“單片機原理及應用”課程思政教學實踐

張麗敏 潘旺

摘?要：依據課程思政建設的指導思想，應把思想政治教育貫穿人才培養體系，全力推進課程思政建設，發揮好每門課程的育人作用，培養德智體美勞全面發展的高素質應用型專門人才。針對工科應用型高校專業的“單片機原理及應用”課程，主要探索研究了該課程中思政元素的挖掘方法，并在授課過程中結合信息化教學方法和任務驅動型教學模式，靈活融入思政教育，以提高“三全育人”的效果。

關鍵詞：課程思政；單片機原理及應用；教學策略；思政元素

中圖分類號：TB?????文獻標識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.08.085

0?引言

課程思政，即將思想政治教育元素，包括思想政治教育的理論知識、價值理念以及精神追求等融入到各門課程中去，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產生影響。長期以來，相對于思想政治理論學習，工科學生更偏重專業課程和專業知識的學習。隨著社會的高速發展，各種思想觀念通過各種資訊媒介融入日常生活的方方面面。本科階段是學生思想觀念養成與建立的關鍵時期，學生在此階段產生的思想價值觀念對一生的影響也十分深遠，所以，教師在本科階段對學生全面開展思想政治教育至關重要。為把思想政治教育貫穿教育教學全程，專業課教師要在提升學生專業素質的同時，培養學生良好的道德修養和政治覺悟，幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。一方面專業課教師要積極主動深入挖掘課程的思政元素，把“思政內容”和“專業內容”進行深度融合。另一方面要優化教學質量，加強信息化教育，提高教學效果。本文主要探討在工科應用型高校的“單片機原理及應用”課程中融合課程思政的教學策略和在線教學方法。

1?專業課思政元素挖掘

專業課思政元素的挖掘，是將課程思政融入課堂的重要前提。本文采用的具體方法是在把握教學內容的基礎上，對其內容進行擴展和深化，或者對教學內容進行引申和推衍。經過對“單片機原理及應用”課程的主要教學內容進行分析，本文挖掘該門課程思政元素主要包括以下6項。

（1）教學內容：單片機的選型和典型單片機性能介紹（章節：緒論）。

對應的思政元素：擴展介紹國產單片機和半導體芯片的發展。對STC宏晶科技，SOC賽元微電子，NV新唐科技，HDSC華大半導體等國產單片機和生成廠商進行介紹。STC單片機是具有中國獨立自主知識產權的增強型8051單片機，可直接替換Ateml、Philips、華邦等公司的同類產品。通過增加學生對國產單片機芯片的了解，使學生樹立愛國情懷、民族自豪感，弘揚工匠精神，激勵工科學生學好技能和知識，一代走技能成才、技能報國之路。

（2）教學內容：CPU是對單片機的核心作用。

對應的思政元素：推衍到堅持黨的領導地位的必要性。通過堅定地聽黨的話、跟黨走，緊隨黨中央的腳步，將人生理念納入祖國富強、中華民族復興、人類福祉的偉大偉業中去，以達到自身發展目標與黨和人民的偉大理想的有機融合。

（3）教學內容：單片機一般是裸機，未含任何系統軟件；在第一次使用前，必須對其進行編程，將系統程序固化在芯片內。（章節：MCS-51單片機的指令系統）

對應的思政元素：推衍到個人成長與祖國發展的關系。個人的成長也一樣，通過接受教育，學習專業知識，提高個人素養，我們才可以發揮個人價值、掌握自己的命運，為祖國的繁榮發展添磚加瓦。

（4）教學內容：指令的書寫和使用，必須遵守指令系統的具體規定。

對應的思政元素：推衍到遵紀守法。不以規矩，無以成方圓。遵守紀律，遵守規則，社會才會安然有序。

（5）教學內容：CPU按中斷優先級的高低順序響應中斷請求。

對應的思政元素：判斷事務的輕重緩急，合理安排待辦事項的先后順序。

（6）教學內容：交通燈控制、鍵盤接口、電子鐘等實驗訓練，使學生掌握單片機軟件及硬件的設計方法。（課內實驗）

對應的思政元素：實驗課有助于提升學生的知識技能和創新實踐能力，在實驗遇到困難的時候對學生進行逆商教育：人生不如意十之八九，每個人都無法避免挫折。挫折同世界上的任何其他事物一樣也具有兩面性，成功當然是好事，但挫折未必就無益。面對挫折應保持一種良好的心態，耐心分析原因，尋求最優方法，戰勝困難，積累寶貴經驗。

