財團法人高等教育評鑑中心基金會  

 

工程設計教育與認證
文/顏家鈺
  中華工程教育學會副秘書長
  國立臺灣大學機械工程學系教授
  劉曼君
  中華工程教育學會國際關係處副處長兼辦公室主任

工程教育是專業學門教育,旨在培育未來的專業工程師。國際上皆以畢業生核心能力(graduate attributes)作為工程系所教學成效的指標,而其中又以「工程設計」(Engineering Design)為要項,主因在於專業工程師(Professional Engineer,即我國所稱之技師)的工作,一大部分是設計或設計有關的內容,與技士專責於技術層面的工作不同。

工程設計
為重要核心能力與認證條件

美國工程院(National Academy of Engineering)對「工程」一詞提出了相當精簡且優美的註解:Engineering is design under constraint。這定義指出,工程師的工作是設計,包括設計元件、系統、程序等,且是在經濟、商業、社會、政治、倫理等重重層面的限制下做「設計」,而這些「設計」旨在提升人類生活福祉。

在國際工程教育認證的過程中,工程設計是非常重要的一環。加拿大工程師協會(Engineers Canada)要求教授工程設計課程的教師,必須領有專業工程師執照。美國工程技術教育評議會(ABET)認證團在訪談教師的過程中,一般皆會請教各課程是否包括設計的成分。
 
工程設計的認證規範要求

IEET與先進國家同步,在工程設計上訂有明確規範。IEET要求畢業生在畢業時須具備設計的能力,包括設計實驗、設計工程系統、元件、程序的能力(IEET AC2004+ 3.1.2, 3.1.4),而學生在這些能力上所應達到的標準,則以各學系的教育目標為依歸。

美國ABET要求學生在畢業前,透過課程獲得相當程度的工程設計經驗,它認為工程設計課程主要的目的,在培育學生的創意力,且是透過開放性問題、發展及運用現代工程設計理論和工法、撰述設計問題、替代方案的考量、方案可行性的思考、生產過程、並行的工程設計及詳細的系統說明而養成。

我國工程設計教育的發展

我國工程相關學院自早期即著重學生創意設計能力的養成,例如清大動機系在系統動力學中提供學生材料費進行專題實作,而成品即成為後期實驗室的材料。近年來各校院多重視工程設計教育,臺大即有154門之多的工程設計相關課程,包括土木系的「創意與創新」、機械系的「設計與實作」和「創意與設計」、電機系的「科幻小說與科技創意」等。其他學校如逢甲的學生禮品店、臺北科技大學的創意工房、南榮科大的「專題創新設計與製作」課程等,皆是非常好的例子。簡而言之,我國工程教育非常注重培育及開發學生的創意能力。

教育部亦提供多項補助計畫,早期有補助電子教育、精密機械教育及光電教育的改革。另外,亦推動教學實驗室合併、課程輔導等。教育部的許多補助計畫後期轉變為專題競賽。產業界長年來亦扮演重要角色,例如贊助「臺灣機器人競賽」與「亞洲區DSP暨嵌入式系統應用競賽」等,皆展現政府及民間企業對提升學生設計能力的支持與輔導。

欲達國際標準 臺灣應持續改進

由上所述,我國工程系所多藉由專題課程或競賽培育學生工程設計的能力,至今成績斐然。在此同時,並非所有校院皆將專題列為大學部必修課程,且非所有學生皆參與專題競賽,故部分大學畢業生在工程設計上的能力恐將不足。雖然我國有相當高比例的大學生畢業後攻讀研究所,因此可在碩士階段補強此一項能力,但就國際標準而言,仍有加強的空間。我國可善用累積的優勢,借鏡他國經驗及發展趨勢,持續改進,以促進我國學生及畢業生的國際競爭力!

附註

此文為顏家鈺教授2008年9月3日於日本北海道舉辦之Network of Accreditation Bodies for Engineering Education Accreditation(NABEEA)年會上所發表的專題演講。

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