新工科背景下國際化人才培養中單片機課程教學改革與探索

邱順佐　劉沁　齊文龍　楊燕　徐洲　謝曉永　蔣婷婷

摘 要｜新工科背景要求國際化人才具備多學科交叉能力的同時也要具備愛國工匠精神，針對現有單片機教學體系無法滿足新工科背景下國際化人才新要求，且外語與專業能力脫節的問題。本文通過文獻調研厘出現有的單片機課程存在教學目標定位不清晰、與思政聯系不緊密、教學內容滯后、不夠完善、與專業外語匹配度差、考核評價體系單一陳舊等問題。為解決以上問題，本文提出三方能力融合并重教學目標、思政和外語嵌入教學內容、“課堂-課余”+“專業能力-外語能力”的雙無縫銜接教學方法、多元化評價的考評體系和多方資源共用的師資隊伍建設思路，該教學改革旨在培養具備“專業+外語+思政”融合的多學科交叉人才，有望有效提高單片機課程與新工科國際化人才培養的匹配度。為新工科背景下國際化人才培養提供新的思路，促進當代單片機教學改革的發展。

關鍵詞｜新工科；國際化人才；單片機教學；雙無縫銜接；多元化融入

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單片機作為大部分工科專業核心課程之一，其課程教學體系在人才培養過程中起到關鍵的一環，也是高校大學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，自然而然對人才培養提出了新的要求，特別是國際化人才的培養，從而對單片機課程的教學也形成了新的考核標準。新工科背景下對國際化人才提出要具備“創新型、應用型、復合型多學科交叉”的能力，且又具備強烈的愛國、工匠精神［1，2］。目前，具備此能力的人才稀少，但隨著新工科和國際化要求的發展，對此類人才的需求量會越來越大。為滿足以上人才培養需要，急需對單片機教學體系進行改革。

針對新工科下國際化人才培養的課程體系和單片機課程體系改革，已有學者開展相關研究，并取得了一定成效。姚鑫［3］分析了國際化視角下高職學前教育專業教學所存在的問題，針對學前教育的教學目標、課程等提出改革。劉艷等［4］分析國際化背景下高職旅游管理專業的教學問題，提出完善激勵機制等措施。張蓓等［5］對單片機通識課開展改革研究，提出“分層教學—加權考核”的理念和措施。董燕麗等［6］針對傳統單片機教學模式的不足，提出線上+線下相結合的教學模式。綜上所述，目前的研究主要集中在單獨針對國際化人才，或者單獨針對單片機教學改革，沒有同時考慮國際化和單片機課程的結合，且在教學改革中沒有充分考慮專業知識、語言能力和愛國、工匠精神等相結合。故現有的單片機教學體系不能滿足新工科背景下國際化人才培養的需要。

因此，本文從教學目標定位、教學內容、教學考核評價體系等方面出發，開展新工科背景下國際化人才培養中單片機課程存在的問題，基于所存在的問題開展單片機教學改革研究，提出基于成果導向與工匠精神的教學體系。可為新工科背景下國際化人才培養中單片機課程改革提供新的思路，從而推動新工科背景下國際化人才的發展，填補人才缺失的空白。

1 新工科背景下國際化人才培養中單片機課程教學存在的問題

現有的單片機教學模式，主要是將單片機專業能力培養、語言能力、愛國工匠精神等思政分開授課。學生們分開接受每一門知識的能力較強，這樣會造成幾種能力之間存在不可逾越的鴻溝，缺乏必要的聯系。下面將結合單片機教學模式中目標定位、內容和考評體系幾個關鍵點來重點闡述存在的問題。

1.1 教學目標定位不清晰、與思政聯系不緊密

現有的工科專業國際化教學目標存在過于抽象、籠統，被泛泛地理解為雙語專業課教學，與國家之間的文化關聯較少，特別是本國的思政。單片機課程也是一樣，在教學目標定位中只是單獨的將語言能力作為考核目標之一，沒有將語言能力與單片機知識相結合。此外，在課程思政方面，只是泛泛而談應該培養愛國、工匠精神，沒有將具體的專業知識點與思政相對應，且結合的緊密程度不夠。

1.2 教學內容滯后、不夠完善、與專業外語匹配度差

現有的教學內容更新慢，知識點遠落后于國際化的發展，并將專業與外語分開教學，導致專業知識與外語能力匹配度嚴重不足。現有的單片機課程內容還是以51系列單片機為主要研究對象，實踐案例還是以流水燈、數碼管、矩陣鍵盤為主，缺少先進系列單片機的教程和案例，如智能汽車上的典型應用案例。并且課程內容中沒有涉及外語能力培養的知識點和思政上的內容，無法讓專業知識與外語及思政相融合。

1.3 考核評價體系單一陳舊

考核評價體系是檢測教學效果的關鍵，而目前單片機課程教學中的考核籠統且單一，沒有準確的考核指標。主要以期末考試成績或實踐動手能力為單一考核指標，或將專業知識與外語交流能力分開考核，不能突出“新工科、國際化”的特征。單獨的考核只能評價學生在單一方面的知識學習效果，無法評估學生的綜合能力。

2 基于成果導向與工匠精神的單片機課程教學改革

針對上文所提到的現有單片機教學體系中存在的問題，提出解決思路如圖1所示。首先制定改革目標，包含厘出問題和多元化評價體系“課堂課余+專業和外語無縫銜接”，然后分析關鍵問題，最后制定具體的實施方案，主要包括分析新工科和國際化在思想道德、工匠精神素質和專業能力上的具體要求，然后根據要求來制定單片機的目標和考評體系、教學內容和方法以及師資隊伍的建設方案。本文所提出的解決思路具有“新工科+思政+國際化”的視角特色，并在內容上具有“應用型復合型和專業知識嵌入外語能力”的特色。下文將重點闡述具體的單片機教學體系。

