ABET 工程教育认证标准对机械类专业建设的启示
2020-01-19李旻
李 旻
(华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510641)
0 概述
美国工程与技术认证委员会(Accreditation Board for Engineering and Technology,简称ABET)是一个非营利性的非政府机构,负责应用科学和自然科学、计算机科学、工程和工程技术等方面的专业认证。ABET是国际公认的最具权威的认证体系,ABET 认证确保大学的专业满足该专业为毕业生准备的职业质量标准要求。
ABET 认证对象的是专业,而非学校。ABET 为全球范围内已经获得国家或地区认证机构或国家教育主管部门认可的学位授予机构提供专业认证。ABET形成和发展了独特的认证理念和认证标准,开展了大量的认证活动,为推动美国和其他一些国家工程教育的改革发挥了积极作用[1]。ABET 认证是自愿的,到2020 年6 月为止,32 个国家的812 所学院和大学的4144 个专业已经获得了ABET 认证。自1932 年以来,每年有超过10 万名学生从获得ABET 认证专业毕业,数百万名毕业生获得了ABET 认证专业的学位[2]。
1997 年,ABET 制定了工程认证标准 2000(EC2000),这是认证标准的重大变革。EC2000 关注的是学习成果(学生学习的内容),而不是教学内容。通过实施这些根本性的变革,ABET 的认证重点转向了一系列工程技术人员必须具备的、 能够在社会重要领域保持卓越的素质。EC2000 顺应了工程教育改革的方向和“以结果为导向”的高等教育评估的发展趋势[3]。
ABET 是《华盛顿协议》的主要发起组织。《华盛顿协议》 是全球工程教育认证领域权威性最高的工程教育专业认证互认协议,不仅为成员国的人才跨国流动提供了认可度,而且提高了成员国工程类专业的教育质量,吸引了许多国家的加入[4]。我国在2016 年成为《华盛顿协议》的正式成员,意味着我国工程教育获得历史性突破,我国工程教育质量标准和质量认证体系得到国际认可,工科专业毕业生因此获得了全球流动的“通行证”。
我国目前的工程教育专业认证体系主要是基于《华盛顿协议》,在很大程度上借鉴了ABET 的认证思想、方法和认证标准。机械类专业是工科类“第一专业”,是高校中普遍开设的工科专业,主要包括机械工程、机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、机械电子工程、过程装备与控制工程、车辆工程、汽车服务工程等专业。为实现工程教育与国际接轨的责任和使命,为保证和提高机械类专业毕业生的培养质量,分析与借鉴ABET 工程教育认证标准,并将其用于加强机械类专业的建设是十分必要和迫切的。
1 ABET 工程教育认证标准
1.1 通用标准
所有申请ABET 工程认证委员会认证的专业必须提供足够的证据,证明该专业符合工程类专业的通用标准要求[5]。
1.1.1 学生
必须跟踪和评价学生的进步,以促进学生取得学业成功,从而保证毕业生能够达到培养方案的培养目标。必须给学生提供课程和就业方面的指导。
必须制定和执行接受新学生和转专业学生的政策,为在其他机构学习的课程给予适当的学分,工作实践可以代替在该机构学习的课程获得适当的学分。该专业必须制定和执行程序来确保和记录毕业生满足所有毕业要求。
1.1.2 专业培养目标
该专业必须制定与学校使命、 行业企业需求以及本标准相一致的专业培养目标。必须有一个行业企业参与的、成文的、系统利用的和有效的程序,来定期审查这些专业的培养目标,确保它们与学校的使命、行业企业需求以及本标准保持一致。
1.1.3 学生能力
必须明确达成该专业培养目标的学生的必备能力。具备这些能力为毕业生进入工程专业实践奠定了基础。学生能力有7 方面的要求(不同的工程专业可能还有其他额外的能力要求)。
