WK1：對适用于本學科的自然科學有系統的、以理論為基礎的理解，并對相關的社會科學有認識。

1）"相關"是指"在本學科的工程問題需要的範圍内"。

2）"認識"小于"知識"，大于"熟識"或"熟悉"。一個針對"社會科學"的實施例子可以用來區分"知識"和"意識"的使用：将社會科學選修課限制在與本學科相關的課程庫中。對于認識來說，證據可能是每個學生都成功完成了這些選修課。對于知識的展示（如果需要的話），這些課程應該是必修課，高等院校必須展示主要學科知識學習的額外學生作品。

3）這一行可以被認為是"支持性科學"的一行。物理學（作為一門自然科學）支持電子工程和機械工程。同樣，（作為社會科學）社會學和心理學可以支持計算機和工業工程；經濟支持所有傳統工程學科。

WK2：基于概念的數學、數字分析和數據分析、統計以及計算機和信息科學的形式方面，以支持适用于本學科的具體研究和建模。

數據分析，有時被建議定義為分析原始數據的科學，因此不是獨立的學科。建議增加"數據分析"的小字。

WK3：系統的、基于理論的工程學科所需的工程基礎知識的表述。

WK4：工程專業知識，為工程學科中公認的實踐領域提供理論框架和知識體系；很多内容處于學科的前沿。

WK5：包括有效利用資源、最小化廢物和環境影響、整個生命周期成本、資源再利用、淨零碳和類似概念的知識，支持實踐領域的工程設計和操作。

有一種反複出現的觀點認為，列舉限制了範圍，要求最好用一般的術語來說明，把選擇權留給課程設計者。在這裡，與設計相關的知識是科目，而設計是主要的工程活動。那些明确列出的與設計相關的内容是在我們的考查中被廣泛提及的内容。

WK6：工程學科實踐領域的工程實踐（技術）知識。

WK7：工程在社會中的作用的知識，以及在工程實踐中發現的問題：諸如工程師對公共安全和可持續發展的職業責任。

1）增加"可持續發展"并在腳注中提及聯合國可持續發展目标，是為了确保工程項目在其課程中關注可持續發展問題時，是在聯合國可持續發展目标的框架内進行的；即使他們的學科隻是與其中的某些目标有切身的關系。

2）有效的實施在很大程度上取決于具體的學科：考慮到化學和計算機工程，差異是很容易想象的。

WK8：參與本學科當前研究文獻中的具體知識；認識到批判性思維和創造性方法的力量，以評估新問題。

1）批判性思維和創造性方法可能不是知識要素，它們可能更多地被算作是"态度"。它們很難教，但課程可以幫助學生獲得它們。

2）"意識"比"知識"要少，比"熟識"或"熟悉"要多。

3）實施的例子：

i)在每項作業中鼓勵獨特的解決方案，推廣它們。ii)每年給"最有創意的頂點設計"頒獎。iii)在每個主要的學生作業中加入批判性思維和創造力的評估項目。這可能有助于懷疑論者知道，大學教授經常要判斷他們為之寫推薦信的每個學生的"創造力"。

WK9：倫理态度，包容的行為。了解對職業倫理、責任和工程實踐規範的承諾。積極意識到因種族、性别、年齡、身體能力等原因而産生的多樣性，并相互理解和尊重，以及包容性的态度。

1）作為一種性情或态度，倫理（專業或不專業）和包容是同一類的。

2）多樣性的需要是在"意識"層面上，而不是在知識層面上，因為教育過程中的教學手段比在工作場所的教學手段更為有限。

WA1工程知識：運用數學、自然科學、計算和工程基礎知識以及WK1至WK4中規定的工程專業知識，制定複雜工程問題的解決方案。

1）誠然，"知識"的每一個組成部分都需要在4年的課程中包括一些完整的學期課程（通常，許多課程在前兩年）。一些工程認證标準（EAC）規定，必須有30個學期的學分（大約相當于總共10門課程）才能同時滿足數學和自然科學。

2）這裡增加的"計算"（"知識行"）與下面第5行的"工具使用"不同，本處是指"計算基礎知識"，包括"算法、數值分析、基本優化方法"，以适合該學科的為準。

WA2問題分析：利用數學、自然科學和工程科學的第一原理，識别、制定、研究并分析複雜的工程問題，得出有根據的結論，對可持續發展進行整體考慮。(WK1至WK4)

