侯 慧， 張清勇， 李向舜， 陳 希

(武漢理工大學(xué) 自動化學(xué)院， 武漢 430000)

我國的工程教育專業(yè)認證工作，最早開始于1992年，當時的國家建設(shè)部先后開展了對高等學(xué)校土建類建筑學(xué)、城市規(guī)劃、土木工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、給水排水工程和工程管理等六個專業(yè)的教育認證評估工作[1]。2006年3月教育部正式成立了工程教育專業(yè)認證委員會及其秘書處，啟動了工程教育專業(yè)認證試點工作。截至2018年底，全國共227所高校1170個專業(yè)通過了工程教育認證。

為推進電子信息與電氣工程類專業(yè)的工程教育認證工作，我國于2006年成立電氣工程專業(yè)認證試點工作組，并開始了認證試點工作[2]。2013年3月成立電子信息與電氣工程類專業(yè)認證分委員會，同時設(shè)立分委員會秘書處。2014年1月，全國電氣工程專業(yè)認證工作會議在哈爾濱理工大學(xué)召開。2014年5月，以工程認證為主題的全國電氣類教學(xué)研討會在南京召開。自此，電氣工程及其自動化專業(yè)工程認證工作在全國范圍內(nèi)全面鋪開[3]。電子信息與電氣工程類專業(yè)認證分委員會開展認證的專業(yè)領(lǐng)域為：電氣類、電子信息類、自動化類三類專業(yè)。目前認證的具體專業(yè)包括電氣工程及其自動化、電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、光電信息工程、自動化等7種專業(yè)。

本文調(diào)研了近年來國內(nèi)外電氣專業(yè)ABET認證情況。從培養(yǎng)目標、核心課程，學(xué)分體系等三個方面對比分析了國內(nèi)電氣專業(yè)通過ABET認證的部分高校的培養(yǎng)方案異同。同時，將國外8所電氣專業(yè)通過ABET認證的高校的培養(yǎng)情況也進行對比分析，為吸收借鑒國外經(jīng)驗以更快達到國際工程教育認證標準提供思路。

1 國內(nèi)電氣專業(yè)近年ABET認證情況

圖1是近年來(2015-2019)高校電氣專業(yè)通過工程教育認證的情況。首先是數(shù)量上的變化，可以看出，近年來電氣專業(yè)通過工程認證教育的高校數(shù)量呈逐年增加的趨勢，2018年通過認證的高校數(shù)量達到了2015年的2倍，2019年達到了2015年數(shù)量的4倍多，數(shù)量上的變化反應(yīng)了國內(nèi)高校對電氣專業(yè)建設(shè)的重視，同時也反映出加快專業(yè)建設(shè)，使其達到AEBT認證標準是大多數(shù)的高校專業(yè)建設(shè)的趨勢。

圖1 2015-2019年電氣專業(yè)通過ABET認證的高校統(tǒng)計

其次是認證有效期的變化，從圖1中可以看出，在2018年之前的專業(yè)認證有效期，都是三年，自2018年開始，工程教育認證有效期變?yōu)榱恕坝袟l件”的六年期。其中的“有條件”是指，在第三年年底對該高校的專業(yè)改進情況進行決定是否延期至六年。

2 國內(nèi)電氣專業(yè)ABET認證的高校培養(yǎng)方案對比

專業(yè)培養(yǎng)方案是高校專業(yè)建設(shè)的指針，反映了高校對該專業(yè)人才培養(yǎng)的具體要求，也是各個高校之間專業(yè)建設(shè)存在差異的一個原因之一。本文挑選專業(yè)培養(yǎng)方案中的培養(yǎng)目標、課程要求，學(xué)分要求這三個方面進行國內(nèi)高校之間培養(yǎng)情況的對比。

2.1 培養(yǎng)目標對比

培養(yǎng)目標在專業(yè)建設(shè)中占有重要地位，對整個教育或具有定向作用，它制約著教育活動的方向、內(nèi)容、手段、方法成果檢驗與評價，決定著學(xué)校的辦學(xué)特色，既是高校專業(yè)建設(shè)的出發(fā)點，也是專業(yè)建設(shè)的最終歸宿[4]。將國內(nèi)通過ABET認證的部分高校培養(yǎng)目標對比如附錄表1所示。

