基于ABET工程认证学习成果标准的课程改进

摘要：学习成果是ABET认证中关注的焦点。本文基于ABET工程认证中的十一条学习成果标准，逐一分析了航空航天本科专业课程“推进原理”与其映射关系并改进课程，提高了课程的学习成果认证贡献度。

关键词：ABET；工程教育；专业认证；学习成果

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）17-0119-02

建设世界一流大学和一流学科是为了提升中国高等教育综合实力和国际竞争力。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》在扩大教育开放方面要求借鉴国际上先进的教育理念和教育经验。美国工程与技术认证委员会（Accreditation Board for Engineering and Technology，简称ABET）[1，2]成立于1932年，专门从事应用科学、计算科学、工程、工程技术四大领域的学术机构工程及技术教育认证，是国际上公认的最具权威性和普遍性的认证机构之一，作为独立于政府机构与市场体系外的第三方组织，其参与高等教育评价的绩效非常显著。上海交通大学航空航天本科专业目前正在申请ABET认证，本文将重点介绍在认证过程中，基于工程认证通用标准中的学习成果标准对“推进原理”课程进行的改进。

一、ABET认证的学习成果标准

ABET的认证活动围绕保障教育质量、激励教育创新展开，强调通过认证改进学生的学习成果。为了实现对质量的终极追求，ABET的评估理念经历了从“以投入为基础”（inputs-based）向“以产出为基础”（outcomes-based）的转变[3]。ABET认证的学习成果标准包括产出a—产出k，共计十一项，分别是[3]：（a）应用数学、科学和工程知识的能力；（b）设计、控制实验以及分析、诠释数据的能力；（c）设计一个能够满足政治、伦理、健康安全、可制造性和可持续性等诸多现实条件约束的系统、零件或程序的能力；（d）在跨学科团队中发挥作用的能力；（e）识别、建构和解决工程问题的能力；（f）对专业精神和道德责任感的理解；（g）有效沟通的能力；（h）具有宽广的知识储备，能够在全球性的经济、环境、社会背景中理解工程解决方案的影响；（i）对终身学习的重要性有明确认识，并具备终身学习的能力；（j）对当代重大问题的了解；（k）具备在工程实践中运用所需的各种技术、技巧和先进设备的能力。除了这11项能力外，还可以加上专业标准中所规定的相关研究领域所需要的任何特殊技能。在ABET的认证中，学习成果是关注的焦点。专业认证的首要目标是保证学生毕业时已经为进入专业领域作了充分的准备。

二、基于ABET学习成果标准进行课程改进

ABET认证重点关注学习成果。学生的学习需要自我建构，是一个将外在的知识内化为自身知识架构的过程；教师需要为学生提供自我建构的教学活动，让学生得以成长与创造。“推进原理”课程要求学生掌握航空燃气轮机与火箭发动机的基本原理、结构及其基本设计能力。课程教学体系采用模块化设置，分为了基础层、提高层和创新层三个层面。基础层包含课程的核心内容，提高层包含三个实践项目，创新层包含两个模块，分别为项目设计大作业与课堂专题讲座[4]。基于ABET认证的学习成果标准，下面逐一分析“推进原理”课程与学习成果的映射关系。

产出a。课程包含了比如采用微分方程计算发动机理想循环最佳增压比等大量的气动热力学计算公式，以及采用复杂变量来对发动机的质量、动量以及能量守恒动力学过程进行建模与分析计算，非常便于衡量学生使用数学解决工程问题的能力，该条学习成果的认证贡献度为满分5分。在认证考核该产出时可以提供的数据为学生作业、小测验以及采用学生问卷进行调查。

产出b。课程重点包含了微型发动机性能测试实验，实验用的微型发动机是英国进口燃气涡轮发动机，在发动机的每级中配备有温度和压力传感器。学生通过这个完整的发动机性能测试实验，可以得到多方面的训练，从而达到全面掌握发动机工作原理和性能计算的目的[4]。通过撰写实验大纲、分组实验、分析实验数据以及撰写实验报告，可以全方位地考查学生在产出b方面的能力，该条学习成果的认证贡献度为5分。在认证考核该产出时可以提供的数据为实验大纲以及实验报告。

