工程教育學(xué)習(xí)成果的評價與國際比較-對AHELO工程學(xué)測評的教育評價學(xué)考察

1、    工程教育學(xué)習(xí)成果的評價與國際比較對ahelo工程學(xué)測評的教育評價學(xué)考察    摘要：學(xué)生的學(xué)習(xí)成果是教育質(zhì)量評價的關(guān)鍵指標(biāo)。在高等教育國際化的背景下，學(xué)習(xí)成果評價及其國際比較尤為必要。經(jīng)合組織開展的ahelo項目是高等教育領(lǐng)域內(nèi)學(xué)習(xí)成果評價與比較的一次重要嘗試。ahelo的工程學(xué)測評參考了工程教育的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，特別關(guān)注畢業(yè)生的工程分析、設(shè)計與實踐能力。雖然ahelo的研究存在一定爭議，但值得人們反思和借鑒。關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)成果評價，高等工程教育，認(rèn)證，ahelo，國際比較本文是華中科技大學(xué)自主創(chuàng)新基金“非正式科學(xué)教育項目評估的理論與方法研究”(2014

2、ac014)的研究成果。一、引言進入新世紀(jì)以來，放眼至高等教育評估領(lǐng)域，高等教育的產(chǎn)出畢業(yè)生的學(xué)習(xí)成果及能力越來越受到關(guān)注。在質(zhì)量保障體系中，始終存在著兩種質(zhì)量測度工具：間接的過程測度以及直接的成果測度。前者關(guān)注機構(gòu)提供的教育活動以及學(xué)生自身的學(xué)習(xí)過程；后者則試圖直接對學(xué)生所學(xué)提供證據(jù)。正如消費者關(guān)心一件商品的最終質(zhì)量而不太關(guān)注它的設(shè)計與制造過程一樣，社會特別關(guān)注的并不是學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、投入以及主觀感受，而是畢業(yè)生在進入人才市場時“知道什么、會做什么”。從高校角度看，固然可以通過學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)與發(fā)展情況來判斷教育產(chǎn)出的質(zhì)量，但這類指標(biāo)具有較長的時間滯后性，且往往受到學(xué)校不能控制的其他因素影響

3、，因此，高校自身也需要通過學(xué)習(xí)成果評價來了解其畢業(yè)生是否在知識和能力上達到了質(zhì)量要求。從教育主管部門來看，學(xué)習(xí)成果的直接評價能提供有關(guān)培養(yǎng)質(zhì)量的信息，為發(fā)揮教育監(jiān)測、比較、問責(zé)等功能服務(wù)。對學(xué)生來說，評價“定義了實際上的課程”1，“指引了所有方面的學(xué)習(xí)行為”2，學(xué)生專注于學(xué)習(xí)他們認(rèn)為會被評價的東西?？傊?，學(xué)習(xí)成果評價至關(guān)重要。二、工程學(xué)的學(xué)習(xí)成果學(xué)習(xí)成果是對學(xué)生在一段時間的學(xué)習(xí)后知道什么、理解什么以及能夠展示什么的一種描述。3與基礎(chǔ)理科不同，工程學(xué)屬于應(yīng)用科學(xué)范疇，是科學(xué)與數(shù)學(xué)知識與人類社會的“接口”。工程師運用技術(shù)、科學(xué)以及數(shù)學(xué)知識，使用自然規(guī)律以及物質(zhì)資源來幫助設(shè)計材料、機械、設(shè)備、系統(tǒng)，

4、或執(zhí)行某一工作程序來達到期待的目標(biāo)。因此，工程學(xué)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果需要反映社會以及業(yè)界對于專業(yè)工程師與時俱進的要求。在工程教育領(lǐng)域中，教育認(rèn)證與教育改革和發(fā)展存在緊密的聯(lián)系。4因此，社會和業(yè)界對學(xué)習(xí)成果的要求主要體現(xiàn)于工程專業(yè)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中。表1展示了美國工程與科技認(rèn)證委員會(abet)以及歐洲認(rèn)證工程師組織(eur-ace)對于本科工程學(xué)專業(yè)畢業(yè)生期待學(xué)習(xí)成果的表述。這兩種認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)均受國際認(rèn)可，具有較高的權(quán)威性?？梢园l(fā)現(xiàn)，第一，期待的學(xué)習(xí)成果都可以分為幾大模塊，比如基本科學(xué)與工程學(xué)知識、工程設(shè)計能力、工程分析能力、工程實踐能力、通用技能等。第二，期待的學(xué)習(xí)成果均以泰勒式的動賓短語形式出現(xiàn)，充分體現(xiàn)

