赵方 郑小梅

郑州职业技术学院 郑州 450121

0 引言

自党的十八大把立德树人作为刻不容缓的教育使命以来，党的二十大再次强调全面贯彻党的教育方针，落实立德树人[1]根本任务，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，办人民满意的教育。由此可见，课程思政源起立德树人的教育使命，因此，如何充分发挥每一门专业课程的育人功能是专业课教师义不容辞的责任和义务。单片机原理及应用是电类专业一门重要的专业核心课程，当前，单片机原理及应用课程思政建设还没有形成可以借鉴的范式，因此，对单片机原理及应用课程思政建设进行深入的探索和实践是当前的重要任务。

1 单片机原理及应用课程思政建设的意义

单片机原理及应用是高职电类、智能制造类、汽车电子类、人工智能类等专业的专业核心课程，是学生毕业后直接在工作中用到的课程，是学生的“饭碗型”课程，将会伴随学生的一生，在复合型技术技能人才培养过程中具有决定性的作用和地位。同时单片机原理及应用课程中蕴含了丰富的思政元素，既有世界观、人生观、价值观的内容又有科学思维、团队协作精神、创新意识、工匠精神、爱国主义、知识产权保护意识等方面的内容，还包含了学习方法、态度以及工程实践精益求精的探索精神等方面的要素。因此，在教学中不但要注重课本理论和实践知识的学习，还要充分挖掘单片机课程中蕴含的思政元素，并适时地融入理论课堂、实训课堂、技能竞赛等学习中，从而充分发挥专业课立德树人的教育使命，探索专业课和思政课协同育人的实施路径，全面贯彻立德树人的教育使命和根本任务[2]，达到专业课和思政教育相辅相成、同向同行的目标。

2 单片机原理及应用课程思政建设实施路径探究

2.1 增强任课教师对课程思政的认知

虽然课程思政写入了党的十八大报告，教育部又在2020 年印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，要求各类课程均要将育人功能融入教育教学的全过程，但是，各类专业课教学，尤其是工科类专业课教学仍没有真正地行动起来，专业课教师往往只专注于专业技能的教授，而忽视了学生德育的教育[3]。专业课教师在内心里还认为思政教育是思政课教师的事情，还没有真正认识到专业课教育融入课程思政的重要性，育人观念还没有真正转变。

因此，各高校从管理层面应该首先提高对课程思政的认识，把其作为一项重要的、长期工作任务来抓，组织系列课程思政教学比赛、课程思政建设研究项目等活动，辅以出台相关的支持政策，鼓励和支持专业课任课教师深入挖掘自己课程中蕴含的思政元素，并潜移默化地融入专业课的教学中，深入开展课程思政课题研究工作、教材编制工作、课程思政教学能力比赛工作等系列活动，逐步形成系列资料，适时转化为教学成果，从而充分提升专业课教师的认识和积极性，改变课程思政宣传多、进门少的尴尬局面，大大提升专业课中德育教育效果。

2.2 基于党建，不断提升任课教师政治素质

通过对高校专业课教师政治素养情况的调查发现，高校专业课教师政治素养主要表现为两种现象：一是大部分高校专业课教师本身是中共党员，自身具备一定的政治素质，但是，政治和专业完全分离，自身政治素养不能与自己的专业课教学工作结合起来，无法把自身掌握的政治素养渗透专业课教学中。二是少数专业课教师不是党员，自身也很少关注政治，这部分教师更不能在专业课中融入思政教育。政治学习是每个党员组织生活的重要部分，也是党建的重要内容，因此，基于党建，搭建党员教师政治素质提升的重要平台，是当前加强专业课教师政治素质提升的重要渠道。构建党建+课程思政的育人模式，推动教工支部党建与专业课课程思政建设同向同行、协同推进、相得益彰，实现党建、专业课、育人一体化融合发展。

2.3 建立任课教师课程思政建设成效的考核和评价机制

将专业课课程思政建设成效纳入专业课教师业绩考核体系中，建立健全多维度绩效评价体系是促进课程思政建设成效的重要激励机制。学校可在教材评奖、教学成果评奖、研究项目评奖中突出课程思政的评分点，政策上加大对课程思政建设的倾斜和奖励力度，从而激发专业教师积极投身到专业课课程思政研究中。

3 单片机原理及应用课程思政建设实践

3.1 基于党建，学院建立了课程思政建设领导组织机构

为促进课程思政的建设，形成课程思政建设的大格局，学院成立了以党总支部书记为第一责任人，以教工支部书记为主要负责人的课程思政建设领导小组。切实发挥教工党支部在“课程思政”建设中的核心作用。构建以“党总支+党支部+教研室+教师”的四级联动逐层推进的监督和督促机制，形成教工支部和教研室落实推进的格局。结合专业特色，把单片机原理及应用课程思政建设作为试点建设项目开展研究工作。

