1+X證書制度下單片機應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)改革實踐

鄧建鋒，王 杰

（河南林業(yè)職業(yè)學(xué)院，河南 洛陽 471002）

0 引言

2019年，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)國家職業(yè)教育改革實施方案的通知》[1]，1+X制度正式實施，1+X證書制度旨在培養(yǎng)復(fù)合技能型人才，將學(xué)歷教育與職業(yè)教育進行有機的結(jié)合。2020年12月31日教育部職業(yè)技術(shù)教育中心研究所發(fā)布了《關(guān)于受權(quán)發(fā)布參與1+X證書制度試點的第四批職業(yè)教育培訓(xùn)評價組織及職業(yè)技能等級證書名單的通知》，“物聯(lián)網(wǎng)單片機應(yīng)用與開發(fā)”證書名列其中，由國信藍橋教育科技（北京）股份有限公司進行培訓(xùn)評價。單片機應(yīng)用技術(shù)是一門綜合性、實踐性、職業(yè)性相統(tǒng)一的課程，通過教學(xué)改革，以相關(guān)技能等級證書的考核標(biāo)準(zhǔn)來要求學(xué)生，深化復(fù)合型技術(shù)技能人才培養(yǎng)培訓(xùn)模式和評價模式改革，提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。

1 物聯(lián)網(wǎng)單片機應(yīng)用與開發(fā)職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)

物聯(lián)網(wǎng)單片機應(yīng)用與開發(fā)職業(yè)技能等級分為三個等級[2]：初級、中級、高級，三個級別依次遞進，高級別涵蓋低級別職業(yè)技能要求。三個等級面向的崗位和技能要求也各不相同，機電一體化技術(shù)、嵌入式技術(shù)與應(yīng)用、電氣自動化技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù)等電類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生都可以考試。

物聯(lián)網(wǎng)單片機應(yīng)用與開發(fā)技能等級標(biāo)準(zhǔn)面向各類現(xiàn)代企業(yè)需求，初級水平主要可以從事物聯(lián)網(wǎng)智能終端裝配、物聯(lián)網(wǎng)智能終端質(zhì)檢與維修、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)工程實施等工作；中級水平可以從事智能終端硬件設(shè)計、單片機程序開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運行維護等工作。

中級的核心技能要求有：硬件原理圖與印制線路板設(shè)計、智能終端硬件產(chǎn)品設(shè)計與調(diào)試、8位單片機典型外設(shè)驅(qū)動編程、無線通信模塊應(yīng)用編程等技能。高職學(xué)生大部分基礎(chǔ)差，高級難以達到，中級水平是我們教學(xué)團隊力求達到的目標(biāo)。

2 單片機課程教學(xué)改革探索

2.1 教材改革

教材的編排非常重要。教學(xué)團隊探索與企業(yè)合作開發(fā)教材，瞄準(zhǔn)技能等級考核標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)合理的組織教材內(nèi)容，編寫配套的線上線下學(xué)習(xí)資料，以提高學(xué)生技能等級水平為目標(biāo)，以增強學(xué)生就業(yè)能力為本位，充分考慮高職學(xué)生特點和企業(yè)的用人需求標(biāo)準(zhǔn)，滿足高職學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。物聯(lián)網(wǎng)單片機應(yīng)用與開發(fā)職業(yè)技能等級初級和高級的考核內(nèi)容都分為理論部分和實操部分。

初級的理論知識主要包括：電路原理圖識圖、電子元器件標(biāo)識方法、MCS-51單片機基礎(chǔ)理論知識、ZigBee無線通信基礎(chǔ)知識、傳感器基礎(chǔ)知識、工具儀表使用基礎(chǔ)知識。

中級的理論知識主要包括：數(shù)字、模擬電路基礎(chǔ)知識、C語言基礎(chǔ)知識、MCS-51單片機基礎(chǔ)理論知識、LoRa無線通信基礎(chǔ)知識、傳感器基礎(chǔ)知識、工具儀表使用基礎(chǔ)知識。

理論知識部分跨越了多門專業(yè)課程，不同的專業(yè)在培養(yǎng)方案制定時側(cè)重的方向也各不相同。因此，單靠學(xué)生自己學(xué)習(xí)相關(guān)知識參加考證考試難度很大，合理的教材內(nèi)容就顯得尤為重要，教學(xué)團隊對以上多門課程的知識點進行梳理和編排，針對考核標(biāo)準(zhǔn)進行探索開發(fā)校內(nèi)教材。

2.2 教學(xué)模式改革

單片機課程傳統(tǒng)上課模式采用一周4個學(xué)時，2個學(xué)時理論，2個學(xué)時上機環(huán)節(jié)，16周一共64課時。該模式學(xué)生在一周學(xué)完之后與下周上課間隔時間過長，而單片機是一門綜合性和實踐性都很強的課程，高職學(xué)生普遍不會在課下投入大量時間自學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容缺乏連貫性，多數(shù)學(xué)生沒能學(xué)好該課程。

