《51系列单片机及C编程》课程思政教学研究与实践

王彰云

(广西工业职业技术学院，广西 南宁 530001)

0 前言

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，学校要充分利用好课堂教学这个主要渠道，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，其它各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。课程思政要形成三全育人形式：即全员、全方位、全课程育人。课程思政建设的重点是以爱党爱国为主线，引导学生了解世界情、国家情，在专业课程教学中，坚持把马克思主义思想教育与科学创新精神的培养相结合。实现对思政课程教育的丰富及延伸，也是专业课程讲授达成内涵式提升与发展的途径选择[1-2]。

1 《51系列单片机及C编程》地位以及进行课程思政教学的必要性

《51系列单片机及C编程》是应用电子、物联网等专业重要的专业基础课，主要讲述单片机内部结构以及单片机控制系统及实现方法。培养学生的设计能力和程序编写能力。课程主要内容包括：单片机的存储器、并行I/O口、定时计数器、中断控制系统、串口通讯、AD/DA转换以及对应控制系统的设计。单片机课程是一门操作性、实践性要求强的专业课程，传统的单片机课程通常偏重对技能的培养，更注重育才，对世界观、人生观、价值观的引导不足，学生毕业后综合素质不高，职业提升动力不足。

2 挖掘专业课程思政元素

《51系列单片机及C编程》进行课程思政教学改革的重点，应根据该课程教学内容，结合当今时代发展的需要，探索课程教学内容中所包含的思政元素，本文主要从如下方面挖掘课程中的思政元素。

2.1 理论教育和实践教育的相互关系

马克思主义原理提出理论与实践是辩证统一的，理论指导实践，实践又是检验理论正确的标准。《51系列单片机及C编程》是应用电子技术专业的核心专业课程，涉及多门课程的理论知识，同时该课程又具有很强的实践性。理论知识需要掌握电路原理、模拟电路、数字电路等相关知识点，以及讲解用这些知识点设计一个项目的方法和思路。实践方面，根据产品功能要求，结合单片机相关理论以及设计方法，完成产品的电路原理图、PCB图的设计，电路板的制作，程序的编写与调试，最后完成产品功能的测试。理论知识掌握不够扎实，产品制作就会遇阻，因为实践需要理论的从始而终的指导，因此，单片机相关理论指导实际操作，实践又对理论起到很好的促进作用[3]。

2.2 追求工匠精神，做到精益求精

在课程实验、实训中，进行硬件电路设计和软件编程，都需要经过反复多次修改。甚至一个电阻值过大过小都会影响信号进度，需要在仿真电路中进行数次的调试，电路才能完成。代码编写中，少一个标点符号，程序都会编译出错。这就要求老师培养学生精益求精的精神，养成一丝不苟的工作作风，把每件事情做到极致。

2.3 通过现象发现事物本质，查找问题根本原因，从本质上解决问题

《51系列单片机及C编程》课程实践性、综合性较强，学生在学习过程中，会遇到很多复杂问题，一时无法解决。应引导学生先分析问题，找出问题的根本原因，再集中精力逐个解决。通过解决问题，掌握处理这些问题的方法。下面根据教学内容，挖掘课程中的思政元素，并提出该思政元素在教学中如何切入。

