基于工程教育專業認證的微電子專業教改實踐研究

董 越

工程教育專業認證在人才培養方面更加注重人才專業能力的提升，關注教育的產出結果。微電子專業作為一門技術性與實踐性較強的專業，在實際教學改革過程中，非常適合參考這一人才培養標準。基于此，微電子專業應以此為依據，加強教學改革，確保培養的專業人才更加符合工程教育專業認證的要求，如此才能真正推動我國人才走向世界，獲得其他國家的認可，并有一個更好的發展前景。

一、工程教育專業認證人才培養目標

2016年，國際工程聯盟大會經過正式表決，全票通過我國由《華盛頓協議》預備會員轉為正式會員。該協議最早是由英國、美國、加拿大等六個國家的民間工程專業團體于1989年發起成立，其成立目的是進一步推動工程技術專業全球化，能夠在世界范圍內形成統一的學歷教育以及專業資格的認證標準。在《華盛頓協議》中，工程教育專業認證標準采用了“產出教育導向”的原則，根據受教育者的個人潛能與綜合素質進行教學成果評價，并將推動受教育者在工程教育專業方面實現更好的發展作為認證目標。在工程教育專業實際的認證過程中，更注重教育的產出結果，即受教育者在學習過程中都有哪些收獲，習得了哪些能力。

二、工程教育專業認證背景下微電子專業教學改革方案

微電子專業作為一門新興電子信息類專業，在人才培養方面，既注重對學生理論基礎知識的講授，又注重對學生專業技能的培養，并且憑借自身的專業優勢，在實際培養過程中，更加尊重學生的個性化發展，同時兼顧共性教育的實施。學生在進行實際學習時，一般在大學前一年半的時間里，會進行通識課程以及基礎課程內容的學習，為后續微電子專業課程學習打下堅實的基礎。在后續的專業課程學習中，則由學生結合自己的愛好，自主選擇合適的專業學科內容進行學習，專注于學科內某專項領域內容的學習，實現個性化、專業化發展，讓學生未來成為一名能夠勝任較高專業技術水平工作的高素質工程技術人才。

在工程教育專業認證背景下，微電子專業在大學后兩年半的教學中要重新進行教學內容的修訂與完善。為了進一步提高學生的專業能力和素質，在改革過程中，要更加注重打牢學生的半導體技術知識基礎與數理基礎，引導學生掌握集成電路的設計方法[1]。具體的培養方案主要分為兩大部分內容：一是課內教育部分，二是課外創新創業課程內容。課內教育部分具體又分為兩大模塊：一是理論課程內容，主要包括一些通識課程內容、必修課程內容以及選修課程內容；二是實踐課程內容，主要以實驗教學、實訓教學等方式開展，除此之外，還涵蓋了畢業課程設計內容。課外創新創業課程包括三大部分內容：一是基本素質課程內容，主要包括職業生涯規劃、就業指導等，為學生就業、創業等提供理論支持；二是基本技能課程，通過集中培訓來培養學生的基本技能，除此之外，還包括引導學生如何正確創業，幫助學生規避創業過程中可能會出現的風險；三是科研以及創業實踐內容，主要包括學科競賽、科教協同項目等實踐性較強的教育內容。

在工程教育專業認證背景下制定上述微電子專業教學改革方案，既能夠幫助學生打牢專業基礎，同時又更加注重學生專業實踐技術能力的培養，引導學生未來能夠自主創新創業，切實有效地提升了學生的專業技術能力水平，非常符合工程教育專業認證對人才的培養要求。為了實現上述目標，在實際進行微電子專業教學改革時，需要搭建專業的教育教學支撐平臺。比如，學校除了需要配置常規課程的教學實驗室之外，還應該結合微電子專業實際的教學要求，建設IC 設計實驗室，并在此基礎上搭建集成電路測試平臺。同時在校園之外，還要為學生提供實習企業，引導學生將所學微電子專業技術知識應用于實踐場景之中。

