《單片機原理及應用》課程思政教學案例設計與實踐
——以單片機輸入/輸出接口原理與應用內容為例

衛(wèi)開夏

（南京曉莊學院電子工程學院，江蘇 南京 210017）

單片機技術廣泛地應用于國防工業(yè)、機械控制、化工儀表、農業(yè)生產以及家電等領域，是現代電子工程領域一門飛速發(fā)展的技術。《單片機原理及應用》課程具有技術性和應用性強特點，學生通過該門課程的學習，運用單片機技術完成工程應用項目，從而掌握一定的工程開發(fā)能力，能夠獲得良好的工程思維和創(chuàng)新能力[1]。我校《單片機原理及應用》課程教學團隊以應用型“卓越工程師”培養(yǎng)為目標，結合課程特點挖掘課程思政元素，將思政元素融入課程教學中，積極開展該門課程思政教學改革實踐。

1 教學目標

1.1 課程教學目標

運用項目式教學法對單片機輸入/輸出接口原理應用內容進行講解，使學生掌握單片機輸入/輸出接口的原理與應用、掌握單片機控制LED顯示系統(tǒng)設計以及運行調試方法，并培養(yǎng)學生運用所學知識解決實際問題的能力。

1.2 思政育人目標

通過單片機控制LED顯示實際項目活動，要求學生設計一單片機LED控制應用系統(tǒng)，并對進行運行調試。在運行調試過程中出現的問題，學生不斷地進行修改和完善，培養(yǎng)學生的精益求精工匠精神；二是要求學生所設計的LED顯示系統(tǒng)具有一定的新意，以激發(fā)學生創(chuàng)新精神；三是顯示內容具有一定政治意義，培養(yǎng)學生愛黨愛國的家國情懷。

融課程思政元素于課程教學當中，將受業(yè)與育德融為一體，實現受業(yè)啟智慧，育德塑靈魂的教學目標。

2 教學設計思路

2.1 總體設計思路

《單片機原理及應用》課程思政教學總體思路是以教育部關于《高等學校課程思政建設指導綱要》為指導[2]，緊緊圍繞卓越工程師培養(yǎng)為目標，開展課程思政教學。卓越工程師的培養(yǎng)具有專業(yè)能力培養(yǎng)和素質提高兩方面要求，而專業(yè)能力培養(yǎng)和素質提高二者并不相互對立而是相輔相成，互為一體的辯證關系。將思政元素融入課程內容之中，開展“潤物細無聲”式的課程思政教學。

2.2 具體實施思路

以卓越工程師培養(yǎng)為目標要求，將課程內容與思政元素充分融合，對《單片機原理及應用》課程內容進行重構，通過知識迭代、成果導向、多維育人等多種方式開展該門課程思政教學[3]，提高學生學習興趣，增強學習動力。形成思政育人激發(fā)動力，動力催生作品，作品優(yōu)化課程的良性循環(huán)，從而使得本門課程達到教與學的升華。具體實施思路如圖1所示。

圖1 課程思政教學改革具體實施思路

圖2 電工院19自動化1學生作品

3 教學設計與實施

3.1 課前準備

利用課程思政輔導QQ群發(fā)布相關的學習資源（包含課程思政案例、短視頻、內容要求、實驗項目、課后任務要求等），學生可以在QQ群內討論及留言，完成師生互動交流。教師可以根據學生要求調整課程思政課堂教學內容。

3.2 課堂教學過程

3.2.1 引入（5min）

以目前小區(qū)樓道燈控制引入教學內容。根據個人自己的感受經歷，講述樓道燈控制技術的故事：過去，住宅樓道燈都是采用機械按鍵式開關控制，后來改成碰觸式開關控制。再后來樓道燈改成了聲控式，只要有人進入樓道，腳步或咳嗽聲就能觸發(fā)燈的點亮。借此詢問學生自己家中的樓道燈控制方法，引發(fā)學生開始討論，并進一步根據學生述說的控制方式，詢問控制電路是怎么實現的？

思政融切點：通過詢問讓學生思考，激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望。

3.2.2 舉一個簡單應用實例（10min）

運用單片機P1口的位控功能控制一個LED燈的亮滅。并在課堂用Proteus仿真軟件進行課堂演示。讓學生覺得實現使用單片機I/O并不難。這個過程包括：

①運用Proteus設計單片機LED控制原理電路；②用Keil C51軟件編寫控制程序；③進行Proteus仿真演示。

思政融切點：通過調試，發(fā)現問題和解決問題，培養(yǎng)學生認識的價值觀。

3.2.3 進一步進行功能擴展（5min）

在上述LED控制系統(tǒng)中，要求添加一個控制按鈕，實現對LED的亮滅控制。聯(lián)系樓道控制燈，讓學生思考控制方案（10min）。

3.2.4 根據學生提出的各種方案，選擇一種對系統(tǒng)功能進一步改進，并用Proteus加以實現（10min）

思政融切點：通過功能不斷的改進和完善，培養(yǎng)學生的工匠精神。

3.2.5 總結并布置課后任務

運用并口控制進行LED創(chuàng)意顯示，作為慶祝建黨一百周年的禮物。（5min）

思政融切點：培養(yǎng)學生愛黨愛國熱情。

3.3 教學效果

課堂教學產生的作品：

學生通過設計課程作品，表達了對黨的熱愛和為黨為國奉獻青春的良好意愿。

4 案例反思

（1）緊緊圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標開展課程思政教學。學生專業(yè)課學習是為了掌握專業(yè)知識。緊緊圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標開展專業(yè)課程思政教學改革，才能滿足學生對專業(yè)知識的需求，體現以學生為本的教育理念。不能將專業(yè)課等同于思政課來開展教學，否則會引起學生反感，收不到好的教學效果。

（2）將課程內容與思政元素高度融合開展課程思政教學。課程教學與思政教育并不對立，是辯證統(tǒng)一關系。開展專業(yè)課程思政教學，需要精心規(guī)劃和設計，通過潛移默化，以潤物細無聲方式將課程內容與思政元素進行高度融合，才能激發(fā)學生學習動力，使得課程得以升華。

（3）鼓勵學生積極參加各項社會活動。課程教學融入思政元素目的是育人。專業(yè)課程教學和實踐能力訓練，不僅讓學生獲得專業(yè)知識和能力，還應讓學生學會如何用和怎么用所學專業(yè)知識為社會服務。為此需要創(chuàng)造條件，鼓勵學習參加各項社會活動，關心國家大事，讓學生承載社會使命和責任，能夠使得學生自覺接受思政教育。

（4）教師自身專業(yè)能力和品德素質需要不斷提高。開展專業(yè)課程思政教學，授課教師的專業(yè)和品德素質兩方面都硬才能讓學生信服。充滿感染力和正能量的授課教師是取得課程思政教學實效的關鍵因素。

（5）將思政內容和素質納入課程理論與實踐項目考核中。

5 結語

通過以卓越工程師培養(yǎng)為目標，將思政內容融入專業(yè)課程內容之中，開展專業(yè)課程思政教學改革，使得學生在專業(yè)能力和思想素質兩方面都得以提高，能夠取得較好教學效果。