課程思政融入《單片機(jī)控制技術(shù)》課程的實(shí)施大綱

課程思政融入《單片機(jī)控制技術(shù)》課程的實(shí)施大綱《單片機(jī)控制技術(shù)》課程作為職業(yè)院校機(jī)械、電子、自動(dòng)化等工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在整個(gè)課程體系中起到十分重要的作用，在學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生需要掌握高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)、模擬信號(hào)電路、數(shù)字信號(hào)電路等課程，在掌握本課程后，學(xué)生可以獨(dú)立進(jìn)行功能電路設(shè)計(jì)，同時(shí)也可以加深對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)，比如，嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)等開發(fā)類課程，這種承接關(guān)系不僅僅能夠提高學(xué)生自身開發(fā)能力，同時(shí)也能更加適應(yīng)社會(huì)需求。習(xí)近平總書記在黨的二十大報(bào)告中，站在民族復(fù)興和百年變局的制高點(diǎn)，全面總結(jié)了過去5年工作和新時(shí)代10年的偉大變革，指明了黨和國(guó)家事業(yè)的前進(jìn)方向。黨的二十大精神是推進(jìn)一切工作的行動(dòng)指南，也是教育與塑造職業(yè)學(xué)校學(xué)生的思想武器。課程思政是貫徹落實(shí)黨的二十大精神，推進(jìn)黨的二十大精神入腦、入心、入行的有效渠道。如何把黨的二十大精神全面融入“單片機(jī)控制技術(shù)”課程思政教學(xué)？如何教育引導(dǎo)職業(yè)學(xué)生牢牢把握新時(shí)代十年偉大變革的重大意義？如何在教學(xué)中牢牢把握習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想的世界觀和方法論，牢牢把握以中國(guó)式現(xiàn)代化推進(jìn)中華民族偉大復(fù)興的使命任務(wù)，牢牢把握?qǐng)F(tuán)結(jié)奮斗的時(shí)代要求？是本書全體編者一直的思考。通過積極探索職業(yè)學(xué)?！皢纹瑱C(jī)控制技術(shù)”課程中所包含的思政要素，使得“單片機(jī)控制技術(shù)”課程與思政課可以同向進(jìn)行，構(gòu)建三全育人大格局。本大綱以單片機(jī)控制技術(shù)課程為例，分析目前課程所存在的問題，探索和實(shí)踐思想政治課與專業(yè)課相結(jié)合的途徑和方法，進(jìn)而分析得出結(jié)論。1思政元素與教學(xué)的融合實(shí)施途徑“三全育人”的目標(biāo)是將學(xué)生培養(yǎng)成具有扎實(shí)專業(yè)技能和良好科學(xué)文化藝術(shù)素養(yǎng)的高素質(zhì)人才，同時(shí)要有正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，以知識(shí)傳授作為教學(xué)主體的傳統(tǒng)模式越來越不適用，因此亟須進(jìn)行改革。目前，思政建設(shè)已經(jīng)逐漸融入課程中，有許多相關(guān)報(bào)道，但是仍然存在很多不足，經(jīng)過總結(jié)得到以下幾點(diǎn):1.1元素融入難部分任課教師希望將課程思政元素有機(jī)融入課程中，但是融入方法存在誤區(qū)，因此使得思政元素添加十分突兀、生硬，教師難于表達(dá)，學(xué)生難以接受。1.2覆蓋性低單片機(jī)課程是以實(shí)現(xiàn)理論結(jié)合實(shí)踐為目標(biāo)的，因此，在理論中要加入思政元素是必然，但是卻忽略了實(shí)踐操作中的思政映射，導(dǎo)致課程思政不能在本課程中實(shí)現(xiàn)全面覆蓋。1.3研究體系不完善目前單片機(jī)課程的相關(guān)研究較少，體系不夠完善，可以參考的有價(jià)值的文獻(xiàn)資料較少，因此將課程思政融入本課程中的需求更廣。因此，本文從教材、教師、教法三方面入手，深度探索融合課程思政與專業(yè)課程的途徑1.3.1加強(qiáng)師生交流，教材融合思政單片機(jī)原理及應(yīng)用課程中包含了許多思政元素，比如人生觀、價(jià)值觀、辯證法、愛國(guó)主義、學(xué)術(shù)道德等多方面的內(nèi)容。因此，要充分發(fā)掘單片機(jī)課程中的思政元素，將其巧妙地融入教材編寫、理論課堂、實(shí)踐課堂以及日常的交流中，在此過程中可以起到教書育人的作用，同時(shí)也可以讓師生之間的關(guān)系更加融洽。1.3.2以賽促教，教師先行教師要堅(jiān)定“教書育人，育人重于教書”這一理念，將思政元素結(jié)合課程特點(diǎn)、教學(xué)理念逐漸融入教學(xué)過程中，從人生觀的形成，科學(xué)探索的激發(fā)、價(jià)值觀的塑造等幾方面利用自己的言行、所見所聞、科學(xué)家的典故、工程建設(shè)的艱辛去感染學(xué)生。