“单片机原理及应用”课程思政教学实践

张丽敏 潘旺

摘 要：依据课程思政建设的指导思想，应把思想政治教育贯穿人才培养体系，全力推进课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，培养德智体美劳全面发展的高素质应用型专门人才。针对工科应用型高校专业的“单片机原理及应用”课程，主要探索研究了该课程中思政元素的挖掘方法，并在授课过程中结合信息化教学方法和任务驱动型教学模式，灵活融入思政教育，以提高“三全育人”的效果。

关键词：课程思政；单片机原理及应用；教学策略；思政元素

中图分类号：TB     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.08.085

0 引言

课程思政，即将思想政治教育元素，包括思想政治教育的理论知识、价值理念以及精神追求等融入到各门课程中去，潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响。长期以来，相对于思想政治理论学习，工科学生更偏重专业课程和专业知识的学習。随着社会的高速发展，各种思想观念通过各种资讯媒介融入日常生活的方方面面。本科阶段是学生思想观念养成与建立的关键时期，学生在此阶段产生的思想价值观念对一生的影响也十分深远，所以，教师在本科阶段对学生全面开展思想政治教育至关重要。为把思想政治教育贯穿教育教学全程，专业课教师要在提升学生专业素质的同时，培养学生良好的道德修养和政治觉悟，帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观。一方面专业课教师要积极主动深入挖掘课程的思政元素，把“思政内容”和“专业内容”进行深度融合。另一方面要优化教学质量，加强信息化教育，提高教学效果。本文主要探讨在工科应用型高校的“单片机原理及应用”课程中融合课程思政的教学策略和在线教学方法。

1 专业课思政元素挖掘

专业课思政元素的挖掘，是将课程思政融入课堂的重要前提。本文采用的具体方法是在把握教学内容的基础上，对其内容进行扩展和深化，或者对教学内容进行引申和推衍。经过对“单片机原理及应用”课程的主要教学内容进行分析，本文挖掘该门课程思政元素主要包括以下6项。

（1）教学内容：单片机的选型和典型单片机性能介绍（章节：绪论）。

对应的思政元素：扩展介绍国产单片机和半导体芯片的发展。对STC宏晶科技，SOC赛元微电子，NV新唐科技，HDSC华大半导体等国产单片机和生成厂商进行介绍。STC单片机是具有中国独立自主知识产权的增强型8051单片机，可直接替换Ateml、Philips、华邦等公司的同类产品。通过增加学生对国产单片机芯片的了解，使学生树立爱国情怀、民族自豪感，弘扬工匠精神，激励工科学生学好技能和知识，一代走技能成才、技能报国之路。

（2）教学内容：CPU是对单片机的核心作用。

对应的思政元素：推衍到坚持党的领导地位的必要性。通过坚定地听党的话、跟党走，紧随党中央的脚步，将人生理念纳入祖国富强、中华民族复兴、人类福祉的伟大伟业中去，以达到自身发展目标与党和人民的伟大理想的有机融合。

（3）教学内容：单片机一般是裸机，未含任何系统软件；在第一次使用前，必须对其进行编程，将系统程序固化在芯片内。（章节：MCS-51单片机的指令系统）

对应的思政元素：推衍到个人成长与祖国发展的关系。个人的成长也一样，通过接受教育，学习专业知识，提高个人素养，我们才可以发挥个人价值、掌握自己的命运，为祖国的繁荣发展添砖加瓦。

（4）教学内容：指令的书写和使用，必须遵守指令系统的具体规定。

对应的思政元素：推衍到遵纪守法。不以规矩，无以成方圆。遵守纪律，遵守规则，社会才会安然有序。

（5）教学内容：CPU按中断优先级的高低顺序响应中断请求。

对应的思政元素：判断事务的轻重缓急，合理安排待办事项的先后顺序。

（6）教学内容：交通灯控制、键盘接口、电子钟等实验训练，使学生掌握单片机软件及硬件的设计方法。（课内实验）

对应的思政元素：实验课有助于提升学生的知识技能和创新实践能力，在实验遇到困难的时候对学生进行逆商教育：人生不如意十之八九，每个人都无法避免挫折。挫折同世界上的任何其他事物一样也具有两面性，成功当然是好事，但挫折未必就无益。面对挫折应保持一种良好的心态，耐心分析原因，寻求最优方法，战胜困难，积累宝贵经验。

