《單片機原理及應(yīng)用》課程思政教學(xué)案例設(shè)計與實踐
——以單片機輸入/輸出接口原理與應(yīng)用內(nèi)容為例

衛(wèi)開夏

（南京曉莊學(xué)院電子工程學(xué)院，江蘇 南京 210017）

單片機技術(shù)廣泛地應(yīng)用于國防工業(yè)、機械控制、化工儀表、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及家電等領(lǐng)域，是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域一門飛速發(fā)展的技術(shù)。《單片機原理及應(yīng)用》課程具有技術(shù)性和應(yīng)用性強特點，學(xué)生通過該門課程的學(xué)習(xí)，運用單片機技術(shù)完成工程應(yīng)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?！秵纹瑱C原理及應(yīng)用》課程教學(xué)團隊以應(yīng)用型“卓越工程師”培養(yǎng)為目標(biāo)，結(jié)合課程特點挖掘課程思政元素，將思政元素融入課程教學(xué)中，積極開展該門課程思政教學(xué)改革實踐。

1 教學(xué)目標(biāo)

1.1 課程教學(xué)目標(biāo)

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

1.2 思政育人目標(biāo)

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

融課程思政元素于課程教學(xué)當(dāng)中，將受業(yè)與育德融為一體，實現(xiàn)受業(yè)啟智慧，育德塑靈魂的教學(xué)目標(biāo)。

2 教學(xué)設(shè)計思路

2.1 總體設(shè)計思路

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

2.2 具體實施思路

以卓越工程師培養(yǎng)為目標(biāo)要求，將課程內(nèi)容與思政元素充分融合，對《單片機原理及應(yīng)用》課程內(nèi)容進行重構(gòu)，通過知識迭代、成果導(dǎo)向、多維育人等多種方式開展該門課程思政教學(xué)[3]，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)習(xí)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(xué)的升華。具體實施思路如圖1所示。

圖1 課程思政教學(xué)改革具體實施思路

圖2 電工院19自動化1學(xué)生作品

3 教學(xué)設(shè)計與實施

3.1 課前準(zhǔn)備

利用課程思政輔導(dǎo)QQ群發(fā)布相關(guān)的學(xué)習(xí)資源（包含課程思政案例、短視頻、內(nèi)容要求、實驗項目、課后任務(wù)要求等），學(xué)生可以在QQ群內(nèi)討論及留言，完成師生互動交流。教師可以根據(jù)學(xué)生要求調(diào)整課程思政課堂教學(xué)內(nèi)容。

3.2 課堂教學(xué)過程

3.2.1 引入（5min）

以目前小區(qū)樓道燈控制引入教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)個人自己的感受經(jīng)歷，講述樓道燈控制技術(shù)的故事：過去，住宅樓道燈都是采用機械按鍵式開關(guān)控制，后來改成碰觸式開關(guān)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(xué)生自己家中的樓道燈控制方法，引發(fā)學(xué)生開始討論，并進一步根據(jù)學(xué)生述說的控制方式，詢問控制電路是怎么實現(xiàn)的？

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

3.2.2 舉一個簡單應(yīng)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(xué)生覺得實現(xiàn)使用單片機I/O并不難。這個過程包括：

①運用Proteus設(shè)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(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，培養(yǎng)學(xué)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(xiàn)對LED的亮滅控制。聯(lián)系樓道控制燈，讓學(xué)生思考控制方案（10min）。

3.2.4 根據(jù)學(xué)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(xiàn)（10min）

思政融切點：通過功能不斷的改進和完善，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神。

3.2.5 總結(jié)并布置課后任務(wù)

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(xué)生愛黨愛國熱情。

3.3 教學(xué)效果

課堂教學(xué)產(chǎn)生的作品：

學(xué)生通過設(shè)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(biāo)開展課程思政教學(xué)。學(xué)生專業(yè)課學(xué)習(xí)是為了掌握專業(yè)知識。緊緊圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)開展專業(yè)課程思政教學(xué)改革，才能滿足學(xué)生對專業(yè)知識的需求，體現(xiàn)以學(xué)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(xué)，否則會引起學(xué)生反感，收不到好的教學(xué)效果。

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

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

（4）教師自身專業(yè)能力和品德素質(zhì)需要不斷提高。開展專業(yè)課程思政教學(xué)，授課教師的專業(yè)和品德素質(zhì)兩方面都硬才能讓學(xué)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(xué)實效的關(guān)鍵因素。

（5）將思政內(nèi)容和素質(zhì)納入課程理論與實踐項目考核中。

5 結(jié)語

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