《51系列單片機(jī)及C編程》課程思政教學(xué)研究與實(shí)踐

王彰云

(廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530001)

0 前言

習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，學(xué)校要充分利用好課堂教學(xué)這個(gè)主要渠道，提升思想政治教育親和力和針對(duì)性，滿(mǎn)足學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展需求和期待，其它各門(mén)課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類(lèi)課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。課程思政要形成三全育人形式：即全員、全方位、全課程育人。課程思政建設(shè)的重點(diǎn)是以愛(ài)黨愛(ài)國(guó)為主線，引導(dǎo)學(xué)生了解世界情、國(guó)家情，在專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中，堅(jiān)持把馬克思主義思想教育與科學(xué)創(chuàng)新精神的培養(yǎng)相結(jié)合。實(shí)現(xiàn)對(duì)思政課程教育的豐富及延伸，也是專(zhuān)業(yè)課程講授達(dá)成內(nèi)涵式提升與發(fā)展的途徑選擇[1-2]。

1 《51系列單片機(jī)及C編程》地位以及進(jìn)行課程思政教學(xué)的必要性

《51系列單片機(jī)及C編程》是應(yīng)用電子、物聯(lián)網(wǎng)等專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，主要講述單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及單片機(jī)控制系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和程序編寫(xiě)能力。課程主要內(nèi)容包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)的存儲(chǔ)器、并行I/O口、定時(shí)計(jì)數(shù)器、中斷控制系統(tǒng)、串口通訊、AD/DA轉(zhuǎn)換以及對(duì)應(yīng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。單片機(jī)課程是一門(mén)操作性、實(shí)踐性要求強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，傳統(tǒng)的單片機(jī)課程通常偏重對(duì)技能的培養(yǎng)，更注重育才，對(duì)世界觀、人生觀、價(jià)值觀的引導(dǎo)不足，學(xué)生畢業(yè)后綜合素質(zhì)不高，職業(yè)提升動(dòng)力不足。

2 挖掘?qū)I(yè)課程思政元素

《51系列單片機(jī)及C編程》進(jìn)行課程思政教學(xué)改革的重點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)該課程教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的需要，探索課程教學(xué)內(nèi)容中所包含的思政元素，本文主要從如下方面挖掘課程中的思政元素。

2.1 理論教育和實(shí)踐教育的相互關(guān)系

馬克思主義原理提出理論與實(shí)踐是辯證統(tǒng)一的，理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐又是檢驗(yàn)理論正確的標(biāo)準(zhǔn)。《51系列單片機(jī)及C編程》是應(yīng)用電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課程，涉及多門(mén)課程的理論知識(shí)，同時(shí)該課程又具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。理論知識(shí)需要掌握電路原理、模擬電路、數(shù)字電路等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，以及講解用這些知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目的方法和思路。實(shí)踐方面，根據(jù)產(chǎn)品功能要求，結(jié)合單片機(jī)相關(guān)理論以及設(shè)計(jì)方法，完成產(chǎn)品的電路原理圖、PCB圖的設(shè)計(jì)，電路板的制作，程序的編寫(xiě)與調(diào)試，最后完成產(chǎn)品功能的測(cè)試。理論知識(shí)掌握不夠扎實(shí)，產(chǎn)品制作就會(huì)遇阻，因?yàn)閷?shí)踐需要理論的從始而終的指導(dǎo)，因此，單片機(jī)相關(guān)理論指導(dǎo)實(shí)際操作，實(shí)踐又對(duì)理論起到很好的促進(jìn)作用[3]。

2.2 追求工匠精神，做到精益求精

在課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)中，進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程，都需要經(jīng)過(guò)反復(fù)多次修改。甚至一個(gè)電阻值過(guò)大過(guò)小都會(huì)影響信號(hào)進(jìn)度，需要在仿真電路中進(jìn)行數(shù)次的調(diào)試，電路才能完成。代碼編寫(xiě)中，少一個(gè)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，程序都會(huì)編譯出錯(cuò)。這就要求老師培養(yǎng)學(xué)生精益求精的精神，養(yǎng)成一絲不茍的工作作風(fēng)，把每件事情做到極致。

