基于“思政+”的混合教學(xué)模式探索與實施
——以“單片機原理及應(yīng)用”課程為例

■ 徐 明

（福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 永安 366000）

高校要以“立德樹人”為中心，全面推進課程思政建設(shè)，將德育與專業(yè)課教學(xué)有機結(jié)合，積極開展課程思政，充分發(fā)揮各類課程的協(xié)同育人作用，確保把青年學(xué)生培養(yǎng)成“德育與能力”并舉的社會主義建設(shè)者和接班人。這就要求高校要在專業(yè)課教學(xué)中融入思政元素，落實立德樹人根本任務(wù)，全面提升學(xué)生的思想政治素養(yǎng)[1]。“單片機原理及應(yīng)用”課程是電子信息工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課，是一門實踐性、應(yīng)用性很強的課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的單片機軟硬件初步開發(fā)設(shè)計能力。在以往的課堂教學(xué)中，通常采用線下傳統(tǒng)教學(xué)模式，教師為主，存在課堂講授程式化、課程組織機械化、學(xué)習(xí)動機難內(nèi)化、學(xué)習(xí)評價簡單化等明顯問題。由于學(xué)生理論基礎(chǔ)差、課堂學(xué)習(xí)興趣不高、課程學(xué)時有限不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求等因素，容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)參與度不夠、教學(xué)效果差等問題，傳統(tǒng)教學(xué)理念需要變革。另外，以往的授課過程更多注重專業(yè)知識傳授和技能培養(yǎng)，較少關(guān)注學(xué)生政治認同、國家意識、文化自信、人格養(yǎng)成等思想政治方面的教育導(dǎo)向，未能與思想政治課形成合力、有效實現(xiàn)協(xié)同育人。根據(jù)教育部《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》等文件精神，對“單片機原理及應(yīng)用”進行課程思政教學(xué)改革是非常必要的。

一、“思政+”混合教學(xué)模式的探索

（一）修訂教學(xué)目標，加入思政育人

“單片機原理及應(yīng)用”課程主要講授51 單片機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、編程思想、時鐘系統(tǒng)、中斷技術(shù)、定時器、數(shù)碼管顯示、ADC 等內(nèi)容。本課程采用項目化教學(xué)方式，通過課程學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能夠掌握51 單片機產(chǎn)品設(shè)計及開發(fā)的基本流程，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力、研發(fā)能力和團隊協(xié)作能力，為后續(xù)參加職業(yè)技能競賽以及從事智能產(chǎn)品相關(guān)設(shè)計工作奠定堅實基礎(chǔ)。

以課程導(dǎo)入為抓手，由教師介紹單片機相關(guān)情況，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料了解我國相關(guān)的研究進度、現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢。培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感、科技自信心及專業(yè)認同感，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作的意識，端正價值取向。在項目教學(xué)中，將職業(yè)技能培訓(xùn)與價值觀指導(dǎo)相結(jié)合，基于工程應(yīng)用背景，以綜合實踐為載體，采用小組研討、團隊合作、課程設(shè)計等方式，圍繞嚴謹、高效等積極價值取向開展綜合化教學(xué)，在培養(yǎng)與鞏固學(xué)生專業(yè)技能的同時提升其創(chuàng)新實踐能力，增強學(xué)生的社會責(zé)任感，深化聯(lián)系的客觀性與人的主觀能動性的關(guān)系。只有遵循事物的內(nèi)在聯(lián)系，才能達到預(yù)期的效果。例如，項目六LED數(shù)碼管顯示的簡易秒表設(shè)計，根據(jù)動態(tài)數(shù)碼管“視覺暫留”的特點，引入“耳聽為虛，眼見為實”俗語，通過學(xué)習(xí)讓學(xué)生明白“耳聽、眼見”都不一定為實，所以做人“耳聞之不如目見之,目見之不如足踐之,足踐之不如手辨之”。通過技能競賽題目引入“中國速度”激發(fā)學(xué)生愛國之情，主動學(xué)習(xí)。

