《嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)》課程思政建設(shè)研究與實(shí)踐

許丹

（咸陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽(yáng) 712000）

1 課程思政內(nèi)涵

2016年12月，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)，高校思想政治工作關(guān)系到培養(yǎng)什么樣的人、 如何培養(yǎng)人以及為誰(shuí)培養(yǎng)人這個(gè)根本問(wèn)題。指出要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，堅(jiān)持把立德樹(shù)人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開(kāi)創(chuàng)我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[1]。 由此，揭開(kāi)了全國(guó)高校課程思政建設(shè)和改革的新篇章。

2020年年初新冠肺炎疫情突然襲來(lái)，為克服困難、開(kāi)創(chuàng)新局面，中共中央召開(kāi)會(huì)議，明確列舉了5G基站、 特高壓輸變電、 城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)七大領(lǐng)域的新基建具體重點(diǎn)內(nèi)容。

在國(guó)家“新基建”大背景下，新型智慧城市的建設(shè)以智慧交通、 人工智能、 物聯(lián)網(wǎng)等為主要依托，V2X（Vehicle to X)是未來(lái)智慧交通運(yùn)輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，嵌入式人工智能技術(shù)在V2X 實(shí)現(xiàn)的道路上占據(jù)了重要地位。 《嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)》課程講授智能產(chǎn)品的控制方法，主要學(xué)習(xí)處理器/微處理器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和I/O 端口、圖形控制器、中斷、定時(shí)器等，開(kāi)發(fā)環(huán)境的掌握和應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實(shí)踐能力，是高職院校電子信息工程技術(shù)專業(yè)必修課中的一門核心課程[2]。

2 課程目標(biāo)與思政目標(biāo)

為了滿足市場(chǎng)需求，根據(jù)電子信息工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、人才培養(yǎng)方案、《嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)》課程標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)接嵌入式軟件開(kāi)發(fā)工程師和嵌入式軟件測(cè)試工程師職業(yè)崗位要求，專業(yè)課程需密切支撐專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和能力要求。

在《嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)》課程教學(xué)過(guò)程中，以學(xué)生為主體，以職業(yè)能力培養(yǎng)為中心，以就業(yè)為導(dǎo)向，在學(xué)生熟練掌握嵌入式技術(shù)相關(guān)的理論和基本技能的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)體現(xiàn)德育目標(biāo)，有效地融入課程思政元素，在傳授新知識(shí)、新技術(shù)的同時(shí)，把立德樹(shù)人作為人才培養(yǎng)的根本任務(wù)，貫徹“價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)、知識(shí)傳授”三位一體的育人理念。整個(gè)過(guò)程中，“價(jià)值塑造”是人才培養(yǎng)的首要任務(wù)[3]。 旨在培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷、民族自豪感，使學(xué)生對(duì)四個(gè)自信、工匠精神、創(chuàng)新精神、愛(ài)崗敬業(yè)、團(tuán)結(jié)互助等方面有更加深刻的認(rèn)識(shí)和理解，提高學(xué)生的職業(yè)道德；培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、一絲不茍的從業(yè)精神，實(shí)現(xiàn)與思想政治理論的同向同行，為社會(huì)培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的高素質(zhì)高技能型人才，為中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)培養(yǎng)合格的建設(shè)者和可靠的接班人。

具體德育目標(biāo)有：

目標(biāo)1： 通過(guò)嵌入式芯片的介紹，使學(xué)生具有“中國(guó)芯”意識(shí)，并進(jìn)一步認(rèn)識(shí)“中國(guó)制造2025”的根本目標(biāo)，培養(yǎng)深厚的愛(ài)國(guó)情感和中華民族自豪感；

目標(biāo)2：通過(guò)每一個(gè)任務(wù)的實(shí)施，要求學(xué)生對(duì)程序進(jìn)行反復(fù)編寫(xiě)、修改、優(yōu)化，使其具有質(zhì)量意識(shí)、環(huán)保意識(shí)、安全意識(shí)、信息素養(yǎng)，培養(yǎng)愛(ài)崗敬業(yè)、耐心專注的勞動(dòng)精神和一絲不茍的工匠精神；

目標(biāo)3：在任務(wù)實(shí)施的過(guò)程中，通過(guò)真實(shí)情景、小組合作等方式，多樣化的評(píng)價(jià)方式，集思廣益，取長(zhǎng)補(bǔ)短，使學(xué)生的集體意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神等得到提升；

目標(biāo)4：通過(guò)互設(shè)故障、排錯(cuò)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、在挫折中前進(jìn)探索精神和解決問(wèn)題的能力。

3 課程思政的教學(xué)實(shí)施

2018年9月，習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)教育大會(huì)上明確提出，教育引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立高遠(yuǎn)志向，歷練敢于擔(dān)當(dāng)、不懈奮斗的精神，具有勇于奮斗的精神狀態(tài)、樂(lè)觀向上的人生態(tài)度，做到剛健有為、自強(qiáng)不息；教育引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)綜合能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維[4]。

