基于专业认证理念的“单片机原理及应用”课程思政教学模式探索

摘" 要：在高等教育背景下，专业认证已成为衡量教育质量的重要标准，将思政教育融入专业课程，是提升学生综合素质、培养社会责任感的关键途径。“单片机原理及应用”作为工程类专业的核心课程，不仅承载着传授专业知识的使命，更是思政教育的重要载体。文章旨在探索基于专业认证理念的“单片机原理及应用”课程思政教学模式，通过深入挖掘课程内容中的思政元素，创新教学方法与手段，以期在传授专业知识的同时，引导学生树立正确的工程伦理观、价值观和社会责任感。

关键词：专业认证；单片机；课程思政；教学方法

中图分类号：G642" " 文献标识码：A" " 文章编号：1673-7164（2025）03-0097-04

专业认证理念是指通过标准化的评估和认证过程，确保高等教育机构所开设的专业课程达到既定的教育质量标准和行业要求。它强调以学生为中心，注重教学过程的规范性、有效性和持续改进，提升学生的专业素养和综合能力，为其未来的职业发展奠定坚实的基础。在“单片机原理及应用”课程中，教师不仅要注重知识的传授和技能的训练，更要注重培养学生的创新思维、团队协作精神和职业道德素养。

一、专业认证理念概述

（一）专业认证的定义与目标

专业认证是以提高教育质量为核心的教育理念，强调以产出为导向，以学生为中心，并注重持续改进。其核心优势在于，专业认证不仅关注学生在校期间的学习成果，更重视他们毕业后所能达到的专业水平和对社会的贡献，学生的知识、能力和素养被全面提升，以适应不断变化的社会需求。专业认证的目标在于确保高等教育机构所开设的专业课程能够满足行业标准和社会发展的要求，包括培养学生的基础理论知识、实践能力和创新精神，以及他们的社会责任感和职业道德。通过专业认证，学校能够明确其人才培养定位，制定符合用人单位需求的培养目标和毕业要求指标，进而提升教育的整体质量和效率。专业认证也有助于提高学生的就业竞争力和社会适应性，为他们的未来发展奠定坚实的基础。［1］

（二）专业认证在高等教育中的作用

在高等教育国际化的背景下，专业认证不仅有助于国内高校与国际接轨，更能够推动教育质量的持续改进和提升，通过专业认证，高校能够明确自身的教学定位，准确把握教育质量标准，确保人才培养质量符合行业和社会需求。专业认证还能够促进高校与行业的紧密合作，推动产学研用深度融合，为经济社会发展提供有力的人才保障和智力支持，激发学生的学习兴趣和动力，提高其综合素质和创新能力，为学生未来的职业发展奠定坚实的基础。因此，专业认证在高等教育中具有不可替代的作用，是高等教育质量保障体系建设的重要组成部分。

二、思政教学的内涵与要求

（一）思政教学的基本概念

思政教学的内涵与要求可理解为对思想政治教育活动的基本理念、目标与方法的综合体现，思政教学不仅是对学生传授政治理论知识的过程，更是培养学生正确世界观、人生观和价值观的重要途径。教师要以高度的政治责任感和使命感，将国家意识形态、社会主义核心价值观以及民族优秀传统文化融入教学之中，引导学生形成坚定的理想信念、良好的道德品质和深厚的社会责任感。思政教学需遵循的基本原则包括理论与实践相结合、灌输与引导相统一、针对性与实效性相结合等。在教学过程中，教师应运用多种教学方法和手段，如案例教学、情景模拟、课堂讨论等，激发学生的学习兴趣和主动性，提高思政教学的针对性和实效性，还需注重自身政治素养和教学能力的提升，以更好地担负起思政教学的重任。［2-4］

（二）思政教学的目标与原则

思政教学不仅注重教学方法，更注重教育理念，引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观，让学生在掌握专业知识的同时，能够深刻理解社会主义核心价值观，增强国家意识、民族自豪感和社会责任感。教师在教学过程中，不仅要注重知识的传授，更要注重思想的引领和价值的塑造。思政教学的原则应以立德树人为根本任务，坚持以学生为中心，持续改进教学方式，将思政元素有机融入专业课程的各环节，实现专业知识与思政教育的有机结合。通过课程教学，激发学生的学习兴趣和创新能力，培养其工匠精神和家国情怀，还要关注学生的全面发展，注重培养他们的批判性思维和解决问题的能力，使其在掌握专业知识的同时，具备独立思考和终身学习的能力。

