“雙課融通、三品互動”單片機課程教學改革實踐

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”的單片機課程教學改革實踐，在信息技術與教育教學深度融合、創新創業教育融入專業教育的背景下，借助優質的課程資源，將創新思維融入專業課，通過“雙課融通、三品互動”課程改革，更新觀念，提升教師課改動力，以學習成果為導向，重構課程，專創融合，培養學生創新興趣，完善課程支撐系統，打造“金課”生態圈，形成課程良性發展機制。

【關鍵詞】創新創業教育? 專業教育? 單片機

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）10C-0151-02

培養和提升學生的創新意識和創新能力，是創新型國家建設對高職院校人才培養工作的新要求，也是高等職業教育現階段需要解決的重點難題。在信息技術與教育教學深度融合、創新創業教育融入專業教育的背景下，借助優質的課程資源，將創新思維融入專業課，開展課堂教學的創新，打造“金課”生態圈，成為新的探索路徑。

廣西電力職業技術學院根據高職自動化類專業教育的特征，強化創新思維在實踐中的應用，依托多項教學改革項目和科研項目，針對高職自動化類專業數字控制類知識抽象難學、內容生澀、學生工程實踐能力不強、技術應用創新能力不足等問題，歷經多年的探索與實踐，開發課程資源，開展“雙課融通”（創新創業教育課融入專業課），“線上線下結合”“虛擬實做結合”“三品互動”（在創新思維下學業作品、創新作品、畢業作品相互推動，螺旋升級）等多種教學改革，在“雙課融通、三品互動”中持續改進課程內容和教法，打造“金課”生態圈，推動課堂升級。

一、“雙課融通、三品互動”課程改革內涵

“雙課融通”的實質是“專創融合”，即專業教育與創新創業教育的融合，消除創新創業課程和專業課程之間的隔膜，將兩者的教學過程有機地融為一體。在創新思維下，師生“三品互動”。“三品”是學生通過課程學習，形成學業作品、創新作品、畢業作品，“三品互動”是課程激發創意，創意催生作品，作品優化課程，最終提升學習動能，推動課堂教學升級。課程改革內涵模型如圖1所示。

二、單片機課程教學存在的難點

目前高職教育存在一些問題，如人才培養與現代產業脫節，學生實踐能力不強，綜合運用知識解決復雜工程問題能力缺乏;專業課程內容相對陳舊，不適應當前產業發展。單片機技術作為計算機技術的一個分支，廣泛地應用于工業控制、機電一體化產品、智能儀器儀表、智能家居等各個領域。“單片機應用技術”是自動化類專業群的一門重要專業課，同樣存在以上共性問題。

學生初學單片機，都感覺單片機知識抽象難懂，編程無從下手，應用開發更無從談起。如何在較短時間內掌握單片機原理，具備應用單片機知識解決實際問題的能力？單片機學習門檻雖然不高，但要真正能學得下去，課堂上師生有共鳴，學習有興趣，學習者不但要有結構性思維，更需要課外實踐作支撐。單片機課程教學中存在以下難點：一是專業知識與應用脫節、抽象難懂。單片機知識體系較為復雜零亂，近年來的單片機教材雖然有較大的改進，但知識點與項目案例匹配模糊，高職學生難以理解，無法引起學生的學習興趣，教師難教，學生難學。二是學生學習模式單一、缺乏工程項目實踐。高職學生的傳統學習時間僅限于課堂時間，學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習。在以教師為主體的傳統實驗教學模式下，學生被動模仿實驗，導致自主設計、自主體驗訓練不足的問題。三是學生專業培養與創新思維脫節。傳統專業教學專注專業知識的傳遞，導致學生對科技創新興趣不高，創新創業意識和能力不強，不能適應當今智能化時代的需要。

三、推動單片機課程教學改革的策略

2017年，廣西電力職業技術學院與北京中關村軟件園人才基地培訓中心開展大學生創新創業項目合作，學院機電工程及自動化系自動化類專業群率先引進中關村創新思維體系，聯合建立校企合作大學生創新創業教育基地，成立“機電科技創新協會”，開設創新創業通識教育課程，經過幾年的探索和實踐，逐步形成在中關村創新思維下，創新創業教育課和專業課“雙課融通”的課程改革模式。

單片機課程是自動化類的共同專業課，課程具有較強的綜合實用性，是培養學生創新創業能力的良好平臺。在創新思維下，學生以單片機學業作品制作為基礎，產生創意并制作創新作品，最終完成畢業作品的制作，實現“三品互動”，形成實踐大課堂。課程增強創意，創意催生作品，作品優化課程，形成“雙課融通、三品互動”課程改革的良性循環，打造課程優勢，最終激發師生潛能，推動專業和教學升級。