近幾年的新冠疫情讓人猝不及防，人們居家足不出戶，人和人不見(jiàn)面不交流，醫(yī)用、生活物資配送成為最大難題，此時(shí)，無(wú)人配送機(jī)器人派上大用場(chǎng)。本課程在教學(xué)過(guò)程中，以嵌入式智能小車為載體，引入實(shí)際生活中的“藥品配送機(jī)器人”典型工作案例。理論聯(lián)系實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心國(guó)家大事，關(guān)注國(guó)家科技發(fā)展新動(dòng)態(tài)、新技術(shù)，特別是與行業(yè)相關(guān)的“新基建”、智慧城市、智慧交通、“V2X”等發(fā)展領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷、民族自豪感、社會(huì)責(zé)任感。 在任務(wù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中吶喊勞動(dòng)教育口號(hào)，幫助學(xué)生樹(shù)立勞動(dòng)光榮、勞動(dòng)偉大的價(jià)值觀，引導(dǎo)學(xué)生崇尚勞動(dòng)，尊重勞動(dòng)，熱愛(ài)勞動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)崗敬業(yè)的勞動(dòng)精神。在程序編寫(xiě)、故障排查等方面體現(xiàn)“大國(guó)工匠精神”。注重培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)守專業(yè)精神、職業(yè)精神和工匠精神，努力頂起中國(guó)制造的脊梁。通過(guò)整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，最終學(xué)生掌握了通過(guò)嵌入式技術(shù)控制智能小車的聲光啟動(dòng)、自主巡航、智能領(lǐng)航等方法，具備了知識(shí)技能的綜合應(yīng)用能力，養(yǎng)成在工作過(guò)程中追求卓越、超越自我的創(chuàng)新精神及愛(ài)崗敬業(yè)的勞動(dòng)態(tài)度[5]。

《嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)》課程由基礎(chǔ)篇、提高篇兩部分構(gòu)成。其中，基礎(chǔ)篇包含LED 控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、跑馬燈控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、 數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等3個(gè)項(xiàng)目； 提高篇包括按鍵控制LED 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、定時(shí)器應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、 串行通信設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等3 個(gè)項(xiàng)目。 具體如表1 所示。

表1 《嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)》內(nèi)容安排

3.1 芯片選型，節(jié)約資源，肯定自我價(jià)值

《嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)》課程主要學(xué)習(xí)通過(guò)嵌入式微處理器控制進(jìn)行程序編寫(xiě)，控制硬件電路，實(shí)現(xiàn)所需功能。 該課程在設(shè)計(jì)過(guò)程中有一個(gè)重要步驟是元器件選型，也就是結(jié)合任務(wù)目標(biāo)、資源利用、功能需求選擇合適的芯片。

能夠滿足功能的芯片特別多，我們始終堅(jiān)持資源的合理分配，以“按需分配”為原則。 在教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生先從功能最簡(jiǎn)單的芯片入手，深刻理解芯片的結(jié)構(gòu)、原理、各引腳的功能以及可用之處，隨后逐級(jí)加深，進(jìn)行功能擴(kuò)展，利用線上顯現(xiàn)、課前課后加大學(xué)生學(xué)習(xí)的廣度和深度，激發(fā)學(xué)習(xí)潛能。但是有些學(xué)生沒(méi)有很好的規(guī)劃，一味地追求功能強(qiáng)大一的芯片，這樣做有一定的風(fēng)險(xiǎn)。 功能強(qiáng)大的芯片固然好，但是其引腳數(shù)量多，接口多，功能復(fù)雜，在程序調(diào)試時(shí)勢(shì)必龐大而繁瑣，處理不當(dāng)便會(huì)造成功能失敗，使學(xué)生產(chǎn)生挫敗感；功能強(qiáng)大的芯片實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的功能，有種殺雞用牛刀的感覺(jué)，造成資源的大量浪費(fèi)，而且徒增設(shè)計(jì)工作量，只有物盡其用、合理規(guī)劃、充分利用芯片功能，才能達(dá)到學(xué)習(xí)的精神程度[6]。 故在學(xué)習(xí)當(dāng)中，我們會(huì)適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生，適合自己的才是最好的，充分挖掘芯片的功能，節(jié)約資源，挖掘自身的優(yōu)勢(shì)，肯定自我價(jià)值，才是正確的人生觀、價(jià)值觀。