教學(xué)團隊探索采用“分段集中式”教學(xué)模式和“項目教學(xué)法”教學(xué)方法來開展單片機課程[3]。分段集中式是指在不改變課時的情況下將單片機課程集中在一個學(xué)期的4個時間段，每個時間段16個課時。項目教學(xué)法是指在每一個時間段內(nèi)師生以團隊的形式共同實施一個完整的項目工作而進行的教學(xué)活動。項目實施過程中學(xué)生團隊作為一個整體分工明確、相互配合，模仿企業(yè)中的項目開發(fā)過程，讓學(xué)生體驗產(chǎn)品開發(fā)的經(jīng)歷。團隊之間的方案都有差異，團隊之間還存在著一定的競爭，同學(xué)們的興趣也大大提高，老師在講解和指導(dǎo)項目時，學(xué)生不僅能學(xué)到不同的解決方案，還能發(fā)現(xiàn)項目進行時的各種問題。

2.3 第二課堂改革

第二課堂是在第一課堂教學(xué)時間以外，組織開展的具有素質(zhì)教育內(nèi)涵的學(xué)習(xí)實踐活動，即學(xué)生在教學(xué)計劃規(guī)定課程之外自愿參加、有組織進行各類活動[4]。大學(xué)生社團是高校的第二課堂，教學(xué)團隊老師充分發(fā)揮社團在育人方面的作用。單片機應(yīng)用于開發(fā)協(xié)會聚集了一批對單片機學(xué)習(xí)興趣高，知識掌握扎實的學(xué)生，且善于動手實踐和創(chuàng)新，在團隊老師的指導(dǎo)下定期開展單片機知識講座和單片機編程大賽。因1+X證書考試需要一定的考評費用，且目前處于推廣階段，學(xué)生的認(rèn)可度還不是很高，教學(xué)團隊老師首先強化內(nèi)功，把自己打造成證書考評員，然后積極引導(dǎo)和推廣更多社團成員準(zhǔn)備和參加考試。

近年來，教學(xué)團隊指導(dǎo)學(xué)生在藍橋杯電子類單片機設(shè)計與開發(fā)項目中榮獲國賽二等獎，省賽一等獎、二等獎等多個好成績，在挑戰(zhàn)杯和全國職業(yè)院校技能大賽中也榮獲了一定成績。好成績和榮譽具有較大的引領(lǐng)和示范作用，越來越多的學(xué)生開始積極學(xué)習(xí)單片機，社團成員的人數(shù)和單片機水平也在不斷提高。

2.4 注重思政教育

習(xí)近平在全國高校思想政治工作會議上強調(diào)要把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面。近年來中美貿(mào)易摩擦持續(xù)，中興、華為等科技公司被美國制裁事件不斷發(fā)生，單片機技術(shù)正是高新技術(shù)中的一環(huán)，電子類學(xué)生更能深刻認(rèn)識到科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。在課堂上積極引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注這些事件，激發(fā)學(xué)生電子開發(fā)設(shè)計的熱情，提高學(xué)生的實踐動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才有著重要作用[5]。學(xué)生將遠大目標(biāo)扎根心中，才能在學(xué)習(xí)過程中倍加珍惜時間的珍貴，從而更加積極的投入到單片機課程的理論和實踐學(xué)習(xí)中。

2.5 考核評價改革

課程考核方式的合理與否直接影響著課程教學(xué)任務(wù)乃至專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的具體落實[6]。物聯(lián)網(wǎng)單片機應(yīng)用與開發(fā)職業(yè)技能等級證書考核包含理論考試和實操考試，其中，理論考試60分鐘，實操考試150分鐘。理論考試均為客觀題，包括單選、多選、判斷等題型，考生登錄考試系統(tǒng)作答；實操考試是在實驗箱+計算機開發(fā)環(huán)境下操作。參照技能等級考核形式對學(xué)生進行考核，學(xué)生平時作業(yè)、考勤、課堂互動等環(huán)節(jié)為10分，平時開展的7次項目教學(xué)法參照實操考試進行，總分為70分，期末考試按照理論考試標(biāo)準(zhǔn)進行，總分為20分。通過物聯(lián)網(wǎng)單片機應(yīng)用與開發(fā)職業(yè)技能等級考試達到初級的水平的成績認(rèn)定為70分，達到中級水平的成績認(rèn)定為95分。

3 結(jié)束語

高職院校的定位是培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才，產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該也必須成為人才培養(yǎng)的方向[7]。1+X證書制度的推進，是國家推動職業(yè)教育改革和證書制度改革的創(chuàng)新之舉，也是職業(yè)教育和產(chǎn)教融合發(fā)展的產(chǎn)物。物聯(lián)網(wǎng)單片機應(yīng)用與開發(fā)作為其中的一個證書，證書考核的內(nèi)容包含多個學(xué)科且對學(xué)生動手實踐要求較高，具有很高的含金量。教學(xué)團隊通過對單片機課程的教學(xué)改革進行探索和實踐，旨在讓更多的學(xué)生關(guān)注和參加考評，促進職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的深化融合，從而形成高職教育教學(xué)的內(nèi)升動力。