מבוא: הנדסה מעבדות ו ABET הסמכה

מעבדות הנדסה הן הרבה יותר מאשר חדרים מלאים מכשירים וספסלים במבחן; הם משמשים כבסיס להוכיח שבו עקרונות תיאורטיים עומדים במציאות אמפירית.עבור מוסדות רודף הסמכה של מועצת ההסמכה להנדסה וטכנולוגיה (ABET), איכות ושילוב של חוויות מעבדה השפעה ישירה אם תוכנית מרוויחה ושומרת על מיומנויות הנדסיות רלוונטיות יותר הוא תקן הזהב עבור הנדסה בארה"ב והוא מוכר יותר ויותר ברחבי העולם, זה מבטיח כי הם מציעים מיומנויות מרכזי של פיתוח מקצועי, אבל מיומנויות ניהולית רק כדי לפתח מיומנויות ניהול יעיל.

הבנה טובה יותר הסמכה

הסמכה טובה היא תהליך מרצון, עמיתים-reviewed הערכה הנדסי, מחשוב, טכנולוגיה ותוכניות מדע יישומי. עבור תוכניות הנדסיות, הקריטריונים הנפוצים ביותר מוגדרים על ידי ועדת ההסמכה הנדסית (EAC) של ABET. קריטריונים אלה מכסים שמונה תחומים: תלמידים, מטרות חינוכיות, תוצאות סטודנטים, שיפור מתמשך, תוכנית לימודים, מתקנים ותמיכה מוסדית.

תוצאות הסטודנטים העילאיות הנוכחיות, המעודכנים במחזור ההסמכה של 2019-2020, הן שבע הצהרות רחבות (מספר 1 עד 7) הן כוללות: (1) יכולת לזהות, לגבש ולפתור בעיות הנדסיות מורכבות; (2) יכולת ליישם תכנון הנדסי; (3) יכולת לתקשר ביעילות; (4) יכולת לזהות את האחריות האתית והמקצועית; (5) יכולת לתפקד על קבוצות מרובות תחומיות; (6) יכולת לבצע ניסויים ולנתח נתונים ו- 7) ל- 7 תוצאות טכנולוגיות נכונות, ולאפשרות, כלומר, הן יעילות, הן יעילות ל- 4, ו- 4.

תהליך ההסמכה דורש תוכניות להגדיר, לתעד ולהעריך את התוצאות הללו על מחזור שיפור מתמשך.ראיות של הישגי התלמידים יכולות לבוא מבדיקות, פרויקטים עיצוביים, ביצועים בקורסים מעבדה, וצעדים ישירים אחרים מספקים מקור עשיר של ראיות כאלה כי הם מייצרים פריטים - דוחות עבודה, ניתוחי נתונים, ניתוחים, מחברות עיצוב ותצפיות - שניתן להשתמש בהם כדי להעריך תוצאות מרובות בו זמנית.

התפקיד של הנדסה מעבדות

מעבדות הנדסה הן עמוד השדרה המעשי של כל תכנית לימודים הנדסית.הם מציעים חוויות שלא ניתן לשכפל באולם הרצאות, כגון פתרון בעיות של מעגל לא תקין, לחטט חיישן, או התבוננות עקומת הלחץ של חומר באמצעות מכונה בדיקה אוניברסלית.פעילויות אלה על הידיים לפתח את האינטואיציה והשיפוט המגדירים מהנדס מוסמך.

שם מקור: Theoretical Knowledge

התוצאה של ABET 1 מבקשת תוכניות להבטיח שבוגרים יכולים לזהות, לגבש ולפתור בעיות הנדסיות מורכבות.מעבדות לכפות על התלמידים להתעמת עם הבלגן של מערכות אמיתיות - לאות, סובלנות, טעות אנושית, מגבלות ציוד - וליישם מודלים תיאורטיים כדי לחזות ולהסביר תוצאות.לדוגמה, במעבדה מכניקה נוזלית, התלמידים חייבים ליישב את שערי זרימת הדם עם משוואה של ברנולי תוך חיכוך חשבונאי להפסדים, משימה שמעמיקה את הבעיות שלהם, ולנתח את הניסויים בקפידה, כדי ניתוח בעיות מעבדה, אשר נועדו לספק.

