世界一流学科的现状与发展趋势——以ARWU和THEWUE（2012—2015年）中工科排名为例的实证研究

郑浩1李文文2刘赞英2刘贤伟3

1. 北京航空航天大学高等教育研究所2. 河北科技大学高等教育研究所3. 北京工业大学高等教育研究所

文章来源：中国高教研究   2016年第9期

一、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。

1.研究对象。据国外学者的不完全统计，截至2015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150种。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（Quacquarelli Symonds，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。

2.样本选取。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。2014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2025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。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1）。

表1世界一流学科基本评价指标

注：1.科研数量指标可以视为由4个二级指标进行的多方法测量，由于计算过程去标准均值，因此不对计算结果产生影响。2.由于ARWU的“科研经费（Fund）”指标仅在北美国家大学使用，缺失值较多，故该指标本研究不予考虑。

4.数据来源。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 2015 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。

5.研究方法。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，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，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（Kruskal Stress1）。结果显示，在维数为 2，Stress=0.01301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。

三、研究结果

（一）世界一流工科的现状

1.总体类型与特征。51所大学的世界一流工科基本可以分成两大类：一类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，发现世界一流工科基本可以分成四类，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，例如大阪大学、香港理工大学、马来西亚理科大学。

（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，例如泰国农业大学。

3.四种学科类型的基本特征。我们对在各维度上的平均得分进行了单因素方差分析。发现，四种类型的一流工科，在教育教学、科研质量、科研产量、国际化水平、知识转化等五方面均存在类型特征上的差异。

（1）Ⅰ型工科的特点是五方面“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，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。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(地区)，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

为对世界一流工科做纵向分析，我们将时间段限定为 2012-2015 年，从原有的50个世界一流工科中，选取了2012-2015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。在2012-2015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2012-2015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。

2.Ⅱ型工科的发展趋势。此类一流工科也具备Ⅰ型一流工科“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。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。除了清华大学、首尔国立大学这两所亚洲大学外，其余均为美国大学，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2012年的教育教学得分为84.2，而2015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年间的降幅分别为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2012-2015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。Ⅳ型工科的发展方向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1930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。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，对其质量和效率的关注不够。然而本研究却发现，虽然各排行榜多存在重视科研数量的评价导向，但是从评价结果看，不同学科类型的主要差距不在科研产量，反而是科研质量上的得分悬殊较大。“重数量轻质量”的学科评价体系依然能够突显科研质量的重要意义。科研质量优势已经成为Ⅰ型学科和Ⅱ型学科带动学科国际化、提高知识转化能力的重要推动力，简单地通过短期科研产量的快速增加，来提高学科排名，加快一流学科建设的做法正逐渐被主流的世界一流学科所淘汰。总之，Ⅰ型学科和Ⅱ型学科在科研质量上的优势在2012—2015年的发展中日益凸显，Ⅲ型学科在“赶超阶段”可以通过科研数量提升学科排名，但是这种发展方式不具有持续性（Ⅳ型工科的发展现状就是反面例子）。如果想真正进入世界一流学科的持续良好发展状态，则必须提高科研质量，坚持学科建设的内涵式发展。

4.较高的国际化水平是世界一流学科的重要特征。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，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。