（二）深挖課程思政元素，形成特色課程思政建設(shè)模式

通過對信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展脈絡(luò)的梳理和單片機相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)過程的深入分析，深挖了課程中的23 個思政元素。一個個鮮活的事例，激發(fā)了學(xué)生的愛國情懷。從產(chǎn)品開發(fā)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)剖析出精通操作、科學(xué)嚴謹、勇于創(chuàng)新等12 個職業(yè)素養(yǎng)。全程滲透課堂教育，有效提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)[2]。比如，在可控花樣彩燈教學(xué)任務(wù)中，突出主題元素抗疫測溫報警燈和安全意識、社會主義核心價值觀等學(xué)生活動元素。在簡易數(shù)字電壓表教學(xué)任務(wù)中，突出主題元素，學(xué)好科學(xué)知識和揚起理想風(fēng)帆、創(chuàng)新意識等學(xué)生活動元素。

（三）探索基于課程思政的線上線下混合式教學(xué)

基于校級教學(xué)資源庫，開發(fā)了豐富的單片機原理及應(yīng)用課程資源，建設(shè)課程思政專題。專題有圖片、視頻、案例、故事、歷史、現(xiàn)實、作業(yè)。試題內(nèi)容豐富，滿足了基于線上線下混合式課程思政教學(xué)的要求，有效地使課程思政教學(xué)形成閉環(huán)，讓課程思政教學(xué)落實到教學(xué)的每個環(huán)節(jié)，構(gòu)建師生之間新型課堂生命共同體[3]。學(xué)生通過自主探究、預(yù)習(xí)小測、互助答疑等線上環(huán)節(jié)課前預(yù)習(xí)新知，課中通過預(yù)習(xí)點評鞏固要點、案例導(dǎo)入任務(wù)呈現(xiàn)、頭腦風(fēng)暴思政融入、問題導(dǎo)向任務(wù)分析、合作探究任務(wù)實施、作品展示任務(wù)評價、歸納總結(jié)拓展升華等線上線下環(huán)節(jié)獲取知識，課后通過在線測試問卷、拓展任務(wù)提交、動態(tài)掌握學(xué)情等線上環(huán)節(jié)拓展提高。

從創(chuàng)新課程思政模式、構(gòu)建資料庫等層面，將思政教學(xué)貫穿教學(xué)全過程。課堂教學(xué)由單向的知識傳授轉(zhuǎn)向師生對話，教學(xué)方式由機械的封閉式轉(zhuǎn)向靈活的開放式，教學(xué)過程從程式化預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)設(shè)和生成，學(xué)生在師生、生生地交往和互動中主動建構(gòu)知識和提升技能。這樣一來，課堂教學(xué)活動成為教師和學(xué)生溝通、合作的交往過程。教學(xué)課堂不僅成為師生共同參與建構(gòu)的合作學(xué)習(xí)共同體、實踐活動共同體，更是生命共同體[4]。

（四）建立“學(xué)習(xí)共同體”，培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感

將“學(xué)習(xí)共同體”理念引入“單片機”原理及應(yīng)用課程，建立單片機課程學(xué)習(xí)共同體，使得教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間，可以深入交流與溝通。通過多維度互動（如微信群、超星學(xué)習(xí)通、騰訊課堂等）+多視角質(zhì)量監(jiān)控（如APP 線上單元測驗、單元作業(yè)及互評、考試等，學(xué)習(xí)通的學(xué)情統(tǒng)計與分析、微信群紙質(zhì)作業(yè)批改）等模式，有利于師生互動，教學(xué)相長，促使教學(xué)團隊和學(xué)生得到共同成長，進一步促進了教學(xué)質(zhì)量的提高。同時培養(yǎng)學(xué)生的集體主義精神與團隊協(xié)作能力，幫助學(xué)生學(xué)會如何與人相處，增強學(xué)生的集體責(zé)任感，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

二、“思政+”混合教學(xué)模式的實施過程

以項目“紅外測溫儀”任務(wù)3“數(shù)碼管顯示模塊的設(shè)計與制作”為例，在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識應(yīng)用能力的同時，將創(chuàng)新能力和思政教育也融入教學(xué)過程。

項目“紅外測溫儀”來自合作企業(yè)的真實產(chǎn)品——紅外測溫槍，按照產(chǎn)品開發(fā)流程，遵循學(xué)生認知規(guī)律，將“紅外測溫儀”項目分為四個任務(wù)。

任務(wù)1：單片機最小系統(tǒng)的制作，讓學(xué)生回憶一下之前學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識，溫故而知新。

