“双课融通、三品互动”单片机课程教学改革实践

老盛林　陈宇燕　梁建智　吴慧芳　朱广超

【摘 要】本文论述“双课融通、三品互动”的单片机课程教学改革实践，在信息技术与教育教学深度融合、创新创业教育融入专业教育的背景下，借助优质的课程资源，将创新思维融入专业课，通过“双课融通、三品互动”课程改革，更新观念，提升教师课改动力，以学习成果为导向，重构课程，专创融合，培养学生创新兴趣，完善课程支撑系统，打造“金课”生态圈，形成课程良性发展机制。

【关键词】创新创业教育  专业教育  单片机

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2019）10C-0151-02

培养和提升学生的创新意识和创新能力，是创新型国家建设对高职院校人才培养工作的新要求，也是高等职业教育现阶段需要解决的重点难题。在信息技术与教育教学深度融合、创新创业教育融入专业教育的背景下，借助优质的课程资源，将创新思维融入专业课，开展课堂教学的创新，打造“金课”生态圈，成为新的探索路径。

广西电力职业技术学院根据高职自动化类专业教育的特征，强化创新思维在实践中的应用，依托多项教学改革项目和科研项目，针对高职自动化类专业数字控制类知识抽象难学、内容生涩、学生工程实践能力不强、技术应用创新能力不足等问题，历经多年的探索与实践，开发课程资源，开展“双课融通”（创新创业教育课融入专业课），“线上线下结合”“虚拟实做结合”“三品互动”（在创新思维下学业作品、创新作品、毕业作品相互推动，螺旋升级）等多种教学改革，在“双课融通、三品互动”中持续改进课程内容和教法，打造“金课”生态圈，推动课堂升级。

一、“双课融通、三品互动”课程改革内涵

“双课融通”的实质是“专创融合”，即专业教育与创新创业教育的融合，消除创新创业课程和专业课程之间的隔膜，将两者的教学过程有机地融为一体。在创新思维下，师生“三品互动”。“三品”是学生通过课程学习，形成学业作品、创新作品、毕业作品，“三品互动”是课程激发创意，创意催生作品，作品优化课程，最终提升学习动能，推动课堂教学升级。课程改革内涵模型如图1所示。

二、单片机课程教学存在的难点

目前高职教育存在一些问题，如人才培养与现代产业脱节，学生实践能力不强，综合运用知识解决复杂工程问题能力缺乏;专业课程内容相对陈旧，不适应当前产业发展。单片机技术作为计算机技术的一个分支，广泛地应用于工业控制、机电一体化产品、智能仪器仪表、智能家居等各个领域。“单片机应用技术”是自动化类专业群的一门重要专业课，同样存在以上共性问题。

学生初学单片机，都感觉单片机知识抽象难懂，编程无从下手，应用开发更无从谈起。如何在较短时间内掌握单片机原理，具备应用单片机知识解决实际问题的能力？单片机学习门槛虽然不高，但要真正能学得下去，课堂上师生有共鸣，学习有兴趣，学习者不但要有结构性思维，更需要课外实践作支撑。单片机课程教学中存在以下难点：一是专业知识与应用脱节、抽象难懂。单片机知识体系较为复杂零乱，近年來的单片机教材虽然有较大的改进，但知识点与项目案例匹配模糊，高职学生难以理解，无法引起学生的学习兴趣，教师难教，学生难学。二是学生学习模式单一、缺乏工程项目实践。高职学生的传统学习时间仅限于课堂时间，学生课下的积极性不高，不愿意利用各种资源方便多维度地学习。在以教师为主体的传统实验教学模式下，学生被动模仿实验，导致自主设计、自主体验训练不足的问题。三是学生专业培养与创新思维脱节。传统专业教学专注专业知识的传递，导致学生对科技创新兴趣不高，创新创业意识和能力不强，不能适应当今智能化时代的需要。

三、推动单片机课程教学改革的策略

2017年，广西电力职业技术学院与北京中关村软件园人才基地培训中心开展大学生创新创业项目合作，学院机电工程及自动化系自动化类专业群率先引进中关村创新思维体系，联合建立校企合作大学生创新创业教育基地，成立“机电科技创新协会”，开设创新创业通识教育课程，经过几年的探索和实践，逐步形成在中关村创新思维下，创新创业教育课和专业课“双课融通”的课程改革模式。

单片机课程是自动化类的共同专业课，课程具有较强的综合实用性，是培养学生创新创业能力的良好平台。在创新思维下，学生以单片机学业作品制作为基础，产生创意并制作创新作品，最终完成毕业作品的制作，实现“三品互动”，形成实践大课堂。课程增强创意，创意催生作品，作品优化课程，形成“双课融通、三品互动”课程改革的良性循环，打造课程优势，最终激发师生潜能，推动专业和教学升级。

（一）更新观念，提升教师课改动力。2017年以来专业群共有20名教师参加北京中关村软件园“精益创新创业教师训练营”培训并取得合格证书，1名教师驻北京中关村软件园挂职锻炼3个月，6名教师获得广西电力职业技术学院—中关村智酷创新学院“创新创业一级导师”证书。由此，专业教师接受系统的创新创业方法论和实践培训，通过更新观念，提升教师课改动力，为大学生创新创业教育融入专业教育课程改革提供强有力的师资保障。