עיצוב-בניין-Test Cycles ו-ABET Outcome 2

Outcome 2 מתמקד ביכולת ליישם תכנון הנדסי, כולל פתרונות פיתוח העונים על הצרכים המפורטים עם שיקול בריאות הציבור, בטיחות ורווחה. Laboratories הם אידיאליים עבור שילוב מחזורי תכנון-Build-test, שבו התלמידים חייבים לא רק לתכנן פתרון אלא גם לבנות, לבדוק, ואת זהר על בסיס נתונים ביצועים. במעבדה הנדסית, לדוגמה, סטודנטים עשויים לעצב בקר PID, ליישם אותו על בסיס נתונים פיזיים, ולאחר מכן תומך בתבנית ניהולית, כלומר, תכונות עבודה סטנדרטיות, כלומר, כלומר, כלומר, תכנות.

מיומנויות ניסיוניות ופרשנות נתונים (Outcome 6)

Outcome 6 קובע במפורש את היכולת לערוך ניסויים, לנתח ולפרש נתונים, ולהסיק מסקנות.זהו הלב של מדעי המעבדה המסורתית.תכניות הנדסה חייב להוכיח כי התלמידים הם בשפע בתכנון ניסיוני, איסוף נתונים, ניתוח סטטיסטי, והערכה אי הוודאות. מעבדות בכל רמה, החל מהצגת מעגלים לפרוייקטי קפיסטון בכירים, לתרום להתקדמות מובנת של מיומנויות אלה, לדוגמה, חומרים מעבדה עשויים לבצע בדיקות מעבדה, כדי לבחון את התכונות של מיומנויות מעבדה, לאחר שנה אחת, כדי לבדוק את התכונות של תוכנית הלימודים שלהם.

שיפור מתמיד של נתוני מעבדה

אחד מעקרונות הליבה של ABET הוא תהליך שיטתי של שיפור מתמשך, המכונה לעתים קרובות CQI (שיפור איכות מתמשך) מעבדות הם מקור עשיר של נתוני הערכה שניתן להאכיל בחזרה לשיפור התוכנית. ביצועי סטודנט על משימות מעבדה, שיעורי שגיאות בצוותים סופיים, ואפילו מגמות של ציוד יכול לחשוף פערים בהוראה, ידע מוקדם, או הקצאת משאבים. לדוגמה, אם תלמידים רבים במעבדה בכירה עם ניתוח מעבדה, עשויים להוסיף תוצאות סטנדרטיות של ניתוח מעבדה, כדי לפתח ניתוח מעבדה קצר.

Fostering Professional Skills (Outcomes 3, 4 ו-5)

בעוד שפרו-וס טכני הוא חיוני, ABET מצפה לבוגרים לתקשר ביעילות, להבין את האחריות האתית, ולתפקוד על צוותים.מעבדות הם מיקרוקוסמוס של תרגול מקצועי.סטודנטים לעתים קרובות לעבוד בזוגות או בקבוצות קטנות, הדורשים מהם להקצות משימות, לתקשר את הממצאים, ולפתור סכסוכים.מעבדות מעבדה.

תמיכה ב- Capstone and Design Project

חווית העיצוב של שיאה, בדרך כלל פרויקט הקפיטול הראשי, הוא לעתים קרובות מעבדה-רגישים התלמידים חייבים לשלב ידע ממגוון קורסים, לתכנן פתרון, לבנות או לדמות אותו, ולבדוק אותו. ABET דורש כי זה capstone מבוסס על הידע והכישורים שנרכשו במעבדות קדם-קורס, וכי הוא כולל סטנדרטים הנדסיים מתאימים ומגבלות מציאותיות.

שיטות הטובות ביותר לשילוב מעבדה בתכניות ABET-Accredited

כדי למקסם את התרומה של מעבדות להסמכה טובה, תוכניות צריך לאמץ גישה שיטתית לעיצוב מעבדה, תפעול, הערכה.הפרקטיקות הטובות הבאות נמשכות ממוסדות אשר שומרים בהצלחה הסמכה, כמו גם ממסמכים הדרכה משלהם.

