碳中和背景下電子信息工程專業(yè)課程體系構(gòu)建研究

0 引言

2020年9月，習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表重要講話時宣布：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。”在此背景下，2021年7月，教育部印發(fā)《高等學(xué)校碳中和科技創(chuàng)新行動計劃》，強調(diào)要引導(dǎo)高校為做好碳達峰、碳中和工作提供科技支撐和人才保障，明確規(guī)劃了加快碳零排關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，不斷深化校地合作，開展碳中和科技領(lǐng)域高水平人才聯(lián)合培養(yǎng)和科學(xué)研究。電子信息產(chǎn)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性支柱產(chǎn)業(yè)，針對碳中和背景下對電子信息人才培養(yǎng)的新要求，高校迫切需要結(jié)合綠色新興科技產(chǎn)業(yè)的具體需求，開展電子信息工程專業(yè)課程體系構(gòu)建，從人才培養(yǎng)方案著手，加快碳中和理念與現(xiàn)有課程的融合，優(yōu)化實習(xí)實訓(xùn)內(nèi)容，加強師資隊伍建設(shè)，同時構(gòu)建多元化評價體系。

1碳中和背景下電子信息工程專業(yè)課程體系建設(shè)的育人目標(biāo)

電子信息工程專業(yè)旨在培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德、智、體、美、勞全面發(fā)展，具有良好的社會道德和職業(yè)道德，較高的文化素養(yǎng)、敬業(yè)精神和社會責(zé)任感，以及良好的心理素質(zhì)與團隊協(xié)作精神，掌握電子信息工程專業(yè)的基本理論、基本知識和基本技能以及現(xiàn)代電子信息基本原理和技術(shù)，具有較強的參與設(shè)計和研究能力、綜合應(yīng)用和創(chuàng)新能力，能在電子信息領(lǐng)域從事智能信息處理、智能控制應(yīng)用和電子設(shè)備與信息系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用和集成等方面工作的高素質(zhì)工程人才。碳中和背景下電子信息工程專業(yè)課程體系建設(shè)的育人目標(biāo)包括如下三點。

1. 1 知識傳授目標(biāo)

掌握碳中和背景下綠色電子技術(shù)研發(fā)所需的電路分析、信號處理、通信系統(tǒng)、新能源技術(shù)和智能電網(wǎng)等相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識，并深入理解如何應(yīng)用于節(jié)能減碳的工程實踐；具備可再生能源與電子信息工程的交叉學(xué)科領(lǐng)域基礎(chǔ)知識。

1.2 能力培養(yǎng)目標(biāo)

具有縝密的綜合分析能力、較強的工程設(shè)計能力和創(chuàng)新能力，能夠獨立解決電子信息技術(shù)方面的復(fù)雜工程問題；能夠綜合社會、環(huán)境、能耗、安全、經(jīng)濟成本、可持續(xù)發(fā)展等因素作出合理決策；具備跨學(xué)科合作的能力，能夠與環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的人才共同工作，提出多學(xué)科融合的解決方案。

1.3 價值塑造目標(biāo)

弘揚社會主義核心價值觀，強化民族自豪感、家國情懷和文化自信；具有強烈的社會責(zé)任感和行業(yè)使命感；增強綠色低碳、安全環(huán)保等工程意識，提升創(chuàng)新意識，踐行工匠精神；樹立節(jié)能減排、綠色發(fā)展的碳中和理念。

2碳中和背景下電子信息工程專業(yè)課程體系的構(gòu)建

電子信息工程專業(yè)人才應(yīng)具有從事智能信息處理和智能控制應(yīng)用及相關(guān)領(lǐng)域所需的扎實的數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)與專業(yè)知識，可以綜合運用這些知識解決相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，并能夠理解和評價電子信息工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。碳中和背景下，電子信息工程專業(yè)課程體系的構(gòu)建如圖1所示。