三、“单片机原理及应用”课程分析

（一）课程定位与教学目标

“单片机原理及应用”作为电气工程及其自动化、自动化、轨道交通信号与控制、电子信息工程、通信工程等专业的基础课程，不仅为学生提供了单片机的基础理论知识，还深入探讨了其在实际应用中的技术细节，培养学生掌握单片机的内部结构、功能特性以及编程方法，使学生能够独立设计和开发基于单片机的测控系统，为解决电气与电子信息工程领域中的实际问题提供有力支持。在教学目标上，要求学生深入理解单片机的基本原理，包括其硬件架构、指令系统、中断管理、定时器/计数器等核心组件的工作原理，注重培养学生的实践操作能力，通过实验和课程设计等环节，使学生能够熟练掌握单片机的编程和调试技能，强调学生的创新能力培养，鼓励学生在掌握基础知识的基础上，进行单片机应用系统的创新设计和开发。

（二）课程内容与教学方法

“单片机原理及应用”课程围绕单片机的内部结构、特性、程序设计方法以及实际应用展开，通过系统介绍单片机的内部结构、寄存器配置和工作原理，使学生对其有一个全面而深入的理解。教师在课堂中运用实例分析和实验操作，让学生掌握单片机程序设计的基本方法，包括汇编语言和C语言编程，涵盖了单片机并行口、中断系统、定时器/计数器、串行口、AD/DA等的工作原理和应用，使学生能够根据实际需求，设计合理的单片机应用系统。在教学方法上，采用理论讲授与实验操作相结合的教学模式，理论讲授注重知识点的系统性和连贯性，同时结合实际案例，使学生能够更好地理解和掌握单片机的基本原理和应用技术。实验操作强调学生的动手能力和问题解决能力，通过设计实验项目，让学生在实践中学习、探索和创新，这种教学模式既有利于提高学生的理论知识水平，又有利于培养学生的实践能力和创新精神。［5-6］

（三）课程面临的挑战与机遇

随着科技的飞速发展，单片机作为嵌入式系统的核心组成部分，在各个领域的应用日益广泛，“单片机原理及应用”课程在电气工程、自动化、电子信息工程等专业教学中占据了举足轻重的地位。然而，在课程的教授与学习过程中，也面临着诸多挑战与机遇。教学难点主要体现在课程内容的专业性与抽象性，单片机涉及的知识领域广泛，包括微处理器结构、指令系统、存储器管理、中断系统、定时器/计数器等硬件资源，以及汇编语言与C语言的程序设计技术，这些内容对学生来说，需要其具备较强的逻辑思维能力和抽象理解能力。单片机技术的更新换代迅速，要求课程内容必须与时俱进，不断更新与调整，以适应技术的发展。另一方面，单片机作为嵌入式系统的核心，是现代电子设备不可或缺的部分。因此，掌握单片机技术对于学生未来的职业发展具有重要的意义。随着物联网、智能家居、工业自动化等领域的快速发展，单片机技术的应用前景广阔，为学生提供了丰富的实践与创新机会。现如今，在线教育与远程教学的兴起，为“单片机原理及应用”课程的教学提供了新的可能性。通过在线平台，学生可以随时随地进行学习，教师可以利用丰富的网络资源制作多样化的教学材料，提高教学效果，远程教学也为师生之间的互动提供了更多的便利，有助于激发学生的学习兴趣和创新能力。［7-9］

四、基于专业认证理念的“单片机原理及应用”课程思政教学模式构建

（一）挖掘课程中的思政元素

在专业认证理念的指引下，“单片机原理及应用”课程不仅承载着传授专业知识的使命，更需深入挖掘其中蕴含的思政元素，以实现课程教学与思政教育的有机融合。单片机作为现代电子技术的核心部件，其设计与应用涉及广泛的社会责任与伦理道德问题，在课程内容中可以从单片机的应用领域入手，探讨其在国家经济发展、社会进步和科技创新中的重要作用，从而引导学生认识到作为工程技术人员应肩负的社会责任与使命，通过介绍国内外单片机技术的发展历程与现状，可以激发学生的民族自豪感和爱国情怀，鼓励他们为国家的科技进步贡献力量。此外，在单片机设计与实践环节，教师可以着重强调工程伦理与职业道德的重要性。例如，通过案例分析，让学生了解到在单片机系统的设计与开发过程中，必须遵循的法律法规、行业标准以及道德规范，培养他们的职业操守和社会责任感，通过团队合作与项目实践，培养学生的团队协作精神、创新意识和解决问题的能力，使他们在掌握专业知识的同时，具备良好的职业素养和道德品质。由此可见，经过深入挖掘“单片机原理及应用”课程中的思政元素，并将其融入课程教学的各个环节，可以实现专业知识传授与价值引领的有机统一，为培养既具备专业技能又具有良好思政素养的优秀人才提供有力支撑。［10-11］