פעילויות מעבדה אל זרים באופן משמעותי עם סטודנטים Outcomes

כל תרגיל מעבדה צריך להיות מיפוי ברור לתוצאות סטודנטיות או יותר טוב.יש לתעד את ההיערכות הזאת כמובן סינאבי, ידניים, והערכה rubrics. לדוגמה, מעבדה על beam de השתקפות יכול לכוון את התוצאה 1 ( ניסוח פרום) ותוצאה 6 (הפירוש של נתונים) תוכניות יכול ליצור מריצה מראה איפה כל תוצאה מוצג, מתורגל, להעריך, על פני כל הקורסים זה עוזר רק כדי להתחיל תוכניות הפעלה אחת.

השקעה בציוד מודרני ומשאבים וירטואליים

קריטריון מתקני ABET (Criterion 6) דורש כי כיתות, מעבדות וציוד מקושר יהיה מספיק כדי לתמוך מטרות חינוכיות ותוצאות.זה לא אומר שכל מעבדה חייבת להיות הציוד האחרון ברמה המסחרית; אלא, זה חייב להיות מתאים, בטוח, נשמר.עם זאת, נותן לתלמידים גישה למכשירים מודרניים ותוכנה (למשל, מעבדה חשובה, MATL, COMSOL, או תעשייתי) כדי להבטיח שימוש נכון של שיטות עבודה, במיוחד עבור בדיקות אבטחה וירטואליות, טיפוליות, טיפוליות, או שימוש מרחוק, טיפול מיידיות, כדי לבצע בדיקות אבטחה.

הפקולטה להדרכה ומדריכים במעבדה Pedagogy

הוראה יעילה במעבדה דורשת יותר ממומחיות טכנית; היא דורשת מיומנויות בלמידה פעילה, בטיחות, והערכה. הפקולטה צריכה לקבל הכשרה על איך להנחות למידה מבוססת חקירה, כיצד לפתח הריסות שלוכדות חשיבה מסדר גבוה יותר, וכיצד להקל על עבודת צוות ללא מתן פתרונות.בוגר עוזרי הוראה (TAs) לעתים קרובות לרוץ או קטעים מעבדה, כך הם זקוקים לציפיות ברורות, תוכניות, הדרכה סדירה תוכניות כי להשקיע בסדנאות למידה יותר טוב יותר, כמו "שיפור סגל" או "שיפור ויזואלי" (Aago" (שיפור ביצועים) יותר) או "שיפור ביצועים מתקדמים יותר" (מעבדה) עם ביצועים מתקדמים יותר) יותר טוב יותר," (Aagodiptual Reductions) יותר, שיפור ביצועים מתקדמים יותר) עם ביצועים מתקדמים יותר) עם ביצועים מתקדמים יותר ויזואליים) או ניתוח ביצועים מתקדמים יותר, שיפור מעבדה, שיפור ביצועים מתקדמים יותר," (שיפור ביצועים מתקדמים יותר, בדיקות מעבדה, שיפור ביצועים מתקדמים יותר, שיפור ביצועים מתקדמים יותר, או ניתוח ביצועים מתקדמים יותר, או ניתוח ביצועים מתקדמים יותר, או ניתוח ביצועים מתקדמים יותר, בדיקות מעבדה, בדיקות מעבדה, או ניתוח ביצועים מתקדמים יותר, בדיקות מעבדה, או ניתוח ביצועים מתקדמים יותר, ויזואליים) ויזואליים) ויזואליים) ויזואליים) ויזואליים, או

עידוד שיטות עבודה גבוהות: Open-Ended and Project-based Labs

בעוד שמעבדות בישול (שם סטודנטים עוקבים אחר הליך קבוע כדי לאמת תוצאה ידועה) יש מקום שלהם, הדגש של ABET על עיצוב ופתרון בעיות מעודד שינוי לקראת חוויות מעבדה פתוחות או מבוססות פרויקטים.במעבדה פתוחה, התלמידים מקבלים מטרה (למשל, תכנון מעגל שמגביר את הביצועים של 1V על ידי 100 בעוד שהוא מצמצם את הרעש), אך לא מחפש את ההתמחות הזאת, אלא גם את המעבדה, הוא חייב לפתח את המעבדה של מחקר אמיתי.