(1)运用工程学、科学和数学原理识别、表达和解决复杂工程问题的能力。
(2)在考虑公共健康、安全和福利,以及全球、文化、社会、环境和经济因素的情况下,应用工程设计方法获得满足特定需求的解决方案的能力。
(3)与不同人员进行有效沟通交流的能力。
(4)在工程环境中认识到道德和专业责任并作出明智判断的能力,必须考虑到工程解决方案对全球、经济、环境和社会影响。
(5)有效运作和领导团队的能力,创建协作和包容的环境,建立目标,计划任务,并实现目标。
(6)设计和进行适当的实验,分析和解释数据,并运用工程判断得出结论的能力。
(7)运用适当的学习策略,根据需要获取和应用新知识的能力。
1.1.4 持续改进
必须定期采用适当的程序来评估学生培养目标达成的程度,并且记录在案。这些评估的结果必须系统地用作专业持续改进的依据。其他可用信息也可用于帮助专业持续改进。
1.1.5 课程体系
课程体系要求明确适合的工程领域,但不规定具体的课程。课程体系必须为相应领域提供与毕业要求和专业培养目标相一致的充足的教学内容,以确保学生为进入工程实践做好准备。课程必须包括:
(1)至少30 个学分的大学数学和基础科学组合,并具有适合本专业的实验环节。
(2)至少45 个学分的与专业相适应的工程课程,包括工程和计算机科学以及工程设计,要求现代工程工具。
(3)广泛的教学元素,补充与专业培养方案相一致的技术课程。
(4)主要的工程设计实践,要求必须:包含适当的工程标准和多种约束;基于在先修课程获得的知识和技能。
1.1.6 教师
教学人员必须数量充足,满足教学需要,并且教学能力覆盖专业的所有课程领域。必须有足够的师资力量来充分满足师生互动、学生辅导咨询、大学服务活动、专业发展、与行业人员以及学生雇主互动的需求。
专业教师必须具备相应的资格,必须拥有雄厚的实力确保进行专业指导、 评估和持续改进整个过程。教师的整体实力可以通过教育程度、背景的多样性,工程经验,教学效果和经验,沟通能力,教学改革热情,学术水平,参加专业协会和获得专业工程师执照等方面来评判。
1.1.7 教学设施
教室、办公室、实验室和相关设备必须足以支持学生培养目标的实现,并提供有利于学习的氛围。适用于专业教学的现代工具、设备、计算资源以及实验室必须面向学生开放,并能进行系统性的维护和升级,以使学生达成培养目标并满足专业要求。必须在工具、设备、计算资源和实验室的使用方面为学生提供适当的指导。
图书馆服务、 计算机和信息基础设施必须足以支撑学生和教师的学术和专业活动。
1.1.8 学校支持
学校的支持和领导必须足以确保专业的培养质量和持续发展。
必须在学校服务、经费支持和人员配备(包括行政和技术人员)等方面提供充足的资源以满足需求。专业资源必须足以吸引、 保留师资并给合格教师提供持续的职业发展机会。专业资源必须保证维护和运作该专业所需的场地、设备和仪器,为学生达成培养目标提供有利的环境。
1.2 专业标准
1.2.1 定义
每个专业必须满足其适用的专业标准。专业标准提供了通用标准应用于特定学科的具体解释。专业标准中规定的要求仅限于课程体系和师资队伍。如果某个专业由于其名称而受限于两套或两套以上的专业标准,则该专业必须满足各套专业标准要求,但是,重复的要求只需满足一次。
1.2.2 机械类专业标准
机械类专业标准的主管专业学会是美国机械工程师学会,适用于名称中包含“机械的”或类似名称的专业。
(1)课程体系:必须使得学生能够将工程原理、基础科学和数学(包括多元微积分和微分方程)应用于建模、分析、设计和实现物理系统、部件或过程,为学生在热力系统或者机械系统行业从事上述专业工作奠定基础。
(2)师资队伍:从事专业骨干课程教学工作的教师必须与其专业领域保持紧密联系。
2 对机械类专业建设的启示
2.1 培养理念要以学生为中心
把学生作为学校或专业的首要服务对象,在课程安排、资源配置、咨询服务等方面尽量满足所有学生的需求。招生政策要能够吸引对机械类专业感兴趣的学生,制定新生奖励与资助措施。给学生提供适当的学习辅导,职业规划与就业指导,激发学生学习机械类专业的动力和投身机械行业的热情。采用项目设计、论文、口试、实验验收等多种方式对学生进行考核。
