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致力永續發展之全球工程教育標準與能力建構宣言
文/劉曼君
  中華工程教育學會認證委員會副執行長

隨著2020年第一道曙光出現,全球人類也邁入新紀元。此時此刻的我們正享受著科技進步帶給我們無比優越的物質生活環境,但在此同時,人類對於這個地球的責任也更加迫切。繼聯合國於2000年發佈了「千禧年發展目標」(The Millennium Development Goals,簡稱MDGs)後,世界領袖們再於2015年9月25日,假聯合國成立70週年之際,齊聚於聯合國紐約總部,舉行「聯合國發展高峰會」,基於「千禧年發展目標」未能達成的部份,發佈了《翻轉我們的世界:2030年永續發展方針》。這份方針提出了所有國家都面臨的問題,並規劃出17項永續發展目標(Sustainable Development Goals,簡稱SDGs)。過去這5年多來,全球各地產官學界紛紛積極擘劃及執行與這17項永續發展目標相關的方案,而在這其中,工程專業人才扮演了關鍵角色。工程教育界當然也對這17項發展目標耳熟能詳,但此時此刻的我們面對的責任和挑戰更大,該如何培育新世代所需的人才?

聯合國永續發展目標

2019年的世界工程師大會(World Engineers Convention,簡稱WEC)於11月於澳洲墨爾本召開,會議上澳洲首都特區(Australian Capital Territory)的首席工程師Adrian Piani說「若要達成聯合國的永續發展目標,世界必須尋求工程師的幫助」,而世界工程組織聯盟(World Federation of Engineering Organizations,簡稱WFEO)主席Marlene Kanga博士(亦是前任澳洲工程師協會的理事長)更是說道,「聯合國的17項永續發展目標,每一項都需要工程師!」

聯合國2030年永續發展方針的17項SDGs為:1.終結貧窮、2.終結飢餓、3.健全生活品質、4.優質教育、5.性別平權、6.潔淨水資源、7.人人可負擔的永續能源、8.良好工作及經濟成長、9.工業化、創新及基礎建設、10.消彌不平等、11.永續城鄉、12.負責任的生產消費循環、13.氣候變遷對策、14.海洋生態、15.陸域生態、16.公平、正義與和平、17.全球夥伴關係。藉由努力達成這些目標,我們對人類、對地球負起責任!

WFEOIEA促進永續發展之全球工程教育標準與能力建構宣言

從工程教育目的在培育未來工程專業人才的角度,這是個國界╱邊界不再是議題的新世代。也因此,國際移動力是國際工程教育訴求的目標,而這也正是國際工程聯盟(International Engineering Alliance,簡稱IEA)中三個教育協定及四個工程師協定簽訂的宗旨。這三個教育協定分別是華盛頓協定(Washington Accord)、Sydney Accord及Dublin Accord;四個工程師協定是APEC Engineer、International Professional Engineers Agreement、International Engineering Technologists Agreement及International Engineering Technicians Agreement。IEET是華盛頓協定及雪梨協定的會員。藉由其下各協定的運作,IEA是國際間工程教育及工程師職能標準的標竿組織。近年IEA也積極並密切與其他重要的工程組織建立合作關係,其中最關鍵的變是世界工程組織聯盟(World Federation of Engineering Organizations,簡稱WFEO)。

WFEO成立於1968年,比WA簽訂的時間早近30年,其會員組織代表了近100個經濟體(也包括了近3,000萬工程師),許多也是IEA的會員,我國是由中國工程師學會代表參加。WFEO和聯合國教科文組織(UNESCO)有正式合作關係。

IEA及WFEO考量到以下層面:

1.聯合國的2030年永續發展方針及17項永續發展目標係以整合系統化角度,兼顧了經濟成長、社會進步及環境保護等面向,來看待世界未來的發展;

2.要達成聯合國永續發展目標,工程師及工程是關鍵。無論是在已開發或開發中國家,都需要工程師來創造及運用科技及系統來達成每一項目標;

3.而許多工程專業組織其實也意識到,當今工程專業人才其實缺乏必要的能力來克服永續發展的挑戰。

就以上考量,IEA及WFEO共同提出下列宣言:

1.認定IEA目前的核心能力架構(Graduate Attributes Framework)是為國際工程教育標準;

2.IEA與WFEO會定期檢視並調整工程教育標準以確保符合新科技、新領域、新教學法之需求,並擁抱當代價值觀如永續發展、多元觀點、包容及專業倫理;

3.藉由能力建構的相關工作,例如輔導及培訓來支援及協助開發有意願的國家教育制度,以加強IEA協定對全球的影響;

4.支持建構工程教育認證制度及組織;

5.藉由能力建構工作來支持工程師組織以彼此認可工程師學歷及專業資格;

6.支援國家、區域及全球性的工程師登記制度並與政府合作來管理工程師以確保在其職涯中執業品質;