在教学过程中，教师应顺应当代大学生的思维发展特点、以学生容易接受的方式，在潜移默化中传授思政教育，实现显性教育和隐性教育高度统一。此外，教师对学生的“言传”的同时，更需注重的是“身教”。教师要做到言行合一，以身作则，给学生树立做人和做事的榜样。在培养学生知识和技能的同时，培育学生健全的人格和价值观念。

2 线上教学融入思政教育

近几年新冠肺炎疫情对生产生活产生巨大的影响。为了应对疫情传播和扩散，线上教学是保障师生安全的必然选择。在线教学的重点在于保证教学质量。本课程选用超星学习通在线教育平台进行在线教学。教师课前布置在线学习任务，要求学生线上预习，课堂教学中围绕教学重点难点展开，课后作业或测验通过在线方式提交，教师线上批阅，给出成绩。通过线上学习的过程，及时了解学生的学习质量，做到学习过程的跟踪管理和有效监督。此外，借助信息化教学的海量资源可以扩展学生视野，提高教学内容的吸引力，使学生了解应用前景，从而加强学习兴趣。通过共享线上优质教学资源和思政元素，可以在丰富课程内容的同时，寓德于课。例如，通过分享网络上的用单片机实现的升国旗奏国歌的设计案例，激发学生的爱国热情，增强教学内容的吸引力，提高学生自主学习的积极性。通过分享一些国家大力扶持芯片产业发展的时事新闻，讲解该课程相关行业领域的发展前景，引导学生结合微机原理、单片机、嵌入式等相关课程的学习进行思考和创新。

3 实验课融入思政教育

“单片机原理及应用”是一门实践性较强的课程，传统教育的讲授+作业的模式很难让学生真正掌握该课程的核心精髓。实验是该课程教育中的重要一环。构建“实验与设计”一体化任务驱动型教学方式，以实际任务为主线，教师为主导，学生为主体，达到让学生熟练掌握基于单片机应用系统的典型工作任务的项目模块知识的目的。

（1）实验教学结合计算机仿真训练。老师在设置实验教学目标时，要充分考虑课程的结构，正确衡量实验任务的难度、每个实验涉及的知识量以及实验内容的前后关系等。本课程设计了流水灯实验、交通灯控制实验、键盘接口实验、电子钟实验四项课内实验。实验设计旨在加深学生对单片机软硬系统的理解和掌握。在整个教学活动中，以完成学生一个个的实践任务为线索，将丰富单片机的理论知识潜移默化地蕴含于学生各种实践任务当中，从而引导学生积极观察和思考，以寻求问题解决的途径，最后再引导学生借助自身的力量和教师的帮助，独立克服困难。利用该方式可以帮助学生在应对挑战的过程中，逐步改变学习方法，养成自主学习的习惯和合作、探索的意识，并砥砺思想品格，从而在克服困难的过程中，树立和培养信心。例如，在新型冠状病毒疫情期間，基于红外的测温原理，鼓励学生通过所学课程来设计和制作红外测温仪。通过设计制作一款手持式红外测温仪，培养学生的爱国主义精神、科技精神、工匠精神和奋斗精神，并自觉承担青春责任和使命。

（2）设计与制作。设置电子产品制作大作业，让学生真正完成基于单片机应用系统设计工作任务。鼓励学生参加全国大学生电子设计大赛、机械设计创新大赛、互联网+等课外科创新活动，从中巩固专业知识，开发创新意识。以实际任务为驱动，有助于培养学生自学能力，创新、团队协作能力，以及分析实际问题和解决实际问题的能力。

4 结束语

培养工科专业学生，需要使其具备较强学科基础知识和实践动手能力，更要德才兼备、品格高贵。本课程目前通过在线下和线上课程中融入思政教育、实验设计以任务为驱动的方法，把教学思政理论整合到“单片机原理及应用”等专业课程中，使课堂教学功效最优化，帮助学生形成合理的思想观念，培养具有综合工程技术运用能力与工程技术实践能力的复合型人才。

参考文献

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