【产学合作协同育人项目】教学内容和课程体系改革项目申报书模板-工程教育专业认证背景下单片机课程思政一体化设计与实践

时光匆匆，走过多少，我已不想去理会，只是任凭思绪在记忆里徘徊和游离。想你的夜晚，孤单席卷了全身，那一抹浓浓的离愁，仿佛心的哀泣。一桥春色在江南，杨柳初展意犹寒。燕飞夕阳里，迭荡暮色，留连青萍，万里河山。无语莺啼度芳栏，还看，绿水又东去，眼帘极处洄环。若教眼底无离恨，不信人间有白头。2023年美丽软件科技有限公司XXXX产学合作协同育人项目申请书项目名称：工程教育专业认证背景下单片机课程思政一体化设计与实践负责人：联系电话：工作邮箱：学校名称：通信地址：二○二三年七月制填表说明(1)全日制本科高校在职教师或在校学生；(2)原则上不接受之前已获得过同类项目资助的重复2.有关项目内容、具体要求和说明请参考项目申报指3.项目负责人填写的内容由所在单位负责审核，所填内容必须真实、可靠。4.申请书由项目负责人填写并手写签名，报送所在高校主管部门审查、签署意见并盖章后，将扫描文件上传到项目平台()。项目概况(单选)项目负责人(主要教学及科研工作)获得蓝桥杯软件设计大赛省赛二等奖2020.10操作系统慕课设计和制作的探究2024.6疫情下教师在线教学能力提升的探究项目主要成员(不含项目负全面推进课程思政建设，是落实立德树人根本任务的战略举措[1]。如何打破长期以来思想政治教育与专业教育相互隔绝的“孤岛效应”，将立德树人贯彻到高校课堂教学全过程、全方位、全员之中，是新时代中国高校面临的重要任务之一[2]。2016年6月，我国正式加入《华盛顿协议》，标志着我国工程教育迈上新台阶。工程教育专业认证三大核心理念，即学生中心、成果导向、持续改进[3-5]。为了落实立德树人根本任务，近些年国内学者针对课程思政开展多方研究与实践。专业课程的思政教育实践是最为核心、最为关键和最难解决的部分[6]。1

目前课程思政中存在的问题2022年5月28日教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》中指出：科学设计课程思政教学体系，要坚持学生中心、产出导向、持续改进，不断提升学生的课程学习体验、学习效果，坚决防止“贴标签”“两张皮”。目前很多专业课程对于思政融入仍然处于思政元素挖掘阶段，关于思政学习效果的评价是实施环节最弱的地方，同时也缺少思政融入的一体化设计。结合文献[7—8]中提出的课程思政与工程教育专业认证的融合路径，按照工程教育专业认证反向设计、正向实施的策略，以单片机课程为例，思政教学融入的一体化设计从思政教学目标、思政教学评价设计、教学方法与手段方面展开。2

思政教学目标要培养学生的社会主义核心价值观，树立文化自信和科技报国的家国情怀；具有精益求精的“工匠精神”，发扬不畏困难的“钻研精神”；培养学生的创新意识、职业规范和团队合作精神。结合指导纲要和专业思政目标，构建专业思政分类、课程思政目标与课程预期学习效果的对应关系，具体内容见表1。3