5、了工程教育需要以學(xué)生為中心，以能力培養(yǎng)為本位。第三，雖然期待的學(xué)習(xí)成果在次序和解讀程度上有差異，但總體上二者具有很高程度的兼容性。比如eur-ace的可遷移技能與abet的第4、7、6、8、9項具有類似性。這說明工程科技的國際社區(qū)對于本科畢業(yè)生的期待學(xué)習(xí)成果具有較高的一致性。表1 美歐工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)習(xí)成果表述abet工程學(xué)位認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)eur-ace工程學(xué)位認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)1.應(yīng)用數(shù)學(xué)、科學(xué)與工程學(xué)知識的能力；2.設(shè)計與實施實驗、分析和解釋數(shù)據(jù)的能力；3.在真實的約束條件下(經(jīng)濟、環(huán)境、社會、政治、道德、健康與安全、可制造性、可持續(xù)性)設(shè)計一個系統(tǒng)、部件或者流程來滿足需求的能力；4.在多學(xué)科團隊中

6、行使職能的能力；5.設(shè)別、表述和解決工程學(xué)問題的能力；6.對專業(yè)與倫理責(zé)任的理解力；7.有效溝通的能力；8.在全球化的、經(jīng)濟、環(huán)境以及社會情境中(接受)必要的通識教育以理解工程解決方案影響的能力；9.對終身學(xué)習(xí)需要的認(rèn)可以及參與終身學(xué)習(xí)的能力；10.有關(guān)熱點議題的知識；11.使用必要的技術(shù)、技能和現(xiàn)代工程學(xué)工具開展工程實踐的能力。1.知識與理解能力：對作為所學(xué)工程學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)的科學(xué)和數(shù)學(xué)原理的知識與理解；系統(tǒng)理解所學(xué)工程學(xué)專業(yè)的要點與概念；對所學(xué)工程學(xué)專業(yè)具有條理性的知識，包括專業(yè)的前沿；對工程學(xué)更廣的多學(xué)科背景具有意識；2.工程分析能力：應(yīng)用知識和理解以及既定方法來識別、表述和解決工程學(xué)問題；

7、應(yīng)用知識和理解去分析工程產(chǎn)品、流程和方法的能力；選擇和應(yīng)用相關(guān)分析與建模方法的能力；3.工程設(shè)計能力：應(yīng)用知識和理解來設(shè)計以滿足特定需求的能力；對設(shè)計方法的理解以及應(yīng)用能力；4.研究能力：搜尋文獻、使用數(shù)據(jù)庫以及其他信息來源的能力；設(shè)計和實施恰當(dāng)?shù)膶嶒?、解釋?shù)據(jù)和做出結(jié)論的能力；工作坊和實驗室技能；5.工程實踐能力：選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備、工具及方法的能力；將理論和實踐聯(lián)系起來解決工程問題的能力；對技術(shù)和方法的理解力，包括它們的局限性；對工程實踐非技術(shù)影響的意識；6.可遷移技能：作為個人以及團隊成員有效行使職能；使用多種方法與工程社區(qū)以及社會的成員有效溝通；對工程實踐有關(guān)的健康、安全與法律議題以及責(zé)任