2.1 教學目標：三方能力融合并重

新工科背景下國際化人才培養課程要求專業知識、語言能力和愛國工匠精神三方共存，且相互滲透。因此，本單片機教學改革體系中的教學目標以愛國工匠精神為前提，應用型人才培養為方向，專業與外語能力同等地位。具體設置愛國工匠精神的比重占20%，單片機專業知識能力和外語能力各占40%，三者之間相結合的能力占10%。該教學目標中不再是單獨考慮專業知識或外語能力，更加注重綜合能力的培養。

2.2 教學內容：思政和外語嵌入

對于單片機的教學內容，不再是簡單的雙語教材或者課程開始只提到一點愛國工匠精神，而是將愛國工匠精神和外語能力與專業知識一樣貫穿課本全部內容。首先在單片機課程緒論中加入中英文相結合來介紹單片機的發展史，借此來說明我國單片機技術與國外存在差距，讓學生認清自身所處位置，從而調動學生的愛國精神。并在單片機課程內容的每個章節構建以愛國工匠精神和外語嵌入在“單片機”關鍵知識點為導入，理論知識嵌入外語表達為過程，實踐教學內容以外語形式呈現來結束的教學內容。課后作業中，安排雙語作業任務，要求團隊完成并以外語進行交流合作。以上改革的教學內容具有鮮明的思政+專業知識+外語能力相結合的特色。

2.3 教學方法：“課堂—課余”+“專業能力—外語能力”的雙無縫銜接

基于所提出的單片機教學內容，采用以雙語并行、德技雙育為導向，學生為主體的單片機教學方法，具體為“課堂—課余”+“專業能力—外語能力”的雙無縫銜接，課堂—課余指的是充分利用校內外平臺和時間，課堂教師講解，課余學生自主學習，課堂內外語形式交流討論。進一步為讓學生理論與實踐緊密結合，讓學生課余實踐練習有目標，利用雙語的任務式驅動，布置國外典型的單片機控制案例，讓學生先看懂外語的案例，再結合單片機專業知識進行實踐作業的完成。最后讓學生去企業進行實戰實訓，根據企業需求，完成相關任務。

2.4 考評體系：多元化評價

構建成果導向的多元化考評體系研究，該考評體系指標主要來自學生、企業、教師和國際需求。以單片機課程中的關鍵專業知識為基礎，采用學生與學生之間的自評和互評，教師評價、企業評價和國際評價。具體實施為對學生課堂課余時的表現、團隊合作、愛國精神等方面進行評價。企業評價包括其去企業實習實訓表現，教師評價主要表現為愛國工匠精神、專業能力與外語能力相結合的綜合評價。國際評價主要是聘請國際專家與學生交流，從適應國際形勢的角度來評價。基于以上，完成學生評價、企業評價、教師評價和國際評價的多元化考評體系構建。

2.5 師資隊伍建設：多方資源共用

能否深入貫徹上文所提到的教學目標、教學內容和教學方法等的關鍵在于師資隊伍，師資隊伍作為以上內容的載體，必須對應的改革才能達到單片機教學改革的效果。因此，單片機教學師資隊伍應優化師資能力配比，完善師資能力培養方案，形成“雙師雙能型”國際化教學團隊培養方案。可采用借助學校、企業和國際合作等多方資源，聘請企業導師和國際化人才導師。對于本校教師能力的培養，可采用借用國際資源，對本校教師的外語能力和實踐教學能力進行融合培養，頻繁與國際人才和企業工程師交流，在交流中提高自身能力。

3 結論

在新工科背景下對國際化人才的培養提出了新要求，特別是工科人才。而單片機作為培養大部分工科人才中不可或缺的關鍵課程，其教學改革的好壞決定人才培養質量。本文針對現有的單片機接觸教學目標定位不清晰、與思政聯系不緊密、教學內容滯后、不夠完善、與專業外語匹配度差、考核評價體系單一陳舊等問題，提出三方能力融合并重教學目標、思政和外語嵌入教學內容、“課堂—課余”+“專業能力—外語能力”的雙無縫銜接教學方法、多元化評價的考評體系和多方資源共用的師資隊伍建設思路，該教學改革有望有效提高單片機課程與新工科國際化人才培養的匹配度。促進當代單片機教學改革的發展，為新工科背景下國際化人才培養提高了新的思路，對培養應用型、復合型的多學科交叉人才具有重要的意義。

參考文獻

［1］鐘登華．新工科建設的內涵與行動［J］．高等工程教育研究，2017（3）：1-6．

［2］“新工科”建設復旦共識［J］．高等工程教育研究，2017（1）：10-11．

［3］姚鑫．國際化辦學視角下高職學前教育專業教學模式改革研究［J］．陜西教育（高教），2022（10）：91-93．

［4］劉艷，郭麗輝．國際化背景下高職旅游管理專業教學改革研究：以萬禮豪程CLE課程為例［J］．遼寧高職學報，2020，22（6）：36-38，103．

［5］張蓓，呂建勛，張靜，等．“新工科”背景下單片機通識課教學改革［J］．電氣電子教學學報，2022，44（5）：37-41．

［6］董燕麗，趙曉艷，等．“新工科”背景下《單片機原理與應用》的教學改革探索［J］．中國設備工程，2020（22）：233-234．

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