思政教学评价设计考核评价方案要达到有效的价值塑造作用，有效验证课程思政教学目标的达成度。评价分3类，即诊断性评价、形成性评价和终结性评价。诊断性评价：通过设计问卷，设计能够对学生的“道德”内化程度进行“量化评价”的问题，判断学生的思想状况；形成性评价：通过学生参与情况、教学过程的记录、行为学观察进行评价、反馈；终结性评价：通过表格量化考核、学生撰写心得体会，并结合诊断性评价以及形成性评价的结果，给予学生定性或定量的评价。思政教学评价贯穿课程的全部教学环节，从定性和定量两个角度评价学习效果，包括诊断性、形成性和终结性；成果形式多样化，包括调查问卷、调研报告、项目报告、讲解视频、合作学习总结和期末试卷，具体的课程思政评价设计见表2。以学习总结为例说明量规的设计样例见表3。本次项目的实施为后续企业与高校的合作搭建了平台，具有桥梁的作用，项目实施的意义较大。2.项目培训方式：本项目培训的方式更加多元化，采用线上线下、理论+实践相结合的培训方式。大数据分析相关师资培训研议报告及大数据分析技术相关学习资料等，。在进行线下培训时，采用理论+实践的培训方式，不仅要注重理论知识，还要注重实战锻炼，在实学习成效。为了提高教师的学习效率，以及更好地掌握教师培训情况，本项目采用以任务为导向，将培训内容分解成每天的学习任务，最后以学习日志和课程设计的形式提交。除进行线下培训外，还可以带领高校教师参观企业，组织专任教师去企业顶中去。项目实施的途径和方式更加多元化，更具有趣味性，可以训。3.项目培训内容：本项目实施目的是提高教师专业技能、教学能力和课程建设水平。本项目对教师专业技能的培训更注重教师实践能力的提升，培训内容不拘泥于课本理论，侧重于大数据分析技术在企业中的实际应用。通过实际项目演练，加深教师对所学知识点的理解和掌握，使得教师通过培训达到大数据专业的能力要求。教学方法与手段单片机课程采用“三段探究式”混合教学模式[9]，遵照学生的认知规律，针对新知识及重难点突破时采用讲授、演示和启发式教学法，针对实践项目采用讨论和合作学习教学法以及培养学生良好习惯的元认知教学法；同时借助信息化的手段增强课堂教学的德育效果，推动课程思政同新媒体、新技术的高度融合，增强时代感和吸引力，优化组合多样化的教学方法和信息化平台，如图1所示。5

串口通信教学案例5.1教学重点与难点教学重点是串口工作方式下通信程序的设计与实现，领悟程序实践中精益求精的工匠精神；教学难点是串口特殊功能寄存器的理解和应用，领悟理论与实践的辩证关系。5.2案例思政元素课程案例对应课程预期学习效果的目标1和目标3，具体对应的思政元素见表4。5.3教学内容设计课程案例的主要教学内容分为4个部分，重点为后两个部分。第1部分从前一节课的内部资源定时器的学习过渡到外部交互，引入串口通信。该部分重点强调对通信协议的理解，让学生建立规则意识。第2部分详细介绍串口的内部结构和工作方式，工作方式是串口通信部分的重点。其中串口内部结构中的3个特殊功能寄存器和两个标志位是指导后续串口初始化函数的实现依据。第3部分介绍串口通信程序的设计结构，主要包括两种常用结构。通过对比分析两种结构各自的优点，让学生能够根据实际应用需求合理选择合适的程序结构。第4部分是串口通信编程实践，依据上述原理指导程序实现。在程序实现过程中能够学深悟透“知行合一”，当程序编译出错时能够耐心、细心发现问题、解决问题，培养“精益求精”的工匠精神，发扬不畏困难的“钻研精神”。5.4教学实施过程课程实施混合式教学模式，从课前、课中、课后3阶段进行设计，结合多样化教学方法，具体教学实施流程如图2所示。课前：学生利用学案和预习资料完成课前预习，并以小组形式完成课前讨论，记录问题；以个人形式完成作业系统中的预习测试题；观看“大国工匠”系列视频之顾秋亮、李刚、李峰，一句话总结观后感。教师利用学习平台统计数据了解学情，梳理问题设计预案。课后：教师通过希沃品课信息化平台布置课后任务，要求学生以小组形式完成，并形成个人学习总结和反思；通过钉钉群为学生课后辅导和答疑。课中：结合串口内容，详细说明实施过程、融入的思政元素以及融入方法，具体过程见表5。5.5思政目标评价课程案例涉及的思政教学目标是目标1和目标3。目标1采用定量评价法，以试题的方式设置在终结性考核环节；目标3采用定性评价法，以问卷调查的方式。6

