碳中和背景下電子信息工程專業課程體系構建研究

0 引言

2020年9月，習近平主席在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上發表重要講話時宣布：“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年前實現碳中和。”在此背景下，2021年7月，教育部印發《高等學校碳中和科技創新行動計劃》，強調要引導高校為做好碳達峰、碳中和工作提供科技支撐和人才保障，明確規劃了加快碳零排關鍵技術攻關，不斷深化校地合作，開展碳中和科技領域高水平人才聯合培養和科學研究。電子信息產業是我國國民經濟的戰略性、基礎性和先導性支柱產業，針對碳中和背景下對電子信息人才培養的新要求，高校迫切需要結合綠色新興科技產業的具體需求，開展電子信息工程專業課程體系構建，從人才培養方案著手，加快碳中和理念與現有課程的融合，優化實習實訓內容，加強師資隊伍建設，同時構建多元化評價體系。

1碳中和背景下電子信息工程專業課程體系建設的育人目標

電子信息工程專業旨在培養適應社會主義現代化建設需要，德、智、體、美、勞全面發展，具有良好的社會道德和職業道德，較高的文化素養、敬業精神和社會責任感，以及良好的心理素質與團隊協作精神，掌握電子信息工程專業的基本理論、基本知識和基本技能以及現代電子信息基本原理和技術，具有較強的參與設計和研究能力、綜合應用和創新能力，能在電子信息領域從事智能信息處理、智能控制應用和電子設備與信息系統設計、開發、應用和集成等方面工作的高素質工程人才。碳中和背景下電子信息工程專業課程體系建設的育人目標包括如下三點。

1. 1 知識傳授目標

掌握碳中和背景下綠色電子技術研發所需的電路分析、信號處理、通信系統、新能源技術和智能電網等相關領域的專業知識，并深入理解如何應用于節能減碳的工程實踐；具備可再生能源與電子信息工程的交叉學科領域基礎知識。

1.2 能力培養目標

具有縝密的綜合分析能力、較強的工程設計能力和創新能力，能夠獨立解決電子信息技術方面的復雜工程問題；能夠綜合社會、環境、能耗、安全、經濟成本、可持續發展等因素作出合理決策；具備跨學科合作的能力，能夠與環境科學、材料科學等領域的人才共同工作，提出多學科融合的解決方案。

1.3 價值塑造目標

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；具有強烈的社會責任感和行業使命感；增強綠色低碳、安全環保等工程意識，提升創新意識，踐行工匠精神；樹立節能減排、綠色發展的碳中和理念。

2碳中和背景下電子信息工程專業課程體系的構建

電子信息工程專業人才應具有從事智能信息處理和智能控制應用及相關領域所需的扎實的數學、自然科學、工程基礎與專業知識，可以綜合運用這些知識解決相關領域的復雜工程問題，并能夠理解和評價電子信息工程實踐對環境、社會可持續發展的影響。碳中和背景下，電子信息工程專業課程體系的構建如圖1所示。

2.1碳中和發展理念融入公共課程

碳中和背景下，電子信息工程專業應將低碳綠色發展理念融入公共基礎課。例如：在思想道德修養與法律基礎課程中引入與碳排放相關的法律法規，如《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國節約能源法》等，并解讀國內外碳排放交易制度及相關政策，讓學生了解企業和社會在碳減排方面的法律責任；在形勢與政策課程中增加碳中和的背景和內涵，包括氣候變化的影響和減少碳排放的意義等教學內容；在職業生涯規劃與就業指導課程中強調環境保護意識，培養學生在職業生涯中遵循綠色原則的習慣，并講解企業在碳排放報告、碳交易等方面的責任與義務，加強學生對企業社會責任的理解；在勞動教育課程中組織學生參與社區或學校的節能減排志愿服務活動（如推廣節能電器使用、組織廢品分類回收等），并積極開展與碳中和相關的科普宣傳活動（如舉辦節能減排講座、綠色電子產品展覽等），增強公眾對環保的認識。

2.2碳中和核心技術融入專業課程

為了將碳中和核心技術融入電子信息工程專業課程，高校需要采取一系列綜合性措施，從課程內容更新、教學方法改革、產學研合作等多方面展開，全方位地促進學生對碳中和技術的理解與應用。