表1 國內(nèi)電氣專業(yè)通過ABET認證的高校培養(yǎng)目標對比

(續(xù)表1)

從培養(yǎng)目標的對比表可以看出，各個高校的培養(yǎng)目標雖然具體來說不一樣，但也有同樣的地方，即都對學(xué)生在學(xué)校所要具備的能力提出了要求，基本上所有的學(xué)校都對學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)在畢業(yè)時所應(yīng)具備的能力具體提出了要求，除了專業(yè)技術(shù)方面的要求，還有其他方面如道德方面的要求，目標上的基本上都是從掌握技能到成為人才的要求。反映出了高校專業(yè)培養(yǎng)的目標的主要目標是對學(xué)生能力的培養(yǎng)，一個學(xué)校專業(yè)建設(shè)成果與學(xué)生畢業(yè)后的能力密切相關(guān)。

2.2 課程體系對比

培養(yǎng)目標是一個學(xué)校專業(yè)對培養(yǎng)學(xué)生的要求，而具體怎樣培養(yǎng)學(xué)生能力，培養(yǎng)什么能力，則與專業(yè)的課程體系相關(guān)，而課程體系中的主干核心課程最能反映一個專業(yè)的能力培養(yǎng)方向。選取部分通過ABET認證的高校的電氣專業(yè)主干核心課程進行對比，如附錄表2所示。

表2 國內(nèi)電氣專業(yè)通過ABET認證的部分高校核心課程設(shè)置情況

從附錄表2中可以看到，在這些學(xué)校的電氣工程這個專業(yè)開設(shè)的核心課程方面，具有典型的電氣專業(yè)特色。電氣的特色課程都被大部分高校列入主干核心課程體系中。具體表現(xiàn)為：“電路”這門課程在14個高校中，有8個學(xué)校將其作為專業(yè)核心課程，“高電壓技術(shù)”有9個學(xué)校將其作為核心課程，“電機學(xué)”有12個學(xué)校將其作為核心課程，“電力系統(tǒng)分析”有9個學(xué)校將其作為核心課程，“電力電子技術(shù)”有11個學(xué)校將其作為核心課程。這幾門課程屬于電氣專業(yè)的專業(yè)必修課，課程包含了電氣專業(yè)領(lǐng)域的主要知識體系，屬于電氣專業(yè)的重要課程，說明各個高校對學(xué)生專業(yè)知識培養(yǎng)的重視。另一方面可以看到，每個學(xué)校的核心課程中又是不同的，說明高校之間專業(yè)建設(shè)側(cè)重的學(xué)科方向有所不同。

2.3 學(xué)分設(shè)置情況對比

培養(yǎng)目標與主干核心課程分別是從宏觀方面要求與微觀方面來反映專業(yè)的培養(yǎng)建設(shè)情況。而專業(yè)的學(xué)分要求設(shè)置則體現(xiàn)的是學(xué)校在學(xué)生培養(yǎng)方面的硬性要求，同時學(xué)分要求中的專業(yè)學(xué)分要求與實踐學(xué)分要求是學(xué)校在專業(yè)建設(shè)上對專業(yè)學(xué)習(xí)與實踐學(xué)習(xí)的重視程度的體現(xiàn)。選取通過ABET認證的部分高校的電氣專業(yè)的學(xué)分要求情況進行對比如附錄表3所示。其中，重點關(guān)注總學(xué)分、專業(yè)學(xué)分、實踐學(xué)分的情況。

表3 國內(nèi)電氣專業(yè)通過ABET認證的部分高校學(xué)分設(shè)置情況

在學(xué)分要求方面，從附錄表3中可以看到，在畢業(yè)要求總學(xué)分方面，高校的要求從150到207之間，最低與最高學(xué)分差值跨度較大，說明國內(nèi)高校在學(xué)分方面的要求存在很大差異。在專業(yè)學(xué)分要求方面，各高校的要求占比在15.8%-40%之間，最低是華北電力大學(xué)15.8%，武漢理工大學(xué)和東南大學(xué)的專業(yè)學(xué)分占比最高達到了40%。在實踐學(xué)分要求方面，各高校的實踐學(xué)分占比在8%-26.4%之間，最低是浙江大學(xué)8%，最高是華北電力大學(xué)26.4%，部分高校之間的實踐占比差距較大，主要原因是部分高?！皩嵺`課”的歸類不一樣，本表以培養(yǎng)方案上注明的實踐課進行統(tǒng)計，另外，這一現(xiàn)象也反映出不同高校之間對實踐的重視程度不同，有的學(xué)校比較重視學(xué)生的實踐能力的培養(yǎng)。

