《单片机原理及应用》课程思政教学案例设计与实践——以单片机输入/输出接口原理与应用内容为例

卫开夏

（南京晓庄学院电子工程学院，江苏 南京 210017）

单片机技术广泛地应用于国防工业、机械控制、化工仪表、农业生产以及家电等领域，是现代电子工程领域一门飞速发展的技术。《单片机原理及应用》课程具有技术性和应用性强特点，学生通过该门课程的学习，运用单片机技术完成工程应用项目，从而掌握一定的工程开发能力，能够获得良好的工程思维和创新能力[1]。我校《单片机原理及应用》课程教学团队以应用型“卓越工程师”培养为目标，结合课程特点挖掘课程思政元素，将思政元素融入课程教学中，积极开展该门课程思政教学改革实践。

1 教学目标

1.1 课程教学目标

运用项目式教学法对单片机输入/输出接口原理应用内容进行讲解，使学生掌握单片机输入/输出接口的原理与应用、掌握单片机控制LED显示系统设计以及运行调试方法，并培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

1.2 思政育人目标

通过单片机控制LED显示实际项目活动，要求学生设计一单片机LED控制应用系统，并对进行运行调试。在运行调试过程中出现的问题，学生不断地进行修改和完善，培养学生的精益求精工匠精神；二是要求学生所设计的LED显示系统具有一定的新意，以激发学生创新精神；三是显示内容具有一定政治意义，培养学生爱党爱国的家国情怀。

融课程思政元素于课程教学当中，将受业与育德融为一体，实现受业启智慧，育德塑灵魂的教学目标。

2 教学设计思路

2.1 总体设计思路

《单片机原理及应用》课程思政教学总体思路是以教育部关于《高等学校课程思政建设指导纲要》为指导[2]，紧紧围绕卓越工程师培养为目标，开展课程思政教学。卓越工程师的培养具有专业能力培养和素质提高两方面要求，而专业能力培养和素质提高二者并不相互对立而是相辅相成，互为一体的辩证关系。将思政元素融入课程内容之中，开展“润物细无声”式的课程思政教学。

2.2 具体实施思路

以卓越工程师培养为目标要求，将课程内容与思政元素充分融合，对《单片机原理及应用》课程内容进行重构，通过知识迭代、成果导向、多维育人等多种方式开展该门课程思政教学[3]，提高学生学习兴趣，增强学习动力。形成思政育人激发动力，动力催生作品，作品优化课程的良性循环，从而使得本门课程达到教与学的升华。具体实施思路如图1所示。

图1 课程思政教学改革具体实施思路

图2 电工院19自动化1学生作品

3 教学设计与实施

3.1 课前准备

利用课程思政辅导QQ群发布相关的学习资源（包含课程思政案例、短视频、内容要求、实验项目、课后任务要求等），学生可以在QQ群内讨论及留言，完成师生互动交流。教师可以根据学生要求调整课程思政课堂教学内容。

3.2 课堂教学过程

3.2.1 引入（5min）

以目前小区楼道灯控制引入教学内容。根据个人自己的感受经历，讲述楼道灯控制技术的故事：过去，住宅楼道灯都是采用机械按键式开关控制，后来改成碰触式开关控制。再后来楼道灯改成了声控式，只要有人进入楼道，脚步或咳嗽声就能触发灯的点亮。借此询问学生自己家中的楼道灯控制方法，引发学生开始讨论，并进一步根据学生述说的控制方式，询问控制电路是怎么实现的？

思政融切点：通过询问让学生思考，激发学生的创新欲望。

3.2.2 举一个简单应用实例（10min）

运用单片机P1口的位控功能控制一个LED灯的亮灭。并在课堂用Proteus仿真软件进行课堂演示。让学生觉得实现使用单片机I/O并不难。这个过程包括：

①运用Proteus设计单片机LED控制原理电路；②用Keil C51软件编写控制程序；③进行Proteus仿真演示。

思政融切点：通过调试，发现问题和解决问题，培养学生认识的价值观。

3.2.3 进一步进行功能扩展（5min）

在上述LED控制系统中，要求添加一个控制按钮，实现对LED的亮灭控制。联系楼道控制灯，让学生思考控制方案（10min）。

3.2.4 根据学生提出的各种方案，选择一种对系统功能进一步改进，并用Proteus加以实现（10min）

思政融切点：通过功能不断的改进和完善，培养学生的工匠精神。

3.2.5 总结并布置课后任务

运用并口控制进行LED创意显示，作为庆祝建党一百周年的礼物。（5min）

思政融切点：培养学生爱党爱国热情。

3.3 教学效果

课堂教学产生的作品：

学生通过设计课程作品，表达了对党的热爱和为党为国奉献青春的良好意愿。

4 案例反思

（1）紧紧围绕专业培养目标开展课程思政教学。学生专业课学习是为了掌握专业知识。紧紧围绕专业培养目标开展专业课程思政教学改革，才能满足学生对专业知识的需求，体现以学生为本的教育理念。不能将专业课等同于思政课来开展教学，否则会引起学生反感，收不到好的教学效果。

（2）将课程内容与思政元素高度融合开展课程思政教学。课程教学与思政教育并不对立，是辩证统一关系。开展专业课程思政教学，需要精心规划和设计，通过潜移默化，以润物细无声方式将课程内容与思政元素进行高度融合，才能激发学生学习动力，使得课程得以升华。

（3）鼓励学生积极参加各项社会活动。课程教学融入思政元素目的是育人。专业课程教学和实践能力训练，不仅让学生获得专业知识和能力，还应让学生学会如何用和怎么用所学专业知识为社会服务。为此需要创造条件，鼓励学习参加各项社会活动，关心国家大事，让学生承载社会使命和责任，能够使得学生自觉接受思政教育。

（4）教师自身专业能力和品德素质需要不断提高。开展专业课程思政教学，授课教师的专业和品德素质两方面都硬才能让学生信服。充满感染力和正能量的授课教师是取得课程思政教学实效的关键因素。

（5）将思政内容和素质纳入课程理论与实践项目考核中。

5 结语

通过以卓越工程师培养为目标，将思政内容融入专业课程内容之中，开展专业课程思政教学改革，使得学生在专业能力和思想素质两方面都得以提高，能够取得较好教学效果。