（二）创新教学方法与手段

“单片机原理及应用”课程思政教学模式的构建需要不断创新教学方法与手段，以适应新时代高等教育的发展需求。针对单片机课程的特性，教师可以引入项目式学习法，将理论与实践紧密结合，设定具有实际应用价值的项目任务，让学生在完成项目的过程中掌握单片机的原理及应用技术，这种方法不仅能够激发学生的学习兴趣和主动性，还能培养他们的实践能力和创新精神。项目式学习法还能有效融入思政教育元素，如团队协作、职业道德、社会责任等，使学生在专业技能提升的同时，也形成良好的思政素养。此外，教师还可以利用现代信息技术手段，如虚拟仿真技术、在线学习平台等，创新单片机课程的教学模式，虚拟仿真技术可以模拟真实的单片机应用场景，让学生在虚拟环境中进行实践操作，提高他们的实践能力和问题解决能力。在线学习平台则可以提供丰富的学习资源和互动机会，让学生随时随地进行学习交流，增强他们的学习体验和学习效果，这些现代信息技术手段的运用，不仅能够提高课程的教学效果，还能为思政教育提供新的载体和路径。通过创新教学方法与手段，“单片机原理及应用”课程思政教学模式的构建能够更好地实现专业知识传授与思政教育的有机融合，为培养新时代的高素质人才提供有力支持。

（三）融入工程伦理与社会责任教育

在工程教育中，工程伦理与社会责任教育是不可或缺的重要组成部分，特别是在“单片机原理及应用”此类技术性强的课程中，更应注重将工程伦理与社会责任教育融入其中，以提升学生的全面素质。将工程伦理与社会责任教育作为“单片机原理及应用”课程思政教学的重要内容，在课程设计阶段，明确将工程伦理标准、职业行为规范以及社会责任要求融入教学目标和教学内容中，通过案例分析、角色扮演、小组讨论等多样教学方法，让学生在掌握单片机技术的同时，深刻理解工程实践中涉及的伦理道德问题和社会责任担当。教师也可以在课程中引入与单片机应用相关的工程伦理案例，如知识产权保护、产品安全与质量保障等，引导学生进行深入思考和分析，讨论单片机技术在实际工程中的应用场景，强调工程师在技术创新中应遵循的伦理原则和社会责任，积极鼓励学生参与单片机相关的社会服务项目，如智能家居设计、环保监测装置开发等，让学生在实践中体验并践行工程伦理和社会责任。

（四）强化实践与创新能力培养

实践与创新能力培养是提升学生综合素质和职业素养的关键环节，在“单片机原理及应用”这类应用性强的课程中，更应注重强化实践与创新能力培养，以适应社会对人才的需求。教师要将实践与创新能力培养贯穿于“单片机原理及应用”课程思政教学的始终，坚持理论与实践相结合的原则，引入实际工程项目、开设实验课程、组织创新实践活动等方式，为学生提供丰富的实践机会和创新平台。教师要积极鼓励学生参与单片机应用系统的设计与开发，让他们在实践中掌握单片机的原理、应用技术和开发方法。通过实验课程，学生可以亲自动手进行单片机的编程、调试和测试，提高自身实践能力和问题解决能力。教师还可组织学生参与各种创新实践活动，如单片机应用设计大赛、创新创业项目等，激发他们的创新意识和创新精神。

五、结语

综上所述，将思政教育有机融入专业教学，不仅能够提升学生的专业素养，还能有效培养他们的社会责任感和工程伦理观，该教学模式的实施，需要教师、学生和学校三方的共同努力与配合，以实现最佳的教育效果。在今后的教学工作中，应继续深化这一教学模式的改革与实践，不断完善教学内容和方法，为学生的全面发展和社会的需求贡献更多的智慧和力量。

参考文献：

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［10］ 冯玉昌，门洪，曹生现，等. “单片机原理及应用”课程教学改革的探索与实践［J］. 东北电力大学学报（社会科学版），2009，29（05）：19-21.

［11］ 张涵，罗映，王佩凤，等. 《单片机原理与应用》课程设计模式探索与实践［J］. 中国现代教育装备，2008（04）：92-93.

（责任编辑：陈华康）

基金项目：2022年河北省高等教育教学改革研究项目与实践项目“基于专业认证理念的‘单片机原理及应用’课程思政教学模式探索”（项目编号：2022GJJG234）；2022年河北省高等教育教学改革研究项目与实践项目“基于专业课程群的课程思政建设——以轨道交通信号与控制专业为例”（项目编号：2022GJJG689）。

作者简介：邸建红（1975 —），女，硕士，石家庄铁道大学电气与电子工程学院副教授，研究方向为轨道交通信号与控制；马增强（1975 —），男，博士，石家庄铁道大学电气与电子工程学院教授，研究方向为嵌入式控制、轴承故障诊断及图像识别；王晶（1982—），女，硕士，石家庄铁道大学电气与电子工程学院实验师，研究方向为单片机控制。