3 國外通過ABET認證的高校專業(yè)培養(yǎng)

國外高校的電氣專業(yè)設(shè)置與國內(nèi)不同，國外大多是將電氣專業(yè)學(xué)科與計算機學(xué)科結(jié)合成一個學(xué)科，因此計算機的相關(guān)課程也成為國外高校電氣專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程。選取8所國外電氣專業(yè)通過ABET認證的高校進行研究對比，分別是麻省理工學(xué)院、加州大學(xué)伯克利分校、斯坦福大學(xué)、伊利諾伊大學(xué)-香檳分校、佐治亞理工學(xué)院、密歇根大學(xué)-安娜堡分校、康乃爾大學(xué)和普渡大學(xué)西拉法葉校區(qū)，通過對國外這8所高校的對比，探討國外高校與國內(nèi)高校在電氣專業(yè)建設(shè)方面的異同。

3.1 專業(yè)設(shè)置

首先是專業(yè)設(shè)置及分類課程要求，從附錄表4[5]可以看到，在專業(yè)設(shè)置方面，國外高校大多將電氣工程與計算機學(xué)科共同開設(shè)，在專業(yè)方向方面，也不像國內(nèi)高校的電氣專業(yè)那樣以電類課程為主，而是與其他學(xué)科交融，特別是計算機科學(xué)，8所學(xué)校就有6所學(xué)校將電氣工程與計算機同作為一個系。同時從專業(yè)方向也可以看出，大多數(shù)學(xué)校電氣工程專業(yè)涵蓋了多個專業(yè)方向，包括強電、控制、微電子、通信、光學(xué)、生物信息處理等，專業(yè)口徑相當寬，這些方向包括了我國高校電氣專業(yè)設(shè)置的方向，國外高校這樣的設(shè)置方式有利于實現(xiàn)多學(xué)科的融合，促進多學(xué)科交叉學(xué)習(xí)。

表4 國外部分高校專業(yè)設(shè)置情況

3.2 學(xué)分要求及課程分類

附錄表5為所列8校在課程分類及學(xué)分要求方面的情況[5]。從表中可以看出，8所學(xué)校的畢業(yè)要求學(xué)分在120-138學(xué)分之間，普遍低于國內(nèi)的高校畢業(yè)學(xué)分要求，我國電氣專業(yè)本科高校的畢業(yè)要求學(xué)分大多在180分左右，高出這8所美國高校平均水平約50分，其原因可能是因為學(xué)分建制不同。另外，從表6中也可以看出，8所學(xué)校的標準學(xué)分要求相差不超過10%，而國內(nèi)的高校學(xué)分要求相差較大，說明國外高校之間的學(xué)分要求一致性是比較高的，而國內(nèi)的高校間的要求差異較大。

表5 國外部分高校電氣工程專業(yè)學(xué)分要求

從附錄表6可以看出，在各類課程占比中，綜合8校情況來看，公共課的平均占比超過了一半，說明公共課的在美國高校教育中備受重視。公共課基本上屬于通識教育的課程，說明美國高校在電氣專業(yè)培養(yǎng)中普遍注重通識教育，注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。這與國內(nèi)高校培養(yǎng)存在差異，國內(nèi)高校在課程上比較重視專業(yè)課，相比之下通識教育沒有專業(yè)課那么受重視，這也反映出國內(nèi)高校注重培養(yǎng)“專一”人才，而國外高校注重培養(yǎng)多方面發(fā)展的人才。另外從表6可以看出，除了2所高校外，其他高校都提出了任選課的要求，反映了美國高校注重多方面知識的培養(yǎng)，這點與國內(nèi)的選修課開展的目的一致，都是為了使學(xué)生接觸更廣的知識面。

表6 不同性質(zhì)課程學(xué)分要求和占比

3.3 課程的共性

盡管不同學(xué)校之間課程設(shè)置有較大差異，但是各校電氣專業(yè)必修課和限選課所涉及的知識領(lǐng)域情況還是存在共性的。將各校的課程涉及的知識領(lǐng)域情況統(tǒng)計如附錄表7[5]所示。