1）這裡出現的"研究"一詞不應該被過度解釋。它隻是要求學生學會如何掌握與具體問題相關的教科書文獻中積累的知識。

2）可持續發展考慮的部分可以通過在頂點設計經驗中的實施來獲得，如下一行所示。然而，這還不夠。可持續發展的結果也必須在問題定義和問題分析階段加以考慮。為了能夠做到這一點，學生必須首先意識到這些考慮因素是什麼，并學習如何識别那些與分析中的具體問題相關的考慮因素。

WA3設計/開發解決方案：為複雜的工程問題設計創造性的解決方案，并設計系統、部件或流程，以滿足确定的需求，同時适當考慮公共健康和安全、整個生命周期的成本、淨零碳以及資源、文化、社會和環境因素。(WK5)

1）解決方案是否是一個設計解決方案，是由它所解決的問題來區分的：i)這個問題是不完全定義的，不能用演繹法來解決，需要一個創新的或創造性的方法；ii)這個問題允許不同的、同樣可以接受的解決方案。

2）許多EAC要求，在最後一年開設一門頂點設計課程（通常長達兩個學期），并規定所解決的設計問題必須要求在課程的前幾年獲得的技能和知識。

3）這裡的"适當的考慮"不是指設計規格，它可能已經存在于問題定義中。這指的是所提出的解決方案與環境和社會的互動所産生的環境要求。

4）一些高校提出了可能的考慮因素的清單，作為頂點設計項目的組成部分，以保證解決方案考慮到這些因素的一個适當的子集。在這個清單中提到聯合國可持續發展目标，或者直接在此基礎上形成一個清單，這可能是一個好的做法。

WA4研究：使用研究方法對複雜的工程問題和系統進行研究，包括基于研究的知識、設計實驗、分析和解釋數據，以及綜合信息以提供有效結論。(WK8)

1）許多EAC給出了"複雜問題"的詳細定義。主要任務是劃定其邊界，使其與技術專家或技術人員領域的那種問題區分開來。

2）這裡的"研究方法"包括學習如何找出關于某個具體問題的已知信息（對于四年制課程來說，比這更多的東西都是不現實的）。

3）"實驗設計"的教學顯然取決于工程學科的情況。計算機工程中的"尋找代碼中的錯誤"，機械工程中的"測量彈性"，電氣工程中的"通過測量确定帶寬"，等等。"設計"一詞必須由一個學生（或一組學生）單獨設計出适合的實驗。

4)實驗的設計、數據的分析和解釋、信息的綜合都是研究的方法，可以作為合适的課程的一部分來實施，而不是開設單獨的課程。

WA5工具的使用：創造、選擇、應用适當的技術、資源以及現代工程和信息技術工具，包括預測和建模，認識其局限性，以解決複雜的工程問題。(WK2和WK6)

1）要求是能夠從最近（現代）技術提供的工具中選擇和應用适當的工具；并且，在無法選擇時，能夠創造一個工具，因為現有的工具都不能滿足當前的需要。

2）不僅要求學生面對需要選擇工具的問題，而且還要面對一些需要創造新工具的問題。期待一個全面的創造（一個新的軟件）是不現實的；給現有的軟件增加一個功能，綜合兩個單獨可用的工具，改變現有的模型（從線性到非線性，從時變到慢時變，從多項式到指數等等），都是可以在四年的課程中引入的例子。

WA6工程師與世界：分析和評估可持續發展的成果，社會、經濟、可持續性和健康與安全、法律和環境在解決複雜工

程問題中的影響。(WK1,WK5,WK7)

1）如上所述，這一要求可以通過在頂點設計經驗中的實施而部分獲得。然而，這還不夠。在問題定義和問題分析階段也必須考慮可持續發展的結果。(這就是為什麼必須為它單獨劃出一行的原因。)

2）知識概況的第1、5、7行指出了如何将這個要求的基礎納入課程。

3）對社會科學的認識是達到這一要求的一個要求。在課程中實施的一個例子是将社會科學選修課限制在與該學科相關的有限課程庫中。（社會學和心理學可以支持計算機和工業工程；經濟學支持所有傳統的工程學科，等等）。

4）在某些學科中，可能有必要在這一行中為某一具體方面專門開設一門完整的3學期學分的課程。例如，化學工程中的健康和安全等等。）否則，在每個主要的學生分析和設計工作中遵守這些方面就足夠了。

