關(guān)于單片機(jī)項(xiàng)目化教學(xué)的課程思政教學(xué)方案研究與設(shè)計(jì)

程正梅

（湖南人文科技學(xué)院信息學(xué)院 湖南·婁底 417000）

1 概述

《單片機(jī)原理及其應(yīng)用》是我校電子信息工程、通信工程等多個(gè)電子類專業(yè)的必修課程，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力都有很大的幫助，是在校大學(xué)生四年必須掌握的一門與設(shè)計(jì)相關(guān)的課程。為了更好、更深入地學(xué)好這門課程，我校的任課老師對(duì)課程的教學(xué)方法進(jìn)行了多次的改革，并取得了不錯(cuò)的成效。但是在課程教學(xué)中融入思政元素方面的研究可能挖掘得還不夠深刻。現(xiàn)在我們國家生活水平逐步提高，人民的幸福指數(shù)也越來越高。當(dāng)代大學(xué)生出生在黨的關(guān)懷和呵護(hù)下，缺少吃苦耐勞的鍛煉機(jī)會(huì)，也沒有經(jīng)歷過艱苦歲月的洗禮，所以在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，對(duì)他們進(jìn)行思想政治教育變得尤為重要。要讓學(xué)生擁有一顆感恩的心，并明白自己奮斗的意義，從而找到自己未來發(fā)展的方向。更是培養(yǎng)學(xué)生牢記使命，成為有學(xué)識(shí)、有擔(dān)當(dāng)、有責(zé)任、愛國、愛家的新世紀(jì)人才是大學(xué)教育的重要環(huán)節(jié)。在此，筆者就單片機(jī)項(xiàng)目化教學(xué)過程中融入思政元素的教學(xué)設(shè)計(jì)方案做了相關(guān)的研究，并整理出了幾個(gè)思政元素與教學(xué)設(shè)計(jì)的融合方案。

2 思政教學(xué)理念與教學(xué)設(shè)計(jì)的融合

針對(duì)我校大部分學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力比較薄弱，對(duì)于知識(shí)架構(gòu)的整體把握不太好，缺少創(chuàng)新創(chuàng)造能力的劣勢。也為達(dá)到建設(shè)應(yīng)用型本科大學(xué)的目標(biāo)，我校的《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程采用的是項(xiàng)目化驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法。本課程中一共詳細(xì)講述了11個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)與設(shè)計(jì)，由淺入深，層層遞進(jìn)，把單片機(jī)的知識(shí)結(jié)構(gòu)與項(xiàng)目實(shí)踐較好地結(jié)合，在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)很好地鍛煉了項(xiàng)目開發(fā)的能力。結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)方法，在教學(xué)過程中融入課程思政元素并與目前的知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與思政元素的結(jié)合來看，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷、增強(qiáng)學(xué)生的民族使命感

只有祖國強(qiáng)大，我們的生活和安全才能有保障。我們都知道我們今天的幸福生活來之不易，加強(qiáng)學(xué)生的愛國情懷教育，增強(qiáng)學(xué)生的民族使命感本就應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生的重要項(xiàng)目。在項(xiàng)目一單片機(jī)的介紹中，通過介紹單片機(jī)的種類，發(fā)展歷史、型號(hào)、生產(chǎn)工藝和產(chǎn)出等多方面全方位介紹單片機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀。從而引出我國單片機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)瓶頸，進(jìn)而上升到我國芯片的發(fā)展現(xiàn)狀，以及我國存在的多種芯片設(shè)計(jì)技術(shù)難題的分析和科技發(fā)展面臨的危機(jī)。從多角度讓學(xué)生意識(shí)到我國單片機(jī)發(fā)展、芯片發(fā)展相對(duì)落后這一觀點(diǎn)。激發(fā)學(xué)生的民族情懷，愛國熱情。從而引出單片機(jī)的未來發(fā)展需要同學(xué)們應(yīng)用所學(xué)知識(shí)為祖國未來的單片機(jī)設(shè)計(jì)事業(yè)、芯片開發(fā)事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的愛國意識(shí)和民族情懷。少年強(qiáng)則國強(qiáng)，只有科技發(fā)達(dá)，國家強(qiáng)盛，我們的生活才會(huì)有保障，所以學(xué)生應(yīng)該有生于憂患死于安樂的意識(shí)，提醒學(xué)生時(shí)刻不忘初心，牢記使命，祖國將來的單片機(jī)以及芯片設(shè)計(jì)事業(yè)需要同學(xué)們擔(dān)當(dāng)重任。

2.2 培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，從失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的意識(shí)

在項(xiàng)目二點(diǎn)亮LED燈中，從C語言的程序設(shè)計(jì)開發(fā)、電路的硬件設(shè)計(jì)原理以及程序下載實(shí)現(xiàn)等過程中來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目的開發(fā)和應(yīng)用。以此培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。在講解理論知識(shí)的時(shí)候，會(huì)引出課題：比如點(diǎn)亮一個(gè)LED燈，在共陽極LED中，撰寫程序P0^0=0，并不能使同學(xué)們手中開發(fā)板中的流水燈的第一個(gè)LED燈點(diǎn)亮，但是程序又不報(bào)錯(cuò)，這是為什么呢？通過問題的提出，引導(dǎo)學(xué)生多動(dòng)腦思考。進(jìn)而引出單片機(jī)的開發(fā)是硬件和軟件相結(jié)合的一門課程，需要理論聯(lián)系實(shí)際，根據(jù)自己的硬件電路連接，編寫自己的程序，從而才能點(diǎn)亮LED燈。引導(dǎo)學(xué)生從失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)完成項(xiàng)目的開發(fā)設(shè)計(jì)，從而培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和糾錯(cuò)能力。失敗是成功之母，失敗不可怕，可怕的是失去面對(duì)失敗的勇氣。單片機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)是一個(gè)需要不斷糾錯(cuò)的過程，所以在面對(duì)問題時(shí)，還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)失敗的勇氣，堅(jiān)持不懈的斗志，最后的勝利才會(huì)屬于自己。培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，從失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的意識(shí)，也可以延伸到生活的其他方面，這也是單片機(jī)思政教育的重要意義所在。