2.3 通過(guò)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)，查找問(wèn)題根本原因，從本質(zhì)上解決問(wèn)題

《51系列單片機(jī)及C編程》課程實(shí)踐性、綜合性較強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，會(huì)遇到很多復(fù)雜問(wèn)題，一時(shí)無(wú)法解決。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生先分析問(wèn)題，找出問(wèn)題的根本原因，再集中精力逐個(gè)解決。通過(guò)解決問(wèn)題，掌握處理這些問(wèn)題的方法。下面根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，挖掘課程中的思政元素，并提出該思政元素在教學(xué)中如何切入。

3 課程思政內(nèi)容在教學(xué)中的組織實(shí)施

本課程以單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)為主線，將課程思政元素貫穿到整個(gè)教學(xué)中，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)思政教育和專(zhuān)業(yè)教學(xué)深度有機(jī)融合。

章節(jié)主要內(nèi)容融入思想政治教育內(nèi)容切入點(diǎn)學(xué)習(xí)單片機(jī)硬件基本知識(shí)(1)單片機(jī)的發(fā)展(2)單片機(jī)的種類(lèi)(3)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)(1)創(chuàng)新技術(shù),為國(guó)爭(zhēng)光(1)通過(guò)對(duì)單片機(jī)發(fā)展的概述,介紹當(dāng)前我國(guó)芯片發(fā)展的重大成就,激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)自豪感和自信心,鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)好單片機(jī)技術(shù),不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,為我國(guó)芯片應(yīng)用技術(shù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。熟悉單片機(jī)操作環(huán)境(1)熟悉protues仿真軟件(2)熟悉keilc51仿真軟件(1)遵紀(jì)守法,反對(duì)盜版(2)大國(guó)工匠精神(1)通過(guò)使用proteus仿真軟件、keilc51仿真軟件,讓學(xué)生養(yǎng)成使用正版軟件的習(xí)慣,用案例講解使用盜版軟件的危害。(2)設(shè)計(jì)仿真電路對(duì)每個(gè)電阻電容的值都有非常嚴(yán)格的要求,引導(dǎo)學(xué)生要精益求精,學(xué)習(xí)大國(guó)工匠精神,專(zhuān)注做好每件事情。單片機(jī)并行I/O端口的應(yīng)用(1)單片機(jī)I/O口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(2)單片機(jī)I/O口輸出應(yīng)用(3)單片機(jī)I/O口輸入應(yīng)用(1)愛(ài)國(guó)主義教育(1)布置任務(wù)讓學(xué)生使用二極管來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)國(guó)慶創(chuàng)意燈,當(dāng)二極管點(diǎn)亮的剎那間,激發(fā)起了同學(xué)們的成就感以及愛(ài)國(guó)情懷,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新精神,學(xué)生用不同的二極管創(chuàng)意燈來(lái)慶祝國(guó)慶,這樣課堂上彌漫起濃濃的愛(ài)國(guó)氣氛。顯示和鍵盤(pán)接口技術(shù)應(yīng)用(1)數(shù)碼管顯示(2)點(diǎn)陣屏顯示(3)液晶顯示(4)獨(dú)立、矩陣按鍵(1)動(dòng)靜結(jié)合呈現(xiàn)方式來(lái)對(duì)核心價(jià)值觀的認(rèn)同(2)遵紀(jì)守法(1)用點(diǎn)陣屏和液晶屏來(lái)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示核心價(jià)值觀:比如國(guó)慶節(jié)日期、愛(ài)國(guó)詩(shī)詞。(2)用按鍵+數(shù)碼管設(shè)計(jì)交通燈,讓學(xué)生要遵守交通規(guī)則。定時(shí)器與中斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)定時(shí)器工作原理與應(yīng)用(2)計(jì)數(shù)器工作原理與應(yīng)用(3)中斷原理與應(yīng)用(1)誠(chéng)實(shí)守信,遵守時(shí)間(2)抓住主要矛盾,提高工作效率(1)通過(guò)定時(shí)器工作原理及應(yīng)用的講解,引導(dǎo)學(xué)生做一個(gè)守時(shí)守信的人。(2)通過(guò)講解中斷源的優(yōu)先級(jí),提出生活中矛盾無(wú)處不在,我們要抓住主要矛盾。串口通信技術(shù)應(yīng)用(1)串口內(nèi)部結(jié)構(gòu)(2)串口的初始化(3)雙機(jī)串口通訊(4)多機(jī)串口通訊(1)有效溝通,團(tuán)隊(duì)合作通過(guò)講解串口通訊初始化波特率,主機(jī)與從機(jī)的波特率必須設(shè)置一致,否則通訊會(huì)出錯(cuò)。人與人之間的溝通也是一樣的,要在同一頻道上,才能有效溝通。A/D與D/A轉(zhuǎn)換接口設(shè)計(jì)(1)A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與應(yīng)用(2)D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換原理與應(yīng)用(1)欲速則不達(dá)通過(guò)傳輸層可靠傳輸?shù)膶W(xué)習(xí),教育學(xué)生效率和可靠是相互關(guān)聯(lián)的,在生活工作中我們也要處理好兩者的關(guān)系,欲速則不達(dá)。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)(1)步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)應(yīng)用(2)超聲波測(cè)距(3)DS1302時(shí)鐘控制芯片應(yīng)用(4)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)理論聯(lián)系實(shí)際,用實(shí)踐檢驗(yàn)真理的正確性。講解在學(xué)習(xí)單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)后,要結(jié)合具體的應(yīng)用,才能更好地掌握理論知識(shí)。

