課程思政視角下的單片機原理及應用課程教學探索與實踐研究

摘要：文章探討了在課程思政視角下，單片機原理及應用課程教學改革的探索與實踐。 采用BOPPPS教學方法，結合項目案例驅動教學和超星學習通平臺，構建了“以學生為中心，學生全程參與”的教學模式。 同時，將課程思政元素有機融入教學內容，以提升價值塑造，最終提高學生的學習主動性、實踐能力和思政素養(yǎng)。

關鍵詞：單片機；BOPPPS教學方法；課程思政；項目案例設計

中圖分類號：G642" "文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）18-0175-03

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

1 概述

教育部在2020年5月印發(fā)了《高等學校課程思政建設指導綱要》，次年又印發(fā)《關于深化本科教育教學改革 全面提高人才培養(yǎng)質量的意見》，提出深化教育教學制度改革舉措，全面提升本科教育教學質量。因此，在課程教學過程中融入課程思政元素，達到育人育才的教學效果，是授課教師須面對的一項重要任務。

單片機原理及應用課程是我校電氣類、自動化類等工科專業(yè)開設的一門專業(yè)核心課，對學生專業(yè)技能和綜合素質的培養(yǎng)至關重要。然而，傳統(tǒng)的教學模式存在理論與實踐脫節(jié)、課程思政融入不足以及課程考核方式單一等問題。 本文旨在探索將課程思政融入單片機原理及應用課程教學的有效途徑，以提升課程教學質量和人才培養(yǎng)質量。

2 單片機原理及應用課程教學改革舉措

BOPPPS教學方法由加拿大教師教學技能培訓工作坊最先提出，包括六個教學環(huán)節(jié)，該方法不僅可以有效地發(fā)揮學生的積極性和主動性又可以加強老師及學生之間的溝通，具有較好的教學效果。同時，利用超星學習通線上教學平臺延伸課堂教學，打破線下教學上的時間、空間限制，利用線上平臺可以共享教學資源、開展教學互動、進行教學活動以及教學評價數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析等。

本文結合單片機原理及應用課程特點，利用超星學習通平臺引入項目案例驅動教學，采用BOPPPS教學方法執(zhí)行教學，同時深挖課程思政元素并有機融入以提升價值塑造，進而可以多角度、多方位、多過程地評價教學。

1） BOPPPS教學方法的設計與實踐

BOPPPS教學方法結合超星學習通平臺以學生為中心，采用項目案例驅動，指導學生主動學習，提升學生解決實際問題及工程實踐的應用能力，并且引導學生形成正確的人生觀和世界觀，通過這種方式從而達到線上、線下，課前、課中、課后的全過程全方位育人。BOPPPS教學方法包括六個環(huán)節(jié)，其應用于單片機原理及應用課程的教學模式如圖1所示。

導言（Bridge in）：通過超星學習通平臺發(fā)布課程預習資料，例如單片機發(fā)展史的短視頻、行業(yè)前沿技術的介紹等，激發(fā)學生學習興趣。在線下課堂上，可以通過回顧預習資料、引入實際應用案例等方式，引導學生進入學習狀態(tài)。

課程目標（Objective） ：在線下課堂上，直接簡明地介紹本節(jié)課教學的目標及達到的預期效果。課程目標要根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案、學生的學情等因素進行設定，要可達成、可測量及可操作。例如：中斷系統(tǒng)的課程目標為掌握單片機中斷系統(tǒng)的基本原理、中斷控制、能夠編寫簡單的中斷程序等。

前測（Pre-assessment） ：通過超星學習通平臺發(fā)布課程預習內容，包括視頻、課件等，采用測試、討論等方式了解學生對基礎知識的掌握情況，以便調整后續(xù)教學內容的深度和進度，讓課程目標更加集中、聚焦。例如：單片機的內部基本結構、C51語言基礎語法等。

參與式學習（Participatory Learning） ：該環(huán)節(jié)是BOPPPS教學方法的核心，采用項目案例設計驅動，并深挖知識點中涉及的課程思政元素，將其融入課堂教學中，潛移默化地影響學生。線上，教師上傳項目案例相關資料，包括案例內容、元器件、部分電路原理圖以及程序等，鼓勵學生自主查閱資料并進行設計；線下，教師負責知識點的講解，與學生討論并結合項目案例的要求，引導學生的探索，加深學生對所學知識點的理解和認識，提升學生的學習興趣。例如設計一個基于單片機的智能家居控制系統(tǒng)，提供案例背景、需求，引導學生查閱資料、討論、合作設計和實踐操作。并且在教學過程中，融入課程思政元素，如介紹中國在單片機領域的自主研發(fā)成果，培養(yǎng)學生的民族自豪感和科技創(chuàng)新意識。

后測（Post-assessment）：通過線上線下測試、項目案例匯報、作業(yè)等方式，評估學生對知識和技能的掌握情況，例如：要求學生獨立設計完成一個基于單片機控制系統(tǒng)的程序設計和調試。