WA7倫理：運用倫理原則，緻力于職業倫理工程實踐和規範；并遵守相關的國家和國際法律。表現出理解多元化和包

容性的必要性（WK9）

1）這一行關于理解和實踐倫理。增加的内容是詳細說明倫理規範包括哪些方面。"态度"在很大程度上是倫理的一部分。團隊工作是很重要的一個例子。

2）如果開設專門的倫理課程是不可行的，那麼在課程中實施這一要求的最佳方式是設計一些案例作為适當課程的一部分。

3）展示作為一種"态度"的實施例子，"關于非歧視的工作場所倫理問題"，可以設計一到兩個（這樣的）案例研究。

4）職業倫理不僅僅是"不在産品的規格上作弊"，它更全面，包括這一行中所指出的所有方面。不過為了強調，這些方面還是被列出來了。

WA8個人和協作的團隊工作：在多元化和包容性的團隊中，以及多學科、遠程和分布式的環境中，作為個人、成員或

領導有效地發揮作用。(WK9)

1）在行标題中加入"協作"，是為了表明一群有或沒有領導但有不同技能的學生聚在一起完成一個項目。許多人認為，僅僅是"團隊"并不說明這一點。

2）該要求中的"包容"一詞引起了人們的注意，即團隊成員必須學會與不同背景和不同學習水平的個人一起協作，等等。課程中的一個實施方案是在學生中随機組成任何實驗室或項目團隊，這是一個原則。

3）團隊合作要求，特别是多學科合作，是任何工程學科實施的主要挑戰，不僅要實現，而且在開始後要維持。然而，這幾乎是每個工程師的雇主在"必須的清單"上最重要的一個要求。

4）"遠程和分布式設置"的部分在去年顯然已經獲得了重要性。然而，人們一緻認為，這并不是這種暫時狀态的結果，它将繼續成為任何團體共同工作的主要環境。因此，學生必須學會适應它。一個實施的例子可能是（另外）要求将學生的會議或演講也傳送給觀衆，并對其效果進行評估。

WA9溝通：在複雜的工程活動中與工程界和整個社會進行有效和包容的溝通，包括撰寫和理解有效的報告和設計文件，并進行有效的介紹；考慮到文化、語言和學習差異。

1）這一要求有許多重要的組成部分，其中一些在上一版本中已經明确提到，如"給予和接受明确的指示"。選擇取決于一個由頭腦中的具體情景形成的優先事項清單。目前的優先事項是在"報告和文件"和"語言和學習差異"。

2）實施時要求每個學生不僅要寫一份全面的報告，做一次正式的演講，在教育期間至少面對一次不同的聽衆，而且所有這些活動都要由教師使用适當的績效标準進行評估，并向學生提供反饋，而且"重複"是一個可行的選擇。

WA10項目管理和财務：應用對工程管理原則和經濟決策的知識和理解，并将其應用于自己的工作，作為團隊的成員和領導者，管理項目和多學科環境。

許多EACs通過加入一門必修課或選修課來實現這一要求，盡管這既不充分也不必要。正确的實施方案在很大程度上取決于工程學科以及項目的教育目标。一個可能的解決方案是把頂點設計經驗設計成一個主要的合作項目，這需要管理和經濟層面。

WA11持續的終身學習：認識到需要并

有準備和能力從事：i)獨立和終身學習ii)适應新技術和新興技術，以及iii)在最廣泛的技術變革背景下進行批判性思考。(WK8）

1）現在指的是學習的連貫性。

2）批判性思維可以被理解為"積極的、邏輯的和質疑的接受事實或信念的過程"。

3）對(i)和(ii)的一個實施例子：學生參加(并可提交其證明)一到兩節課或研讨會，在其中聽取與專業和知識界接觸的重要性，從知識和标準中學習，以及這在工程生涯中如何有助于适應性和進步。

4）教授批判性思維可能是困難的。但是，它是可以學習的。在課程中實施的一個例子可能是在任何綜合學生作業的評價标準中增加一個項目，以評估學生在做出假設和決定時是否應用了質疑和邏輯過程。

知識深度的要求

WP1：如果沒有WK3、WK4、WK5、WK6或WK8中的一個或多個深入工程知識，就無法解決這個問題，因為這樣可以采用基于基本原理的第一原理分析方法。

沖突範圍的要求

WP2：涉及廣泛的或沖突的技術和非技術問題（如倫理、可持續性、法律、政治、經濟、社會），并考慮未來的要求。

分析深度的要求

WP3：沒有明顯的解決方案，需要抽象思維、創造性和獨創性。在分析中制定出合适的模型。

對問題的熟悉程度

WP4：涉及不常遇到的問題或新問題。

适用法規的範圍

WP5：專業工程的标準和規範中沒有包括的問題。

利益相關者參與的程度和相互沖突的要求

WP6：涉及跨工程學科和其他領域的合作，以及具有廣泛不同需求的不同利益相關者群體

相互依賴性

WP7：解決許多部件或子問題高層次問題，這些問題可能需要一個系統方法。