2.3 培養(yǎng)學(xué)生在生活中應(yīng)用單片機(jī)的能力

單片機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展已經(jīng)體現(xiàn)在我們生活中的方方面面了。怎么引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的單片機(jī)設(shè)計(jì)，怎么運(yùn)用單片機(jī)設(shè)計(jì)改善我們的生活也是單片機(jī)教學(xué)最重要的內(nèi)容。在這一過程中以項(xiàng)目八溫度傳感器 DS18B20的使用為例，在該項(xiàng)目中重點(diǎn)講解了溫度傳感器DS18B20的溫度數(shù)據(jù)模式，時(shí)序設(shè)計(jì)以及怎樣使用溫度傳感器進(jìn)行溫度測量的過程。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行室溫，手指溫度的測量儀設(shè)計(jì)，從而多方面思考，在實(shí)際生活怎么應(yīng)用溫度傳感器。自2019年公共衛(wèi)生事件突發(fā)以來，對(duì)我們的健康、生活和工作帶來了多方面的影響，尤其是人的體溫測量變成了日常觀測的重要數(shù)據(jù)，進(jìn)入學(xué)校、超市、搭乘交通工具等都需要測溫。這一情況伴隨的是，跟溫度測量的相關(guān)的儀器在市面上供不應(yīng)求，與之相關(guān)的溫度傳感器的市場價(jià)格也水漲船高，供應(yīng)一度缺貨。在教學(xué)過程中會(huì)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己手中的開發(fā)板設(shè)計(jì)體溫測量儀，從而培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際生活中應(yīng)用單片機(jī)開發(fā)的能力。同時(shí)還提醒同學(xué)們多從身邊發(fā)現(xiàn)單片機(jī)設(shè)計(jì)的影子，多從實(shí)際生活中學(xué)習(xí)單片機(jī)知識(shí)，這樣才是真正的應(yīng)用。

2.4 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力

在最后的課程綜合設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，將學(xué)生分成2人一組，進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)訓(xùn)練，安排給學(xué)生22個(gè)設(shè)計(jì)題目，涉及了多功能電子琴、遙控電子密碼鎖、智能交通燈、智能空調(diào)等多方面的設(shè)計(jì)，具體到設(shè)計(jì)的方方面面，產(chǎn)品要求有自己的特色和創(chuàng)新點(diǎn)。在這一過程中學(xué)生要掌握DXP電路板設(shè)計(jì)與制作，軟件編程，多種課程知識(shí)的綜合應(yīng)用也是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。多次的硬件電路和軟件程序聯(lián)調(diào)，既可以鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)作品的耐心，又可以觀察學(xué)生掌握知識(shí)深度，從而為以后的教學(xué)設(shè)計(jì)做比較，進(jìn)而對(duì)學(xué)生的教學(xué)查漏補(bǔ)缺。

在多次的調(diào)試后，最終完成作品，最后通過課程答辯，完成作品的展示。知識(shí)的綜合運(yùn)用到具體的產(chǎn)品開發(fā)是最能檢測學(xué)生所學(xué)知識(shí)效果的。通過對(duì)所學(xué)單片機(jī)知識(shí)的延伸，開發(fā)具有新的功能的單片機(jī)產(chǎn)品是一件非常有成就感的事情，這樣也能更大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為后面學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)大賽打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最終考核項(xiàng)目的設(shè)計(jì)完成有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和設(shè)計(jì)能力，也有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，更有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

3 結(jié)論與展望

《單片機(jī)原理及其應(yīng)用》這門課本來就是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在學(xué)習(xí)過程中要求同學(xué)們邊學(xué)邊動(dòng)手展開設(shè)計(jì)，所以這門課程的思政德育教學(xué)的進(jìn)行也是比較順利的。在把握國家方針政策的同時(shí)，將課程思政做到位也是豐富單片機(jī)教學(xué)的一種重要手段。在培養(yǎng)學(xué)生的技能知識(shí)的同時(shí)，也能培養(yǎng)學(xué)生的愛國意識(shí)、知行合一的理念、綜合運(yùn)用知識(shí)和創(chuàng)新能力更是顯得尤為重要。一個(gè)人要是技術(shù)過硬，品行不端，將會(huì)是社會(huì)和人民的災(zāi)難，新聞中出現(xiàn)的高智商犯罪說的就是這類“有才無德”的人。所以對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想政治品德的教育是比技術(shù)知識(shí)教育更重要的教育。尤其是從事單片機(jī)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生是祖國未來的科技工作者，其中有的學(xué)生可能會(huì)是從事航天、軍事等重要領(lǐng)域方面的人才。品德過硬就更不能松懈，為國家培養(yǎng)出品學(xué)兼優(yōu)的人才才是本科教育的重要意義所在。而單片機(jī)教學(xué)設(shè)計(jì)中的思政元素的挖掘是為單片機(jī)教學(xué)錦上添花，更為我們培養(yǎng)技能技巧和品德品質(zhì)雙重優(yōu)秀人才提供了一個(gè)很好的途徑。在今后的教學(xué)過程中應(yīng)該更深入地挖掘思政元素與單片機(jī)教學(xué)的更好融合，不斷完善課程思政的內(nèi)涵和外延，真正做到靈活有效地進(jìn)行教學(xué)。