3 课程思政内容在教学中的组织实施

本课程以单片机应用技术教学为主线，将课程思政元素贯穿到整个教学中，优化教学内容、创新教学手段，实现思政教育和专业教学深度有机融合。

章节主要内容融入思想政治教育内容切入点学习单片机硬件基本知识(1)单片机的发展(2)单片机的种类(3)单片机内部结构(1)创新技术,为国争光(1)通过对单片机发展的概述,介绍当前我国芯片发展的重大成就,激发学生爱国自豪感和自信心,鼓励学生学好单片机技术,不断进行技术创新,为我国芯片应用技术发展做出贡献。熟悉单片机操作环境(1)熟悉protues仿真软件(2)熟悉keilc51仿真软件(1)遵纪守法,反对盗版(2)大国工匠精神(1)通过使用proteus仿真软件、keilc51仿真软件,让学生养成使用正版软件的习惯,用案例讲解使用盗版软件的危害。(2)设计仿真电路对每个电阻电容的值都有非常严格的要求,引导学生要精益求精,学习大国工匠精神,专注做好每件事情。单片机并行I/O端口的应用(1)单片机I/O口的内部结构(2)单片机I/O口输出应用(3)单片机I/O口输入应用(1)爱国主义教育(1)布置任务让学生使用二极管来设计一个国庆创意灯,当二极管点亮的刹那间,激发起了同学们的成就感以及爱国情怀,引导学生发挥创新精神,学生用不同的二极管创意灯来庆祝国庆,这样课堂上弥漫起浓浓的爱国气氛。显示和键盘接口技术应用(1)数码管显示(2)点阵屏显示(3)液晶显示(4)独立、矩阵按键(1)动静结合呈现方式来对核心价值观的认同(2)遵纪守法(1)用点阵屏和液晶屏来静态和动态显示核心价值观:比如国庆节日期、爱国诗词。(2)用按键+数码管设计交通灯,让学生要遵守交通规则。定时器与中断系统设计(1)定时器工作原理与应用(2)计数器工作原理与应用(3)中断原理与应用(1)诚实守信,遵守时间(2)抓住主要矛盾,提高工作效率(1)通过定时器工作原理及应用的讲解,引导学生做一个守时守信的人。(2)通过讲解中断源的优先级,提出生活中矛盾无处不在,我们要抓住主要矛盾。串口通信技术应用(1)串口内部结构(2)串口的初始化(3)双机串口通讯(4)多机串口通讯(1)有效沟通,团队合作通过讲解串口通讯初始化波特率,主机与从机的波特率必须设置一致,否则通讯会出错。人与人之间的沟通也是一样的,要在同一频道上,才能有效沟通。A/D与D/A转换接口设计(1)A/D数据转换与应用(2)D/A数据转换原理与应用(1)欲速则不达通过传输层可靠传输的学习,教育学生效率和可靠是相互关联的,在生活工作中我们也要处理好两者的关系,欲速则不达。单片机应用系统综合设计(1)步进电机、直流电机应用(2)超声波测距(3)DS1302时钟控制芯片应用(4)温度检测系统设计(1)理论联系实际,用实践检验真理的正确性。讲解在学习单片机的基础知识后,要结合具体的应用,才能更好地掌握理论知识。

3.1 课堂讲授

利用云课堂教学平台，采用线上与线下相结合的教学手段，把单片机相关的基础理论知识放到线上，由学生自主完成学习，难以理解部分放到课堂进行重点讲解，让学生掌握单片机应用技术的研究现状和未来发展趋势。

3.2 专题报告

根据提炼的单片机课程思政元素和教学相关素材，在课内选择若干专题向学生进行讲解。另外，布置一些课外专题，告诉学生这些专题包含的思政元素，让学生自己查阅资料，编写研究报告并且制作专题PPT，然后学生在课堂上讲解。这样通过教师对学生汇报的点评以及师生课堂讨论，帮助学生树立正确的三观。

3.3 选择基于单片机应用技术的相关视频资料

让学生了解单片机电子产品设计与制作中包含的社会责任、环境意识、创新精神、工匠精神等思政价值。

3.4 创新课程考核机制

本课程原来主要有机试和笔试2种方式，考核学生的专业技能，对学生的人文素养、社会主义核心价值观方面考核较少。课程开展思政教学研究后，根据全方位育人原则，实施全过程考核机制，课程成绩由期中、期末考试、学生课堂表现、完成作业情况、专题汇报等多种考核方式[4]。

4 结语

对《51系列单片机及C编程》课程教学内容引入思政元素，进行教学全方位改革，实现思政元素与专业知识有机融合，在完成专业知识传授的同时，实现思想政治教育的潜移默化、润物无声育人效果。课程思政教学改革以来，学生上课的积极性明显改善，学生的素养、社会主义核心价值观有了显著提高。