3.1 課堂講授

利用云課堂教學(xué)平臺(tái)，采用線上與線下相結(jié)合的教學(xué)手段，把單片機(jī)相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)放到線上，由學(xué)生自主完成學(xué)習(xí)，難以理解部分放到課堂進(jìn)行重點(diǎn)講解，讓學(xué)生掌握單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的研究現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

3.2 專(zhuān)題報(bào)告

根據(jù)提煉的單片機(jī)課程思政元素和教學(xué)相關(guān)素材，在課內(nèi)選擇若干專(zhuān)題向?qū)W生進(jìn)行講解。另外，布置一些課外專(zhuān)題，告訴學(xué)生這些專(zhuān)題包含的思政元素，讓學(xué)生自己查閱資料，編寫(xiě)研究報(bào)告并且制作專(zhuān)題PPT，然后學(xué)生在課堂上講解。這樣通過(guò)教師對(duì)學(xué)生匯報(bào)的點(diǎn)評(píng)以及師生課堂討論，幫助學(xué)生樹(shù)立正確的三觀。

3.3 選擇基于單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的相關(guān)視頻資料

讓學(xué)生了解單片機(jī)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作中包含的社會(huì)責(zé)任、環(huán)境意識(shí)、創(chuàng)新精神、工匠精神等思政價(jià)值。

3.4 創(chuàng)新課程考核機(jī)制

本課程原來(lái)主要有機(jī)試和筆試2種方式，考核學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能，對(duì)學(xué)生的人文素養(yǎng)、社會(huì)主義核心價(jià)值觀方面考核較少。課程開(kāi)展思政教學(xué)研究后，根據(jù)全方位育人原則，實(shí)施全過(guò)程考核機(jī)制，課程成績(jī)由期中、期末考試、學(xué)生課堂表現(xiàn)、完成作業(yè)情況、專(zhuān)題匯報(bào)等多種考核方式[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)《51系列單片機(jī)及C編程》課程教學(xué)內(nèi)容引入思政元素，進(jìn)行教學(xué)全方位改革，實(shí)現(xiàn)思政元素與專(zhuān)業(yè)知識(shí)有機(jī)融合，在完成專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳授的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)思想政治教育的潛移默化、潤(rùn)物無(wú)聲育人效果。課程思政教學(xué)改革以來(lái)，學(xué)生上課的積極性明顯改善，學(xué)生的素養(yǎng)、社會(huì)主義核心價(jià)值觀有了顯著提高。