ABET工程专业认证标准新变化分析及其启示

2021-08-24 08:57彭熙伟李怡然郭玉洁
电气电子教学学报 2021年4期
关键词:工程设计术语毕业

彭熙伟, 李怡然, 郭玉洁, 王 亮

(北京理工大学 自动化学院, 北京 100081)

0 引言

工程与技术鉴定委员会ABET(Accreditation Board for Engineering and Technology),是一个非政府的社会团体组织,负责制定美国工程教育专业认证的政策、准则、标准和程序,主要在工程、应用科学、计算机科学、技术教育等领域开展专业认证。ABET的前身是成立于1932 年的美国工程师职业发展委员会ECPD (Engineers Council for Professional Development),1980 年改为现名,是美国四大学科认证机构之一,也是华盛顿协议(Washington Accord)的发起组织之一[1]。由于ABET认证以聚焦学生学习成果和持续改进为宗旨,促进专业建立完善的质量保障体系,并持续提升教育质量。因此,ABET认证得到美国教育部、各州专业工程师注册机构,以及全美高等教育鉴定委员会的认可。根据ABET网站显示,ABET 已经认证了32个国家的812所高校,累计4144个专业,其专业认证已获得美国国内认可和广泛的国际承认。

ABET从2001年开始实施EC2000工程认证标准[2],在总结工程专业认证实践经验的基础上,针对EC2000标准实施中暴露出的一些问题,提出了修订意见,新版工程专业认证标准于2017 年10 月20 日由ABET工程领域代表团批准,从2019-2020年认证周期开始实施[3]。相比于EC2000认证标准,新标准对术语、学生学习成果和课程等部分进行了全面的修订。本文通过比较ABET工程专业认证的新标准和旧标准,分析新标准的特点和内涵,以期为我国工程教育专业认证、教学改革和专业建设提供一定的借鉴。

1 术语修订

ABET工程认证委员会认为,在应用标准时,必须具有一致的术语。除了专业教育目标,学生学习成果(SO),工程科学,评估和评价的术语定义保持不变外, 新版工程专业认证标准新增或修订了部分术语,新增或修订主要内容如下:

1)基础科学

基础科学是研究自然现象、自然发展规律的科学。 包括化学、物理以及生命、地球和空间科学等其他自然科学。

2)大学数学

大学数学主要包括微积分,微分方程,概率,统计,线性代数和离散数学等。

3)复杂工程问题

复杂工程问题包括以下一个或多个特征:包含范围广泛或相互冲突的技术问题;没有明显的解决方案,解决当前标准和法规未涵盖的问题;涉及不同利益相关者,包括许多组成部分或子问题,涉及多个学科,或在一系列环境中产生深远影响的问题。

4)工程设计

在约束条件下,设计系统、部件或流程以满足期望的需求和规格。这是一个迭代的和创造性的决策过程,其中应用了基础科学、数学和工程科学知识来转化资源得出解决方案。工程设计包括识别机会、开发需求、开展分析和推理、生成多种解决方案、针对需求评估解决方案、考虑风险和权衡利弊,以便在给定条件下获得高质量的解决方案。可能的约束条件包括可达性、美观性、规则、可构造性、成本、工效性、可扩展性、功能性、互用性、法律、可维护性、可行性、适销性、政策、规章、计划安排、标准、可持续性或可用性。

5)团队

一个团队由一个以上致力于共同目标的人组成,应包括具有不同背景,技能或观点的个人。

新增和修订的术语使认证标准相关内容更具体、明确,为机构、评估人员、教师等理解、落实、执行认证标准者提供了指导作用。修订的术语明确了基础科学所包含的学科,计算机科学不被认为是基础科学,而被认为是工程科学;明确了大学数学所包含的内容,初等数学不被认为是大学数学;增加了新术语“复杂工程问题”、“工程设计”和“团队”,明确表述了复杂工程问题、工程设计和团队的内涵,这将有助于机构、评估人员和教师等更好地理解认证新标准。

2 学生学习成果修订

EC2000认证标准的显著特点是由注重输入性要素(课程体系、师资队伍、支持条件等)评估转向注重输出性结果(学生学习成果)评估,EC2000第3条标准给出了学生毕业时在知识、能力和素质方面应具有的(a)-(k)11项毕业要求。

ABET在总结EC2000标准认证实践的基础上,广泛调研、征求意见,分析了EC2000第3条标准存在的问题,包括:(d)在多学科团队中发挥作用的能力;(f)了解专业和道德责任;(h)进行广泛的教育,以了解全球,经济,环境和社会背景;(i)认识到的需求和能力等;同时,(a)-(k)项的有些内容相互关联,有些内容范围广泛且含糊不清,或者很难衡量;有些学生学习成果很难衡量等等[4]。因此,ABET提出对第3条标准进行修订,对第3条的(a)-(k) 共11项进行了重构,形成了7项新标准。ABET新旧标准第3条学生学习成果对照见表1所示。

新修订的学生学习成果(SO)有7项,有以下特点:

