基于ABET工程認(rèn)證學(xué)習(xí)成果標(biāo)準(zhǔn)的課程改進(jìn)

摘要：學(xué)習(xí)成果是ABET認(rèn)證中關(guān)注的焦點(diǎn)。本文基于ABET工程認(rèn)證中的十一條學(xué)習(xí)成果標(biāo)準(zhǔn)，逐一分析了航空航天本科專業(yè)課程“推進(jìn)原理”與其映射關(guān)系并改進(jìn)課程，提高了課程的學(xué)習(xí)成果認(rèn)證貢獻(xiàn)度。

關(guān)鍵詞：ABET；工程教育；專業(yè)認(rèn)證；學(xué)習(xí)成果

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）17-0119-02

建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科是為了提升中國(guó)高等教育綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》在擴(kuò)大教育開(kāi)放方面要求借鑒國(guó)際上先進(jìn)的教育理念和教育經(jīng)驗(yàn)。美國(guó)工程與技術(shù)認(rèn)證委員會(huì)（Accreditation Board for Engineering and Technology，簡(jiǎn)稱ABET）[1，2]成立于1932年，專門(mén)從事應(yīng)用科學(xué)、計(jì)算科學(xué)、工程、工程技術(shù)四大領(lǐng)域的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)工程及技術(shù)教育認(rèn)證，是國(guó)際上公認(rèn)的最具權(quán)威性和普遍性的認(rèn)證機(jī)構(gòu)之一，作為獨(dú)立于政府機(jī)構(gòu)與市場(chǎng)體系外的第三方組織，其參與高等教育評(píng)價(jià)的績(jī)效非常顯著。上海交通大學(xué)航空航天本科專業(yè)目前正在申請(qǐng)ABET認(rèn)證，本文將重點(diǎn)介紹在認(rèn)證過(guò)程中，基于工程認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)習(xí)成果標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“推進(jìn)原理”課程進(jìn)行的改進(jìn)。

一、ABET認(rèn)證的學(xué)習(xí)成果標(biāo)準(zhǔn)

ABET的認(rèn)證活動(dòng)圍繞保障教育質(zhì)量、激勵(lì)教育創(chuàng)新展開(kāi)，強(qiáng)調(diào)通過(guò)認(rèn)證改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量的終極追求，ABET的評(píng)估理念經(jīng)歷了從“以投入為基礎(chǔ)”（inputs-based）向“以產(chǎn)出為基礎(chǔ)”（outcomes-based）的轉(zhuǎn)變[3]。ABET認(rèn)證的學(xué)習(xí)成果標(biāo)準(zhǔn)包括產(chǎn)出a—產(chǎn)出k，共計(jì)十一項(xiàng)，分別是[3]：（a）應(yīng)用數(shù)學(xué)、科學(xué)和工程知識(shí)的能力；（b）設(shè)計(jì)、控制實(shí)驗(yàn)以及分析、詮釋數(shù)據(jù)的能力；（c）設(shè)計(jì)一個(gè)能夠滿足政治、倫理、健康安全、可制造性和可持續(xù)性等諸多現(xiàn)實(shí)條件約束的系統(tǒng)、零件或程序的能力；（d）在跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮作用的能力；（e）識(shí)別、建構(gòu)和解決工程問(wèn)題的能力；（f）對(duì)專業(yè)精神和道德責(zé)任感的理解；（g）有效溝通的能力；（h）具有寬廣的知識(shí)儲(chǔ)備，能夠在全球性的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)背景中理解工程解決方案的影響；（i）對(duì)終身學(xué)習(xí)的重要性有明確認(rèn)識(shí)，并具備終身學(xué)習(xí)的能力；（j）對(duì)當(dāng)代重大問(wèn)題的了解；（k）具備在工程實(shí)踐中運(yùn)用所需的各種技術(shù)、技巧和先進(jìn)設(shè)備的能力。除了這11項(xiàng)能力外，還可以加上專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的相關(guān)研究領(lǐng)域所需要的任何特殊技能。在ABET的認(rèn)證中，學(xué)習(xí)成果是關(guān)注的焦點(diǎn)。專業(yè)認(rèn)證的首要目標(biāo)是保證學(xué)生畢業(yè)時(shí)已經(jīng)為進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域作了充分的準(zhǔn)備。