首先，優化專業課程體系，在原有課程基礎上增設與碳中和技術緊密相關的模塊（如智能電網技術、可再生能源系統控制等），確保學生能夠掌握碳中和領域的關鍵技術；同時，在傳統的電子電路設計、計算機網絡、通信原理等課程中嵌入碳中和技術相關內容（如低功耗設計原則、綠色計算等），使學生在學習專業知識的同時提升節能減排的意識與技能。

其次，強化實驗教學環節，建立專門的低碳技術實驗室，配備先進的節能減排設備（如高效電源管理芯片、太陽能光伏組件等）[，讓學生通過實驗操作深入了解節能減排技術的實際應用；推動產學研結合，促進技術創新，設立校企聯合實驗室，與行業內領先企業共建研發中心，聚焦智能電網、能源管理系統等技術的研發，為學生提供參與實際項目的機會，并通過支持學生參與科研項目（如國家重點研發計劃中的節能減排專項），推動科研反哺教學；搭建成果轉化平臺，助力學生將研究成果轉化為實際應用（如開發新型節能產品、提供碳排放監測服務等）。

2.3碳中和勞動教育融入實習實訓

碳中和背景下，將勞動教育融入電子信息工程專業的實習實訓，不僅能夠促進學生強化節能減排的實踐能力，還能增強他們的環保意識和社會責任感。為此，需要從優化實習實訓內容、強化實踐平臺建設、推進產學研深度融合等多個方面入手，具體舉措包括如下兩點。

首先，在實習實訓內容的優化方面，設計以碳中和為主題的實習項目，如智能電網建設、可再生能源系統的安裝調試與運維管理、低功耗設計與測試等[2]，讓學生在實踐中掌握分布式能源系統、儲能技術、智能電網運行管理等關鍵技術。同時，更新實訓課程模塊，增加綠色通信技術、智能能源管理系統等內容，通過模擬仿真讓學生設計并實現一套優化能源分配、提高能源利用效率的智能管理系統，從而加深對節能減排技術的理解和應用。

其次，在實踐平臺建設方面，加大實習實訓硬件投入，配備高效的節能減排設備（如高效電源管理芯片、太陽能光伏組件等），為學生提供動手操作的平臺；開發虛擬仿真平臺，讓學生在模擬環境中進行智能電網的運行管理和故障診斷練習；與綠色科技產業相關企業合作，共建實習實訓基地，讓學生親身體驗節能減排技術在實際生產中的應用，并參與企業的真實項目，體驗從需求分析到項目交付的完整流程，真正實現結合碳中和理念的勞動教育深度融入專業實習實訓。

2.4碳中和人才需求融入師資培養

面對碳中和背景下社會對電子信息工程人才的新需求，應加強專業師資隊伍建設，可以將選拔與培養、科研創新與成果轉化，以及教師職業發展與評價作為切入點，全面強化師資培養。

首先，在師資隊伍選拔與培養方面，要注重引進具有碳中和技術研究背景或在節能減排領域有一定成果的高層次人才，特別是在智能電網、可再生能源系統控制等方面有豐富經驗的專家，并積極引進來自國外知名高校或研究機構的外籍教師，特別是在碳中和研究領域有影響力的學者。同時，定期組織現有教師參加國內外的專業培訓，學習最新的碳中和技術知識，并鼓勵教師參加國內外學術會議，與其他領域的專家交流心得，開闊學術視野。

其次，在促進科研創新與成果轉化方面，加強校企合作，與行業內領先企業共建研發中心，聚焦碳中和技術研發，并為教師提供充足的科研經費支持，鼓勵他們承擔國家級或省部級科研項目，特別是節能減排方面的研究課題；建立成果轉化平臺，幫助教師將研究成果轉化落地，并為教師提供創業孵化服務。

最后，在優化教師職業發展與評價機制方面，鼓勵每位教師制定個人職業發展規劃，明確自身在碳中和技術領域的研究方向和發展目標；建立多元化晉升通道，除了傳統的職稱晉升外，還可以設置針對科研成果、技術創新等方面的特別獎勵；采用多元化評價體系，除了常規的教學質量和科研成果評價外，還應包括技術創新、成果轉化等方面的評價，并為表現優秀的教師提供額外的激勵措施，如優先推薦出國進修、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，激發他們的創新意識和開拓精神，為實現碳中和目標貢獻力量。