在教學過程中，教師應順應當代大學生的思維發展特點、以學生容易接受的方式，在潛移默化中傳授思政教育，實現顯性教育和隱性教育高度統一。此外，教師對學生的“言傳”的同時，更需注重的是“身教”。教師要做到言行合一，以身作則，給學生樹立做人和做事的榜樣。在培養學生知識和技能的同時，培育學生健全的人格和價值觀念。

2?線上教學融入思政教育

近幾年新冠肺炎疫情對生產生活產生巨大的影響。為了應對疫情傳播和擴散，線上教學是保障師生安全的必然選擇。在線教學的重點在于保證教學質量。本課程選用超星學習通在線教育平臺進行在線教學。教師課前布置在線學習任務，要求學生線上預習，課堂教學中圍繞教學重點難點展開，課后作業或測驗通過在線方式提交，教師線上批閱，給出成績。通過線上學習的過程，及時了解學生的學習質量，做到學習過程的跟蹤管理和有效監督。此外，借助信息化教學的海量資源可以擴展學生視野，提高教學內容的吸引力，使學生了解應用前景，從而加強學習興趣。通過共享線上優質教學資源和思政元素，可以在豐富課程內容的同時，寓德于課。例如，通過分享網絡上的用單片機實現的升國旗奏國歌的設計案例，激發學生的愛國熱情，增強教學內容的吸引力，提高學生自主學習的積極性。通過分享一些國家大力扶持芯片產業發展的時事新聞，講解該課程相關行業領域的發展前景，引導學生結合微機原理、單片機、嵌入式等相關課程的學習進行思考和創新。

3?實驗課融入思政教育

“單片機原理及應用”是一門實踐性較強的課程，傳統教育的講授+作業的模式很難讓學生真正掌握該課程的核心精髓。實驗是該課程教育中的重要一環。構建“實驗與設計”一體化任務驅動型教學方式，以實際任務為主線，教師為主導，學生為主體，達到讓學生熟練掌握基于單片機應用系統的典型工作任務的項目模塊知識的目的。

（1）實驗教學結合計算機仿真訓練。老師在設置實驗教學目標時，要充分考慮課程的結構，正確衡量實驗任務的難度、每個實驗涉及的知識量以及實驗內容的前后關系等。本課程設計了流水燈實驗、交通燈控制實驗、鍵盤接口實驗、電子鐘實驗四項課內實驗。實驗設計旨在加深學生對單片機軟硬系統的理解和掌握。在整個教學活動中，以完成學生一個個的實踐任務為線索，將豐富單片機的理論知識潛移默化地蘊含于學生各種實踐任務當中，從而引導學生積極觀察和思考，以尋求問題解決的途徑，最后再引導學生借助自身的力量和教師的幫助，獨立克服困難。利用該方式可以幫助學生在應對挑戰的過程中，逐步改變學習方法，養成自主學習的習慣和合作、探索的意識，并砥礪思想品格，從而在克服困難的過程中，樹立和培養信心。例如，在新型冠狀病毒疫情期間，基于紅外的測溫原理，鼓勵學生通過所學課程來設計和制作紅外測溫儀。通過設計制作一款手持式紅外測溫儀，培養學生的愛國主義精神、科技精神、工匠精神和奮斗精神，并自覺承擔青春責任和使命。

（2）設計與制作。設置電子產品制作大作業，讓學生真正完成基于單片機應用系統設計工作任務。鼓勵學生參加全國大學生電子設計大賽、機械設計創新大賽、互聯網+等課外科創新活動，從中鞏固專業知識，開發創新意識。以實際任務為驅動，有助于培養學生自學能力，創新、團隊協作能力，以及分析實際問題和解決實際問題的能力。

4?結束語

培養工科專業學生，需要使其具備較強學科基礎知識和實踐動手能力，更要德才兼備、品格高貴。本課程目前通過在線下和線上課程中融入思政教育、實驗設計以任務為驅動的方法，把教學思政理論整合到“單片機原理及應用”等專業課程中，使課堂教學功效最優化，幫助學生形成合理的思想觀念，培養具有綜合工程技術運用能力與工程技術實踐能力的復合型人才。

參考文獻

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