二、基于ABET學(xué)習(xí)成果標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行課程改進(jìn)

ABET認(rèn)證重點(diǎn)關(guān)注學(xué)習(xí)成果。學(xué)生的學(xué)習(xí)需要自我建構(gòu)，是一個(gè)將外在的知識(shí)內(nèi)化為自身知識(shí)架構(gòu)的過(guò)程；教師需要為學(xué)生提供自我建構(gòu)的教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生得以成長(zhǎng)與創(chuàng)造?！巴七M(jìn)原理”課程要求學(xué)生掌握航空燃?xì)廨啓C(jī)與火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的基本原理、結(jié)構(gòu)及其基本設(shè)計(jì)能力。課程教學(xué)體系采用模塊化設(shè)置，分為了基礎(chǔ)層、提高層和創(chuàng)新層三個(gè)層面?；A(chǔ)層包含課程的核心內(nèi)容，提高層包含三個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目，創(chuàng)新層包含兩個(gè)模塊，分別為項(xiàng)目設(shè)計(jì)大作業(yè)與課堂專題講座[4]?；贏BET認(rèn)證的學(xué)習(xí)成果標(biāo)準(zhǔn)，下面逐一分析“推進(jìn)原理”課程與學(xué)習(xí)成果的映射關(guān)系。

產(chǎn)出a。課程包含了比如采用微分方程計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)理想循環(huán)最佳增壓比等大量的氣動(dòng)熱力學(xué)計(jì)算公式，以及采用復(fù)雜變量來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量、動(dòng)量以及能量守恒動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行建模與分析計(jì)算，非常便于衡量學(xué)生使用數(shù)學(xué)解決工程問(wèn)題的能力，該條學(xué)習(xí)成果的認(rèn)證貢獻(xiàn)度為滿分5分。在認(rèn)證考核該產(chǎn)出時(shí)可以提供的數(shù)據(jù)為學(xué)生作業(yè)、小測(cè)驗(yàn)以及采用學(xué)生問(wèn)卷進(jìn)行調(diào)查。

產(chǎn)出b。課程重點(diǎn)包含了微型發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)用的微型發(fā)動(dòng)機(jī)是英國(guó)進(jìn)口燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的每級(jí)中配備有溫度和壓力傳感器。學(xué)生通過(guò)這個(gè)完整的發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)，可以得到多方面的訓(xùn)練，從而達(dá)到全面掌握發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和性能計(jì)算的目的[4]。通過(guò)撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)大綱、分組實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，可以全方位地考查學(xué)生在產(chǎn)出b方面的能力，該條學(xué)習(xí)成果的認(rèn)證貢獻(xiàn)度為5分。在認(rèn)證考核該產(chǎn)出時(shí)可以提供的數(shù)據(jù)為實(shí)驗(yàn)大綱以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

產(chǎn)出c。在參加ABET認(rèn)證前，考慮到后續(xù)教學(xué)體系中有對(duì)應(yīng)的“發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)”課程且本課程是3學(xué)分，故課程設(shè)計(jì)的安排相對(duì)較少。在參加ABET認(rèn)證后，增加該課程為4學(xué)分，這樣可以對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)，針對(duì)工科學(xué)生普遍存在的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)，增加盤(pán)、軸、葉片和機(jī)匣共計(jì)四種典型航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件結(jié)構(gòu)的課程設(shè)計(jì)大作業(yè)。學(xué)生分組完成不同的零件設(shè)計(jì)任務(wù)，繪制三維實(shí)體圖，完成設(shè)計(jì)報(bào)告。經(jīng)過(guò)該改進(jìn)后非常易于用來(lái)評(píng)估學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，該條學(xué)習(xí)成果的認(rèn)證貢獻(xiàn)度為5分。在提供證據(jù)來(lái)考核這一產(chǎn)出時(shí)，可以使用學(xué)生課程設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行考核。因?yàn)樵O(shè)計(jì)能力是核心課程對(duì)所有產(chǎn)出中支持最為薄弱的一項(xiàng)，所以本次課程的改進(jìn)可以很好地加強(qiáng)ABET認(rèn)證對(duì)該項(xiàng)能力的評(píng)估。