3.2 基于党建，加强政治学习，提升团队成员课程思政能力

教工党支部创新和完善了教工支部成员讲党课、教职工政治理论学习制度，充分利用周二下午和假期研修时间，严格落实三会一课制度，以党史学习为契机，以政治学习为抓手，实施骨干教师红色教育轮训计划，组织党员教师到红色教育基地接受革命教育。严格落实党员干部讲党课的制度，把讲党课的范围扩展至所有党员，每学期每个党员必须讲一次党课，通过讲党课保证专业课教师政治学习的时间和学习质量。单片机原理及应用课程思政课程组成员要求每学期至少讲两次党课，定期进行集体备课、集中研讨、教学观摩等形式的教研活动，从而不断提升课题组成员的思政底蕴和政治素质，提升任课教师的思政育人能力。并积极申报课程思政示范课、教改项目等研究项目，不断推进课程思政改革的研究和发展。

3.3 夯实课堂基础，重构课程内容，充分挖掘课程中的思政成分

结合单片机原理及应用课程的特点、课程特色，抓住课堂教学“主渠道”，紧扣“讲好中国故事”，重构课程内容、改革教学方法，将工匠精神、劳模精神、劳动精神、创新精神、团队协作精神、科技报国精神、民族自豪感、自信心、知识产权保护意识等思政元素融入理论课堂、案例分析、工程实践操作等教学全过程。单片机原理及应用课程团队将课程内容进行重构，共分为五大模块，如图1 所示。

图1 重构后的课程体系结构

笔者所在课程团队对课程内容进行重构，形成了如图1 所示的课程整体框架结构。课程团队对课程整体结构进行规划，基于本课程实践性、应用性强的特点，基于产品开发来设计课程结构，产品的开发侧重科技元素、创新元素，设计智能密码锁的设计与制作、智慧蔬菜大棚控制系统设计与制作两个模块，通过高科技产品的开发激发学生爱国主义精神和民族自豪感，增强学生的使命感、责任感、科技报国、科技强国、创新意识、工匠精神等。结合伟大精神宣传媒介的开发，设计了红军长征路线图电子展板的设计与制作、红色歌曲音乐播放器设计与制作和抗疫信息电子广告屏设计与制作三个模块，通过任务的完成自然地将思政教育融入专业课的学习中，自然地将爱国主义精神、坚韧不拔的毅力、恒心、民族自豪感、自信心以及举国同心、团结一致的抗疫精神融入专业课的教学中。

3.4 实践案例：项目一 红军长征路线图电子展板设计与制作教学设计

本课程采用了线上线下相结合的教学方式，课堂实施过程中分课前导学、课中探知和课后拓展三个阶段，在课中阶段的实施过程中，分为课堂导入、新知讲解和实践探究三个环节组成。在新知讲解环节针对教学重点实施七步法来进行突破，让学生跟着教师做来完成调试流程；在实践探究环节针对教学难点实施六步法来进行化解，让学生仿着上一个任务进行知识迁移，完成红军长征路线电子展板的设计与制作任务，课程中将思政教学方法“4S”的探索、展示和讨论与任务实施流程融合在一起，达到润物无声的效果。

3.4.1 课前导学（课前完成）

通过线上学习和课前资料的查阅，课前任务主要有三项：一是查阅资料、了解红军长征的路线以及在每个地点、时间节点都干了什么重要事情，能手绘出红军长征的路线图。二是在通过查阅资料了解单片机芯片的发展史。三是了解学习单片机引脚的内部结构及工作原理，完成课前任务单。通过课前任务的完成，主要培养的素养目标为：学生通过提前查阅相关资料，观看教学视频，启发思考，了解LED 点阵的显示原理、市场需求和前沿技术，培养学生自主学习能力，只有不断学习吸收新的知识，才能跟上科技发展的步伐。另外，为完成红军长征路线图的绘制，学生需要查阅红军长征的相关资料，在这一过程中，长征精神自然地进入了学生的知识体系中。

3.4.2 课程实施

课堂教学实施环节由课堂导入、新知讲解和实践探究三个环节组成，利用讨论、探究和展示三个环节将思政内容和技能目标融合。

1）课堂导入。智慧签到和小组汇报。各小组汇报课前任务单完成情况及内容。分发课中任务工单。

播放红军长征路线电子展板案例视频，引出本节课的任务——红军长征路线电子展板的设计与制作。

素质目标：要求学生提前十分钟签到，通过讲解因小时间误大事的小故事，给学生灌输“凡事预则立，不预则废”的积极向上的人生态度。

复习旧课：51 单片机的引脚及功能；P0、P1、P2、P3 的功能。

引出新知：51 单片机I/O 口（引脚）P0、P1、P2、P3 的内部结构，如何使用这些引脚实现单片机和外围电路的信息交换？各个I/O 口在使用时应注意什么问题？

介绍国内外芯片产业的发展现状。

1999 年10 月，邓中翰带领美国硅谷的团队，希望把我国的芯片产业推动起来，芯片研究专家张辉博士、斯坦福博士杨晓东和金兆玮和具有丰富超大规模集成电路设计研究的邓中翰在工信部的领导下，承担了“星光中国芯”的历史使命。2001 年3月他们委托加工的第一款芯片被接回国，从此，我国芯片制造获得了成功，打破了国外芯片垄断的格局，结束了中国无“芯”的历史，开创了中国百万门级超大规模芯片的先河[4]。通过我国芯片产业的发展现状介绍，鼓励学生立志报国，为中华民族伟大复兴的中国梦的实现贡献力量，从而达到激励学生学习热情的育人目的。

