《51系列單片機及C編程》課程思政教學研究與實踐

王彰云

(廣西工業職業技術學院，廣西 南寧 530001)

0 前言

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，學校要充分利用好課堂教學這個主要渠道，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，其它各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。課程思政要形成三全育人形式：即全員、全方位、全課程育人。課程思政建設的重點是以愛黨愛國為主線，引導學生了解世界情、國家情，在專業課程教學中，堅持把馬克思主義思想教育與科學創新精神的培養相結合。實現對思政課程教育的豐富及延伸，也是專業課程講授達成內涵式提升與發展的途徑選擇[1-2]。

1 《51系列單片機及C編程》地位以及進行課程思政教學的必要性

《51系列單片機及C編程》是應用電子、物聯網等專業重要的專業基礎課，主要講述單片機內部結構以及單片機控制系統及實現方法。培養學生的設計能力和程序編寫能力。課程主要內容包括：單片機的存儲器、并行I/O口、定時計數器、中斷控制系統、串口通訊、AD/DA轉換以及對應控制系統的設計。單片機課程是一門操作性、實踐性要求強的專業課程，傳統的單片機課程通常偏重對技能的培養，更注重育才，對世界觀、人生觀、價值觀的引導不足，學生畢業后綜合素質不高，職業提升動力不足。

2 挖掘專業課程思政元素

《51系列單片機及C編程》進行課程思政教學改革的重點，應根據該課程教學內容，結合當今時代發展的需要，探索課程教學內容中所包含的思政元素，本文主要從如下方面挖掘課程中的思政元素。

2.1 理論教育和實踐教育的相互關系

馬克思主義原理提出理論與實踐是辯證統一的，理論指導實踐，實踐又是檢驗理論正確的標準?！?1系列單片機及C編程》是應用電子技術專業的核心專業課程，涉及多門課程的理論知識，同時該課程又具有很強的實踐性。理論知識需要掌握電路原理、模擬電路、數字電路等相關知識點，以及講解用這些知識點設計一個項目的方法和思路。實踐方面，根據產品功能要求，結合單片機相關理論以及設計方法，完成產品的電路原理圖、PCB圖的設計，電路板的制作，程序的編寫與調試，最后完成產品功能的測試。理論知識掌握不夠扎實，產品制作就會遇阻，因為實踐需要理論的從始而終的指導，因此，單片機相關理論指導實際操作，實踐又對理論起到很好的促進作用[3]。

2.2 追求工匠精神，做到精益求精

在課程實驗、實訓中，進行硬件電路設計和軟件編程，都需要經過反復多次修改。甚至一個電阻值過大過小都會影響信號進度，需要在仿真電路中進行數次的調試，電路才能完成。代碼編寫中，少一個標點符號，程序都會編譯出錯。這就要求老師培養學生精益求精的精神，養成一絲不茍的工作作風，把每件事情做到極致。

2.3 通過現象發現事物本質，查找問題根本原因，從本質上解決問題

《51系列單片機及C編程》課程實踐性、綜合性較強，學生在學習過程中，會遇到很多復雜問題，一時無法解決。應引導學生先分析問題，找出問題的根本原因，再集中精力逐個解決。通過解決問題，掌握處理這些問題的方法。下面根據教學內容，挖掘課程中的思政元素，并提出該思政元素在教學中如何切入。

