单片机原理与应用课程教学研究

长期以来，高等学校思政教育单方面依赖思政教师和思政课程，思政教育和专业教育“两张皮”，与社会主义大学的人才培养目标不相适应。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调：整体构建高校思想政治教育课程体系，重点布局高校思政课和其他各类课程对大学生思政教育过程中应该承担的功能定位和建设路径，实现各类课程与思政理论课同向同行、协同效应的总体要求。
课程思政教育可以有效解决大学生思想政治教育的“孤岛”困境，尤其是解决思想政治理论课与专业技术课程之间存在的“两张皮”现象。课程思政概念提出后，国内高校积极进行教学研究和教学实践。例如：上海理工大学提出系统推进课程思政教学研究和实践，从学校层面到教师层面、从工作体系到教学改革、从工作机制到奖励考核，进行全面的教育实践探索，取得突出成果；提出教师应在课程思政教学中发挥主导作用，确保课程思政在具体教学过程中落实，不断丰富和发展思政教育的形式和方法，为培养社会主义合格建设者提供“立德”保障；对思政元素融入工科专业课程的教学方法进行了深入研究。
在社会生产和生活信息化背景下，对基础芯片应用能力的培养尤显重要。单片机原理与应用是理工科专业非常重要的专业课程，对培养学生的芯片应用能力具有重要作用。本文以单片机原理与应用课程为例，结合学生实际情况开展课程思政教学研究，制定课程思政教学目标，挖掘课程思政育人元素，设计课程思政教学过程，有效实现专业教育与思想政治教育的有机融合。
1、制定课程思政教学目标
课程思政教学以立德树人、培养社会主义建设者和接班人为根本目标，高校教师在传授专业知识的基础上引导学生将所学知识转化为内在德性，转化为精神系统的有机构成，转化为一种能力或素质，成为能够运用马克思主义基本立场、观点和方法去认识世界和改造世界的社会主义建设者。
单片机原理与应用作为典型的理工科课程，具有较强的理论性、实践性和应用性，教学中应注重科学规律、强调实践应用，基于课程本身的特点设置课程思政教学目标。单片机原理与应用的课程思政教学目标主要包括四个方面：一是将马克思主义基本立场、观点和方法与专业知识、工程应用结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力；二是运用马克思主义基本立场、观点和方法指导学生解决在日常学习中遇到的实际问题，使学生真正产生获得感和认同感，从而将所学知识转化为内在德性；三是介绍我国芯片产业的发展历程和国家政策，激发学生的自信心和自豪感，培养学生的科技自信、制度自信和道路自信；四是介绍推动我国芯片发展的杰出人物及其贡献，弘扬大国工匠精神，培养学生执着进取、精益求精的学习态度和精神。
2、课程思政育人元素的挖掘
对于理工科课程而言，课程思政的核心问题是如何把专业知识和思政育人有机结合，实现润物无声、同向同行。在课程教学中根据教学内容科学有效地挖掘思政育人元素，找出思政教育融入点是重中之重。基于单片机原理与应用课程的教学内容，根据课程思政教学目标，从四个方面挖掘课程思政育人元素。
2.1哲学观点和专业知识、工程应用相结合
哲学与具体科学的关系是各门具体科学为哲学提供客观基础，哲学则是各门具体科学的概括和总结，为具体科学提供理论指导。马克思主义世界观和方法论可以指导具体科学的研究和学习。单片机原理与应用课程内容主要涉及物理学和数学，两者具有天然的结合点。在教学中深入剖析教学内容，将马克思主义基本立场、观点和方法与专业知识、工程应用结合起来，是课程思政教学的核心。