产出c。在参加ABET认证前，考虑到后续教学体系中有对应的“发动机设计”课程且本课程是3学分，故课程设计的安排相对较少。在参加ABET认证后，增加该课程为4学分，这样可以对课程教学内容进行改进，针对工科学生普遍存在的结构设计薄弱环节，增加盘、轴、叶片和机匣共计四种典型航空发动机零件结构的课程设计大作业。学生分组完成不同的零件设计任务，绘制三维实体图，完成设计报告。经过该改进后非常易于用来评估学生的工程设计能力，该条学习成果的认证贡献度为5分。在提供证据来考核这一产出时，可以使用学生课程设计报告进行考核。因为设计能力是核心课程对所有产出中支持最为薄弱的一项，所以本次课程的改进可以很好地加强ABET认证对该项能力的评估。

产出d。在参加ABET认证前并没有做更多考虑。在參加ABET认证后，对课程教学内容有针对性地进行改进，“推进原理”课程本身就涉及多部件多学科，因此将课堂专题讲座模块重新设计，由发动机新技术与新进展主题改为包含新技术与新进展的新型航空发动机多学科集成分析。学生分组选取感兴趣的新型航空发动机，查阅中英文文献，在课堂进行专题汇报，锻炼检索文献、演讲报告、努力发现与思考问题以及在跨学科团队中发挥作用的能力。经过该改进后非常易于用来评估学生的协作能力，该条学习成果的认证贡献度为5分。在提供证据来考核这一产出时，可以使用学生的汇报报告。

除了对上述四条学习成果重点分析与改进外，后续七条学习成果会贯穿于课程教学全过程中，并予以强化。产出e重点在实验和课程设计环节强化。产出f重点在航空发动机和火箭发动机的综述环节强化。产出g重点在实验、课程设计以及课堂专题讲座环节强化。产出h在参加ABET认证前考虑较少，在参加ABET认证后对教学内容进行改进，增加英文原版教材的阅读和作业要求，在课件中增加英文内容，组织翻译了一本英文本科教材名著《喷气推进》，以使学生能够高效率地进行“推进原理”中英对照学习，快速获得国际化视野与专业英语能力。产出i重点在综述、课程设计以及课堂专题讲座环节强化，掌握文献检索方法是终身学习能力之一。产出j重点在综述、课程设计以及课堂专题讲座环节强化，并且改进教学内容，积极跟踪最新学术领域和工业界动态，将最新的学术成果合理地应用到教学活动中，保证课程教学内容20%以上的更新度。在授课时向学生提供最新文献作为课后阅读资料，开阔学生视野，加强学生所掌握知识的前沿性。产出k重点在实验和课程设计环节强化。

综上所述，基于ABET认证中的学习成果标准，对“推进原理”课程进行了细致的映射分析，对ABET认证前没有重点考虑的学习成果进行了有针对性地改进，在制定课程教学目标时注意了各条目标的可度量性，以便学期结束后考核数据的收集。最终绝大部分条目的学习成果认证贡献度都为5分，极大地增强了课程的认证考核水平。

三、启示与思考

高质量的人才培养是高等教育的第一要务。教育作为一种产业，人们更加关心投入产出比。本文基于ABET学习成果标准，聚焦于课程改进，所述内容对高等工程教育专业在考虑ABET认证以及国际化时提供实用参考，进而促进“双一流”建设。

参考文献：

[1]History.Http：//www.abet.org/about-abet/history/.2018-1-14.

[2]Prados J W，Peterson G D，Lattuca LR.Quality assurance of engineering education through accreditation：The impact of Engineering Criteria 2000 and its global influence.Journal of Engineering Education，2005，94 （1）：165-184.

[3]迈克尔·密里根.服务公众保障质量激励创新——ABET工程教育认证概述[J].清华大学教育研究，2015，（36）：21-27.

[4]滕金芳.航空宇航推进专业教学体系改革与实践[J].教育教学论坛，2017，（46）：113-116.