在具體實踐方面，以廣西某高校為例，該高校在微電子專業教學改革過程中，為引導學生真正掌握相應的專業知識技術，有效提高學生的專業技術能力水平，以工程教育專業認證為導向，在校園內打造“漓江學堂”，為其他高校在微電子專業教學改革方面樹立了典范。例如，該高校在學生培養方面，更加注重學生創新能力的提升，并引導學生不斷進行創新學習實踐，顯著提高了學生的實踐能力[2]。同時引入了綜合實驗、課程競賽、虛擬仿真等全新的教學內容，提高了學生的學習體驗與學習效果。不僅如此，在學習成績評定方面，該校依據工程教育專業認證人才培養目標，沒有對成績評定次數進行限制，打破了應試教育的枷鎖，學生的學習成績完全由學生個人決定。除此之外，在課程教學模式上，該學校也進行了改革和創新。比如采用了混合式教學、學校協同教育的教學方式，同時在教學中引入虛擬仿真技術，從而顯著提升了學生的學習效果。該學校在微電子專業教學改革方面，還從學生終身教育以及課程認證等方面入手，開展了進一步的探索與實踐，成功吸引了多個高校加盟，在微電子專業教學改革方面起到了模范引領作用。

三、工程教育專業認證背景下微電子專業課程實用性教學改革

相較于傳統課程教學，在工程教育專業認證背景下，課程教學最大的變化便是實用性更強，使得學生在完成相應課程知識的學習后，能夠真正掌握一些專業的技術，滿足工程教育專業認證要求，且這些技術也能夠真正應用于實踐之中，滿足企業對崗位技術人才的真正需求。基于此，針對微電子專業課程改革工作的開展，首先需要聚焦于現有的傳統落后的課程內容，在原本課程內容的基礎上，引入一些專業性更強、實用性更高的課程內容，通過開展一系列教學改革措施，促使微電子專業的課程教學實用性得到顯著提升。

以現代模擬集成電路原理及應用課程為例，在早期，該課程還是一門選修課程，不同專業的學生都可以學習這門課程，教材與教學內容也相對較為老舊，主要涉及的內容為電流系統模塊的應用，且相應的應用介紹整體較為粗略，學生通過學習，只能夠簡單了解不同電路模塊系統的晶體管電路構成，并無法從中掌握一些具體的電路設計方法。這些內容非常適合非微電子專業的學生進行學習。但對于微電子專業的學生而言，整體內容相對較為淺薄，缺乏良好的實用性，不利于學生專業能力的提升，有悖于工程教育專業認證人才培養的目標。為了有效解決這一問題，可對該專業課程進行如下改革：采用《模擬CMOS 集成電路設計》 作為課程教材，該教材源自美國，內容專業，主要介紹了在實際進行電路芯片設計時，需要哪些器件，要用到哪些工藝等。同時，教材中還介紹了放大電路、帶隙基準電壓源、芯片功耗等諸多設計參數的優化。總之，該教材中的內容設置較為專業，非常適合應用于微電子專業的教學，同時也能豐富現代模擬集成電路原理及應用課程的教學內容，能夠有效培養學生的專業能力。這本從國外引入的優秀經典教材，更適合作為微電子專業的教材，其完全符合微電子專業人才培養的需要，滿足工程教育專業認證的要求。

通過采取上述改革措施，能夠有效激發微電子專業學生的學習積極性，同時由于很多課程內容有著較強的實用性，課堂上的學習氛圍也空前高漲，學生的探索欲望被激發出來，有效提高了課堂教學質量和水平。更為重要的是，通過上述改革措施，能夠顯著提升學生的專業技術能力，在畢業后，學生能夠具備更強的核心競爭力，在未來會有一個更加廣闊的職業發展空間[3]。

四、科教協同培養下的微電子專業基礎課程教學改革

從科教協同的視角來看待微電子專業課程教學改革，除了需要結合實際，做好人才培養方案的制定之外，還應從細節出發，針對相應的教學內容，做好基礎課程教學改革實踐的落實，從而打牢學生的專業技術基礎，為后續更先進的電子專業技術學習創造有利條件。