由表7統(tǒng)計信息可以得到以下各高校在課程設(shè)置方面的相似處：

(1)對專業(yè)基礎(chǔ)知識有共同的要求。各校對專業(yè)基礎(chǔ)知識的要求差別不大，都集中在電路、電子技術(shù)、計算機或數(shù)字系統(tǒng)、信號與處理及電磁場電磁波等方面，反映出了大的專業(yè)背景的共性要求，也體現(xiàn)了美國高校電氣專業(yè)寬口徑、重基礎(chǔ)的課程設(shè)置特點。

(2)重視數(shù)字系統(tǒng)或計算機相關(guān)知識。由各校專業(yè)課程設(shè)置和表4可以看出，有5所學(xué)校以數(shù)字系統(tǒng)的概念組織課程，盡管課程名稱不同，但其主要內(nèi)容都是由數(shù)字電路和微處理器或計算機原理相關(guān)內(nèi)容構(gòu)成。這些課程設(shè)置反映了國外高校普遍重視數(shù)字系統(tǒng)或計算機相關(guān)知識，注重電氣專業(yè)與計算機專業(yè)的交叉融合學(xué)習(xí)，這與國內(nèi)存在差異。

表7 8校課程涉及的知識領(lǐng)域

(續(xù)表7)

將目前國內(nèi)高校普遍開設(shè)的“電路”“模擬電路”“信號與系統(tǒng)”“數(shù)字電路”“微機原理”“軟件編程(C語言)”為傳統(tǒng)課程體系，進一步對上表進行分析。得到美國8所高校部分課程與傳統(tǒng)課程的關(guān)系如附錄表8[5]所示。

由表8可見，美國8所高校有不少課程并不按傳統(tǒng)的課程體系構(gòu)建，而是突破縱向條狀分割，以橫向聯(lián)合方式構(gòu)建課程。所開設(shè)的課程并不專門專注于一個傳統(tǒng)課程，如表8中不少課程它們都涉及2門以上的傳統(tǒng)型課程。這樣設(shè)置的一門課程包含傳統(tǒng)的多門課程知識，知識構(gòu)成不再是單一的和割裂的，而是連通的、綜合的，為實際應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計建立了很好的知識架構(gòu)。而且，能將傳統(tǒng)課程內(nèi)容拆分到不同課程中，在不同課程中實現(xiàn)知識的層次遞進，從這點也可以看出，國外高校注重多課程學(xué)科交叉的特點。

表8 8校部分課程與傳統(tǒng)課程的關(guān)系

(續(xù)表8)

另外，國外高校將傳統(tǒng)課程內(nèi)容在不同的課程中分層遞進，可以將過深、過專的內(nèi)容分解到專業(yè)方向選修課中，這樣更容易在有限的時間內(nèi)真正落實寬口徑和重基礎(chǔ)的培養(yǎng)方案，也有利于學(xué)生對某一領(lǐng)域知識更深入牢固地掌握。國外高校重視通識教育以及注重學(xué)科之間的交叉融合的培養(yǎng)方式，目前在國內(nèi)高校培養(yǎng)中比較少見。

4 結(jié)語

本文調(diào)研了國內(nèi)外部分高校電氣專業(yè)通過ABET認證的電氣工程專業(yè)培養(yǎng)的情況，對國內(nèi)電氣專業(yè)通過ABET認證的部分高校從培養(yǎng)目標、課程體系、學(xué)分要求三方面進行了對比。在培養(yǎng)目標方面各校之間大同小異，課程體系方面各個高校所側(cè)重的專業(yè)核心課程要求不同，學(xué)分要求方面，國內(nèi)高校在學(xué)分要求方面差異較大。

從國外調(diào)研情況來看，國外與國內(nèi)最大的不同是專業(yè)的培養(yǎng)重視通識教育以及注重學(xué)科交叉融合，不少課程突破傳統(tǒng)縱向條裝狀分割，進行了知識的橫向聯(lián)合。雖然如此，但是由于國情和其他方面的客觀因素影響，我國高校的專業(yè)建設(shè)不可能完全照搬國外的培養(yǎng)方案模式，但是某些經(jīng)驗還是值得國內(nèi)高校借鑒的。國內(nèi)的高校目標是建設(shè)世界一流學(xué)科，為此吸收借鑒國外經(jīng)驗以更快達到國際水平是必要而任重道遠的。