任務(wù)2：紅外測溫模塊的設(shè)計與制作，重點學(xué)習(xí)一款醫(yī)用紅外溫度傳感器MLX90614 基本知識，及其與單片機的通信與編程。

任務(wù)3：數(shù)碼管顯示模塊的設(shè)計與制作，在學(xué)生回憶以前學(xué)習(xí)過的多位數(shù)碼管顯示的基礎(chǔ)上，結(jié)合此紅外測溫模塊能夠?qū)崟r顯示溫度數(shù)據(jù)，增加項目實用性。

任務(wù)4：紅外測溫計軟硬件調(diào)試，增加項目的實踐性、先進性，提高學(xué)生的動手能力和專業(yè)能力。

整個教學(xué)過程，依據(jù)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，全程滲透技術(shù)立身、崗位成才的思政內(nèi)容。將吃苦耐勞、精益求精、民主自信等思政元素融入不同教學(xué)任務(wù)中，培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)與情懷，將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，實現(xiàn)教學(xué)過程和生產(chǎn)過程對接。

（一）課前探究

在上課的前兩天，通過學(xué)習(xí)平臺推送微視頻、技術(shù)資料和發(fā)布單元預(yù)習(xí)通知，學(xué)生自主學(xué)習(xí)數(shù)碼管動態(tài)顯示的電路連接，并嘗試操作，完成個人班級座位號的動態(tài)顯示仿真電路繪制并提交。

（二）課上提升

課前5 分鐘，學(xué)生自主分享單片機的應(yīng)用案例，提高自我學(xué)習(xí)意識。課中以“預(yù)習(xí)點評，鞏固要點→案例導(dǎo)入，任務(wù)呈現(xiàn)→頭腦風(fēng)暴，思政融入→問題導(dǎo)向，任務(wù)分析→合作探究，任務(wù)實施→作品演示，任務(wù)評價→歸納總結(jié)，拓展升華”等七個環(huán)節(jié)開展教學(xué)活動。

第一個環(huán)節(jié)，預(yù)習(xí)點評，要點鞏固。通過學(xué)習(xí)通平臺統(tǒng)計功能，查看學(xué)生觀看視頻和課前作業(yè)完成情況，從硬件和軟件兩個方面點評動態(tài)顯示與靜態(tài)顯示之間的區(qū)別和聯(lián)系。

第二個環(huán)節(jié)，案例導(dǎo)入，任務(wù)呈現(xiàn)。播放央視紀錄短片《同心戰(zhàn)“疫”》，展現(xiàn)中國人民眾志成城的抗疫歷程，以顯性教育強調(diào)中國精神，培養(yǎng)服務(wù)國家、服務(wù)人民的意識，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷，引導(dǎo)引出本次課的教學(xué)內(nèi)容——數(shù)碼管顯示模塊的設(shè)計與制作。

第三個環(huán)節(jié)，頭腦風(fēng)暴，思政融入。通過觀看視頻，拋出議題“青年大學(xué)生如何完成自身融入民族復(fù)興、科技復(fù)興的使命？”分小組討論并總結(jié)。

第四個環(huán)節(jié)，問題導(dǎo)向，任務(wù)分析。引導(dǎo)學(xué)生分析、討論如何從虛擬仿真平臺遷移至實際單片機產(chǎn)品制作，并分解成若干個子任務(wù)。即硬件平臺搭建與測試→軟件程序編寫與調(diào)試→程序下載及軟硬件聯(lián)合調(diào)試→形成作品，編寫測試報告和產(chǎn)品說明書。軟件編寫過程中，強調(diào)設(shè)計程序代碼的核心是算法。算法在中國古代文獻中稱為“術(shù)”，最早出現(xiàn)在《周髀算經(jīng)》《九章算術(shù)》中。在知識傳授中以顯性教育方式融入價值引領(lǐng)，增強學(xué)生對歷史文化的認同感。