對(duì)于單片機(jī)原理及應(yīng)用這門工科專業(yè)課程，可以通過參加各類型技能比賽，提高自身的技能水平，而且可以深刻體會(huì)精益求精、追求卓越的工匠精神。在各類型比賽中，不僅鍛煉了學(xué)生撰寫文檔的能力，同時(shí)其動(dòng)手能力也在不斷提高，在過程中不斷發(fā)現(xiàn)不足然后不斷進(jìn)步。1.3.3線上、線下教學(xué)融合傳統(tǒng)教育教學(xué)一般采用線下模式，隨著互聯(lián)網(wǎng)的日益滲透，線上和線下模式逐漸呈現(xiàn)出互補(bǔ)的狀態(tài)。因此要將線上模式以及線下模式充分結(jié)合起來，同時(shí)利用教學(xué)資源的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)教師與學(xué)生間交流。單片機(jī)原理及應(yīng)用是一門工科類課程，這門課程采用線上仿真與線下實(shí)踐相結(jié)合的方式，同時(shí)將理論知識(shí)穿插其中，使課堂的內(nèi)容更加豐富具體，讓學(xué)生對(duì)單片機(jī)的開發(fā)進(jìn)行全面理解，使他們對(duì)我國(guó)單片微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程、發(fā)展方向有更加深刻的領(lǐng)會(huì)。2案例分析在課程設(shè)計(jì)的過程中，并非將所有內(nèi)容均加入思政元素，而是應(yīng)該選取合適章節(jié)融入，其次要明確思政目標(biāo)，推動(dòng)課程發(fā)展，最后要根據(jù)反饋不斷調(diào)整設(shè)計(jì)過程，形成教學(xué)案例。如何能讓思政元素自然地融入教學(xué)中呢？首先要充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，以學(xué)生所感興趣的點(diǎn)作為引入，然后可以進(jìn)行問卷調(diào)查及時(shí)得到反饋，同時(shí)將學(xué)生認(rèn)為有意思的部分融入教學(xué)設(shè)計(jì)中。深入挖掘單片機(jī)原理及應(yīng)用課程中所蘊(yùn)含的思政元素，選取案例分析這些思政元素所蘊(yùn)含的教育意義，評(píng)估其可以達(dá)到的教育教學(xué)效果。2.1案例一：本課程概述部分的課程思政案例設(shè)計(jì)2.1.1教學(xué)目標(biāo)本案例的目標(biāo)是讓學(xué)生能夠掌握單片機(jī)的基本概念、發(fā)展歷程以及基礎(chǔ)知識(shí)。2.1.2案例具體設(shè)計(jì)在單片機(jī)的發(fā)展過程中，重點(diǎn)介紹中國(guó)科技工作者在單片機(jī)領(lǐng)域的不懈努力，以深圳弘晶公司為例，使學(xué)生能夠在世界大環(huán)境中了解中國(guó)單片機(jī)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀、趨勢(shì)，培養(yǎng)世界眼光，提高學(xué)生的格局。在介紹51系列單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)時(shí)，把芯片制作的先進(jìn)技術(shù)作為實(shí)例，教育學(xué)生自主創(chuàng)新的重要性。引述新聞，華為海思在其內(nèi)部信中提到，保密柜里的備胎芯片“全部轉(zhuǎn)正”。把華為事件作為培養(yǎng)學(xué)生愛國(guó)主義情操、堅(jiān)韌不拔意志的主要實(shí)例，進(jìn)行討論分析，加強(qiáng)學(xué)生的憂患意識(shí)，要讓學(xué)生意識(shí)到我國(guó)要大力發(fā)展微納技術(shù)，要擁有自己的光刻機(jī)的重要性。2.1.3教學(xué)融合與實(shí)施首先，讓學(xué)生自由討論單片機(jī)的概念，隨后講解單片機(jī)的作用及適用范圍，并說明本課程是以微型計(jì)算機(jī)開發(fā)來展開內(nèi)容的，以計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程為主線。之后，以STC單片機(jī)作為課程案例，講述中國(guó)單片機(jī)的發(fā)展，讓學(xué)生對(duì)先輩們的奮斗精神有所感悟。接著講述目前國(guó)內(nèi)單片機(jī)的發(fā)展水平及影響。最后以華為海思為例講述芯片制造的艱苦奮斗歷程，講述我國(guó)在世界芯片制造產(chǎn)業(yè)方面的地位及發(fā)展趨勢(shì)，啟迪學(xué)生要不斷創(chuàng)新、勇往直前，為大國(guó)制造貢獻(xiàn)自己的力量。2.2案例二：“緒論單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”本課程知識(shí)點(diǎn)融入思政元素2.2.1教學(xué)目標(biāo)提高授課教師的政治站位，提升課程思政意識(shí)、素養(yǎng)和能力。