8、的意識，意識到工程解決方案對社會和環(huán)境的影響，堅守工程實踐的專業(yè)倫理、責(zé)任以及規(guī)范；對工程管理和工商實踐的意識，比如風(fēng)險與變化管理，理解其局限性；對終身學(xué)習(xí)需要的認(rèn)可以及參與終身學(xué)習(xí)的能力。資料來源：oecd(2011)。5三、學(xué)習(xí)成果的評價與比較教育評價是根據(jù)具體的教育目標(biāo)，在課程教學(xué)的某個階段，系統(tǒng)地收集學(xué)生的學(xué)習(xí)成果并解釋結(jié)果的過程。6然而，前述認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)習(xí)成果一般是粗線條的。從教育評價學(xué)的角度看，這些學(xué)習(xí)成果屬于抽象程度最高的總體目標(biāo)(educational goals)層次，還不能直接對之評價，需要從中有所選擇。待評價學(xué)習(xí)成果的選擇需要遵循知識與能力“點線結(jié)合”的原則，一方面需要

9、對基本的工程學(xué)知識有所關(guān)照，同時更需要考慮到畢業(yè)生應(yīng)該具有的綜合能力。學(xué)習(xí)成果的國際比較需要統(tǒng)一的評價工具和標(biāo)準(zhǔn)化的實施與計分過程，具有高度的專業(yè)性?；A(chǔ)教育領(lǐng)域內(nèi)的“國際學(xué)生評價項目”(pisa)、高等教育領(lǐng)域的“大學(xué)學(xué)習(xí)評價項目”(cla)均為國際比較的成功案例。這些項目均使用遵循嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化的評價任務(wù)以及規(guī)范的計分過程來實現(xiàn)比較功能。目前，對本科工程學(xué)學(xué)習(xí)成果的評價主要通過課程考試、綜合考試、畢業(yè)論文/設(shè)計等形式開展，分別對應(yīng)的是階段性、綜合性、以及實踐性的學(xué)習(xí)成果。這三種評價形式的共同特點是由高?；蛘哒f院系主導(dǎo)，不同機構(gòu)之間無法直接比較，更不用提國際比較了。在高等教育日益國際化的背景下，

10、這種狀態(tài)亟待改進。四、ahelo的評價框架經(jīng)合組織(oecd)發(fā)起的高等教育學(xué)習(xí)成果評價(ahelo)項目在評價及國際比較兩方面做了有益的嘗試。ahelo旨在跨越不同文化、背景、語言、機構(gòu)和學(xué)位項目的范圍內(nèi)尋求有效且可信的方法來測量本科生的能力(competence)。ahelo最初被視為“高等教育領(lǐng)域的pisa”，目前已完成可行性研究。在工程學(xué)領(lǐng)域中，選取的是土木工程專業(yè)。其主要原因在于土木工程是一種在不同的文化背景中具有高度共通性的學(xué)科專業(yè)。盡管各國的具體環(huán)境、實踐限制和職業(yè)要求可能有所差異，但基本的土木工程學(xué)是高度同質(zhì)化的，對工程設(shè)計的要求也具有類似的標(biāo)準(zhǔn)。ahelo將工程學(xué)能力定義為運

11、用基本科學(xué)/工程科學(xué)知識、工程過程和通用技能來解決問題的能力(見圖1)。工程學(xué)能力指的是處理這些問題來提高生活質(zhì)量、滿足社會需求、增強社會競爭力和商業(yè)成功的能力。這一能力評價框架的設(shè)計來自于經(jīng)合組織委托的國際專家的通力合作和數(shù)次迭代?？蚣軈⒖剂饲笆鯽bet與eur-ace等權(quán)威性的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。圖1 ahelo工程學(xué)評價框架：關(guān)鍵構(gòu)成7真實的工程學(xué)問題一定是嵌入在情境中的，因此評估框架要涉及問題可能出現(xiàn)的情境(圖1虛線上)。工程師遇到的問題情境多種多樣，比如環(huán)境保護、建筑工地、排水系統(tǒng)等等。ahelo在評價工程學(xué)過程能力時盡可能地將情境多樣化、真實化、具體化。在評價框架中，被評價的關(guān)鍵能力(圖1虛

