1+X证书制度下单片机应用技术课程教学改革实践

邓建锋，王 杰

（河南林业职业学院，河南 洛阳 471002）

0 引言

2019年，国务院发布了《关于印发国家职业教育改革实施方案的通知》[1]，1+X制度正式实施，1+X证书制度旨在培养复合技能型人才，将学历教育与职业教育进行有机的结合。2020年12月31日教育部职业技术教育中心研究所发布了《关于受权发布参与1+X证书制度试点的第四批职业教育培训评价组织及职业技能等级证书名单的通知》，“物联网单片机应用与开发”证书名列其中，由国信蓝桥教育科技（北京）股份有限公司进行培训评价。单片机应用技术是一门综合性、实践性、职业性相统一的课程，通过教学改革，以相关技能等级证书的考核标准来要求学生，深化复合型技术技能人才培养培训模式和评价模式改革，提高学生培养质量。

1 物联网单片机应用与开发职业技能等级标准

物联网单片机应用与开发职业技能等级分为三个等级[2]：初级、中级、高级，三个级别依次递进，高级别涵盖低级别职业技能要求。三个等级面向的岗位和技能要求也各不相同，机电一体化技术、嵌入式技术与应用、电气自动化技术、工业机器人技术等电类相关专业的学生都可以考试。

物联网单片机应用与开发技能等级标准面向各类现代企业需求，初级水平主要可以从事物联网智能终端装配、物联网智能终端质检与维修、物联网系统工程实施等工作；中级水平可以从事智能终端硬件设计、单片机程序开发、物联网系统运行维护等工作。

中级的核心技能要求有：硬件原理图与印制线路板设计、智能终端硬件产品设计与调试、8位单片机典型外设驱动编程、无线通信模块应用编程等技能。高职学生大部分基础差，高级难以达到，中级水平是我们教学团队力求达到的目标。

2 单片机课程教学改革探索

2.1 教材改革

教材的编排非常重要。教学团队探索与企业合作开发教材，瞄准技能等级考核标准科学合理的组织教材内容，编写配套的线上线下学习资料，以提高学生技能等级水平为目标，以增强学生就业能力为本位，充分考虑高职学生特点和企业的用人需求标准，满足高职学生的学习需求。物联网单片机应用与开发职业技能等级初级和高级的考核内容都分为理论部分和实操部分。

初级的理论知识主要包括：电路原理图识图、电子元器件标识方法、MCS-51单片机基础理论知识、ZigBee无线通信基础知识、传感器基础知识、工具仪表使用基础知识。

中级的理论知识主要包括：数字、模拟电路基础知识、C语言基础知识、MCS-51单片机基础理论知识、LoRa无线通信基础知识、传感器基础知识、工具仪表使用基础知识。

理论知识部分跨越了多门专业课程，不同的专业在培养方案制定时侧重的方向也各不相同。因此，单靠学生自己学习相关知识参加考证考试难度很大，合理的教材内容就显得尤为重要，教学团队对以上多门课程的知识点进行梳理和编排，针对考核标准进行探索开发校内教材。

2.2 教学模式改革

单片机课程传统上课模式采用一周4个学时，2个学时理论，2个学时上机环节，16周一共64课时。该模式学生在一周学完之后与下周上课间隔时间过长，而单片机是一门综合性和实践性都很强的课程，高职学生普遍不会在课下投入大量时间自学，学生学习内容缺乏连贯性，多数学生没能学好该课程。

教学团队探索采用“分段集中式”教学模式和“项目教学法”教学方法来开展单片机课程[3]。分段集中式是指在不改变课时的情况下将单片机课程集中在一个学期的4个时间段，每个时间段16个课时。项目教学法是指在每一个时间段内师生以团队的形式共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。项目实施过程中学生团队作为一个整体分工明确、相互配合，模仿企业中的项目开发过程，让学生体验产品开发的经历。团队之间的方案都有差异，团队之间还存在着一定的竞争，同学们的兴趣也大大提高，老师在讲解和指导项目时，学生不仅能学到不同的解决方案，还能发现项目进行时的各种问题。

2.3 第二课堂改革

第二课堂是在第一课堂教学时间以外，组织开展的具有素质教育内涵的学习实践活动，即学生在教学计划规定课程之外自愿参加、有组织进行各类活动[4]。大学生社团是高校的第二课堂，教学团队老师充分发挥社团在育人方面的作用。单片机应用于开发协会聚集了一批对单片机学习兴趣高，知识掌握扎实的学生，且善于动手实践和创新，在团队老师的指导下定期开展单片机知识讲座和单片机编程大赛。因1+X证书考试需要一定的考评费用，且目前处于推广阶段，学生的认可度还不是很高，教学团队老师首先强化内功，把自己打造成证书考评员，然后积极引导和推广更多社团成员准备和参加考试。

近年来，教学团队指导学生在蓝桥杯电子类单片机设计与开发项目中荣获国赛二等奖，省赛一等奖、二等奖等多个好成绩，在挑战杯和全国职业院校技能大赛中也荣获了一定成绩。好成绩和荣誉具有较大的引领和示范作用，越来越多的学生开始积极学习单片机，社团成员的人数和单片机水平也在不断提高。

2.4 注重思政教育

习近平在全国高校思想政治工作会议上强调要把思想政治工作贯穿教育教学全过程，开创我国高等教育事业发展新局面。近年来中美贸易摩擦持续，中兴、华为等科技公司被美国制裁事件不断发生，单片机技术正是高新技术中的一环，电子类学生更能深刻认识到科学技术是第一生产力。在课堂上积极引导学生关注这些事件，激发学生电子开发设计的热情，提高学生的实践动手能力，培养创新应用型人才有着重要作用[5]。学生将远大目标扎根心中，才能在学习过程中倍加珍惜时间的珍贵，从而更加积极的投入到单片机课程的理论和实践学习中。

2.5 考核评价改革

课程考核方式的合理与否直接影响着课程教学任务乃至专业人才培养目标的具体落实[6]。物联网单片机应用与开发职业技能等级证书考核包含理论考试和实操考试，其中，理论考试60分钟，实操考试150分钟。理论考试均为客观题，包括单选、多选、判断等题型，考生登录考试系统作答；实操考试是在实验箱+计算机开发环境下操作。参照技能等级考核形式对学生进行考核，学生平时作业、考勤、课堂互动等环节为10分，平时开展的7次项目教学法参照实操考试进行，总分为70分，期末考试按照理论考试标准进行，总分为20分。通过物联网单片机应用与开发职业技能等级考试达到初级的水平的成绩认定为70分，达到中级水平的成绩认定为95分。

3 结束语

高职院校的定位是培养高素质技术技能型人才，产业技术的发展应该也必须成为人才培养的方向[7]。1+X证书制度的推进，是国家推动职业教育改革和证书制度改革的创新之举，也是职业教育和产教融合发展的产物。物联网单片机应用与开发作为其中的一个证书，证书考核的内容包含多个学科且对学生动手实践要求较高，具有很高的含金量。教学团队通过对单片机课程的教学改革进行探索和实践，旨在让更多的学生关注和参加考评，促进职业技能标准和教学标准的深化融合，从而形成高职教育教学的内升动力。