產(chǎn)出d。在參加ABET認(rèn)證前并沒(méi)有做更多考慮。在參加ABET認(rèn)證后，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容有針對(duì)性地進(jìn)行改進(jìn)，“推進(jìn)原理”課程本身就涉及多部件多學(xué)科，因此將課堂專題講座模塊重新設(shè)計(jì)，由發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)與新進(jìn)展主題改為包含新技術(shù)與新進(jìn)展的新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)多學(xué)科集成分析。學(xué)生分組選取感興趣的新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)，查閱中英文文獻(xiàn)，在課堂進(jìn)行專題匯報(bào)，鍛煉檢索文獻(xiàn)、演講報(bào)告、努力發(fā)現(xiàn)與思考問(wèn)題以及在跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮作用的能力。經(jīng)過(guò)該改進(jìn)后非常易于用來(lái)評(píng)估學(xué)生的協(xié)作能力，該條學(xué)習(xí)成果的認(rèn)證貢獻(xiàn)度為5分。在提供證據(jù)來(lái)考核這一產(chǎn)出時(shí)，可以使用學(xué)生的匯報(bào)報(bào)告。

除了對(duì)上述四條學(xué)習(xí)成果重點(diǎn)分析與改進(jìn)外，后續(xù)七條學(xué)習(xí)成果會(huì)貫穿于課程教學(xué)全過(guò)程中，并予以強(qiáng)化。產(chǎn)出e重點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)強(qiáng)化。產(chǎn)出f重點(diǎn)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的綜述環(huán)節(jié)強(qiáng)化。產(chǎn)出g重點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)以及課堂專題講座環(huán)節(jié)強(qiáng)化。產(chǎn)出h在參加ABET認(rèn)證前考慮較少，在參加ABET認(rèn)證后對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)，增加英文原版教材的閱讀和作業(yè)要求，在課件中增加英文內(nèi)容，組織翻譯了一本英文本科教材名著《噴氣推進(jìn)》，以使學(xué)生能夠高效率地進(jìn)行“推進(jìn)原理”中英對(duì)照學(xué)習(xí)，快速獲得國(guó)際化視野與專業(yè)英語(yǔ)能力。產(chǎn)出i重點(diǎn)在綜述、課程設(shè)計(jì)以及課堂專題講座環(huán)節(jié)強(qiáng)化，掌握文獻(xiàn)檢索方法是終身學(xué)習(xí)能力之一。產(chǎn)出j重點(diǎn)在綜述、課程設(shè)計(jì)以及課堂專題講座環(huán)節(jié)強(qiáng)化，并且改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，積極跟蹤最新學(xué)術(shù)領(lǐng)域和工業(yè)界動(dòng)態(tài)，將最新的學(xué)術(shù)成果合理地應(yīng)用到教學(xué)活動(dòng)中，保證課程教學(xué)內(nèi)容20%以上的更新度。在授課時(shí)向?qū)W生提供最新文獻(xiàn)作為課后閱讀資料，開(kāi)闊學(xué)生視野，加強(qiáng)學(xué)生所掌握知識(shí)的前沿性。產(chǎn)出k重點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)強(qiáng)化。

綜上所述，基于ABET認(rèn)證中的學(xué)習(xí)成果標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)“推進(jìn)原理”課程進(jìn)行了細(xì)致的映射分析，對(duì)ABET認(rèn)證前沒(méi)有重點(diǎn)考慮的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行了有針對(duì)性地改進(jìn)，在制定課程教學(xué)目標(biāo)時(shí)注意了各條目標(biāo)的可度量性，以便學(xué)期結(jié)束后考核數(shù)據(jù)的收集。最終絕大部分條目的學(xué)習(xí)成果認(rèn)證貢獻(xiàn)度都為5分，極大地增強(qiáng)了課程的認(rèn)證考核水平。

三、啟示與思考

高質(zhì)量的人才培養(yǎng)是高等教育的第一要?jiǎng)?wù)。教育作為一種產(chǎn)業(yè)，人們更加關(guān)心投入產(chǎn)出比。本文基于ABET學(xué)習(xí)成果標(biāo)準(zhǔn)，聚焦于課程改進(jìn)，所述內(nèi)容對(duì)高等工程教育專業(yè)在考慮ABET認(rèn)證以及國(guó)際化時(shí)提供實(shí)用參考，進(jìn)而促進(jìn)“雙一流”建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

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