2.1碳中和發(fā)展理念融入公共課程

碳中和背景下，電子信息工程專業(yè)應(yīng)將低碳綠色發(fā)展理念融入公共基礎(chǔ)課。例如：在思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)課程中引入與碳排放相關(guān)的法律法規(guī)，如《中華人民共和國環(huán)境保護法》《中華人民共和國節(jié)約能源法》等，并解讀國內(nèi)外碳排放交易制度及相關(guān)政策，讓學(xué)生了解企業(yè)和社會在碳減排方面的法律責(zé)任；在形勢與政策課程中增加碳中和的背景和內(nèi)涵，包括氣候變化的影響和減少碳排放的意義等教學(xué)內(nèi)容；在職業(yè)生涯規(guī)劃與就業(yè)指導(dǎo)課程中強調(diào)環(huán)境保護意識，培養(yǎng)學(xué)生在職業(yè)生涯中遵循綠色原則的習(xí)慣，并講解企業(yè)在碳排放報告、碳交易等方面的責(zé)任與義務(wù)，加強學(xué)生對企業(yè)社會責(zé)任的理解；在勞動教育課程中組織學(xué)生參與社區(qū)或?qū)W校的節(jié)能減排志愿服務(wù)活動（如推廣節(jié)能電器使用、組織廢品分類回收等），并積極開展與碳中和相關(guān)的科普宣傳活動（如舉辦節(jié)能減排講座、綠色電子產(chǎn)品展覽等），增強公眾對環(huán)保的認(rèn)識。

2.2碳中和核心技術(shù)融入專業(yè)課程

為了將碳中和核心技術(shù)融入電子信息工程專業(yè)課程，高校需要采取一系列綜合性措施，從課程內(nèi)容更新、教學(xué)方法改革、產(chǎn)學(xué)研合作等多方面展開，全方位地促進學(xué)生對碳中和技術(shù)的理解與應(yīng)用。

首先，優(yōu)化專業(yè)課程體系，在原有課程基礎(chǔ)上增設(shè)與碳中和技術(shù)緊密相關(guān)的模塊（如智能電網(wǎng)技術(shù)、可再生能源系統(tǒng)控制等），確保學(xué)生能夠掌握碳中和領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)；同時，在傳統(tǒng)的電子電路設(shè)計、計算機網(wǎng)絡(luò)、通信原理等課程中嵌入碳中和技術(shù)相關(guān)內(nèi)容（如低功耗設(shè)計原則、綠色計算等），使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時提升節(jié)能減排的意識與技能。

其次，強化實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，建立專門的低碳技術(shù)實驗室，配備先進的節(jié)能減排設(shè)備（如高效電源管理芯片、太陽能光伏組件等）[，讓學(xué)生通過實驗操作深入了解節(jié)能減排技術(shù)的實際應(yīng)用；推動產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，促進技術(shù)創(chuàng)新，設(shè)立校企聯(lián)合實驗室，與行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)共建研發(fā)中心，聚焦智能電網(wǎng)、能源管理系統(tǒng)等技術(shù)的研發(fā)，為學(xué)生提供參與實際項目的機會，并通過支持學(xué)生參與科研項目（如國家重點研發(fā)計劃中的節(jié)能減排專項），推動科研反哺教學(xué)；搭建成果轉(zhuǎn)化平臺，助力學(xué)生將研究成果轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用（如開發(fā)新型節(jié)能產(chǎn)品、提供碳排放監(jiān)測服務(wù)等）。

2.3碳中和勞動教育融入實習(xí)實訓(xùn)

碳中和背景下，將勞動教育融入電子信息工程專業(yè)的實習(xí)實訓(xùn)，不僅能夠促進學(xué)生強化節(jié)能減排的實踐能力，還能增強他們的環(huán)保意識和社會責(zé)任感。為此，需要從優(yōu)化實習(xí)實訓(xùn)內(nèi)容、強化實踐平臺建設(shè)、推進產(chǎn)學(xué)研深度融合等多個方面入手，具體舉措包括如下兩點。

首先，在實習(xí)實訓(xùn)內(nèi)容的優(yōu)化方面，設(shè)計以碳中和為主題的實習(xí)項目，如智能電網(wǎng)建設(shè)、可再生能源系統(tǒng)的安裝調(diào)試與運維管理、低功耗設(shè)計與測試等[2]，讓學(xué)生在實踐中掌握分布式能源系統(tǒng)、儲能技術(shù)、智能電網(wǎng)運行管理等關(guān)鍵技術(shù)。同時，更新實訓(xùn)課程模塊，增加綠色通信技術(shù)、智能能源管理系統(tǒng)等內(nèi)容，通過模擬仿真讓學(xué)生設(shè)計并實現(xiàn)一套優(yōu)化能源分配、提高能源利用效率的智能管理系統(tǒng)，從而加深對節(jié)能減排技術(shù)的理解和應(yīng)用。