例如：在讲授LED通电电流变化产生的现象时，运用“量变引起质变”的哲学原理解释电流过大导致LED烧坏的现象；在讲授LED数码管的静态显示和动态显示时，运用“辩证的思维方法”和“具体问题具体分析的科学方法论”指导解决LED数码管在具体工程应用中应选择哪种显示方式。通过训练学生运用科学的世界观和方法论去解决具体工程实际问题，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。
2.2运用哲学观点指导学生解决学习中的实际问题
在将马克思主义基本立场、观点和方法与专业知识、工程应用相结合的基础上，进一步引导学生运用马克思主义基本立场、观点和方法解决在日常学习中遇到的困难，只有解决了学生日常学习生活中的实际问题，才能使学生真正产生获得感和认同感，从而将所学知识转化为自身的内在德性和能力素质，实现课程思政的教学目标。
例如：在运用“量变引起质变”的哲学原理解释电流过大导致LED烧坏的现象后，继续引申，强调学生要上好每一堂课的重要性，只有做到日常努力学习、不断积累的量变，才能最终达到能力提升的质变；在运用“辩证的思维方法”解决LED数码管的显示方式选择问题后，继续引申解决学生对较难课程的畏难情绪，通过辩证分析，使学生理解核心主干课程往往有难度，但越是有难度的课程越能更好地锻炼和提升自身能力素质，只有经历困难、战胜困难，才能变强大，培养学生不畏艰难、坚韧不拔的精神。
2.3通过产业发展成果激发学生自信
理工科课程都有产业发展背景，在教学中积极融入产业发展和国家政策，宣传我国相关产业发展成就，是课程思政的一个重要育人元素。如在讲授“单片机的发展和应用”一节时，向学生介绍我国芯片产业的发展历程、推动芯片产业发展的相关规划和政策、在芯片领域已取得的成就，从而激发学生的民族自豪感和认同感，培养学生的社会主义核心价值观和家国情怀。
2.4通过杰出人物介绍培养学生工匠精神
每个行业的发展都离不开行业内一批专业人才的拼搏奋斗。向学生介绍推动我国芯片技术发展的典型人物，培养学生的大国工匠精神，培养学生执着进取、精益求精的学习态度和精神。在单片机原理与应用课程教学中设置“中国芯片发展的典型人物”专题，向学生介绍我国芯片产业的重要人物及其相关贡献。
3、课程思政教学过程设计
制定课程思政教学目标、挖掘课程思政育人元素后，教学中如何引导学生理解并接受？这就需要认真设计课程思政教学过程。
3.1运用哲学观点指导解决工程实际问题的教学过程设计
在教学过程中讲授专业知识时，首先提出相关工程实际问题，然后引入马克思主义的立场、观点和方法去指导解决这个工程实际问题，在这个过程中锻炼学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。在此基础上引导学生研讨运用哲学观点去解决日常学习中遇到的实际困难，使学生认识到哲学可以指导具体科学，科学的方法论可以解决专业学习中的具体问题，从而使学生产生获得感和认同感，最终转化为内在德性和能力素质。
单片机原理与应用课程在讲授LED数码管的显示方式时，首先提出在具体工程应用时如何选择静态显示和动态显示两种显示方式，引导学生用“辩证的思维方法”去看待问题，分析静态显示和动态显示的优缺点；然后引导学生运用“具体问题具体分析的科学方法论”，分析数码管的不同应用场合。
通过分析，使学生理解在数码管较少的应用场合，主要矛盾是显示亮度和程序复杂性，应该采用静态显示；在数码管较多的应用场合，主要矛盾转换为I/O接口不够用的问题，应该采用动态显示。在解决工程实际问题的基础上，进一步引导学生运用“辩证的思维方法”去解决日常学习中的实际问题，如学生对较难课程的畏难情绪等问题。
4、结束语
课程思政教学是高校开展思政教育的重要途径。本文以单片机原理与应用课程为例，提出课程思政教学目标，根据理工科课程特点挖掘课程思政育人元素，基于教学内容设计课程思政教学过程，对理工科课程开展课程思政教学进行深入研究和探索，在教学实践中取得良好的效果。