新工科背景下國(guó)際化人才培養(yǎng)中單片機(jī)課程教學(xué)改革與探索

邱順佐　劉沁　齊文龍　楊燕　徐洲　謝曉永　蔣婷婷

摘 要｜新工科背景要求國(guó)際化人才具備多學(xué)科交叉能力的同時(shí)也要具備愛(ài)國(guó)工匠精神，針對(duì)現(xiàn)有單片機(jī)教學(xué)體系無(wú)法滿足新工科背景下國(guó)際化人才新要求，且外語(yǔ)與專(zhuān)業(yè)能力脫節(jié)的問(wèn)題。本文通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研厘出現(xiàn)有的單片機(jī)課程存在教學(xué)目標(biāo)定位不清晰、與思政聯(lián)系不緊密、教學(xué)內(nèi)容滯后、不夠完善、與專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)匹配度差、考核評(píng)價(jià)體系單一陳舊等問(wèn)題。為解決以上問(wèn)題，本文提出三方能力融合并重教學(xué)目標(biāo)、思政和外語(yǔ)嵌入教學(xué)內(nèi)容、“課堂-課余”+“專(zhuān)業(yè)能力-外語(yǔ)能力”的雙無(wú)縫銜接教學(xué)方法、多元化評(píng)價(jià)的考評(píng)體系和多方資源共用的師資隊(duì)伍建設(shè)思路，該教學(xué)改革旨在培養(yǎng)具備“專(zhuān)業(yè)+外語(yǔ)+思政”融合的多學(xué)科交叉人才，有望有效提高單片機(jī)課程與新工科國(guó)際化人才培養(yǎng)的匹配度。為新工科背景下國(guó)際化人才培養(yǎng)提供新的思路，促進(jìn)當(dāng)代單片機(jī)教學(xué)改革的發(fā)展。

關(guān)鍵詞｜新工科；國(guó)際化人才；單片機(jī)教學(xué)；雙無(wú)縫銜接；多元化融入

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單片機(jī)作為大部分工科專(zhuān)業(yè)核心課程之一，其課程教學(xué)體系在人才培養(yǎng)過(guò)程中起到關(guān)鍵的一環(huán)，也是高校大學(xué)生在大型比賽中不可或缺的工具。隨著“新工科”教育概念的提出，自然而然對(duì)人才培養(yǎng)提出了新的要求，特別是國(guó)際化人才的培養(yǎng)，從而對(duì)單片機(jī)課程的教學(xué)也形成了新的考核標(biāo)準(zhǔn)。新工科背景下對(duì)國(guó)際化人才提出要具備“創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型多學(xué)科交叉”的能力，且又具備強(qiáng)烈的愛(ài)國(guó)、工匠精神［1，2］。目前，具備此能力的人才稀少，但隨著新工科和國(guó)際化要求的發(fā)展，對(duì)此類(lèi)人才的需求量會(huì)越來(lái)越大。為滿足以上人才培養(yǎng)需要，急需對(duì)單片機(jī)教學(xué)體系進(jìn)行改革。

針對(duì)新工科下國(guó)際化人才培養(yǎng)的課程體系和單片機(jī)課程體系改革，已有學(xué)者開(kāi)展相關(guān)研究，并取得了一定成效。姚鑫［3］分析了國(guó)際化視角下高職學(xué)前教育專(zhuān)業(yè)教學(xué)所存在的問(wèn)題，針對(duì)學(xué)前教育的教學(xué)目標(biāo)、課程等提出改革。劉艷等［4］分析國(guó)際化背景下高職旅游管理專(zhuān)業(yè)的教學(xué)問(wèn)題，提出完善激勵(lì)機(jī)制等措施。張蓓等［5］對(duì)單片機(jī)通識(shí)課開(kāi)展改革研究，提出“分層教學(xué)—加權(quán)考核”的理念和措施。董燕麗等［6］針對(duì)傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)模式的不足，提出線上+線下相結(jié)合的教學(xué)模式。綜上所述，目前的研究主要集中在單獨(dú)針對(duì)國(guó)際化人才，或者單獨(dú)針對(duì)單片機(jī)教學(xué)改革，沒(méi)有同時(shí)考慮國(guó)際化和單片機(jī)課程的結(jié)合，且在教學(xué)改革中沒(méi)有充分考慮專(zhuān)業(yè)知識(shí)、語(yǔ)言能力和愛(ài)國(guó)、工匠精神等相結(jié)合。故現(xiàn)有的單片機(jī)教學(xué)體系不能滿足新工科背景下國(guó)際化人才培養(yǎng)的需要。