授課教師是實(shí)施課程思政的主體，其思政意識(shí)、素養(yǎng)和能力對(duì)于課程思政教學(xué)改革至關(guān)重要。教師應(yīng)深入挖掘所授課程的思政元素，提高自身對(duì)課程思政教學(xué)的理解和認(rèn)知水平。筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過以下方式提升教師的政治素養(yǎng)：①通過線上、線下講座的方式，認(rèn)真學(xué)習(xí)時(shí)事政治及重要會(huì)議精神；②利用學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)App等工具，關(guān)注國(guó)內(nèi)外時(shí)事熱點(diǎn)和焦點(diǎn)事件，認(rèn)真學(xué)習(xí)專家、學(xué)者對(duì)這些事件的解讀；③定期邀請(qǐng)專門的思政課程教師共同備課，提升教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師的思政意識(shí)。深入挖掘“單片機(jī)控制技術(shù)”課程蘊(yùn)含的思政元素，并以此作為“單片機(jī)控制技術(shù)”課程思政教學(xué)改革的基礎(chǔ)與重點(diǎn)。教師針對(duì)課程的特點(diǎn)，將專業(yè)知識(shí)中蘊(yùn)含的精神、思想、價(jià)值挖掘出來。由于單片機(jī)芯片面向?qū)嶋H應(yīng)用，涉及中國(guó)制造、中國(guó)智造等領(lǐng)域，教師備課時(shí)，要從愛國(guó)情懷、大國(guó)工匠精神、職業(yè)素養(yǎng)等方面挖掘思政元素。2.2.2案例具體設(shè)計(jì)本課程團(tuán)隊(duì)建立了多維度的課程教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系，改革過程性考核和終結(jié)性考核內(nèi)容，成績(jī)?cè)u(píng)定規(guī)則為，總成績(jī)=平時(shí)成績(jī)×20%+期中卷面成績(jī)×20%+期末卷面成績(jī)×60%，平時(shí)成績(jī)主要由學(xué)生的實(shí)驗(yàn)掌握情況及課堂表現(xiàn)而定。過程性考核(平時(shí)成績(jī)、期中卷面成績(jī))除了考核學(xué)生的題目完成情況，還將社會(huì)主義核心價(jià)值觀、職業(yè)道德與職業(yè)規(guī)范等嵌入課程思政教學(xué)考核中，如在實(shí)踐環(huán)節(jié)中除了考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成及知識(shí)、技能掌握情況，還將操作規(guī)范、守時(shí)意識(shí)等作為得分指標(biāo)。知識(shí)模塊切入點(diǎn)思政元素教學(xué)方法單片機(jī)概述芯片的發(fā)展史科技創(chuàng)新，核心技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)情懷案例啟發(fā)、主題討論介紹超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和自信心圖片展示硬件結(jié)構(gòu)引腳功能有規(guī)律、有秩序，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)知識(shí)關(guān)聯(lián)指令系統(tǒng)講解指令的分類物以類聚，人以群分，以成功人士為榜樣，介紹科學(xué)家故事案例啟發(fā)程序設(shè)計(jì)程序流程邏輯知識(shí)細(xì)致、一絲不茍的大國(guó)工匠精神知識(shí)關(guān)聯(lián)中斷系統(tǒng)中斷過程有條理、有規(guī)劃的良好品質(zhì)知識(shí)關(guān)聯(lián)定時(shí)器內(nèi)部定時(shí)器知識(shí)誠(chéng)信守時(shí)的職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)案例啟發(fā)串行通信串行通信方式社會(huì)公德、團(tuán)隊(duì)精神知識(shí)關(guān)聯(lián)A/D轉(zhuǎn)換講解模數(shù)轉(zhuǎn)換操作規(guī)范、規(guī)章意識(shí)知識(shí)關(guān)聯(lián)LED數(shù)碼管控制數(shù)碼管顯示激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感知識(shí)關(guān)聯(lián)2.2.3教學(xué)融合與評(píng)價(jià)終結(jié)性考核(期末卷面成績(jī))以開放的、非標(biāo)準(zhǔn)化的考題形式評(píng)價(jià)學(xué)生的人生觀、世界觀和價(jià)值觀，以及學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)、職業(yè)技能的掌握情況，從而評(píng)估課程思政的教學(xué)效果，如在期末試卷中增加了針對(duì)單片機(jī)行業(yè)相關(guān)熱點(diǎn)事件的論述題，要求學(xué)生針對(duì)這些事件闡述自己的觀點(diǎn)；或者增加針對(duì)單片機(jī)開發(fā)中遇到的一系列問題的論述題，要求學(xué)生闡述自己的解決方法。