思政元素融入單片機原理與接口技術課程的教學探索*

王 青

（南通理工學院電氣與能源工程學院，江蘇 南通 226002）

1 思政元素融入單片機課程教學的意義

單片機原理與接口技術課程是電子信息工程、自動化、電氣工程及其自動化、新能源科學與工程等工科專業的必修課程，也是一門理論性與實踐性結合非常緊密的課程[1]。通過對單片機原理與接口技術的學習，學生可以自行設計出與專業相關的電子產品，極大地提升學生學習單片機原理與接口技術的學習主動性和積極性，對學生運用所學專業知識解決工程實際問題有一定的促進作用，也對學校培養創新型的應用型人才有著非常重要的作用[2-3]。在單片機原理與接口技術課程教學過程中，課程組教師需明確教學的思政目標，將與課程相關的思政元素非常巧妙地融入單片機原理與接口技術課程的教學內容中[4]。由此，學生在學習課程內容的同時，在內心深處也體會到了愛國主義教育、電子信息工程專業的正向影響，學習社會主義核心價值觀。

2 思政元素融入單片機課程的教學探索

課程組教師需深入挖掘課程中的思政元素，不斷將思政元素滲透教學過程中，尤其是在講解單片機的GPIO 口、中斷、定時器、串口、ADC 以及外設接口時。51 單片機內部結構圖如圖1 所示。

圖1 51 單片機內部結構圖

在課前導入華為、中興等芯片危機事件，可以提高學生學習單片機原理與接口技術的學習熱情和激起他們的愛國情懷，使學生了解科學技術是國家的第一生產力，也是大國實力的具體表現；教導學生作為新時代的大學生要肩負起民族的復興偉業，承擔起國家富強的重任。另外，教師講解單片機原理與接口技術編程時，要注重編程實踐過程，如在講解數據類型char 定義變量時，一定要求學生注意它的取值范圍[5]。以此培養學生科學嚴謹的學習態度，并引導學生明確實踐是檢驗真理的唯一標準，理論和實踐相輔相成，缺一不可。C51 支持的數據類型如表1 所示。

表1 C51 支持的數據類型

教師在授課時，要將立德樹人、工匠精神、精益求精、社會責任感等價值理念潛移默化地傳授給學生，幫助學生建立正確的人生觀、價值觀和自我認同感，此時再引入獨立按鍵的知識點，獨立式按鍵電路具體如圖2 所示。將思政元素融入單片機原理與接口技術課程教學中，激發學習的內在動力，讓學生知道，具有良好品德的重要性[6-8]。

圖2 獨立式按鍵電路

同時，發揮學生的團隊合作精神，相互協作，明確中斷處理流程，流程示意圖如圖3 所示。

圖3 中斷處理流程

和傳統的專業課教學模式不同，單片機原理與接口技術課程采用的是PBL 項目式教學方法，同時采用信息化平臺進行線上線下的混合式教學。在正式上課前，學生需先到平臺上進行預習，并根據預習內容進行在線練習，將有疑問的題目帶入課堂和教師、同學一起交流，利用定時器的內部電路及寄存器的配置講述嚴謹的時間觀念，定時器內部電路結構如圖4 所示。

圖4 定時器內部電路結構

課中，教師采用引導式或啟發式的教學模式，通過課堂互動，引導學生分解項目任務，并積極展開討論，在線編寫程序調試，針對實驗現象提出自己的算法；課后，學生要采取查漏補缺的方式，不斷提高自己的編程能力。根據教學的先后順序，利用串行接口的時序來體現，如圖5所示。

圖5 串行接口的時序

教師安排單片機原理與接口技術課程項目作業時，課題可以由學生自主選擇，課下自由分組完成，最終采取答辯考核的方式來檢驗學生的學習成果。PBL 項目式教學方法可以針對工程中的實際問題，鍛煉學生分析問題和解決問題的能力，有效提高學生單片機開發的工程實踐能力、培養其團隊協作能力。PBL 項目式教學方法的具體內容如圖6 所示。

圖6 PBL 項目式教學方法

3 結束語

課程思政教育，不僅是在基礎課程中的教學內容穿插思政教育，專業課程也必須潛移默化地將思政元素融入進去。課程組教師通過不斷挖掘課程思政元素，使學生在學習單片機原理與接口技術的知識，提升自身實踐動手能力和創新能力的同時，也能感受到國家的日益強大，將愛黨、愛國、愛人民的情懷扎根于心中，勇當民族復興大任的時代新人，成為德、智、體、美、勞全面發展的社會主義建設者和接班人。思政元素融入單片機原理與接口技術課程的教學探索，不僅提高了學生的工程實踐能力，還符合應用型人才培養的需求。