在當前，我國高等教育已經得到了廣泛的推廣與普及，高校學生的數量在不斷增加。與此同時，受應試教育的影響，很多學生的學習水平參差不齊。比如，有的學生在實際的學習過程中，依然過于依賴教師，創新和自主鉆研學習的能力較低，這顯然不利于學生綜合素養的提升，更不利于實現科教協同培養人才的目標。為有效解決這一問題，還需要從基礎課程教學入手，加強教學改革。例如，針對電路分析基礎課程，可以采用以下措施進行教學改革：首先，教師可以抓住信息化時代帶來的發展機遇，加強對各種信息技術的應用，為自身教學提供便利的同時，轉變學生被動學習的習慣，逐步培養學生自主學習能力，減少學生對教師的依賴。例如，教師可以建立班級微信群，在群中經常分享一些與電路分析相關的學習資料，及時為學生課下自主學習提供一定的幫助。學生在課下自主學習過程中遇到難題時，可以將難題發送到微信群，由群內學生集思廣益，共同解決，也可以發私信給教師，由教師給予一定的引導與幫助，更好地輔助學生完成自主學習。除了做好線上答疑之外，教師也可以總結學生日常在微信群中經常提到的問題，然后在每周固定的時間針對這些問題開展線下電路分析知識輔導教學，這種方式能夠有效提高教學的針對性。而在實際開展新課教學時，教師也可以通過微信群，向學生分享預習指南，還可以發布一些預習練習試題，讓學生自主檢驗預習成果。在完成章節教學后，教師可以在微信群中分享復習大綱，供學生在課下自主參考復習。除此之外，教師還可以安排一些課堂競賽趣味活動，引導學生參與進來，通過實踐活動，進一步鞏固學生的基礎課程學習成果。

針對微電子專業的課程教學改革，除了可以參考工程教育專業認證標準之外，還可以參考借鑒世界技能大賽標準，該大賽又被稱為“職業技能界的奧林匹克”，大賽的相關競技內容及標準代表著該領域職業技術的最高標準。與此同時，在微電子專業教學模式改革中，教師還可以在一體化課程改革的指導下，圍繞微電子專業課程的重點技術內容，從這些技術內容的具體職能、任務等方面入手，對世界技能大賽的各項標準進行整合，并進一步完成典型工作任務的提取，將其轉化為微電子專業課程的教學素材。在此基礎上，教師還可以依據世界技能大賽標準，做好微電子專業課程教材內容的改編，結合相關的典型工作任務，設置對應的任務模塊，每個任務模塊包括任務描述、任務準備、相關理論技術知識、任務實踐、任務評價五個欄目，成功融入了世界賽事的先進技能理念標準，更有利于微電子專業教學水平和育人質量的提升。

在工程教育專業認證背景下，為了進一步實現科教協同，在實際開展教學改革的過程中，加強學生創新創業培養也非常有必要。例如，針對微電子專業的創新創業課程教學實踐，高校可以制定針對性文件，引導高校學生與研究生導師簽訂科教協同協議，促使高校導師提高責任心，推動科教協同教育的實現。在這一過程中，高校學生需要積極參與研究生導師提供的科研課題，而研究生導師則需要為高校學生提供一定的科研經費，由微電子專業高校學生在完成科教協同任務后，結合其實際完成成果，可以直接替代課程作業或畢業設計。采用上述教學方式，本科生能夠與研究生導師一起參與前沿科研實踐，不僅能夠有效拓寬高校學生的眼界，還能豐富學生的科研經驗，真正實現高校科教協同育人，培養應用型人才。

總而言之，在工程教育專業認證背景下，對微電子專業的教學以及人才培養提出了更高的要求。因此高校需要嚴格按照工程教育專業認證人才培養理念，加強微電子專業的課程改革。要結合實際，制定相應的教學改革方案，同時提高對基礎課程教學改革的關注，落實相應教學改革措施，有效提高微電子專業人才培養質量。