其次，在實踐平臺建設(shè)方面，加大實習(xí)實訓(xùn)硬件投入，配備高效的節(jié)能減排設(shè)備（如高效電源管理芯片、太陽能光伏組件等），為學(xué)生提供動手操作的平臺；開發(fā)虛擬仿真平臺，讓學(xué)生在模擬環(huán)境中進行智能電網(wǎng)的運行管理和故障診斷練習(xí)；與綠色科技產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)合作，共建實習(xí)實訓(xùn)基地，讓學(xué)生親身體驗節(jié)能減排技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用，并參與企業(yè)的真實項目，體驗從需求分析到項目交付的完整流程，真正實現(xiàn)結(jié)合碳中和理念的勞動教育深度融入專業(yè)實習(xí)實訓(xùn)。

2.4碳中和人才需求融入師資培養(yǎng)

面對碳中和背景下社會對電子信息工程人才的新需求，應(yīng)加強專業(yè)師資隊伍建設(shè)，可以將選拔與培養(yǎng)、科研創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化，以及教師職業(yè)發(fā)展與評價作為切入點，全面強化師資培養(yǎng)。

首先，在師資隊伍選拔與培養(yǎng)方面，要注重引進具有碳中和技術(shù)研究背景或在節(jié)能減排領(lǐng)域有一定成果的高層次人才，特別是在智能電網(wǎng)、可再生能源系統(tǒng)控制等方面有豐富經(jīng)驗的專家，并積極引進來自國外知名高校或研究機構(gòu)的外籍教師，特別是在碳中和研究領(lǐng)域有影響力的學(xué)者。同時，定期組織現(xiàn)有教師參加國內(nèi)外的專業(yè)培訓(xùn)，學(xué)習(xí)最新的碳中和技術(shù)知識，并鼓勵教師參加國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議，與其他領(lǐng)域的專家交流心得，開闊學(xué)術(shù)視野。

其次，在促進科研創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化方面，加強校企合作，與行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)共建研發(fā)中心，聚焦碳中和技術(shù)研發(fā)，并為教師提供充足的科研經(jīng)費支持，鼓勵他們承擔(dān)國家級或省部級科研項目，特別是節(jié)能減排方面的研究課題；建立成果轉(zhuǎn)化平臺，幫助教師將研究成果轉(zhuǎn)化落地，并為教師提供創(chuàng)業(yè)孵化服務(wù)。

最后，在優(yōu)化教師職業(yè)發(fā)展與評價機制方面，鼓勵每位教師制定個人職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，明確自身在碳中和技術(shù)領(lǐng)域的研究方向和發(fā)展目標(biāo)；建立多元化晉升通道，除了傳統(tǒng)的職稱晉升外，還可以設(shè)置針對科研成果、技術(shù)創(chuàng)新等方面的特別獎勵；采用多元化評價體系，除了常規(guī)的教學(xué)質(zhì)量和科研成果評價外，還應(yīng)包括技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化等方面的評價，并為表現(xiàn)優(yōu)秀的教師提供額外的激勵措施，如優(yōu)先推薦出國進修、參與重大項目等。

通過實施以上綜合措施，可以有效提升教師隊伍的整體素質(zhì)，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識和開拓精神，為實現(xiàn)碳中和目標(biāo)貢獻力量。

3融合碳中和理念的電子信息工程專業(yè)課程評價體系研究

融合碳中和理念的電子信息工程專業(yè)課程評價體系研究有助于課程建設(shè)的不斷修正、完善。為了確保學(xué)生能夠掌握節(jié)能減排的核心技術(shù)，并具備相應(yīng)的創(chuàng)新能力和環(huán)保意識，需要從確立評價目標(biāo)、設(shè)計評價指標(biāo)和制定評價標(biāo)準(zhǔn)等方面著手，全面構(gòu)建一個科學(xué)合理的評價體系，如圖2所示。