第五個環(huán)節(jié)，合作探究，任務(wù)實施。任務(wù)一：硬件平臺搭建與測試。實施過程中，數(shù)碼管的段碼和位選碼所對應(yīng)的I/O 端口由小組討論確定，并進行相應(yīng)連接測試確認。任務(wù)二：軟件程序編寫與調(diào)試。主程序和中斷子程序的功能及任務(wù)分配，主程序主要實現(xiàn)I/O 端口及定時器初始化，中斷子程序?qū)崿F(xiàn)秒表當(dāng)前值的動態(tài)顯示。任務(wù)三：程序下載及軟硬件聯(lián)合調(diào)試。STC-ISP 下載軟件的使用注意事項，電腦串口驅(qū)動程序的安裝、串口波特率的選擇、下載到目標板上的操作步驟等。及時觀察目標板現(xiàn)象，分析現(xiàn)象原因，小組合作，多回合調(diào)試直至成功為止。過程中學(xué)生可以在平臺上和同學(xué)交流，嘗試成功的同學(xué)可以將關(guān)鍵步驟拍成短視頻，上傳到平臺上分享，供同學(xué)參考。任務(wù)四：撰寫小組作品的端口設(shè)置及相關(guān)說明，測試過程中出現(xiàn)的問題及解決辦法。

第六個環(huán)節(jié)，作品演示，任務(wù)評價。每小組推薦一位學(xué)生展示自己的作品，教師從實現(xiàn)方法、調(diào)試步驟、完成時間和團隊分工等方面評價，做到公平、公正、客觀。借助學(xué)習(xí)平臺投票系統(tǒng)評選出比較好的學(xué)習(xí)小組。通過小組作品演示環(huán)節(jié)，一方面，培養(yǎng)學(xué)生語言表達能力和團隊分工協(xié)作能力；另一方面，讓學(xué)生表述作品的優(yōu)缺點及后續(xù)改進的方向，是對知識技能要點的鞏固和提升，也進一步塑造其精益求精的工匠精神。

第七個環(huán)節(jié)，歸納總結(jié)，拓展升華。教師通過作品制作的步驟及要點綜述，引導(dǎo)學(xué)生將各個實施階段中的知識、技能要點串接聯(lián)系成一個整體，進一步鞏固學(xué)習(xí)效果。

最后，教學(xué)任務(wù)完成之后，引導(dǎo)學(xué)生清點實訓(xùn)工具、實訓(xùn)設(shè)備復(fù)原和實訓(xùn)場地清潔，對學(xué)生進行勞動教育，培養(yǎng)其質(zhì)量、安全意識和6S 管理意識。

（三）課后拓展

課后學(xué)生通過拓展任務(wù)——硬件電路不變，修改程序，實現(xiàn)溫度高于38 度時，警示燈閃爍報警，將作品短視頻或照片上傳完成拓展任務(wù)，進一步提升單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)技能水平。

三、“思政+”混合教學(xué)模式的意義與效果

（一）推進“四真”進課堂，強化思政鑄魂

第一，真實項目雙師授課，強技育心。校企共同參與課堂教學(xué)實施過程，企業(yè)工程師講項目需求、案例經(jīng)驗，把握項目進度。團隊教師講理論技術(shù)，把控教學(xué)進程，雙師教學(xué)有效提升學(xué)生技能和職業(yè)素養(yǎng)。

第二，真實崗位對接生產(chǎn)，定崗定責(zé)。對接單片機產(chǎn)品開發(fā)流程設(shè)計教育過程，以產(chǎn)品開發(fā)五個崗位設(shè)計教學(xué)小組。在真實開發(fā)過程中培養(yǎng)學(xué)生識崗位、明職責(zé)、懂規(guī)范、會操作的職業(yè)素養(yǎng)。

第三，真實過程并行步驟，精益求精。遵循認知規(guī)律，利用虛擬仿真、游戲、人工智能等多種信息化手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。采用“析、定、編、賽”四循環(huán)遞升步驟，突破重點，采用“仿、真、測、評”四循環(huán)遞升步驟，化解難點，實現(xiàn)做中學(xué)、做中教、評中導(dǎo)的教學(xué)目標。

第四，真實技術(shù)現(xiàn)身說法，激發(fā)情懷。全程貫穿國產(chǎn)信息技術(shù)發(fā)展相關(guān)典型案例。通過參與制定世界標準的華為、崛起的國產(chǎn)芯片等國產(chǎn)技術(shù)案例，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)情懷。

（二）線上線下混合教學(xué)，極大提升教學(xué)效果

第一，從易智教平臺簽到、問卷、討論及隨堂練習(xí)、實體課堂的討論參與度等課堂表現(xiàn)，課后紙質(zhì)作業(yè)反饋，課后的超星學(xué)習(xí)通單元測驗、單元作業(yè)及互評、討論區(qū)回帖等學(xué)情分析來看，大部分學(xué)生達到了教學(xué)目標，效果良好，有部分優(yōu)秀的學(xué)生說這種課堂課后可看回放，學(xué)習(xí)效果優(yōu)于實體課堂。