3 課程思政內容在教學中的組織實施

本課程以單片機應用技術教學為主線，將課程思政元素貫穿到整個教學中，優化教學內容、創新教學手段，實現思政教育和專業教學深度有機融合。

章節主要內容融入思想政治教育內容切入點學習單片機硬件基本知識(1)單片機的發展(2)單片機的種類(3)單片機內部結構(1)創新技術,為國爭光(1)通過對單片機發展的概述,介紹當前我國芯片發展的重大成就,激發學生愛國自豪感和自信心,鼓勵學生學好單片機技術,不斷進行技術創新,為我國芯片應用技術發展做出貢獻。熟悉單片機操作環境(1)熟悉protues仿真軟件(2)熟悉keilc51仿真軟件(1)遵紀守法,反對盜版(2)大國工匠精神(1)通過使用proteus仿真軟件、keilc51仿真軟件,讓學生養成使用正版軟件的習慣,用案例講解使用盜版軟件的危害。(2)設計仿真電路對每個電阻電容的值都有非常嚴格的要求,引導學生要精益求精,學習大國工匠精神,專注做好每件事情。單片機并行I/O端口的應用(1)單片機I/O口的內部結構(2)單片機I/O口輸出應用(3)單片機I/O口輸入應用(1)愛國主義教育(1)布置任務讓學生使用二極管來設計一個國慶創意燈,當二極管點亮的剎那間,激發起了同學們的成就感以及愛國情懷,引導學生發揮創新精神,學生用不同的二極管創意燈來慶祝國慶,這樣課堂上彌漫起濃濃的愛國氣氛。顯示和鍵盤接口技術應用(1)數碼管顯示(2)點陣屏顯示(3)液晶顯示(4)獨立、矩陣按鍵(1)動靜結合呈現方式來對核心價值觀的認同(2)遵紀守法(1)用點陣屏和液晶屏來靜態和動態顯示核心價值觀:比如國慶節日期、愛國詩詞。(2)用按鍵+數碼管設計交通燈,讓學生要遵守交通規則。定時器與中斷系統設計(1)定時器工作原理與應用(2)計數器工作原理與應用(3)中斷原理與應用(1)誠實守信,遵守時間(2)抓住主要矛盾,提高工作效率(1)通過定時器工作原理及應用的講解,引導學生做一個守時守信的人。(2)通過講解中斷源的優先級,提出生活中矛盾無處不在,我們要抓住主要矛盾。串口通信技術應用(1)串口內部結構(2)串口的初始化(3)雙機串口通訊(4)多機串口通訊(1)有效溝通,團隊合作通過講解串口通訊初始化波特率,主機與從機的波特率必須設置一致,否則通訊會出錯。人與人之間的溝通也是一樣的,要在同一頻道上,才能有效溝通。A/D與D/A轉換接口設計(1)A/D數據轉換與應用(2)D/A數據轉換原理與應用(1)欲速則不達通過傳輸層可靠傳輸的學習,教育學生效率和可靠是相互關聯的,在生活工作中我們也要處理好兩者的關系,欲速則不達。單片機應用系統綜合設計(1)步進電機、直流電機應用(2)超聲波測距(3)DS1302時鐘控制芯片應用(4)溫度檢測系統設計(1)理論聯系實際,用實踐檢驗真理的正確性。講解在學習單片機的基礎知識后,要結合具體的應用,才能更好地掌握理論知識。

3.1 課堂講授

利用云課堂教學平臺，采用線上與線下相結合的教學手段，把單片機相關的基礎理論知識放到線上，由學生自主完成學習，難以理解部分放到課堂進行重點講解，讓學生掌握單片機應用技術的研究現狀和未來發展趨勢。

3.2 專題報告

根據提煉的單片機課程思政元素和教學相關素材，在課內選擇若干專題向學生進行講解。另外，布置一些課外專題，告訴學生這些專題包含的思政元素，讓學生自己查閱資料，編寫研究報告并且制作專題PPT，然后學生在課堂上講解。這樣通過教師對學生匯報的點評以及師生課堂討論，幫助學生樹立正確的三觀。

3.3 選擇基于單片機應用技術的相關視頻資料

讓學生了解單片機電子產品設計與制作中包含的社會責任、環境意識、創新精神、工匠精神等思政價值。

3.4 創新課程考核機制

本課程原來主要有機試和筆試2種方式，考核學生的專業技能，對學生的人文素養、社會主義核心價值觀方面考核較少。課程開展思政教學研究后，根據全方位育人原則，實施全過程考核機制，課程成績由期中、期末考試、學生課堂表現、完成作業情況、專題匯報等多種考核方式[4]。

4 結語

對《51系列單片機及C編程》課程教學內容引入思政元素，進行教學全方位改革，實現思政元素與專業知識有機融合，在完成專業知識傳授的同時，實現思想政治教育的潛移默化、潤物無聲育人效果。課程思政教學改革以來，學生上課的積極性明顯改善，學生的素養、社會主義核心價值觀有了顯著提高。