（一）更新觀念，提升教師課改動力。2017年以來專業群共有20名教師參加北京中關村軟件園“精益創新創業教師訓練營”培訓并取得合格證書，1名教師駐北京中關村軟件園掛職鍛煉3個月，6名教師獲得廣西電力職業技術學院—中關村智酷創新學院“創新創業一級導師”證書。由此，專業教師接受系統的創新創業方法論和實踐培訓，通過更新觀念，提升教師課改動力，為大學生創新創業教育融入專業教育課程改革提供強有力的師資保障。

（二）以學習成果為導向，重構課程。重點關注學生的需求和個性發展，通過調研評估和整改，確定學習成果，把成果逐一落實到課程中，明確具體的課程教學內容。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、新技術納入課程。

針對單片機課程資源信息量大，知識更新快，學生從中獲取有用信息難度大的問題，全面實施數字化資源“微化”建設。形成了利于學生獲取并愿意去接受的教材微PDF、知識點微PPT、知識點微課、小編程微課、微仿真、微項目的顆粒化課程資源，并以智能立體化倉儲方式存于云端，學生可以隨時隨地通過手機雨課堂、藍墨云班課等獲取信息。

基于清華在線網絡平臺，重構混合式課程網站，通過網絡教學平臺，教師可以在平臺上動態補充完善課程內容，學生可以自主選擇要學習的課程并進行課程內容的學習，教師和學生之間、學生與學生之間都可以方便地以網絡課程為媒介進行課程內容的交流。

（三）專創融合，培養學生創新興趣。2017年專業群在專業人才培養方案引入“創新創業基礎”和“創新創業實踐”課程。專業群教師與北京中關村軟件園創新創業導師聯合組成“創新創業教育”課程團隊，研究創新創業課程教法及專創融合的途徑。其中，單片機課程的“三品互動”是專創融合較為成功的案例。2017年在北京中關村軟件園的指導下開展學生全員創新創業通識教育，借助中關村最新創新理論和方法工具，將創新思維融入單片機專業課，實現“雙課融通”，在創新思維下，師生“三品互動”，通過“三品”實踐，植入創新思維、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，重塑課堂教學生態，做到“長技育人”，提升核心競爭力。

（四）完善課程支撐系統，打造“金課”生態圈。“生態鏈”是產業發展最好的形態，打造“金課”也需要有完善的生態圈作為支撐。專業群單片機課程團隊圍繞“金課”，營造課程生態圈：建設單片機立體化課程資源;建設單片機在線課程網站;建立虛實結合智慧實訓室;實施線上線下混合式教學;校企協同將創新教育、思政元素、工匠精神融入課程;學業作品、創新作品、畢業作品“三品”驅動課程持續改進;師生創新成果不斷形成;教師在生態環境中教學能力不斷升華。

（五）創設環境，形成課程良性發展機制。廣西電力職業技術學院出臺了“教師教研科研工作量計算及獎勵辦法”等激勵措施，有效規范了科研工作的開展，調動教師開展科研工作的積極性和主動。單片機課程組近年來在學院科研激勵機制下，形成了教學、科研、競賽、專利、成果促進課程生長良性循環。公開出版《單片機應用技術》《單片機仿真及制作項目教程—— 基于Proteus ISIS》教材2本、《創新創業通知教育》校本特色教材1本、《創新作品/畢業作品制作指導書》1本，形成教學、學業作品制作、創新思維、創新作品制作、畢業作品制作系列化指導文本。師生單片機創新相關作品獲新型實用專利21項，單片機類創新作品獲省級“互聯網+”創新創業大賽、大學生課外學術科技作品等競賽多項獎勵。配合課程整改，課程內容動態更新，創品案例不斷豐富，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”課程改革取得的主要成效

（一）形成專創融合的課程體系。打破以知識體系為特點的學科型課程體系，打破創新創業課與專業課相分離的專業課程體系，建立創新與課程、理論與實踐一體化的能力型課程體系。將創新創業教育融入專業課程教學，課程教學與三品實踐相銜接。

（二）創新教學模式。改變傳統課程教學模式，變為線上線下混合式教學，課程“三品實踐”多學期多空間多維度延伸，利用信息化手段實現課程學習與創新制作數字化同步，打破傳統課堂時空界限。

（三）專創融合顯成效。引進北京中關村軟件園創新體系，校企協同推進大學生創新創業教育，創新創業教育課和專業課“雙課融通”，創新素養融入專業課程，實施“三全”育人;通過創新思維教育，引入創新實踐，單片機課程相關的學生學業作品、創新作品、畢業作品取得豐碩成果，“三品互動”推動課堂升級。

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【基金項目】廣西電力職業技術學院2019年教學成果培育項目

【作者簡介】老盛林（1964— ），男，廣西梧州人，廣西電力職業技術學院副教授，研究方向：電氣自動化技術教學。

（責編 丁 夢）