因此，本文從教學(xué)目標(biāo)定位、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系等方面出發(fā)，開(kāi)展新工科背景下國(guó)際化人才培養(yǎng)中單片機(jī)課程存在的問(wèn)題，基于所存在的問(wèn)題開(kāi)展單片機(jī)教學(xué)改革研究，提出基于成果導(dǎo)向與工匠精神的教學(xué)體系?？蔀樾鹿た票尘跋聡?guó)際化人才培養(yǎng)中單片機(jī)課程改革提供新的思路，從而推動(dòng)新工科背景下國(guó)際化人才的發(fā)展，填補(bǔ)人才缺失的空白。

1 新工科背景下國(guó)際化人才培養(yǎng)中單片機(jī)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

現(xiàn)有的單片機(jī)教學(xué)模式，主要是將單片機(jī)專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)、語(yǔ)言能力、愛(ài)國(guó)工匠精神等思政分開(kāi)授課。學(xué)生們分開(kāi)接受每一門(mén)知識(shí)的能力較強(qiáng)，這樣會(huì)造成幾種能力之間存在不可逾越的鴻溝，缺乏必要的聯(lián)系。下面將結(jié)合單片機(jī)教學(xué)模式中目標(biāo)定位、內(nèi)容和考評(píng)體系幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)重點(diǎn)闡述存在的問(wèn)題。

1.1 教學(xué)目標(biāo)定位不清晰、與思政聯(lián)系不緊密

現(xiàn)有的工科專(zhuān)業(yè)國(guó)際化教學(xué)目標(biāo)存在過(guò)于抽象、籠統(tǒng)，被泛泛地理解為雙語(yǔ)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)，與國(guó)家之間的文化關(guān)聯(lián)較少，特別是本國(guó)的思政。單片機(jī)課程也是一樣，在教學(xué)目標(biāo)定位中只是單獨(dú)的將語(yǔ)言能力作為考核目標(biāo)之一，沒(méi)有將語(yǔ)言能力與單片機(jī)知識(shí)相結(jié)合。此外，在課程思政方面，只是泛泛而談應(yīng)該培養(yǎng)愛(ài)國(guó)、工匠精神，沒(méi)有將具體的專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)與思政相對(duì)應(yīng)，且結(jié)合的緊密程度不夠。

1.2 教學(xué)內(nèi)容滯后、不夠完善、與專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)匹配度差

現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容更新慢，知識(shí)點(diǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)際化的發(fā)展，并將專(zhuān)業(yè)與外語(yǔ)分開(kāi)教學(xué)，導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)知識(shí)與外語(yǔ)能力匹配度嚴(yán)重不足?，F(xiàn)有的單片機(jī)課程內(nèi)容還是以51系列單片機(jī)為主要研究對(duì)象，實(shí)踐案例還是以流水燈、數(shù)碼管、矩陣鍵盤(pán)為主，缺少先進(jìn)系列單片機(jī)的教程和案例，如智能汽車(chē)上的典型應(yīng)用案例。并且課程內(nèi)容中沒(méi)有涉及外語(yǔ)能力培養(yǎng)的知識(shí)點(diǎn)和思政上的內(nèi)容，無(wú)法讓專(zhuān)業(yè)知識(shí)與外語(yǔ)及思政相融合。

1.3 考核評(píng)價(jià)體系單一陳舊

考核評(píng)價(jià)體系是檢測(cè)教學(xué)效果的關(guān)鍵，而目前單片機(jī)課程教學(xué)中的考核籠統(tǒng)且單一，沒(méi)有準(zhǔn)確的考核指標(biāo)。主要以期末考試成績(jī)或?qū)嵺`動(dòng)手能力為單一考核指標(biāo)，或?qū)?zhuān)業(yè)知識(shí)與外語(yǔ)交流能力分開(kāi)考核，不能突出“新工科、國(guó)際化”的特征。單獨(dú)的考核只能評(píng)價(jià)學(xué)生在單一方面的知識(shí)學(xué)習(xí)效果，無(wú)法評(píng)估學(xué)生的綜合能力。

2 基于成果導(dǎo)向與工匠精神的單片機(jī)課程教學(xué)改革

針對(duì)上文所提到的現(xiàn)有單片機(jī)教學(xué)體系中存在的問(wèn)題，提出解決思路如圖1所示。首先制定改革目標(biāo)，包含厘出問(wèn)題和多元化評(píng)價(jià)體系“課堂課余+專(zhuān)業(yè)和外語(yǔ)無(wú)縫銜接”，然后分析關(guān)鍵問(wèn)題，最后制定具體的實(shí)施方案，主要包括分析新工科和國(guó)際化在思想道德、工匠精神素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)能力上的具體要求，然后根據(jù)要求來(lái)制定單片機(jī)的目標(biāo)和考評(píng)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法以及師資隊(duì)伍的建設(shè)方案。本文所提出的解決思路具有“新工科+思政+國(guó)際化”的視角特色，并在內(nèi)容上具有“應(yīng)用型復(fù)合型和專(zhuān)業(yè)知識(shí)嵌入外語(yǔ)能力”的特色。下文將重點(diǎn)闡述具體的單片機(jī)教學(xué)體系。