3.1 評價目標(biāo)的確立

在確立評價目標(biāo)方面，需要明確評估學(xué)生對碳中和技術(shù)及相關(guān)基礎(chǔ)知識的掌握程度，考查學(xué)生能否將所學(xué)知識應(yīng)用于節(jié)能減排的實際工程問題解決中，檢驗學(xué)生在低碳技術(shù)實驗室中的動手能力和解決問題的能力；評價學(xué)生是否能夠在設(shè)計項目中體現(xiàn)創(chuàng)新思維，如開發(fā)新型節(jié)能產(chǎn)品、設(shè)計低碳方案等；評估學(xué)生是否具備履行社會責(zé)任的意識，特別是在節(jié)能減排方面的貢獻；評估學(xué)生是否具有較強的環(huán)保意識，是否能夠在日常生活中踐行低碳生活方式等[3]。

3.2 評價指標(biāo)的設(shè)計

在設(shè)計評價指標(biāo)方面，需要涵蓋學(xué)習(xí)成果評價、實踐能力評價、創(chuàng)新能力評價和社會責(zé)任與環(huán)保意識評價等多個維度。在學(xué)習(xí)成果評價中，可以通過閉卷考試、開卷考核、在線測驗等多種形式考核學(xué)生對碳中和技術(shù)知識的掌握情況，并通過作業(yè)完成情況、研究報告撰寫質(zhì)量來評價學(xué)生對課程內(nèi)容的理解程度；在實踐能力評價中，可以通過項目報告、成果演示、團隊匯報等方式評價學(xué)生在項目設(shè)計中的實踐能力，并通過項目展示會的形式讓學(xué)生展示自己在節(jié)能減排項目中的成果，并接受師生評審；在創(chuàng)新能力評價中，鼓勵學(xué)生開展碳中和技術(shù)相關(guān)的創(chuàng)新作品設(shè)計，并通過作品展示來評價其創(chuàng)新能力，同時記錄學(xué)生在各類與節(jié)能減排相關(guān)競賽中的獲獎情況，作為創(chuàng)新能力評價的部分依據(jù)；在社會責(zé)任與環(huán)保意識評價中，組織學(xué)生參與環(huán)保相關(guān)的志愿服務(wù)活動，對其參與度和貢獻度進行評價，并通過小組討論的方式了解學(xué)生對于節(jié)能減排的看法與建議，評價其社會責(zé)任感和環(huán)保意識。

圖2融合碳中和理念的電子信息工程專業(yè)課程評價體系

3.3 評價標(biāo)準(zhǔn)的制定

在制定評價標(biāo)準(zhǔn)方面，需要針對每一項評價指標(biāo)制定詳細(xì)的評分細(xì)則，以便客觀公正地評價學(xué)生的表現(xiàn)。根據(jù)不同的評價目標(biāo)，合理設(shè)置各項評價指標(biāo)的權(quán)重比例，確保評價結(jié)果能夠全面反映學(xué)生的真實狀況。在實施評價過程中，結(jié)合自我評價、同伴互評、教師評價等多種方式，確保評價結(jié)果的全面性和客觀性，并定期向?qū)W生反饋評價結(jié)果，鼓勵學(xué)生根據(jù)反饋信息進行自我反思與改進。

4結(jié)束語

在碳中和背景下，構(gòu)建電子信息工程專業(yè)課程體系的目標(biāo)在于培養(yǎng)具備電子信息技術(shù)、節(jié)能減排技術(shù)、創(chuàng)新能力和環(huán)保意識的卓越型人才。為此，課程體系的構(gòu)建需要優(yōu)化課程模塊，在公共課程中融入節(jié)能減排的理念，在專業(yè)課程中新增與碳中和技術(shù)密切相關(guān)的模塊，同時更新傳統(tǒng)專業(yè)課程內(nèi)容，引入低碳技術(shù)和綠色通信技術(shù)；強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，建立低碳技術(shù)實驗室，配備先進的節(jié)能減排設(shè)備，讓學(xué)生在實踐操作中鞏固專業(yè)知識，并通過校企合作設(shè)立實習(xí)實訓(xùn)基地，讓學(xué)生深入開展節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用；加強師資隊伍建設(shè)，引進和培養(yǎng)具有碳中和技術(shù)背景的教師，并通過技術(shù)培訓(xùn)等方式提升現(xiàn)有教師的專業(yè)水平；建立多元化評價體系，不僅要考核學(xué)生的理論知識和實踐能力，還應(yīng)評價其創(chuàng)新能力、社會責(zé)任感與環(huán)保意識。總之，要將碳中和理念深度融入電子信息工程專業(yè)課程體系，助力學(xué)生個人職業(yè)發(fā)展，同時為我國乃至全球的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。

5 參考文獻

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