3融合碳中和理念的電子信息工程專業課程評價體系研究

融合碳中和理念的電子信息工程專業課程評價體系研究有助于課程建設的不斷修正、完善。為了確保學生能夠掌握節能減排的核心技術，并具備相應的創新能力和環保意識，需要從確立評價目標、設計評價指標和制定評價標準等方面著手，全面構建一個科學合理的評價體系，如圖2所示。

3.1 評價目標的確立

在確立評價目標方面，需要明確評估學生對碳中和技術及相關基礎知識的掌握程度，考查學生能否將所學知識應用于節能減排的實際工程問題解決中，檢驗學生在低碳技術實驗室中的動手能力和解決問題的能力；評價學生是否能夠在設計項目中體現創新思維，如開發新型節能產品、設計低碳方案等；評估學生是否具備履行社會責任的意識，特別是在節能減排方面的貢獻；評估學生是否具有較強的環保意識，是否能夠在日常生活中踐行低碳生活方式等[3]。

3.2 評價指標的設計

在設計評價指標方面，需要涵蓋學習成果評價、實踐能力評價、創新能力評價和社會責任與環保意識評價等多個維度。在學習成果評價中，可以通過閉卷考試、開卷考核、在線測驗等多種形式考核學生對碳中和技術知識的掌握情況，并通過作業完成情況、研究報告撰寫質量來評價學生對課程內容的理解程度；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生在項目設計中的實踐能力，并通過項目展示會的形式讓學生展示自己在節能減排項目中的成果，并接受師生評審；在創新能力評價中，鼓勵學生開展碳中和技術相關的創新作品設計，并通過作品展示來評價其創新能力，同時記錄學生在各類與節能減排相關競賽中的獲獎情況，作為創新能力評價的部分依據；在社會責任與環保意識評價中，組織學生參與環保相關的志愿服務活動，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生對于節能減排的看法與建議，評價其社會責任感和環保意識。

圖2融合碳中和理念的電子信息工程專業課程評價體系

3.3 評價標準的制定

在制定評價標準方面，需要針對每一項評價指標制定詳細的評分細則，以便客觀公正地評價學生的表現。根據不同的評價目標，合理設置各項評價指標的權重比例，確保評價結果能夠全面反映學生的真實狀況。在實施評價過程中，結合自我評價、同伴互評、教師評價等多種方式，確保評價結果的全面性和客觀性，并定期向學生反饋評價結果，鼓勵學生根據反饋信息進行自我反思與改進。

4結束語

在碳中和背景下，構建電子信息工程專業課程體系的目標在于培養具備電子信息技術、節能減排技術、創新能力和環保意識的卓越型人才。為此，課程體系的構建需要優化課程模塊，在公共課程中融入節能減排的理念，在專業課程中新增與碳中和技術密切相關的模塊，同時更新傳統專業課程內容，引入低碳技術和綠色通信技術；強化實踐教學環節，建立低碳技術實驗室，配備先進的節能減排設備，讓學生在實踐操作中鞏固專業知識，并通過校企合作設立實習實訓基地，讓學生深入開展節能減排技術的應用；加強師資隊伍建設，引進和培養具有碳中和技術背景的教師，并通過技術培訓等方式提升現有教師的專業水平；建立多元化評價體系，不僅要考核學生的理論知識和實踐能力，還應評價其創新能力、社會責任感與環保意識。總之，要將碳中和理念深度融入電子信息工程專業課程體系，助力學生個人職業發展，同時為我國乃至全球的可持續發展貢獻力量。

5 參考文獻

[1］帥永，陳紹文.碳中和背景下能源動力類專業的改革思考與實踐：以哈爾濱工業大學為例［J].高等工程教育研究，2023（增刊1）：7-9.

[2]秦，李慧，李燕，等.碳中和背景下電化學前沿技術在物理化學教學中的應用［J].化學教育（中英文），2022，43（24）：43-49.

[3] 巨福軍，鄭慧凡，楊鳳葉，等.雙碳背景下能源類專業課程思政育人體系構建［J].中國教育技術裝備，2023（19）：70-72，84.