1+X證書制度下單片機應用技術課程教學改革實踐

鄧建鋒，王 杰

（河南林業職業學院，河南 洛陽 471002）

0 引言

2019年，國務院發布了《關于印發國家職業教育改革實施方案的通知》[1]，1+X制度正式實施，1+X證書制度旨在培養復合技能型人才，將學歷教育與職業教育進行有機的結合。2020年12月31日教育部職業技術教育中心研究所發布了《關于受權發布參與1+X證書制度試點的第四批職業教育培訓評價組織及職業技能等級證書名單的通知》，“物聯網單片機應用與開發”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評價。單片機應用技術是一門綜合性、實踐性、職業性相統一的課程，通過教學改革，以相關技能等級證書的考核標準來要求學生，深化復合型技術技能人才培養培訓模式和評價模式改革，提高學生培養質量。

1 物聯網單片機應用與開發職業技能等級標準

物聯網單片機應用與開發職業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、嵌入式技術與應用、電氣自動化技術、工業機器人技術等電類相關專業的學生都可以考試。

物聯網單片機應用與開發技能等級標準面向各類現代企業需求，初級水平主要可以從事物聯網智能終端裝配、物聯網智能終端質檢與維修、物聯網系統工程實施等工作；中級水平可以從事智能終端硬件設計、單片機程序開發、物聯網系統運行維護等工作。

中級的核心技能要求有：硬件原理圖與印制線路板設計、智能終端硬件產品設計與調試、8位單片機典型外設驅動編程、無線通信模塊應用編程等技能。高職學生大部分基礎差，高級難以達到，中級水平是我們教學團隊力求達到的目標。

2 單片機課程教學改革探索

2.1 教材改革

教材的編排非常重要。教學團隊探索與企業合作開發教材，瞄準技能等級考核標準科學合理的組織教材內容，編寫配套的線上線下學習資料，以提高學生技能等級水平為目標，以增強學生就業能力為本位，充分考慮高職學生特點和企業的用人需求標準，滿足高職學生的學習需求。物聯網單片機應用與開發職業技能等級初級和高級的考核內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、電子元器件標識方法、MCS-51單片機基礎理論知識、ZigBee無線通信基礎知識、傳感器基礎知識、工具儀表使用基礎知識。

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

理論知識部分跨越了多門專業課程，不同的專業在培養方案制定時側重的方向也各不相同。因此，單靠學生自己學習相關知識參加考證考試難度很大，合理的教材內容就顯得尤為重要，教學團隊對以上多門課程的知識點進行梳理和編排，針對考核標準進行探索開發校內教材。

2.2 教學模式改革

單片機課程傳統上課模式采用一周4個學時，2個學時理論，2個學時上機環節，16周一共64課時。該模式學生在一周學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，高職學生普遍不會在課下投入大量時間自學，學生學習內容缺乏連貫性，多數學生沒能學好該課程。

教學團隊探索采用“分段集中式”教學模式和“項目教學法”教學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期的4個時間段，每個時間段16個課時。項目教學法是指在每一個時間段內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活動。項目實施過程中學生團隊作為一個整體分工明確、相互配合，模仿企業中的項目開發過程，讓學生體驗產品開發的經歷。團隊之間的方案都有差異，團隊之間還存在著一定的競爭，同學們的興趣也大大提高，老師在講解和指導項目時，學生不僅能學到不同的解決方案，還能發現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時間以外，組織開展的具有素質教育內涵的學習實踐活動，即學生在教學計劃規定課程之外自愿參加、有組織進行各類活動[4]。大學生社團是高校的第二課堂，教學團隊老師充分發揮社團在育人方面的作用。單片機應用于開發協會聚集了一批對單片機學習興趣高，知識掌握扎實的學生，且善于動手實踐和創新，在團隊老師的指導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，學生的認可度還不是很高，教學團隊老師首先強化內功，把自己打造成證書考評員，然后積極引導和推廣更多社團成員準備和參加考試。

近年來，教學團隊指導學生在藍橋杯電子類單片機設計與開發項目中榮獲國賽二等獎，省賽一等獎、二等獎等多個好成績，在挑戰杯和全國職業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和示范作用，越來越多的學生開始積極學習單片機，社團成員的人數和單片機水平也在不斷提高。

2.4 注重思政教育

習近平在全國高校思想政治工作會議上強調要把思想政治工作貫穿教育教學全過程，開創我國高等教育事業發展新局面。近年來中美貿易摩擦持續，中興、華為等科技公司被美國制裁事件不斷發生，單片機技術正是高新技術中的一環，電子類學生更能深刻認識到科學技術是第一生產力。在課堂上積極引導學生關注這些事件，激發學生電子開發設計的熱情，提高學生的實踐動手能力，培養創新應用型人才有著重要作用[5]。學生將遠大目標扎根心中，才能在學習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習中。

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任務乃至專業人才培養目標的具體落實[6]。物聯網單片機應用與開發職業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，考生登錄考試系統作答；實操考試是在實驗箱+計算機開發環境下操作。參照技能等級考核形式對學生進行考核，學生平時作業、考勤、課堂互動等環節為10分，平時開展的7次項目教學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準進行，總分為20分。通過物聯網單片機應用與開發職業技能等級考試達到初級的水平的成績認定為70分，達到中級水平的成績認定為95分。

3 結束語

高職院校的定位是培養高素質技術技能型人才，產業技術的發展應該也必須成為人才培養的方向[7]。1+X證書制度的推進，是國家推動職業教育改革和證書制度改革的創新之舉，也是職業教育和產教融合發展的產物。物聯網單片機應用與開發作為其中的一個證書，證書考核的內容包含多個學科且對學生動手實踐要求較高，具有很高的含金量。教學團隊通過對單片機課程的教學改革進行探索和實踐，旨在讓更多的學生關注和參加考評，促進職業技能標準和教學標準的深化融合，從而形成高職教育教學的內升動力。