2.1 教學(xué)目標(biāo)：三方能力融合并重

新工科背景下國(guó)際化人才培養(yǎng)課程要求專(zhuān)業(yè)知識(shí)、語(yǔ)言能力和愛(ài)國(guó)工匠精神三方共存，且相互滲透。因此，本單片機(jī)教學(xué)改革體系中的教學(xué)目標(biāo)以愛(ài)國(guó)工匠精神為前提，應(yīng)用型人才培養(yǎng)為方向，專(zhuān)業(yè)與外語(yǔ)能力同等地位。具體設(shè)置愛(ài)國(guó)工匠精神的比重占20%，單片機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力和外語(yǔ)能力各占40%，三者之間相結(jié)合的能力占10%。該教學(xué)目標(biāo)中不再是單獨(dú)考慮專(zhuān)業(yè)知識(shí)或外語(yǔ)能力，更加注重綜合能力的培養(yǎng)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容：思政和外語(yǔ)嵌入

對(duì)于單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容，不再是簡(jiǎn)單的雙語(yǔ)教材或者課程開(kāi)始只提到一點(diǎn)愛(ài)國(guó)工匠精神，而是將愛(ài)國(guó)工匠精神和外語(yǔ)能力與專(zhuān)業(yè)知識(shí)一樣貫穿課本全部?jī)?nèi)容。首先在單片機(jī)課程緒論中加入中英文相結(jié)合來(lái)介紹單片機(jī)的發(fā)展史，借此來(lái)說(shuō)明我國(guó)單片機(jī)技術(shù)與國(guó)外存在差距，讓學(xué)生認(rèn)清自身所處位置，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)精神。并在單片機(jī)課程內(nèi)容的每個(gè)章節(jié)構(gòu)建以愛(ài)國(guó)工匠精神和外語(yǔ)嵌入在“單片機(jī)”關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)為導(dǎo)入，理論知識(shí)嵌入外語(yǔ)表達(dá)為過(guò)程，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容以外語(yǔ)形式呈現(xiàn)來(lái)結(jié)束的教學(xué)內(nèi)容。課后作業(yè)中，安排雙語(yǔ)作業(yè)任務(wù)，要求團(tuán)隊(duì)完成并以外語(yǔ)進(jìn)行交流合作。以上改革的教學(xué)內(nèi)容具有鮮明的思政+專(zhuān)業(yè)知識(shí)+外語(yǔ)能力相結(jié)合的特色。

2.3 教學(xué)方法：“課堂—課余”+“專(zhuān)業(yè)能力—外語(yǔ)能力”的雙無(wú)縫銜接

基于所提出的單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容，采用以雙語(yǔ)并行、德技雙育為導(dǎo)向，學(xué)生為主體的單片機(jī)教學(xué)方法，具體為“課堂—課余”+“專(zhuān)業(yè)能力—外語(yǔ)能力”的雙無(wú)縫銜接，課堂—課余指的是充分利用校內(nèi)外平臺(tái)和時(shí)間，課堂教師講解，課余學(xué)生自主學(xué)習(xí)，課堂內(nèi)外語(yǔ)形式交流討論。進(jìn)一步為讓學(xué)生理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，讓學(xué)生課余實(shí)踐練習(xí)有目標(biāo)，利用雙語(yǔ)的任務(wù)式驅(qū)動(dòng)，布置國(guó)外典型的單片機(jī)控制案例，讓學(xué)生先看懂外語(yǔ)的案例，再結(jié)合單片機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐作業(yè)的完成。最后讓學(xué)生去企業(yè)進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)實(shí)訓(xùn)，根據(jù)企業(yè)需求，完成相關(guān)任務(wù)。

2.4 考評(píng)體系：多元化評(píng)價(jià)

構(gòu)建成果導(dǎo)向的多元化考評(píng)體系研究，該考評(píng)體系指標(biāo)主要來(lái)自學(xué)生、企業(yè)、教師和國(guó)際需求。以單片機(jī)課程中的關(guān)鍵專(zhuān)業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)，采用學(xué)生與學(xué)生之間的自評(píng)和互評(píng)，教師評(píng)價(jià)、企業(yè)評(píng)價(jià)和國(guó)際評(píng)價(jià)。具體實(shí)施為對(duì)學(xué)生課堂課余時(shí)的表現(xiàn)、團(tuán)隊(duì)合作、愛(ài)國(guó)精神等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。企業(yè)評(píng)價(jià)包括其去企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)表現(xiàn)，教師評(píng)價(jià)主要表現(xiàn)為愛(ài)國(guó)工匠精神、專(zhuān)業(yè)能力與外語(yǔ)能力相結(jié)合的綜合評(píng)價(jià)。國(guó)際評(píng)價(jià)主要是聘請(qǐng)國(guó)際專(zhuān)家與學(xué)生交流，從適應(yīng)國(guó)際形勢(shì)的角度來(lái)評(píng)價(jià)?；谝陨?，完成學(xué)生評(píng)價(jià)、企業(yè)評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)和國(guó)際評(píng)價(jià)的多元化考評(píng)體系構(gòu)建。