12、線下)包括三種：基本科學(xué)與工程科學(xué)、工程學(xué)過程以及通用技能。由于非工程學(xué)的通用技能是ahelo通用技能評價框架的聚焦點，對應(yīng)有專門的國際比較項目，因此在工程學(xué)評價框架中沒有涉及(圖1右下斜體)。表2展示了對于各種關(guān)鍵能力的具體構(gòu)成表述，這是結(jié)合土木工程專業(yè)對學(xué)習(xí)成果的操作化。從評價框架中可以發(fā)現(xiàn)，ahelo聚焦于評價“學(xué)科內(nèi)容之上”的能力。換言之，ahelo并不試圖評價學(xué)生在每個課程模塊中所學(xué)到的事實性知識，而是把評價的重點放在學(xué)生能否在新的情境中應(yīng)用所學(xué)知識以及獲取的能力來解決實際問題。這一方面是因為國際比較中要盡可能避免被測領(lǐng)域的異質(zhì)性，另一方面是因為事實性知識已經(jīng)在各學(xué)年課程考試中得到了

13、評價，但各國都缺乏對于工程學(xué)畢業(yè)生能否“像工程師一樣思考”的職業(yè)能力的評價。表2 工程學(xué)評價框架中關(guān)鍵能力的構(gòu)成基本科學(xué)/工程科學(xué)展示在工程學(xué)分支基礎(chǔ)上對科學(xué)原理和數(shù)學(xué)原理的認(rèn)識和理解能力；展示對所學(xué)工程學(xué)分支的關(guān)鍵知識點和概念的系統(tǒng)認(rèn)識的能力；展示對所學(xué)工程學(xué)分支(包括前沿問題)全面系統(tǒng)認(rèn)識的能力。主要包括下述板塊：材料與建筑、結(jié)構(gòu)工程、地質(zhì)技術(shù)工程、水力工程、城鄉(xiāng)規(guī)劃等。工程分析能力使用已有方法，運用知識和理解能力來識別、形成及解決工程學(xué)問題的能力；運用知識和理解能力來分析工程產(chǎn)品，流程和方法的能力；選擇及運用相關(guān)分析方法和建模方法的能力；進行文獻搜索，使用數(shù)據(jù)庫及其他信息來源的能力；設(shè)計

14、并進行適當(dāng)實驗，解釋數(shù)據(jù)及得出結(jié)論的能力；展示工作坊和實驗技巧的能力。工程設(shè)計能力運用知識和理解能力來開發(fā)新設(shè)計以滿足特定需求的能力；展示對設(shè)計方法論的理解能力和運用能力。工程實踐能力選擇和使用恰當(dāng)?shù)牟牧?、設(shè)備和工具的能力；結(jié)合理論與實踐以解決工程問題的能力；展示對可應(yīng)用的技術(shù)和方法及其局限性的認(rèn)識能力；展示對工程實踐的非技術(shù)涵義的理解能力，及對職業(yè)道德、責(zé)任和規(guī)范的堅守；展示對健康、安全和法律問題、責(zé)任在全球、經(jīng)濟、社會和環(huán)境背景中工程實踐影響的理解能力；展示對項目管理和商業(yè)實踐的理解能力，如風(fēng)險管理和變化管理，及對其局限性的意識。工程通用技能運用不同方法同工程學(xué)社區(qū)及社會進行有效交流的能力

15、；展示工程學(xué)的多學(xué)科背景意識的能力。資料來源：ahelo consortium(2011)。8五、評價任務(wù)的設(shè)計與分析學(xué)習(xí)具有層次性，不同層次的學(xué)習(xí)成果需要恰當(dāng)?shù)脑u價任務(wù)才能與之匹配。ahelo對于基本科學(xué)/工程科學(xué)模塊，采用的是傳統(tǒng)的“選擇反應(yīng)任務(wù)”(即選擇題)來評價。而對于三項工程過程能力，采用的是“建構(gòu)反應(yīng)任務(wù)”(即簡答題)來評價。這主要是因為選擇題更加適應(yīng)對于事實性知識的記憶能力和概念性知識的理解能力的評價，比如對知識的回憶和再認(rèn)、對概念從一種抽象形式到另一種抽象形式的轉(zhuǎn)化、對分類的歸屬、對概念的舉例等等。對于程序性知識的運用能力，如果只要求學(xué)生簡單地執(zhí)行某種技能和算法來解決某一熟悉的任務(wù)，并得出預(yù)先決定的答案，選擇題也可以勝任評價；但如果要求學(xué)生運用一個程序來