3.2 語(yǔ)音吶喊，激發(fā)熱情，樹(shù)立勞動(dòng)精神

習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)教育大會(huì)上明確提出“要在學(xué)生中弘揚(yáng)勞動(dòng)精神，教育引導(dǎo)學(xué)生崇尚勞動(dòng)、尊重勞動(dòng)，懂得勞動(dòng)最光榮、勞動(dòng)最崇高、勞動(dòng)最偉大、勞動(dòng)最美麗的道理，長(zhǎng)大后能夠辛勤勞動(dòng)、誠(chéng)實(shí)勞動(dòng)、創(chuàng)造性勞動(dòng)”。 這對(duì)勞動(dòng)教育提出了新的更高要求。

實(shí)際生活中，眾多平凡崗位中“我勞動(dòng)，我快樂(lè)”的勞動(dòng)精神振奮人心，他們的動(dòng)容面孔也深入人心。 但是，仍然有部分人的勞動(dòng)意識(shí)淡薄，缺少奉獻(xiàn)精神。 我們圍繞這個(gè)主題，啟用智能小車語(yǔ)音芯片，為勞動(dòng)教育吶喊助威，喚醒我們當(dāng)代大學(xué)生的勞動(dòng)意識(shí)。 學(xué)生在實(shí)施的過(guò)程中，通過(guò)小組奮力合作，完成嵌入式芯片控制語(yǔ)音芯片，吶喊出自己對(duì)勞動(dòng)教育的口號(hào)：“我勞動(dòng)，我快樂(lè)”“勞動(dòng)最光榮，勞動(dòng)最偉大”“明勞動(dòng)之理，通工匠之道”“奮發(fā)圖強(qiáng)，立志報(bào)國(guó)”……做的過(guò)程中，他們熱情高漲；驗(yàn)證結(jié)果時(shí)，他們歡呼雀躍。 通過(guò)不斷鉆研、刻苦勤奮的勞動(dòng)過(guò)程，體現(xiàn)出來(lái)當(dāng)代大學(xué)生的人文精神，代表著當(dāng)代大學(xué)生的人生觀、價(jià)值取向、職業(yè)道德。 在今后的學(xué)習(xí)工作中，能夠與時(shí)俱進(jìn)、開(kāi)拓創(chuàng)新的精神風(fēng)貌。

3.3 智能領(lǐng)航，展現(xiàn)未來(lái)美好畫(huà)卷

20 世紀(jì)末，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，城市化水平越來(lái)越高，機(jī)動(dòng)車保有量迅速增加。交通擁擠、交通事故救援、交通管理、環(huán)境污染、能源短缺等問(wèn)題已經(jīng)成為世界各國(guó)面臨的共同難題。

近些年來(lái)，人工智能的人機(jī)交互部分愈加豐富和智能，從圖形交互發(fā)展到可視化技術(shù)，再發(fā)展到語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言理解、圖像和視頻的識(shí)別、虛擬現(xiàn)實(shí)等，這些交互技術(shù)催生了機(jī)器人、人工智能等的發(fā)展。 在未來(lái)世界里，無(wú)人駕駛是必然趨勢(shì)。 V2X（Vehicle to X) 是未來(lái)智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。 它使得車與車、車與基站、基站與基站之間能夠通信，從而獲得實(shí)時(shí)路況、道路信息、行人信息等一系列交通信息，從而提高駕駛安全性，減少擁堵，提高交通效率，提供車載娛樂(lè)信息等。該課程借助全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“嵌入式技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)” 大賽平臺(tái)，將賽項(xiàng)的部分內(nèi)容引入到課程教學(xué)中，并在學(xué)期末進(jìn)行“智能領(lǐng)航”的競(jìng)賽活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)智能小車完成規(guī)定的賽道任務(wù)。 通過(guò)競(jìng)賽，充分展示學(xué)生積極向上、奮發(fā)進(jìn)取的精神風(fēng)貌和思政教育改革的成果。在鍛煉學(xué)生綜合能力的同時(shí)，還培養(yǎng)出一批會(huì)知識(shí)、懂技術(shù)、知前沿的嵌入式技術(shù)技能人才，促進(jìn)學(xué)生全面掌握行業(yè)企業(yè)對(duì)高素質(zhì)嵌入式技術(shù)技能人才培養(yǎng)需求及相關(guān)職業(yè)崗位的技能要求，不斷提高自身的專業(yè)水平和與實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促改、以賽促建。

4 結(jié)語(yǔ)

《嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)》是一門軟件和硬件相結(jié)合的專業(yè)核心課程，涉及的內(nèi)容抽象、廣泛。 在授課過(guò)程中，我們適時(shí)有效地引入思政元素，在培養(yǎng)學(xué)生掌握知識(shí)、 掌握技術(shù)的同時(shí)，幫助學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀、價(jià)值觀，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷，培養(yǎng)學(xué)生的大國(guó)工匠精神，會(huì)用科學(xué)高效的方法處理學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題，處理自己人生中的問(wèn)題，這樣潛移默化的教育方式讓學(xué)生更容易接受，達(dá)到教書(shū)育人、立德樹(shù)人的目的。