思政元素融入单片机原理与接口技术课程的教学探索*

王 青

（南通理工学院电气与能源工程学院，江苏 南通 226002）

1 思政元素融入单片机课程教学的意义

单片机原理与接口技术课程是电子信息工程、自动化、电气工程及其自动化、新能源科学与工程等工科专业的必修课程，也是一门理论性与实践性结合非常紧密的课程[1]。通过对单片机原理与接口技术的学习，学生可以自行设计出与专业相关的电子产品，极大地提升学生学习单片机原理与接口技术的学习主动性和积极性，对学生运用所学专业知识解决工程实际问题有一定的促进作用，也对学校培养创新型的应用型人才有着非常重要的作用[2-3]。在单片机原理与接口技术课程教学过程中，课程组教师需明确教学的思政目标，将与课程相关的思政元素非常巧妙地融入单片机原理与接口技术课程的教学内容中[4]。由此，学生在学习课程内容的同时，在内心深处也体会到了爱国主义教育、电子信息工程专业的正向影响，学习社会主义核心价值观。

2 思政元素融入单片机课程的教学探索

课程组教师需深入挖掘课程中的思政元素，不断将思政元素渗透教学过程中，尤其是在讲解单片机的GPIO 口、中断、定时器、串口、ADC 以及外设接口时。51 单片机内部结构图如图1 所示。

图1 51 单片机内部结构图

在课前导入华为、中兴等芯片危机事件，可以提高学生学习单片机原理与接口技术的学习热情和激起他们的爱国情怀，使学生了解科学技术是国家的第一生产力，也是大国实力的具体表现；教导学生作为新时代的大学生要肩负起民族的复兴伟业，承担起国家富强的重任。另外，教师讲解单片机原理与接口技术编程时，要注重编程实践过程，如在讲解数据类型char 定义变量时，一定要求学生注意它的取值范围[5]。以此培养学生科学严谨的学习态度，并引导学生明确实践是检验真理的唯一标准，理论和实践相辅相成，缺一不可。C51 支持的数据类型如表1 所示。

表1 C51 支持的数据类型

教师在授课时，要将立德树人、工匠精神、精益求精、社会责任感等价值理念潜移默化地传授给学生，帮助学生建立正确的人生观、价值观和自我认同感，此时再引入独立按键的知识点，独立式按键电路具体如图2 所示。将思政元素融入单片机原理与接口技术课程教学中，激发学习的内在动力，让学生知道，具有良好品德的重要性[6-8]。

图2 独立式按键电路

同时，发挥学生的团队合作精神，相互协作，明确中断处理流程，流程示意图如图3 所示。

图3 中断处理流程

和传统的专业课教学模式不同，单片机原理与接口技术课程采用的是PBL 项目式教学方法，同时采用信息化平台进行线上线下的混合式教学。在正式上课前，学生需先到平台上进行预习，并根据预习内容进行在线练习，将有疑问的题目带入课堂和教师、同学一起交流，利用定时器的内部电路及寄存器的配置讲述严谨的时间观念，定时器内部电路结构如图4 所示。

图4 定时器内部电路结构

课中，教师采用引导式或启发式的教学模式，通过课堂互动，引导学生分解项目任务，并积极展开讨论，在线编写程序调试，针对实验现象提出自己的算法；课后，学生要采取查漏补缺的方式，不断提高自己的编程能力。根据教学的先后顺序，利用串行接口的时序来体现，如图5所示。

图5 串行接口的时序

教师安排单片机原理与接口技术课程项目作业时，课题可以由学生自主选择，课下自由分组完成，最终采取答辩考核的方式来检验学生的学习成果。PBL 项目式教学方法可以针对工程中的实际问题，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，有效提高学生单片机开发的工程实践能力、培养其团队协作能力。PBL 项目式教学方法的具体内容如图6 所示。

图6 PBL 项目式教学方法

3 结束语

课程思政教育，不仅是在基础课程中的教学内容穿插思政教育，专业课程也必须潜移默化地将思政元素融入进去。课程组教师通过不断挖掘课程思政元素，使学生在学习单片机原理与接口技术的知识，提升自身实践动手能力和创新能力的同时，也能感受到国家的日益强大，将爱党、爱国、爱人民的情怀扎根于心中，勇当民族复兴大任的时代新人，成为德、智、体、美、劳全面发展的社会主义建设者和接班人。思政元素融入单片机原理与接口技术课程的教学探索，不仅提高了学生的工程实践能力，还符合应用型人才培养的需求。