（二）以学习成果为导向，重构课程。重点关注学生的需求和个性发展，通过调研评估和整改，确定学习成果，把成果逐一落实到课程中，明确具体的课程教学内容。通过课程资源信息化、融通工程案例，三品贯穿，将工程案例及前沿的新知识、新技术纳入课程。

针对单片机课程资源信息量大，知识更新快，学生从中获取有用信息难度大的问题，全面实施数字化资源“微化”建设。形成了利于学生获取并愿意去接受的教材微PDF、知识点微PPT、知识点微课、小编程微课、微仿真、微项目的颗粒化课程资源，并以智能立体化仓储方式存于云端，学生可以随时随地通过手机雨课堂、蓝墨云班课等获取信息。

基于清华在线网络平台，重构混合式课程网站，通过网络教学平台，教师可以在平台上动态补充完善课程内容，学生可以自主选择要学习的课程并进行课程内容的学习，教师和学生之间、学生与学生之间都可以方便地以网络课程为媒介进行课程内容的交流。

（三）专创融合，培养学生创新兴趣。2017年专业群在专业人才培养方案引入“创新创业基础”和“创新创业实践”课程。专业群教师与北京中关村软件园创新创业导师联合组成“创新创业教育”课程团队，研究创新创业课程教法及专创融合的途径。其中，单片机课程的“三品互动”是专创融合较为成功的案例。2017年在北京中关村软件园的指导下开展学生全员创新创业通识教育，借助中关村最新创新理论和方法工具，将创新思维融入单片机专业课，实现“双课融通”，在创新思维下，师生“三品互动”，通过“三品”实践，植入创新思维、电力文化、工匠精神、课程思政等育人元素。通过融合校企文化，重塑课堂教学生态，做到“长技育人”，提升核心竞争力。

（四）完善课程支撑系统，打造“金课”生态圈。“生态链”是产业发展最好的形态，打造“金课”也需要有完善的生态圈作为支撑。专业群单片机课程团队围绕“金课”，营造课程生态圈：建设单片机立体化课程资源;建设单片机在线课程网站;建立虚实结合智慧实训室;实施线上线下混合式教学;校企协同将创新教育、思政元素、工匠精神融入课程;学业作品、创新作品、毕业作品“三品”驱动课程持续改进;师生创新成果不断形成;教师在生态环境中教学能力不断升华。

（五）创设环境，形成课程良性发展机制。广西电力职业技术学院出台了“教师教研科研工作量计算及奖励办法”等激励措施，有效规范了科研工作的开展，调动教师开展科研工作的积极性和主动。单片机课程组近年来在学院科研激励机制下，形成了教学、科研、竞赛、专利、成果促进课程生长良性循环。公开出版《单片机应用技术》《单片机仿真及制作项目教程—— 基于Proteus ISIS》教材2本、《创新创业通知教育》校本特色教材1本、《创新作品/毕业作品制作指导书》1本，形成教学、学业作品制作、创新思维、创新作品制作、毕业作品制作系列化指导文本。师生单片机创新相关作品获新型实用专利21项，单片机类创新作品获省级“互联网+”创新创业大赛、大学生课外学术科技作品等竞赛多项奖励。配合课程整改，课程内容动态更新，创品案例不断丰富，逐步形成资源共享的精品在线开放课程。

四、“双课融通、三品互动”课程改革取得的主要成效

（一）形成专创融合的课程体系。打破以知识体系为特点的学科型课程体系，打破创新创业课与专业课相分离的专业课程体系，建立创新与课程、理论与实践一体化的能力型课程体系。将创新创业教育融入专业课程教学，课程教学与三品实践相衔接。

（二）创新教学模式。改变传统课程教学模式，变为线上线下混合式教学，课程“三品实践”多学期多空间多维度延伸，利用信息化手段实现课程学习与创新制作数字化同步，打破传统课堂时空界限。

（三）专创融合显成效。引进北京中关村软件园创新体系，校企协同推进大学生创新创业教育，创新创业教育课和专业课“双课融通”，创新素养融入专业课程，实施“三全”育人;通过创新思维教育，引入创新实践，单片机课程相关的学生学业作品、创新作品、毕业作品取得丰硕成果，“三品互动”推动课堂升级。

【参考文献】

[1]赵丽娟.高校创新创业教育的现状与对策思考[J].产业与科技论坛，2016（10）

[2]郭宏，胡威.基于学生创新能力培养的单片机课程改革探讨[J].教育教学论坛，2015（6）

[3]明建，曾凯芳.基于产学研的食品科学与工程专业创业教育研究与实践[J].西南师范大学学报（自然科学版），2013（12）

[4]黄成夫，杨凡.创新创业背景下高职院校商务英语专业实践教学研究[J].北京城市学院学报，2018（2）

[5]朱靜然.“广谱式”创新创业教育发展的重要途径：嵌入专业教育[J].中国成人教育，2017（6）

[6]陈星伊.试论高校创新创业实践教育管理机制的优化[J].文化创新比较研究，2018（2）

【基金项目】广西电力职业技术学院2019年教学成果培育项目

【作者简介】老盛林（1964— ），男，广西梧州人，广西电力职业技术学院副教授，研究方向：电气自动化技术教学。

（责编 丁 梦）