毕业要求中非技术因素达成的路径和方法研究

作者: 蒋敏兰 沈建国 赵翠芳 潘日敏

[摘 要]工程教育认证的12项毕业要求中,非技术因素占了7项,培养电子信息领域综合能力强的高素质创新型工程技术人才,非技术因素的达成是关键。文章基于浙江师范大学电子信息工程专业建设和持续改进经验,介绍了该专业人才培养过程中非技术因素达成的具体路径和方法,为同类专业实现毕业要求中非技术因素的达成提供参考。

[关键词]电子信息工程;毕业要求;非技术因素;课程体系;教学评价

[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]2095-3437(2024)21-0103-05

2017 年以来,教育部积极推动新工科建设,提出到 2030 年要形成中国特色、世界一流工程教育体系,到 2050 年要形成领跑全球工程教育的中国模式,建成工程教育强国,成为世界工程创新中心和人才培养高地[1]。工程教育认证的12项毕业要求中,非技术因素占了7项,分别是工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理以及终身学习[2-3]。非技术因素是除专业技术素养之外的、达到毕业要求所必须具备的重要因素。非技术因素的培养对于学生今后在实际工作中充分利用所学知识和技能有效解决复杂工程问题起到极其重要的作用。

在我国传统高等教育中,很多高校重视学生专业知识和技能的培养,较少涉及非技术因素的教学,容易导致学生毕业以后在生产实践中,只注重产品的性能和质量,而忽略环境保护、使用的便捷性、适用性、经济性等重要因素,甚至导致设计出来的产品无法投入使用。

本文详细介绍了浙江师范大学(以下简称我校)电子信息工程专业在深化“师范+工程”特色的基础上,依据工程教育专业认证标准,充分考虑电子信息领域复杂工程问题的技术和非技术因素。通过构建解决复杂工程问题能力的课程体系,加强高品质核心教学资源建设;通过完善课程评价方案等举措,加强非技术因素在每门课程中的体现;通过支撑课程的相关教学活动,实现学生非技术能力的培养,并将非技术能力的培养贯穿于四年连续教学活动中。研究成果可为相关专业实现毕业要求中非技术因素达成的专业教学活动、实现对学生非技术能力的培养提供参考。

一、完善课程体系

根据电子信息工程专业的培养目标和毕业要求,通过建立通识教育课程、学科基础课程、专业课程、综合实践四个平台的课程体系,以培养学生解决复杂工程问题的能力[4-5]。经过多年的建设实践,选取“电子系统设计及其工程应用”作为处理复杂工程问题能力培养的载体,将非技术能力的培养贯穿于四年连续教学活动中。根据工程教育认证持续改进和国家一流专业申报过程中积累的经验,梳理毕业要求与支撑课程的对应关系,合理设置权重和指标点分解,完善课程体系设计。表1为本专业部分毕业要求与课程及其权重的对应关系。

本专业同时开设专业必修课程(工程项目管理与经济决策方法课程和工程伦理课程),对毕业要求中涉及的非技术因素构成强支撑。

其中,工程项目管理与经济决策方法课程通过介绍传统工程项目管理与经济决策的理论、方法和实践,结合电子技术和电子应用系统的特点,全面介绍工程项目有关的启动准备、工程项目计划、工程项目质量管理、工程项目资源管理、工程项目进度管理、工程项目成本管理和风险管理等内容;阐述了在工程项目管理进程中经济决策的意义、决策方法与具体实施措施,揭示了工程项目管理与经济决策的本质。通过该课程的学习,培养学生的爱国情怀、团队合作精神、工匠精神、工程伦理意识,以及具体问题具体分析的能力,同时引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观,形成严谨的工作态度、勤劳节俭的作风,提高辩证思维能力及积极的情绪管理能力。

工程伦理课程主要介绍工程与伦理、工程中的风险、安全与责任,探讨工程中的价值、利益与公正问题,以及工程活动中的环境伦理、工程师的职业伦理等内容。该课程旨在培养学生高度的工程伦理敏感性,使其能够综合运用伦理学理论、知识和方法分析现实中的复杂伦理问题,培养学生的职业责任感、道德感和工程伦理意识,增强对工程伦理规范的认知和把握,提高工程伦理决策能力。同时,将思政教育融入教学全过程,结合具体典型案例,让学生关心公众安全、公众健康,把社会的福祉放在首位,养成良好的环境伦理意识。在专业知识学习中融入理想信念的精神指引,形成协同育人的良好局面。

二、完善核心教学资源

通过推进人文素养和新工科人才培养的创新融合,把立德树人、思政教育融入教学环节;通过修订课程教学大纲,进一步完善教学内容、教学设计、教学方法、考核标准等,实现非技术因素在相关课程中落地,加强非技术因素在每门课中的体现。表2为工程综合实践课程大纲中的非技术因素。

