进而有效地促进该学科所在高校的世界一流大学建设进程。   郑 浩,北京航空航天大学高等教育研究所博士研究生,北京 ;李文文,河北科技大学高等教育研究所硕士研究生,河北石家庄 ;刘赞英,河北科技大学高等教育研究所研究员,河北石家庄 ;刘贤伟,北京工业大学高等教育研究所助理研究员,北京    原文刊载于《中国高教研究》年第9期第47-54页点击识别







































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