课程思政效果评价与持续改进目标达成度评价是OBE教学质量评价体系中的基本单元，其评价的科学性、合理性将直接影响学生最终的总结性评价，也为毕业要求达成度评价提供数据支持[10]。思政效果评价应凸显课程的建设性、教学的形成性、学生的发展性[11]。本轮教学授课对象是物联网专业20级学生，共134人。思政教学效果从定量和定性两个层面进行评价。6.1定量评价对于定量评价计算达成度，计算方式是将各评分项与预期学习效果对应，计算出每一名学生的各项成绩，用学生在每一项预期学习效果的得分总和/该项满分值×权重，最终计算出每一名学生每一项预期学习效果的达成度[9]。思政目标1、4、5、6达成度统计结果如图3所示，其中目标4创新精神在课程的综合项目环节进行评价，达成度相对最高，而目标1规则意识在期末试卷中考核，达成度相对最低。6.2定性评价思政目标2和3采用定性评价，通过问卷星系统以调查问卷的形式开展。从问卷结果可以看出，思政教育在工匠精神和服务社会意识上对大部分学生产生了一定影响。6.3持续改进经过两轮融入思政教育的教学实践，通过效果评价可以看到，学生服务社会意识和创新精神培养上有一定效果，但是思政教学改革没有终点。下一轮教学课程将从以下4个方面改进：①思政元素的深入挖掘：继续挖掘与课程知识紧密的育人元素，注意元素的时效性和影响力并不断更新；②诊断性评价的全面性：增加课程前期和中期问卷调查，贯穿课前、中、后三阶段，同时注意对问题的设计，使问题的结果能持续、有效反映学生的思想变化；③创新精神的持续培养：在所有的单元项目和单元组项目环节增加创新性设计，实现实践全过程创新意识的持续培养；④评价主体的多元化：充分利用团队学习，引入组内自评、他评、小组互评的评价方式，实现评价主体多元化。7

结语在工程教育认证背景下，单片机课程遵从成果导向和以学生为中心理念，按照反向设计原则，从思政目标、效果评价、学法和教法上进行了一体化设计。特别是在思政效果评价环节，尝试了定量评价和定性评价相结合的方法，从诊断性评价、过程性评价和终结性评价方面进行落地实施。因本轮是第一次尝试，尚有不足之处，在后续的教学中将秉承持续改进的理念不断完善。做好课程思政为专业思政的基础服务，进而从专业层面评价学生的整体思育效果，为社会、为国家培养德才兼备的人才。通过本课题的研究，力求达到以下预期目标：（1）对区域代表性企业进行调查走访，通过调查结果分析得到围绕软件工程专业人才培养方案要求及毕业要求的解决复杂工程问题的创新能力需求报告；（2）校企双方教师尝试在嵌入式核心课程的实践教学中将OBE教学模式进行应用，包括共同进行项目选择、案例设计、场景设计及实施过程；（3）校企双方教师在课程设计中加入师生协同创新，制定过程化考核机制，完善软件工程专业课程体系；（4）形成带有实践效果的应用研究报告；（5）发表教学改革论文1-2篇。2023年8月-2023年1月：开展性工科产教融合、校企合作模式相关外政策及文献的整理，并对相关文献和法规进行研究探索，深入理解国家对新工科专业人才需求的具体标准和方向，并以此为基础对国内知名高校新工科专业建设现状进行调研，收集整理相关信息资料，通过学术交流等方式与领头高校专业负责人和领域专家进行沟通探讨，找到新工科专业与优质企业进行产教融合、校企合作的型模式，新标准。2024年2月-2024年7月：对现有“新工科”专业校企联合培养模式进行深入分析，进一步明确校企合作下的“新工科”专业办学定位，调整课程体系架构、学分设置、课程设置，实践实习课程内容，制定出一套更加符合国家对“新工科”专业人才在交叉学科领域中实际工作能力胜任要求的实用型课程体系。2024年8月-2025年1月：与企业协商签订“双师型”教师培养计划，并将双师型教学引入专业课程教学体系，在学生专业学习、政治理论学习、思想建设和实践学习中发挥重要作用。2025年2月-2025年4月：完善校企合作育人模式下的实践创新教学体系，一方面，利用学校和企业资源，帮助学生理论结合实践完成实习实践学习计划；另一方面，同时开展大学生科研训练计划、大学生科研活动、大学生专业学科竞赛、大学生创业知培训和大赛、实验教学手段更新与改革和实