通過這些非標(biāo)準(zhǔn)化的試題，對(duì)學(xué)生的價(jià)值觀進(jìn)行基本判斷，以檢驗(yàn)課程思政融入專業(yè)課的教學(xué)效果。時(shí)間方法內(nèi)容目的課上主題討論創(chuàng)建針對(duì)熱點(diǎn)新聞的討論機(jī)會(huì)和平臺(tái)引導(dǎo)學(xué)生全面客觀地認(rèn)識(shí)當(dāng)代中國(guó)、理性看待外部世界課間新媒體技術(shù)播放與單片機(jī)相關(guān)的短視頻對(duì)學(xué)生進(jìn)行潛移默化的思政教育課下QQ群分享科技新聞，對(duì)熱點(diǎn)新聞進(jìn)行探討使學(xué)生隨時(shí)了解行業(yè)動(dòng)態(tài)，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力其他時(shí)間實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)增加設(shè)計(jì)類和創(chuàng)新類的實(shí)驗(yàn)題目讓學(xué)生親身體會(huì)單片機(jī)設(shè)計(jì)的精髓，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐及創(chuàng)新能力電子設(shè)計(jì)大賽、電子技術(shù)國(guó)賽向?qū)W生展示相關(guān)優(yōu)秀作品，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各種競(jìng)賽鼓勵(lì)學(xué)生知難而上、開拓創(chuàng)新2.3案例二：“項(xiàng)目2數(shù)碼管電子鐘的制作”中的課程思政案例設(shè)計(jì)2.3.1教學(xué)目標(biāo)本案例主要是讓學(xué)生掌握單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及數(shù)碼管的功能，設(shè)計(jì)一款能夠準(zhǔn)確計(jì)時(shí)的系統(tǒng)。2.3.2案例具體設(shè)計(jì)在項(xiàng)目2數(shù)碼管電子鐘的制作實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以中國(guó)當(dāng)前的發(fā)展成果以及科技強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略為例，提升學(xué)生的民族自豪感。因此在時(shí)鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，將愛國(guó)情懷的元素融入設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)一款針對(duì)國(guó)慶節(jié)倒計(jì)時(shí)的時(shí)分秒系統(tǒng)。同時(shí)，在整個(gè)開發(fā)的過程中，每一條指令都要撰寫嚴(yán)謹(jǐn)，這就要求單片機(jī)工程開發(fā)者要一絲不茍，在實(shí)踐的過程中不僅要提高自身能力，還要培養(yǎng)優(yōu)良的工程素質(zhì)，培養(yǎng)工匠精神。2.3.3教學(xué)融合與實(shí)施首先，講解單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及數(shù)碼管的特性，隨后讓學(xué)生討論各自的應(yīng)用。之后，以普通分秒表為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生思考：普通分秒表存在哪些缺點(diǎn)？從日常生活的應(yīng)用實(shí)例出發(fā)，例如，國(guó)慶節(jié)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)，無縫接入課程思政元素，培養(yǎng)學(xué)生的辯證的思維方法，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，任何實(shí)物都有兩面性，要學(xué)會(huì)鑒別，揚(yáng)長(zhǎng)避短，針對(duì)具體應(yīng)用場(chǎng)合，選擇合適的技術(shù)。