總結（Summary） ：引導學生總結本節(jié)課的重點知識和技能，并將其與實際應用聯(lián)系起來。線上要求學生繪制思維導圖總結知識點及項目案例的設計，線下帶領學生總結，引導學生思考。

2） 項目案例的設計

單片機原理及應用課程目標是通過對專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程、教材、學情等資料詳細分析后進行研討制定，確使學生通過對MCS-51單片機的學習，掌握單片機軟硬件系統(tǒng)的工作原理以及單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)技能，課程教學的核心是實現(xiàn)課程目標，為此，將所設計的項目案例結合課程目標，以課程目標為指導進行項目案例設計驅動課堂教學。

單片機原理及應用課程的項目案例設計結合工程實際應用，采用虛擬仿真平臺Proteus、程序開發(fā)工具Keil軟件和單片機開發(fā)板聯(lián)合完成，項目案例包括基礎部分、進階部分及綜合部分。基礎部分是學生學習了單片機的內部結構、引腳功能以及程序設計后完成，以熟悉掌握單片機的操作及控制；進階部分在學生學習完成單片機的定時/計數(shù)器、串行口等知識后完成，進一步熟悉單片機的功能應用；綜合部分用于提升單片機應用綜合能力，使學生具有解決一般實際問題的能力和一定的高階思維，包括企業(yè)案例、競賽案例等。項目案例設計采取線上自主學習、設計，線下課堂講授、課堂互動、匯報、驗證及總結等形式，以實現(xiàn)學生能力的培養(yǎng)。表1為單片機原理及應用課程中部分項目案例設計。

3） 課程思政案例的設計

在課程教學過程中，要提高授課教師的政治站位，授課教師是實施課程思政的主體，其思政意識、素養(yǎng)和能力對于課程思政教學改革極其重要。授課教師可通過培訓、講座等方式學習時事政治及重要會議精神提升其思政意識。同時要深入挖掘課程蘊含的思政元素。如講授單片機應用范圍廣泛內容，可面向實際應用，涉及中國制造等。部分課程模塊知識點融入思政元素情況如表2所示。

4） 課程評價優(yōu)化考核方式

課程考核指標的評價應以應用能力考核為導向，重視學生動手能力、實踐能力、創(chuàng)新能力等方面的評價，同時嵌入課程思政教學考核，如在項目案例設計時將操作步驟規(guī)范、守時等作為得分指標。課程考核圍繞線上線下教學過程展開，打破傳統(tǒng)教學考核的弊端，學生全程參與進而可全面、準確地考核評價學生是否達到教學的預期目標。具體評價如下：

線下考核（80%） 包括課堂表現(xiàn)（10%） ，通過討論、提問等方式考查學生的學習表現(xiàn)、學習態(tài)度、學習能力等；探究性、開放性和綜合性的課后作業(yè)（20%） ，考查學生的歸納總結能力和綜合應用專業(yè)知識解決實際問題的能力，可由學科競賽內容引入，如“全國大學生電子設計競賽”“中國大學生工程實踐與創(chuàng)新能力大賽”賽題；項目案例設計與匯報展示（20%） ，考查學生的自學能力、分析解決工程實際問題能力、創(chuàng)新能力和綜合素質；閉卷考試（30%） ，考查學生課程知識點掌握情況。

線上考核（20%） 包括視頻學習、測試、討論、項目案例資料設計、作業(yè)及總結等部分組成。超星學習通平臺可以全程記錄學生在教學過程中所產生的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)并以多種方式可視化地分析，如圖表等，實現(xiàn)教師對教學情況、學生對學習情況的管理，促進教學，主要考查學生的自學能力，督促學生養(yǎng)成良好的學習習慣。

5） 開拓學生視野培養(yǎng)創(chuàng)新精神

在課堂教學中，教師結合項目案例設計引導學生去發(fā)現(xiàn)問題，思考問題和解決問題，對于創(chuàng)新性的思維要給予肯定和鼓勵。在課外，如“全國大學生電子設計競賽”“挑戰(zhàn)杯”“中國大學生工程實踐與創(chuàng)新能力大賽”等學科競賽以及大學生創(chuàng)新訓練項目為學生提供創(chuàng)新平臺，鼓勵學生積極參加培養(yǎng)其勇于創(chuàng)新、迎接挑戰(zhàn)的精神，并將工匠精神、科學精神的價值理念自然地融入，提升學生的專業(yè)素養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力，如2023年學生參加中國大學生工程實踐與創(chuàng)新能力競賽智能+賽項獲國家銀獎、省級特等獎等好成績，同時還邀請企業(yè)、行業(yè)專家開展講座、培訓等使其加深對行業(yè)的認知，增加就業(yè)方向。

3 結束語

課程思政視角下的單片機原理及應用課程教學探索與實踐研究，是以學生為中心的教學理念，結合項目案例線上線下教學，將BOPPPS的六個環(huán)節(jié)貫穿教學的整個過程，激發(fā)學生學習的積極性和主動性，提高學生學習效果及解決實際問題和實踐的能力，同時加強思政教育，保障了教學的有效運行并達到預期教學目標。

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【通聯(lián)編輯：梁書】