באופן קבוע Assess ועדכון ניסויי מעבדה

תוכניות מעבדה לא צריך להיות סטטי.המחזור של שיפור מתמשך של ABET דורש תוכניות לסגור את הלולאה: לאסוף נתונים, להעריך, ליישם שינויים, והערכה מחדש.עבור מעבדות, זה עשוי להיות סקירה כל שנתיים: האם הניסויים עדיין מלמדים מיומנויות נוכחיות?האם הכלים עדיין פונקציונליים?האם בדיקות הערכה סטודנטיות מסוימות הן מבלבלות או לא רלוונטיות? תוכניות יכול גם להשתמש באמצעים ישירים כגון preview / zes, דוחות מעבדה, אפילו סימולציות מיושנות, כולל בדיקות אלקטרו-אונדציות.

בטיחות אינסטלראט, אתיקה ופרקטיקה מקצועית

ABET דורש מהתלמידים להיות מוכנים לפרקטיקה הנדסית, הכוללת תהליכי בטיחות ומוסר מקצועי.מעבדות הן מקומות טבעיים ללמד ולהעריך את אלה. A בפועל הטוב ביותר הוא לדרוש כל תלמיד להשלים אוריינטציה בטיחות (לעתים קרובות באינטרנט) לפני הכניסה למעבדה, ולאחר מכן יש שאלה בטיחות או בדיקה כחלק מכל ניסוי.עבור אתיקה, פעילויות מעבדה יכול לכלול השתקפות: "איך היית מטפל במצב שבו נראה לך כמו ניסוי, אבל לא יכול גם לבדוק את התוצאות של 7 מעלות?"

מינוף התעשייה ושותפות הקהילה

מעבדות ניתן לחזק באמצעות שותפויות עם התעשייה, מעבדות לאומיות ומוסדות אחרים.לדוגמה, מעבדת בקרה עשויה להשתמש בציוד ממומן מחברת ייצור מקומית, או תוכנית הנדסה אזרחית עשויה לשתף פעולה עם מחלקת תחבורה לנתח נתונים של גשר אמיתי בעולם, שותפויות כאלה לעתים קרובות להוביל הרצאות אורח, פרויקטים של capstone ואפילו מתקנים משותפים.

מסקנה

מעבדות הנדסה הן הכרחיות בהשגת ושמירה על הסמכה טובה יותר.הם מספקים את הראיות קונקרטיות כי התלמידים יכולים ליישם ידע תיאורטי, לערוך ניסויים, פתרונות עיצוב, ותקשורת ביעילות. יותר חשוב, הם יוצרים סביבה שבה כישורים מקצועיים כמו עבודת צוות, אתיקה, ולמידה לאורך החיים מעובדים באמצעות תרגול ידיים.כפי שעדיף ממשיך לעדכן את הקריטריונים שלה כדי לשקף את הפרקטיקה הנדסית מתפתחת (למשל, שילוב נתונים וקיימות), יצטרכו להתאים באמת תוכניות הכשרה מתקדמת, אבל אימון מעבדה, אבל אימון יעיל, אבל אימון יעיל יותר, אבל אימון יעיל יותר, אבל אימון מעבדה, אבל יעיל יותר, בסופו של תהליכי מעבדה, בסופו של תהליכי הנדסה, בסופו של תהליכי ניתוח יעיל יותר, בסופו של דבר, הוא גם כן, הוא באמת, אבל שיפור יעיל יותר, אבל אימון יעיל יותר, מתאים, אבל שיפור יעיל יותר, אבל יעיל, בסופו של דבר, בסופו של דבר, אבל שיפור יעיל יותר, אופטימיזציה של דבר, כדי לשפר את המעבדות, כדי לשפר את המעבדות, עם שיטות עבודה במעבדה, אבל אימון יעיל, אבל אימון יעיל יותר, הוא באמת, אבל אימון מעבדה מתקדמת, אבל אימון יעיל, אבל אימון יעיל יותר, אבל אימון, אבל אימון יעיל יותר, כדי לשפר את המעבדות, אבל אימון יעיל יותר, כדי לשפר את המעבדות,

לקריאה נוספת, ראה את הקריטריונים והמשאבים הרשמיים של הערכת מעבדה:0 (הידועים ב-Acccreditation CriteriaFLT:1 ; איור נוסף על עיצוב מעבדה ניתן למצוא דרך FLT:2 American Society of Mechanical Engineers (ASME) משאבים חינוכיים FLT 3: ו-FLT:4IEEEEE הסמכת חומרים תמיכה LT5: