“雙課融通、三品互動(dòng)”單片機(jī)課程教學(xué)改革實(shí)踐

老盛林　陳宇燕　梁建智　吳慧芳　朱廣超

【摘 要】本文論述“雙課融通、三品互動(dòng)”的單片機(jī)課程教學(xué)改革實(shí)踐，在信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)教育的背景下，借助優(yōu)質(zhì)的課程資源，將創(chuàng)新思維融入專業(yè)課，通過“雙課融通、三品互動(dòng)”課程改革，更新觀念，提升教師課改動(dòng)力，以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，重構(gòu)課程，專創(chuàng)融合，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新興趣，完善課程支撐系統(tǒng)，打造“金課”生態(tài)圈，形成課程良性發(fā)展機(jī)制。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育? 專業(yè)教育? 單片機(jī)

【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2019）10C-0151-02

培養(yǎng)和提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，是創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)對(duì)高職院校人才培養(yǎng)工作的新要求，也是高等職業(yè)教育現(xiàn)階段需要解決的重點(diǎn)難題。在信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)教育的背景下，借助優(yōu)質(zhì)的課程資源，將創(chuàng)新思維融入專業(yè)課，開展課堂教學(xué)的創(chuàng)新，打造“金課”生態(tài)圈，成為新的探索路徑。

廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院根據(jù)高職自動(dòng)化類專業(yè)教育的特征，強(qiáng)化創(chuàng)新思維在實(shí)踐中的應(yīng)用，依托多項(xiàng)教學(xué)改革項(xiàng)目和科研項(xiàng)目，針對(duì)高職自動(dòng)化類專業(yè)數(shù)字控制類知識(shí)抽象難學(xué)、內(nèi)容生澀、學(xué)生工程實(shí)踐能力不強(qiáng)、技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新能力不足等問題，歷經(jīng)多年的探索與實(shí)踐，開發(fā)課程資源，開展“雙課融通”（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課融入專業(yè)課），“線上線下結(jié)合”“虛擬實(shí)做結(jié)合”“三品互動(dòng)”（在創(chuàng)新思維下學(xué)業(yè)作品、創(chuàng)新作品、畢業(yè)作品相互推動(dòng)，螺旋升級(jí)）等多種教學(xué)改革，在“雙課融通、三品互動(dòng)”中持續(xù)改進(jìn)課程內(nèi)容和教法，打造“金課”生態(tài)圈，推動(dòng)課堂升級(jí)。

一、“雙課融通、三品互動(dòng)”課程改革內(nèi)涵

“雙課融通”的實(shí)質(zhì)是“專創(chuàng)融合”，即專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合，消除創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和專業(yè)課程之間的隔膜，將兩者的教學(xué)過程有機(jī)地融為一體。在創(chuàng)新思維下，師生“三品互動(dòng)”?！叭贰笔菍W(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，形成學(xué)業(yè)作品、創(chuàng)新作品、畢業(yè)作品，“三品互動(dòng)”是課程激發(fā)創(chuàng)意，創(chuàng)意催生作品，作品優(yōu)化課程，最終提升學(xué)習(xí)動(dòng)能，推動(dòng)課堂教學(xué)升級(jí)。課程改革內(nèi)涵模型如圖1所示。

二、單片機(jī)課程教學(xué)存在的難點(diǎn)

目前高職教育存在一些問題，如人才培養(yǎng)與現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)脫節(jié)，學(xué)生實(shí)踐能力不強(qiáng)，綜合運(yùn)用知識(shí)解決復(fù)雜工程問題能力缺乏;專業(yè)課程內(nèi)容相對(duì)陳舊，不適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展。單片機(jī)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制、機(jī)電一體化產(chǎn)品、智能儀器儀表、智能家居等各個(gè)領(lǐng)域。“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”是自動(dòng)化類專業(yè)群的一門重要專業(yè)課，同樣存在以上共性問題。

學(xué)生初學(xué)單片機(jī)，都感覺單片機(jī)知識(shí)抽象難懂，編程無從下手，應(yīng)用開發(fā)更無從談起。如何在較短時(shí)間內(nèi)掌握單片機(jī)原理，具備應(yīng)用單片機(jī)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力？單片機(jī)學(xué)習(xí)門檻雖然不高，但要真正能學(xué)得下去，課堂上師生有共鳴，學(xué)習(xí)有興趣，學(xué)習(xí)者不但要有結(jié)構(gòu)性思維，更需要課外實(shí)踐作支撐。單片機(jī)課程教學(xué)中存在以下難點(diǎn)：一是專業(yè)知識(shí)與應(yīng)用脫節(jié)、抽象難懂。單片機(jī)知識(shí)體系較為復(fù)雜零亂，近年來的單片機(jī)教材雖然有較大的改進(jìn)，但知識(shí)點(diǎn)與項(xiàng)目案例匹配模糊，高職學(xué)生難以理解，無法引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師難教，學(xué)生難學(xué)。二是學(xué)生學(xué)習(xí)模式單一、缺乏工程項(xiàng)目實(shí)踐。高職學(xué)生的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)時(shí)間僅限于課堂時(shí)間，學(xué)生課下的積極性不高，不愿意利用各種資源方便多維度地學(xué)習(xí)。在以教師為主體的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生被動(dòng)模仿實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致自主設(shè)計(jì)、自主體驗(yàn)訓(xùn)練不足的問題。三是學(xué)生專業(yè)培養(yǎng)與創(chuàng)新思維脫節(jié)。傳統(tǒng)專業(yè)教學(xué)專注專業(yè)知識(shí)的傳遞，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)科技創(chuàng)新興趣不高，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和能力不強(qiáng)，不能適應(yīng)當(dāng)今智能化時(shí)代的需要。