现以工程综合实践课程和电子产品生产工艺规范与训练课程为例,说明教学活动如何支撑非技术能力的培养。

在工程综合实践课程中,教学涵盖电子产业环保制度、标准,减少环境污染的措施,以及电子产品的防电磁干扰设计和低功耗(节能减排)设计等与非技术因素相关的内容。通过该课程的学习,学生将了解电子产品从设计开发到生产制造是一个非常复杂的过程,其中每个环节都直接影响电子产品的最终成本、能耗要求、环保标准。在电子产品设计过程中,应树立绿色、环保、模块化、可插拔的设计理念,设计开发和生产制造要符合市场需求、有利于能源节约和环境保护的产品。

电子产品生产工艺规范与训练课程涵盖了安全用电、环境保护、电磁兼容性以及电子污染与绿色环保等非技术因素的专题介绍。在电子污染与绿色环保专题中,课程介绍了国内外电子污染现状、已出台的电子防污染法规、产品设计中的绿色环保封装,以及环保可靠性等内容,让学生认识电子垃圾的危害,树立电子产品环保意识。通过学习用电过程中的人身安全防护、设备安全防护、实验安全操作了解基本用电安全常识。通过了解电子元器件的报废处理、生产过程中的环境保护、人体接触有毒有害物品的防护措施等内容了解环境保护知识。授课过程中,以生活中常见的用电安全事故和环境污染事故为例,通过分析事故产生的原因和造成的损失,提高学生的安全意识,做到时刻遵循环保要求。

三、完善课程评价方案

完善过程性考核,如在设计性实验、专题讨论、专题汇报等环节中增加非技术因素的考核。在持续改进过程中,通过学习和研讨,实现对非技术因素的考核,保证存档材料的合理性、科学性和完整性。如在工程综合实践课程评价中,明确对非技术因素的考核标准和考核要求(见表3、表4)。

在实物作品验收打分时,在工艺及器件回收环节中体现“器件回收的环保理念”。依托开放课题,学生自主研制IC芯片检测仪用于检测回收芯片,确保芯片功能正常(见图2)。学生在作品功能、指标验收完毕,上交作品时需要对核心器件进行检测回收,以便下一届学生再利用。可回收芯片数量作为器件回收利用率的一个评分点。

在学生工程综合实践调研报告中,要求学生谈谈电子行业对环境造成影响(如生产过程、电子垃圾、半导体行业污染)的认识、感想和体会。增加对电子产业环保制度和标准、环保措施、工程职业道德和规范等方面的考核。

在电子工艺考核中,检查学生对用电安全、环境保护、常用仪器、常用器件、焊接工艺等基础知识的理解和掌握情况。采用客观题的形式进行在线闭卷测试,满分为100分,成绩按20%的比例计入综合成绩。其中,用电安全部分占25分(包括判断题10题共10分,选择题10题共10分,填空题5题共5分);环境保护部分占25分(包括判断题10题共10分,选择题10题共10分,填空题5题共5分)。折算后,用电安全和环境保护各占课程总评成绩的5%。

四、结语

本文结合工程教育认证标准,对我校电子信息工程专业非技术因素在毕业要求中的达成路径和方法进行了探讨。通过梳理毕业要求与支撑课程的对应关系,合理分解指标点并设置权重,构建了能够解决复杂工程问题且支撑毕业要求中非技术因素的课程体系。通过核心教学资源建设,加强非技术因素在专业核心课程中的体现,在课程设计和教学过程中,挖掘和适当增加一些非技术因素的内容,完善专业教学活动对非技术因素的支撑。通过完善过程性考核,如在设计性实验、专题讨论、专题汇报等环节中增加非技术因素的考核。在持续改进过程中,通过学习和研讨,实现对非技术因素的合理考核与培养目标达成。通过梳理、融入和考核专业教学活动中的非技术因素,培养学生的非技术能力,以便他们在今后的实际工作中运用所学知识和技能解决复杂工程问题。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].(2017-02-23)[2024-05-23].http://www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/201702/t20170 22⁃

3_297158.html.

[2] 教育部办公厅关于推荐新工科研究与实践项目的通知[EB/OL].(2017-07-03)[2024-05-23]. http://          www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201707/t20170⁃  703_308464.html.

[3] 关于印发《工程教育认证通用标准解读及使用指南(2022版)》的通告[EB/OL].(2022-11-08)[2024-

05-23].https://www.ceeaa.org.cn/gcjyzyrzxh/xwdt/tzgg56/631560/index.html.

[4] 蒋敏兰,张长江,沈建国,等.工程教育认证背景下电子信息工程专业培养方案修订研究[J].教育现代化,2019,6(94):6-10.

[5] 蒋敏兰,张长江,沈建国,等.基于工程教育认证的电子信息工程专业人才培养体系研究[J].大学教育,2020(8):23-26.

[6] 蒋敏兰,张长江,黄志亮,等. 工程教育专业认证背景下电子信息工程专业课程体系构建[J].高教学刊,2020(31):83-86.

[责任编辑:黄紧德]