7.促進工程師之國際移動力。

身為國際工程教育的指標組織,IEA與WFEO集合工程師的專業能量,來為達成17項永續目標共同努力。

「變」的力量和身為工程師的意義

常言道,唯一不變的就是變。聯合國的永續目標雖寄望於解決當今世界發展過程中因不平衡與不平等造成的問題,但伴隨著這些既有問題,還有一個更棘手的參數,那就是「改變」。時代在變、科技在變、人類期待在變、價值觀在變⋯這些變化還有加速的現象,未來的世界已經難以預測,相對的工程師的能力也要改變。哪些能力是當今和未來所需要的?和過去所著重的能力有何不同?我們該培育學生哪些能力以幫助他們勝任未來的世界和環境?我們該如何培育那些能力?這些都是工程教育界急迫的課題。

在WEC大會上,澳洲學者Felicity Furey指出「創造力」和「適應力」將會是未來工程師的重要關鍵能力,畢竟工程問題只有更加複雜,我們所面對的系統只有更多,工程師必須能意識到他們所設計的解決方案會有哪些和多大的影響。因此,未來的工程師若只具備過去教育模式所重視的邏輯思考解決問題能力是不夠的,當今和未來的工程師必須具備解決「複雜的工程問題」能力,而這也正呼應到華盛頓協定對畢業生能力的標準。世界經濟論壇(World Economic Forum,簡稱WEF)過去10年也是認定「解決複雜問題」(Complex Problem Solving)是產業界最迫切需求的能力。

要能解決複雜工程問題絕對必須具備許多專家都談到的批判性思考能力,也就是要具備能思考問題的能力。科技和技術只是工具,幫助思考的工具,不能也不應該被視為解決方案。透過培育學生批判性思考能力,我們也在教育學生思考身為工程師的意義和價值。

IEA要求的畢業生核心能力

身為建設國際工程教育標準的指標性組織,IEA自2009年起即制定有一套環繞在「解決實際問題(Real Problem)」的12項核心能力指標。唯有透過讓學生嘗試解決問題,且必需是「實際的問題」,我們才能有機會培育他們具備能在未來環境和世界稱職的工程師能力。IEA所要求的12項能力是:1.運用工程知識的能力;2.分析問題的能力;3.設計解決方案的能力;4.調查分析的能力;5.使用現代工具的能力;6.工程師和社會;7.環境和永續;8.工程倫理;9.獨立和團隊合作的能力;10.溝通的能力;11.計畫管理的能力;12.終身學習的能力。

這些能力的檢驗是華盛頓協定與雪梨協定的會員,包括IEET,認證過程中的重點。各項能力看似各自獨立,但其實都環繞在解決問題,依照華盛頓協定要求畢業生須具備「解決複雜工程問題」的能力,這些其他面向的能力必須能對應上。IEET之所以於2014年開始推動整合性實務課程Capstone,目的就在於讓學生能透過此課程,練習解決複雜工程問題,以取得能勝任未來環境的能力。

Capstone課程整合學生過去所學,嘗試解決問題

在工程教育及工程教育認證過程中,我們常強調培育學生工程設計(Engineering Design)的能力,其實就是去讓學生練習產生解決方案的過程,這通常包括:「定義」問題、「確認」限制性因素(如時間、經費、材料等)、「集思」可能的解決方案、「選擇」最有潛力的解決方案、「製造」原型、「測試」及「評估」原型、「修改」原型、「溝通」解決方案等。對工程師而言,這是非常重要的過程,不僅有技術面也是態度面的訓練,如此一來,我們培育的學生才能為未來環境所用。

這些「設計」的過程就是Capstone課程的精隨。IEET自2014年起即要求參與認證的學士班/四技班學程必須有Capstone課程,目的就在呼應學者專家們所呼籲的未來的世界需要能進行批判性、能整合思考的工程專業人才。過去的教育模式太片段,課程與課程間的銜接與關聯性不夠。藉由Capstone課程,讓學生整合過去各個面向所學,甚至還整合一些過去教育比較欠缺的軟性教育,如溝通及表達、團隊合作、專案管理、專業倫理、終身學習等能力。透過解決問題的過程,讓學生回顧所學,不僅能因此理解相關課程的目的,也讓學生趁畢業前將比較弱的地方補起來。經過這樣的過程,當學生畢業後進入職場,也才較容易適應,較能夠勝任,也才較能發揮工程師該有的責任。

3月4日世界工程日

在2019年WEC會議上,WEFO的主席Marlene Kanga博士宣布在聯合國教科文組織的支持下,自2020年起,3月4日將是「世界工程日」。這個重要的里程碑是彰顯工程及工程師對人類文明的影響與貢獻。我們正在邁向達成聯合國17項永續發展目標的路上,相信這工作不是2030年即可完成,人類發展和地球永續是世世代代工程師肩負一生的使命!

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