2）新知讲解（突破重点）。

①课前成果检查。教师各小组课前任务完成情况归纳点评。播放51 单片机引脚内部结构的动画，引出本次课的新知识。播放红军长征小视频，让学生了解长征的背景及经过的地点。

②51 单片机引脚内部结构讲解。详细讲解51单片机引脚的内部结构。最后得到结论，P0 口在做输入口时，要借助于外部帮忙使得数字1能正确输入，即在输入数据前先向端口锁存器写1，写的指令看似与程序功能无关，但起到了决定成败的关键作用。也使得学生明白科学是非常严谨的，做事只有脚踏实地才能取得成功。

3）实践探究（化解难点）。学着做：在完成单灯闪烁设计的基础上，布置长征路线电子展板的设计。制定整体设计方案，小组分工合作开始实施，确定任务实施计划。在仿真软件上做硬件仿真和软件程序编译，调试没有问题后，开始搭建硬件电路，进行程序下载，对着工作单开始软硬联调检测功能。在制作过程中，要提醒学生遵循维修电工国家职业标准的应用电子线路调试维修标准来进行接线调试，如果出现故障，在排查故障过程中，对着软件流程图排查故障，培养学生耐心和逻辑思维，提醒学生把故障现象和解决方法记录在智慧宝典中。各小组完成任务后，可主动联系教师展示成果，教师在评价过程中注重学生在任务完成过程中对规则的遵循和自主能力的培养，把思政元素融入“红军长征路线电子展板的设计与制作”整体任务评价中。

通过“学着做、仿真做、真机做、测功能、展示成果、总结评价”六个教学步骤来锻炼学生对单片机IO 口的应用能力，达成教学目标。

学生在此教学环节会遇到各种未知的软硬件故障，学生要有足够的耐心、信心，发扬不畏困难、不怕失败、团结协作的长征精神，反复琢磨、不断钻研，树立学生的责任意识、规范意识和标准意识，培养学生的工匠精神和科学探索精神。

4）创新凝练。电子展板在市场中应用广泛，通过研究长征线路电子展板的控制原理，实现更灵活的控制方式。总结的过程培养学生的归纳能力，研究单片机花样控制LED 灯的原理并进行改进，实现更多的工作方式，完成任意花样的自由设计。

在这个过程中会遇到各种未知的软硬件故障，学生要有足够的耐心、信心，发扬不畏困难、不怕失败、团结协作的长征精神，反复琢磨、不断钻研。树立学生的责任意识、规范意识和标准意识[5]，培养学生的工匠精神[4]和科学探索精神。

5）课堂小结。在此环节总结本次课程的重点内容，再次强调科学的严谨性。通过红军长征路线图电子展板设计任务的完成，提升了学生的综合素养，不但用到了专业知识，还需要了解红军长征的路线及背景，使得长征精神自然地融入专业课的学习中。

6）课后拓展。教师和企业工程师查看各组上交的作品，根据学生过程参与度及任务完成情况进行评价，学生通过智慧课堂“人工智能教学评价系统”进行作品自评、互评。教师发布拓展任务，引导学生将所学知识进行迁移。

通过对自己、对伙伴、对其他小组的评价，使学生认知评价标准，树立规矩规则和标准意识，同时引导学生通过对伙伴和其他小组的评价过程学会归纳总结反思自我。对于创新之处要积极申请知识产权保护，引导学生观察市场行业需求，力争创新创业。

7）教学反思。通过Proteus 仿真、Flash 动画和视频等各种多媒体手段刺激，让学生先了解电子展板，激发了学生对红军长征路线电子展板设计的兴趣，利用实验仪器和开发工具自己动手用散件设计和制作调试，掌握了单片机对LED控制的编程方法，锻炼学生的软硬联调、排查故障的思路和方法，完成了本次课程的教学目标。

学生通过查阅资料，了解长征路线的背后历史，手绘长征路线图，让学生重温党史，从中吸取不畏艰难、自强不息的能量，承担今天的历史使命，珍惜当前幸福生活，达成了本次课程的思政目标。

3.5 开发课程思政教材

经过了近两年的教学实践，课程组团队成员逐步形成了在课程中融入思政教育的路径及措施，课程组开发了单片机创新与实践教材作为本课程的课程思政教材，已经在校内推广使用。

4 结束语

经过近两年的单片机原理及应用课程思政的实践，课程教学团队基本形成了在专业课中实施思政教育的思路和模式，在专业课教学中发挥了立德树人的育人功能。通过本课程所设计课程任务的学习，学生不但掌握了单片机技术的应用，还自然地受到了长征精神、抗疫精神、工匠精神的洗礼，激发了学生的爱国情怀、社会担当以及民族自信心和自豪感。希望本课程课程思政的建设思路能为其他专业课课程思政的建设提供借鉴。