SO1:对旧标准的(a)和(b)项进行整合,表述为:应用工程、科学和数学原理识别、阐述和解决复杂工程问题的能力。这项明确了运用工程知识解决的工程问题是复杂工程问题,提出新术语“复杂工程问题”。

SO2:对旧标准的(c)项进行修订,表述为:考虑公共健康、安全和福祉,以及全球、文化、社会、环境和经济因素,应用工程设计得到满足特定需求的解决方案的能力。这项明确了设计是工程设计,在工程设计需要考虑各种因素,提出新术语“工程设计”。

SO3:对旧标准的(g)项进行修订,表述为:与各种人员进行有效沟通的能力。这项把沟通的对象扩大了,对象具体、明确。

表1 ABET新旧标准学生学习成果对照表

SO4:对旧标准的(f)、(g)和(j)项进行整合,表述为:考虑工程解决方案对全球、经济、环境和社会中的影响,在工程活动中意识到职业道德责任,做出明智判断的能力。这项把工程活动中的社会、经济、环境、伦理责任整合在一起,体现了工程活动的本质和基本特征,明确了工程解决方案需要考虑工程与社会、伦理责任等。

SO5:对旧标准的(d)项进行修订,表述为:在由团队成员领导的团队中有效发挥作用,营造协作和包容的环境,建立目标,制定计划,安排任务并达成目标的能力。这项把在团队中有效发挥作用具体化,便于落实,提出新术语“团队”。

SO6:对旧标准的(b)项进行修订,表述为:开发和实施合适的实验,分析和解释数据,运用工程判断得出结论的能力。这项增加了判断的能力,实验得出的结论应该被证明是正确的。

SO7:对旧标准的(i)项进行修订,表述为:根据需要采取适当的学习策略来获取和应用新知识的能力。这项对终身学习内涵表述更清楚,体现学生的主动性。

旧标准的第(k)项包含在新标准的SO1、SO2、SO6中,也就是包含在分析解决问题、工程设计和实施实验中,这样更符合教学工作实际。新修订的学生学习成果对旧标准中(a)-(k)项相关联的内容进行整合、简化、具体和明确,更容易落实在教学环节中,可观测、可衡量和可评估。

3 课程修订

课程设置支撑学生学习成果,因此,在对学生学习成果进行修订之后,ABET工程认证委员会对第5条标准课程进行了修订。

ABET新旧标准第5条课程对照见表2所示。

表2 ABET新旧标准课程对照表

新修订的课程明确了大学数学和基础科学(含实验课程)类课程至少30学分,工程实践类课程至少45学分,这样,课程要求比较明确、具体,便于实施和评估。工程实践类课程明确包含了计算机科学、使用现代工程工具类课程,这样,新修订的学生学习成果SO1、SO2、SO6项包含旧标准学生学习成果第(k)项内容就有了明确的依据。

4 ABET新标准对我国工程专业制定学生学习成果的启示

我国工程教育认证通用标准第3条对学生学习成果提出了12项毕业要求,明确规定专业制定的毕业要求应完全覆盖12项毕业要求,即指在内容的深度和广度上不低于认证标准的要求,并不要求专业的毕业要求与认证标准逐条对应,更不要求直接照搬照抄认证标准的内容。事实上,我国高校的一些工程专业在制定毕业要求时,基本上是在认证标准12项毕业要求的基础上进行修改、增加部分专业内容,这样,同类专业的很多学校毕业要求都比较相近、专业特色欠缺。根据工程教育认证标准要求,只要能够实现对标准的覆盖,每个专业可以采用与标准相近的表述方式,也可以采用完全不同的表述方式。例如:

(1) 毕业要求“3.1工程知识”、“3.2问题分析”两项要求可以整合为一项要求,其内涵就是运用工程知识分析工程问题,这样逻辑性强,更容易落实在教学环节中。

(2) 毕业要求“3.5使用现代工具”可以包含在“运用工程知识分析工程问题”、“3.3设计/开发解决方案”、“3.4研究”中,因为使用现代工具是结合分析、设计、研究问题而开展的,可以不单独设置一项毕业要求,只要在所包含的毕业要求进行指标点分解时配置支撑的课程就可以。

(3) 毕业要求“3.6工程与社会”、“3.7环境和可持续发展”、“3.8职业规范”三项要求可以整合为一项毕业要求,这样可简化毕业要求指标点的分解、便于配置支撑课程。因为工程活动涉及社会、经济、环境、可持续发展和职业规范等,而且这些内容相互密切关联,整合后的毕业要求便于落实在教学环节中。

因此,专业制定毕业要求要保证对认证标准12项毕业要求的覆盖,主要是应做到对认证标准内容的正确理解。一方面,专业应明确认证标准中技术、非技术能力等要求的内涵,实现宽度上的覆盖;另一方面,专业应明确,认证标准中12条毕业要求通过恰当的表述,将毕业生应具备的内在知识、能力、素质转变为可观测、可衡量、可评价的行为表现,这些外显的行为表现反映了毕业生具备能力的程度,以保证对标准深度上的覆盖。

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