2.5 師資隊(duì)伍建設(shè)：多方資源共用

能否深入貫徹上文所提到的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等的關(guān)鍵在于師資隊(duì)伍，師資隊(duì)伍作為以上內(nèi)容的載體，必須對(duì)應(yīng)的改革才能達(dá)到單片機(jī)教學(xué)改革的效果。因此，單片機(jī)教學(xué)師資隊(duì)伍應(yīng)優(yōu)化師資能力配比，完善師資能力培養(yǎng)方案，形成“雙師雙能型”國(guó)際化教學(xué)團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)方案?？刹捎媒柚鷮W(xué)校、企業(yè)和國(guó)際合作等多方資源，聘請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師和國(guó)際化人才導(dǎo)師。對(duì)于本校教師能力的培養(yǎng)，可采用借用國(guó)際資源，對(duì)本校教師的外語(yǔ)能力和實(shí)踐教學(xué)能力進(jìn)行融合培養(yǎng)，頻繁與國(guó)際人才和企業(yè)工程師交流，在交流中提高自身能力。

3 結(jié)論

在新工科背景下對(duì)國(guó)際化人才的培養(yǎng)提出了新要求，特別是工科人才。而單片機(jī)作為培養(yǎng)大部分工科人才中不可或缺的關(guān)鍵課程，其教學(xué)改革的好壞決定人才培養(yǎng)質(zhì)量。本文針對(duì)現(xiàn)有的單片機(jī)接觸教學(xué)目標(biāo)定位不清晰、與思政聯(lián)系不緊密、教學(xué)內(nèi)容滯后、不夠完善、與專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)匹配度差、考核評(píng)價(jià)體系單一陳舊等問(wèn)題，提出三方能力融合并重教學(xué)目標(biāo)、思政和外語(yǔ)嵌入教學(xué)內(nèi)容、“課堂—課余”+“專(zhuān)業(yè)能力—外語(yǔ)能力”的雙無(wú)縫銜接教學(xué)方法、多元化評(píng)價(jià)的考評(píng)體系和多方資源共用的師資隊(duì)伍建設(shè)思路，該教學(xué)改革有望有效提高單片機(jī)課程與新工科國(guó)際化人才培養(yǎng)的匹配度。促進(jìn)當(dāng)代單片機(jī)教學(xué)改革的發(fā)展，為新工科背景下國(guó)際化人才培養(yǎng)提高了新的思路，對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型的多學(xué)科交叉人才具有重要的意義。

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Reform and Exploration of Single-chip Microcomputer Teaching in International Talent Training under the Background of new Engineering

Qiu Shunzuo Liu Qin Qi Wenlong Yang Yan Xu Zhou

Xie Xiaoyong Jiang Tingting

1. International Applied Technology Department of Yibin University， Yibin;

2. Intelligent Manufacturing Department of Yibin University， Yibin

3. Shibantan Middle School， Xindu District， Chengdu

Abstract： In the context of new engineering， international talents are required to possess interdisciplinary abilities while also possessing a patriotic craftsmanship spirit. In response to the problem， the existing microcontroller teaching system cannot meet the new requirements of international talents in the context of new engineering， and foreign languages are disconnected from professional abilities. Through literature research， this article identifies the problems of unclear teaching objectives， lack of close connection with ideological and political education， lagging and incomplete teaching content， poor matching with professional foreign languages， and outdated assessment and evaluation systems in existing microcontroller courses. Based on this， to solve temporary problems， it is proposed to integrate three abilities and pay equal attention to teaching objectives， embed ideological and political education and foreign language education content The teaching method of “classroom extracurricular” and “professional ability foreign language ability” is a double seamless connection， with a diversified evaluation system and a multi resource shared teaching team construction idea. This teaching reform aims to cultivate interdisciplinary talents with the integration of “professional+foreign language+ideological and political”， and is expected to effectively improve the matching degree between single-chip microcomputer courses and the cultivation of international talents in new engineering. This has provided new ideas for the cultivation of international talents in the context of new engineering， and promoted the development of contemporary single-chip teaching reform.

Key words： New engineering; Internationalized talents; Single chip teaching; Double seamless connection; Diversified integration