2.2 培养目标要与机械行业的发展需求紧密结合
通过机械行业专家访谈、用人单位走访、毕业生调研等途径,充分了解行业需求和本专业毕业生的中长期发展状况,不仅要重视数学和基础科学知识,更要注重机械工程实践能力、沟通表达能力、团队合作精神以及终生学习能力和职业道德等综合素质的培养,科学制定有鲜明特色的专业培养目标。
2.3 培养的机械类专业人才要具备学校特色
机械类专业培养的是热爱祖国、 坚持社会主义道路、适应国家发展需要、德智体美劳全面发展、具有扎实的机械学科理论基础和专业知识与基本技能,能在知名的科研院所和企事业单位从事科学研究、工程设计、制造生产、技术开发、营销和管理等方面工作的创新型复合人才。各个学校的机械类专业可以根据自身发展历史、 所在地域或所属行业确定自己的特色,譬如精密制造装备、精密成形及模具技术、数字化设计与制造、绿色制造、智能制造、检测控制、创新创业等。
2.4 培养方案要持续改进
科学制定机械类专业培养方案,并严格实施。通过教师、在校生、毕业生和用人单位调查评价的方式定期地收集数据,定期评价培养目标的达成程度。建立自我评估体系,保持机械类专业培养方案不断更新、持续发展。机械类专业教师也应与时俱进,不断更新知识、改进教学方法、提高教学水平,充分调动学生学习的主动性,提高教学质量和机械类专业人才培养质量。
2.5 课程体系要多层次、重实践
各学校根据自身办学定位、 机械类专业人才培养目标和办学特色自主设置课程体系,要包含数学与自然科学类、工程基础类、专业基础类、专业类、实践环节、毕业设计(论文)六方面课程。要厚基础、重实践、求创新,注重机械工程实践能力的培养和对知识的创造性运用,提高学生解决机械工程实际问题的能力。要保证金工实习的质量,让学生获得足够实践时间和动手机会。还要合理设置通识教育课程,加强未来机械工程师的人文、社会科学教育,弥补囿于机械工程领域中的视野和思维局限。
2.6 师资队伍的工程实践能力要加强
教师队伍的资质和数量是工程教育质量认证的主要依据。重科研、轻教学,重理论、轻实践是我国机械类专业教师队伍存在的问题,不少教师缺少工程实践经验与能力,这不利于提高机械类专业教育质量[6]。因此,在招聘教师时可增加工程实践经验、工程师许可证等条件。同时也要增加现有教师队伍的工程实践培养力度,鼓励专业教师到机械行业大中型企业或科研院所从事工程实践工作或者承担横向科研项目。还应聘请企业中经验丰富的工程师到学校兼职、讲学。这样可以缩短机械工程教育与机械工程实际之间的差距,有利于毕业生尽快适应角色转换。
2.7 教学设施要与时俱进
传统的机械类专业与电子、控制、信息、计算机、人工智能、 机器人等技术交叉融合后焕发出新的生机,现代化的实验教学仪器设备不断涌现,必须适时地更新补充。开展项目驱动的实验教学,既能够提高教学质量,又能拓宽学生的专业视野,有利于专业培养目标的达成。要鼓励教师提供自己的科研设备让学生使用或参观。要建立一批机械类专业校外实践教育基地,校企双方共同制定校外实践教育的教学目标和培养方案、共同建设课程体系和教学内容、共同组织实施培养过程、共同评价培养质量。
2.8 学校要加大对教师教学工作的支持力度
学校不仅要保证机械类专业建设的经费和资源投入,更需要制定政策,加大对教师教学工作的支持力度。基于结果的持续改进型专业认证,不仅要求教师投入更多精力在教学工作上,更要求教师不断学习持续改进所需的新知识与新技能。专业持续改进的关键在教师,教师教学热情与投入则需要有效的激励政策。制定与执行合理的教师教学的激励机制是专业持续改进的关键。人才培养是大学的第一职能,但是由于大学排名和学科评估的导向作用,学校对教师教学工作的政策实际支持力度并不强,教学因素在职称评定、 终身教职授予等事务中所占比重日益减少。为保证机械类专业培养目标的达成,必须加大对教学工作的支持力度。