三、推動(dòng)單片機(jī)課程教學(xué)改革的策略

2017年，廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院與北京中關(guān)村軟件園人才基地培訓(xùn)中心開展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目合作，學(xué)院機(jī)電工程及自動(dòng)化系自動(dòng)化類專業(yè)群率先引進(jìn)中關(guān)村創(chuàng)新思維體系，聯(lián)合建立校企合作大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基地，成立“機(jī)電科技創(chuàng)新協(xié)會(huì)”，開設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)通識(shí)教育課程，經(jīng)過幾年的探索和實(shí)踐，逐步形成在中關(guān)村創(chuàng)新思維下，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課和專業(yè)課“雙課融通”的課程改革模式。

單片機(jī)課程是自動(dòng)化類的共同專業(yè)課，課程具有較強(qiáng)的綜合實(shí)用性，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的良好平臺(tái)。在創(chuàng)新思維下，學(xué)生以單片機(jī)學(xué)業(yè)作品制作為基礎(chǔ)，產(chǎn)生創(chuàng)意并制作創(chuàng)新作品，最終完成畢業(yè)作品的制作，實(shí)現(xiàn)“三品互動(dòng)”，形成實(shí)踐大課堂。課程增強(qiáng)創(chuàng)意，創(chuàng)意催生作品，作品優(yōu)化課程，形成“雙課融通、三品互動(dòng)”課程改革的良性循環(huán)，打造課程優(yōu)勢(shì)，最終激發(fā)師生潛能，推動(dòng)專業(yè)和教學(xué)升級(jí)。

（一）更新觀念，提升教師課改動(dòng)力。2017年以來專業(yè)群共有20名教師參加北京中關(guān)村軟件園“精益創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教師訓(xùn)練營(yíng)”培訓(xùn)并取得合格證書，1名教師駐北京中關(guān)村軟件園掛職鍛煉3個(gè)月，6名教師獲得廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院—中關(guān)村智酷創(chuàng)新學(xué)院“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)一級(jí)導(dǎo)師”證書。由此，專業(yè)教師接受系統(tǒng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方法論和實(shí)踐培訓(xùn)，通過更新觀念，提升教師課改動(dòng)力，為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)教育課程改革提供強(qiáng)有力的師資保障。

（二）以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，重構(gòu)課程。重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的需求和個(gè)性發(fā)展，通過調(diào)研評(píng)估和整改，確定學(xué)習(xí)成果，把成果逐一落實(shí)到課程中，明確具體的課程教學(xué)內(nèi)容。通過課程資源信息化、融通工程案例，三品貫穿，將工程案例及前沿的新知識(shí)、新技術(shù)納入課程。

針對(duì)單片機(jī)課程資源信息量大，知識(shí)更新快，學(xué)生從中獲取有用信息難度大的問題，全面實(shí)施數(shù)字化資源“微化”建設(shè)。形成了利于學(xué)生獲取并愿意去接受的教材微PDF、知識(shí)點(diǎn)微PPT、知識(shí)點(diǎn)微課、小編程微課、微仿真、微項(xiàng)目的顆?；n程資源，并以智能立體化倉儲(chǔ)方式存于云端，學(xué)生可以隨時(shí)隨地通過手機(jī)雨課堂、藍(lán)墨云班課等獲取信息。

基于清華在線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，重構(gòu)混合式課程網(wǎng)站，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，教師可以在平臺(tái)上動(dòng)態(tài)補(bǔ)充完善課程內(nèi)容，學(xué)生可以自主選擇要學(xué)習(xí)的課程并進(jìn)行課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，教師和學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間都可以方便地以網(wǎng)絡(luò)課程為媒介進(jìn)行課程內(nèi)容的交流。