第二，多維度互動的線上線下混合教學(xué)模式實現(xiàn)了從以“教”為中心向以“學(xué)”為中心的轉(zhuǎn)變，學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)得到改變。線上拓展資源為學(xué)生提供了更高階的舞臺，使學(xué)生對知識的掌握更加寬廣深厚。

第三，對“超星學(xué)習(xí)通”App 的掌控，便于課程思政的有機融入，便于實時學(xué)情分析。同時，多維度互動+多視角質(zhì)量監(jiān)控有利于師生互動，教學(xué)相長，促進了教學(xué)團隊和學(xué)生得到共同成長，進一步促進了教學(xué)質(zhì)量的提高。

學(xué)生的課堂紀律和學(xué)習(xí)態(tài)度均有了明顯進步。教學(xué)模式改革后，學(xué)生積極參與課堂活動，幾乎沒有出現(xiàn)課堂睡覺、玩手機等情況，課后作業(yè)提交率達98%。通過線上課程學(xué)習(xí)的人數(shù)相較之前有較大幅度增加，學(xué)生參加電子愛好者協(xié)會組織的活動也更加積極。課程結(jié)束后采用問卷調(diào)查的方式，特別針對思政元素的引入對于課程內(nèi)容的理解度調(diào)查學(xué)生的滿意度。從反饋結(jié)果來看，超過77%的學(xué)生認為課程思政的引入對于課程內(nèi)容理解幫助較大，可見思政元素引入對于課程內(nèi)容起到正反饋激勵作用。與近三年的學(xué)生學(xué)習(xí)情況相比，考核成績、學(xué)生到課率、抬頭率、滿意度均有大幅增加，均超過85%；通過課堂引導(dǎo)、團隊協(xié)作、規(guī)范操作等流程，學(xué)生責(zé)任意識和使命感及職業(yè)素養(yǎng)有了明顯提升。

（三）促進了專業(yè)內(nèi)涵發(fā)展

依據(jù)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，全程滲透技術(shù)立身、崗位成才的思政內(nèi)容。將吃苦耐勞、精益求精、民主自信等思政元素融入不同教學(xué)任務(wù)中，培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)與情懷。讓學(xué)生不斷感受時代脈搏和國家需求，延伸知識、技能背后的精神力量，提高學(xué)生的思想道德修養(yǎng)和服務(wù)國家、服務(wù)社會的社會責(zé)任感。

通過“思政+”的線上線下混合模式改革，近兩年“單片機原理及應(yīng)用”課程的學(xué)習(xí)取得以下成果。學(xué)生獲得省級“福建省職業(yè)技能大賽嵌入式應(yīng)用賽項”二等獎和三等獎各1 項，獲得省級“福建省職業(yè)技能大賽物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用賽項”二等獎和三等獎各1 項；課程組教師發(fā)表教科研論文3 篇；獲批發(fā)明專利1 項和實用新型專利4 項。

四、結(jié)語

高等職業(yè)教育不僅要在專業(yè)知識層面上給予學(xué)生教育和幫助，更要在精神層面上給予其引領(lǐng)和關(guān)注。本文借助新一代信息技術(shù)探究適合高職學(xué)生學(xué)情和課程自身特點的線上線下混合教學(xué)模式，以“單片機原理及應(yīng)用”課程為例，探索在混合式教學(xué)過程中思政元素的融合途徑以及其在課堂教學(xué)中的實施過程與方法，實現(xiàn)課程教學(xué)與思政教育的有機融合[4]。同時，在課堂教學(xué)實踐活動中，師生共同參與建構(gòu)，通過師生之間的對話、交流、合作、交往等教學(xué)互動，整合諸多課堂要素并引領(lǐng)其關(guān)系建構(gòu)，展示和促進師生生命活力發(fā)展的動態(tài)生成的開放系統(tǒng)，從而構(gòu)建新型課堂學(xué)習(xí)共同體，全面提升學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，取得了一定效果，對高職工科類理實一體化課程開展課程思政和教學(xué)改革有較好的借鑒作用。