在實(shí)踐過程中，可能會(huì)遇到許多問題，比如即使仿真成功，但是仍然難以在實(shí)驗(yàn)箱上成功顯示，那么就需要學(xué)生自己動(dòng)手解決問題，精益求精，檢查看是否接線樁出現(xiàn)問題，或者是否出現(xiàn)元器件損壞，不能只停留在初步仿真實(shí)現(xiàn)的地方。除了使用已有的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)之外，學(xué)生可以自己選擇合適的元器件、動(dòng)手去焊接，然后不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，反復(fù)琢磨，銳意進(jìn)取。2.4案例三：“項(xiàng)目8數(shù)字溫度計(jì)的制作”課程思政案例設(shè)計(jì)2.4.1教學(xué)目標(biāo)本案例主要是掌握溫度傳感器工作原理，讓學(xué)生將單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器與LM35/DS18B20溫度傳感器結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)顯示。2.4.2案例具體設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，首先介紹溫度傳感器的工作原理，將已經(jīng)成熟的代碼和傳感器工作時(shí)序圖結(jié)合到一起進(jìn)行學(xué)習(xí)，最后根據(jù)原理編寫代碼，代碼相較于之前的內(nèi)容較為復(fù)雜，在這個(gè)過程中培養(yǎng)學(xué)生精益求精的精神。以疫情期間醫(yī)護(hù)人員利用測(cè)溫槍點(diǎn)測(cè)為例，將其作為實(shí)際應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)一款可以實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度的數(shù)字測(cè)溫儀。同時(shí)，在這個(gè)過程中將抗擊疫情的實(shí)例融入其中，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、不懈奮斗的精神。2.4.3教學(xué)融合與實(shí)施首先，回顧單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及數(shù)碼管的特性，介紹溫度傳感器工作原理，隨后讓學(xué)生討論各自的應(yīng)用。之后，以測(cè)溫儀為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生思考：“目前測(cè)溫儀能實(shí)現(xiàn)哪些功能？我們還可以從哪些方面進(jìn)行創(chuàng)新？”從日常生活的應(yīng)用實(shí)例出發(fā)，如醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行測(cè)溫。同時(shí)為了保護(hù)一線醫(yī)護(hù)人員安全、節(jié)省勞動(dòng)力，是否可以再設(shè)計(jì)一款遠(yuǎn)程且能精確測(cè)量體溫的儀器，然后引出紅外測(cè)溫儀，讓學(xué)生不斷進(jìn)行思考，有助于培養(yǎng)學(xué)生的探索及創(chuàng)新精神。在面對(duì)這場(chǎng)全球性疫情的大風(fēng)暴中，中國(guó)表現(xiàn)出了勇往直前的精神，全國(guó)人民共同努力，團(tuán)結(jié)一心，抗擊在一線的工作人員表現(xiàn)出無比堅(jiān)韌的品質(zhì)等，這些都可以自然穿插到教學(xué)設(shè)計(jì)中，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義精神和臨難不屈的堅(jiān)毅品格。3結(jié)語將課程思政融入單片機(jī)原理及應(yīng)用課程思政建設(shè)理念已經(jīng)深入人心，通過在教學(xué)環(huán)節(jié)融入思政元素，采用案例教學(xué)，培養(yǎng)工匠精神及良好的工程素質(zhì)，幫助學(xué)生樹立正確的“三觀”；以賽促教，鍛煉師生積極思考，開拓創(chuàng)新。然后總結(jié)出目前單片機(jī)原理及應(yīng)用課程中存在的問題，提出三點(diǎn)融合方法，最后結(jié)合九個(gè)項(xiàng)目案例進(jìn)行詳細(xì)分析（見表1）?？梢詫⒈菊n程教學(xué)為例的課程思政教學(xué)改革應(yīng)用到其他類型專業(yè)課程的實(shí)踐中，為社會(huì)培養(yǎng)更多德才兼?zhèn)涞膬?yōu)秀人才。表1本書中各項(xiàng)目二十大思政切入點(diǎn)匯總表知識(shí)模塊切入點(diǎn)思政元素教學(xué)方法項(xiàng)目1乒乓球游戲控制器的制作乒乓球流水燈乒乓球國(guó)球的歷史，激發(fā)民族自豪感。案例啟發(fā)、主題討論C語言程序編程的學(xué)習(xí)難度與我國(guó)乒乓球發(fā)展史關(guān)聯(lián)。國(guó)乒