（三）專創(chuàng)融合，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新興趣。2017年專業(yè)群在專業(yè)人才培養(yǎng)方案引入“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)”和“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐”課程。專業(yè)群教師與北京中關(guān)村軟件園創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師聯(lián)合組成“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”課程團(tuán)隊(duì)，研究創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程教法及專創(chuàng)融合的途徑。其中，單片機(jī)課程的“三品互動(dòng)”是專創(chuàng)融合較為成功的案例。2017年在北京中關(guān)村軟件園的指導(dǎo)下開展學(xué)生全員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)通識(shí)教育，借助中關(guān)村最新創(chuàng)新理論和方法工具，將創(chuàng)新思維融入單片機(jī)專業(yè)課，實(shí)現(xiàn)“雙課融通”，在創(chuàng)新思維下，師生“三品互動(dòng)”，通過“三品”實(shí)踐，植入創(chuàng)新思維、電力文化、工匠精神、課程思政等育人元素。通過融合校企文化，重塑課堂教學(xué)生態(tài)，做到“長(zhǎng)技育人”，提升核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（四）完善課程支撐系統(tǒng)，打造“金課”生態(tài)圈?！吧鷳B(tài)鏈”是產(chǎn)業(yè)發(fā)展最好的形態(tài)，打造“金課”也需要有完善的生態(tài)圈作為支撐。專業(yè)群?jiǎn)纹瑱C(jī)課程團(tuán)隊(duì)圍繞“金課”，營(yíng)造課程生態(tài)圈：建設(shè)單片機(jī)立體化課程資源;建設(shè)單片機(jī)在線課程網(wǎng)站;建立虛實(shí)結(jié)合智慧實(shí)訓(xùn)室;實(shí)施線上線下混合式教學(xué);校企協(xié)同將創(chuàng)新教育、思政元素、工匠精神融入課程;學(xué)業(yè)作品、創(chuàng)新作品、畢業(yè)作品“三品”驅(qū)動(dòng)課程持續(xù)改進(jìn);師生創(chuàng)新成果不斷形成;教師在生態(tài)環(huán)境中教學(xué)能力不斷升華。

（五）創(chuàng)設(shè)環(huán)境，形成課程良性發(fā)展機(jī)制。廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院出臺(tái)了“教師教研科研工作量計(jì)算及獎(jiǎng)勵(lì)辦法”等激勵(lì)措施，有效規(guī)范了科研工作的開展，調(diào)動(dòng)教師開展科研工作的積極性和主動(dòng)。單片機(jī)課程組近年來在學(xué)院科研激勵(lì)機(jī)制下，形成了教學(xué)、科研、競(jìng)賽、專利、成果促進(jìn)課程生長(zhǎng)良性循環(huán)。公開出版《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》《單片機(jī)仿真及制作項(xiàng)目教程—— 基于Proteus ISIS》教材2本、《創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)通知教育》校本特色教材1本、《創(chuàng)新作品/畢業(yè)作品制作指導(dǎo)書》1本，形成教學(xué)、學(xué)業(yè)作品制作、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新作品制作、畢業(yè)作品制作系列化指導(dǎo)文本。師生單片機(jī)創(chuàng)新相關(guān)作品獲新型實(shí)用專利21項(xiàng)，單片機(jī)類創(chuàng)新作品獲省級(jí)“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品等競(jìng)賽多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。配合課程整改，課程內(nèi)容動(dòng)態(tài)更新，創(chuàng)品案例不斷豐富，逐步形成資源共享的精品在線開放課程。

四、“雙課融通、三品互動(dòng)”課程改革取得的主要成效

（一）形成專創(chuàng)融合的課程體系。打破以知識(shí)體系為特點(diǎn)的學(xué)科型課程體系，打破創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課與專業(yè)課相分離的專業(yè)課程體系，建立創(chuàng)新與課程、理論與實(shí)踐一體化的能力型課程體系。將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)課程教學(xué)，課程教學(xué)與三品實(shí)踐相銜接。

（二）創(chuàng)新教學(xué)模式。改變傳統(tǒng)課程教學(xué)模式，變?yōu)榫€上線下混合式教學(xué)，課程“三品實(shí)踐”多學(xué)期多空間多維度延伸，利用信息化手段實(shí)現(xiàn)課程學(xué)習(xí)與創(chuàng)新制作數(shù)字化同步，打破傳統(tǒng)課堂時(shí)空界限。

（三）專創(chuàng)融合顯成效。引進(jìn)北京中關(guān)村軟件園創(chuàng)新體系，校企協(xié)同推進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課和專業(yè)課“雙課融通”，創(chuàng)新素養(yǎng)融入專業(yè)課程，實(shí)施“三全”育人;通過創(chuàng)新思維教育，引入創(chuàng)新實(shí)踐，單片機(jī)課程相關(guān)的學(xué)生學(xué)業(yè)作品、創(chuàng)新作品、畢業(yè)作品取得豐碩成果，“三品互動(dòng)”推動(dòng)課堂升級(jí)。

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【基金項(xiàng)目】廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院2019年教學(xué)成果培育項(xiàng)目

【作者簡(jiǎn)介】老盛林（1964— ），男，廣西梧州人，廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，研究方向：電氣自動(dòng)化技術(shù)教學(xué)。

（責(zé)編 丁 夢(mèng)）