基于“三育四融”理念的单片机课程思政实践

2023-03-05陈薛伊廖丽辉曾祥坤杨馥丽

广东技术师范大学学报 2023年6期

武威，陈薛伊，廖丽辉，徐伟，曾祥坤，杨馥丽

（广东技术师范大学汽车与交通工程学院，广东广州 510665）

0 引言

2019 年习近平在学校思想政治理论课教师座谈会上的讲话中指出：“高校思想政治关系高校培养什么样的人、如何培养人及为谁培养人”这个根本问题.要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面.同时还指出要坚持社会主义办学方向，把立德树人作为教育的根本任务，发挥教育在培育和践行社会主义核心价值观中的重要作用，深化学校思想政治理论课改革创新[1].课程思政与思政课程同向同行，这也是思想政治教育的规律.课程思政的改革有利于全员、全方位地进行思想政治教育和创新，体现了教师立德树人的根本任务，课程思政的改革也是培育学生德智体美劳的关键，让新青年成为社会主义接班人的教育改革，坚持教育自信、制度自信、理论自信、文化自信[2]，都有利于课程思政的发展.

单片机课程的专业内容较多且复杂抽象，课程重难点任务多，对大部分基础薄弱的同学来说晦涩难懂.目前，已有学者[3-4]在教学过程中，将科学的技术方法与唯物主义方法论与思政教育相结合，深入挖掘思政元素，如从实际出发、具体问题具体分析、主要矛盾与次要矛盾等，化解学生在课程学习中的困难，使学生初步认识掌握复杂工程问题的解决方法，培养解决单片机应用实际问题的能力，但在授课过程中教师更注重传授知识和培养技能，未能系统地将思政内容贯穿学生生活、比赛，以及学生的职业素养和学生未来所需面对的就业等方面.为此，本文提出了“三育四融”的思政教学理念，让学生参与实践，更好地掌握专业技能的同时，还锻炼他们的创新创业精神，提升他们的思政素养.

1 单片机课程与课程思政的探索

1.1 单片机课程传统教学的不足

1.1.1 教学内容传统

基于传统单片机教学课堂普遍存在着理论知识繁杂枯燥、缺少实践项目、学生学习兴趣不大、学生应用单片机解决问题能力不强等问题，因此需要对教学内容进行重构，开发构建专业项目模块.

1.1.2 教学模式单一

教师的主动“教”和学生的被动“学”的讲授式教学模式，“预习”和“复习”环节缺失，学生成为做题“工具”，失去学习兴趣.课时有限，课堂没有时间进行拓展和深化知识.

1.1.3 思政育人不足

理工科课程内容与社会和政治相差较大，课程不易凝练思政要素，缺乏切入点，从而使课程育德功能弱化和边缘化，进而学生心理易脆弱，易产生极端思想.

1.2 专业课程与思想理论同向同行

目前，不少高校都开展了单片机相关的课程，但传统单片机课程的专业内容量多且复杂抽象，对部分基础薄弱的同学来说晦涩难懂.并且单片机课程具有工科普适性，没有针对具体专业设置的教材，缺乏针对性的教学，课程无法体现专业特色，且鲜有思想政治元素，学生学习兴趣低、主动性、积极性差，更缺乏探索精神和创新精神，教学质量有待提升.

此外，高校思想政治教育课程大多集中在第一、二学年，且以马克思主义专业的人文学科教师进行授课，后面两学年尽管课堂中也有思政教育，但是在专业知识中穿插思想政治教育，在有限的时间内对教师和学生的要求都比较高[4].在目前所用的教材中所体现的思政元素并不多，大多都是通过一些任课老师根据他自己所讲的内容，然后添加少部分的思政元素，这样就造成思想政治教育的缺失，同时部分学生上课期间也出现了学习态度不积极、听不懂就放弃等现象.因此，老师在授课时要及时给予思想政治教育.通过讲道理、摆事实、激励学生前行.我们要培养学生克服困难的决心和坚定的信念，让他们在面对困难时有勇于挑战的精神，要培养他们对祖国的责任感和使命感，还要培养他们树立自己的目标，并向着自己的目标一步一步地努力，一步一步地完成自己的理想，踏踏实实地走完自己的路，实现报效祖国的理想.

2 单片机课程融入课程思政的实践

2.1 采用“三育四融”教学模式

基于“三育四融”理念设计单片机课程教学模式，如图1 所示，其中“三育”指思政、专业、创新创业教育.思政教育是让学生树立世界观、人生观正确思想；专业教育让学生掌握技能知识在社会中立足，为国家未来做出贡献；创新创业教育锻炼学生创新精神，勇于尝试.“四融”指专业教育与创新创业融合、实施课程融入多媒体、专业与生活融合、专业与思政教育融合，其中专业与思政教育融合是本文的主旨，与生活融合则体现在思政内容中，思政内容中的职业发展和人文情怀都是有利于人生发展的思想，在学习单片机课程中使学生的思想改变，不断提升自身能力，在大学期间见多识广积累经验达到充实的生活，在未来竞争激烈的社会找到属于自己的一席之地，更好地对国家、社会和行业做出应有的贡献.拥有勇于拼搏、不怕困难的精神，良好的思想道德品质和职业素养，不忘初心跟着党走，课余期间学习和传播中国上下五千年优秀传统文化，树立远大的人生理想，逐渐改变生活的点点滴滴.

图1 “三育四融”模式

2.2 课程内容重构实践

首先，对课程内容进行重构.打破以往章节顺序，采用项目模块化，项目由易到难，使学生循序渐进掌握知识和技能.

其次，对课程设计理念进行重构.为实现课程教学目标，课程采用学生讲课，教师补充和引导、实物演示，仿真和开发板练习相结合的方式，让教学先进观点和理念融入课程设计中.以“教学做”合一的教学理念，分别对标能力目标、知识目标、素养目标和思政目标来授课.运用“三育四融”的理念动态推进教学目标的实现，提升学生工程实践能力，真实提升人才培养质量.

最后，对课程情境进行构建.利用Keil C51与Proteus 软件仿真与调试，粤嵌开发板进行项目实操，实现课程“理论-仿真-实操”三环节有机结合.利用多媒体信息技术，将仿真效果及开发板实操录制成学习视频，使学习资料多元化.基于以上课程设计实现学生自主学习能力的培养，引入的交通元素，加强了学科和专业的联系，实现课程立德育人的教育宗旨，培养全面发展的学生.

2.3 以学生为中心，改善教学策略

采用任务驱动法，针对传统教学内容的八个章节，依据汽车专业单片机教学目标进行重构，设计由浅入深，包含“理论”“仿真”和“实操”三环节的项目模块.明确项目设计目标，将课程的主要知识点细分到四个由简到难的单片机项目中，并把握好每个项目间的联系，并对每个项目的情境、任务、难度进行合理规划与设计，展示项目完成思路与效果.开发板实操演示，实现以细分的任务对学生进行引导.将大国工匠精神寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，实现课程与思政育人有机结合，引导学生具有工匠精神、了解世界情和国家情怀.

2.4 完善授课维度，确立思政目标

专业课程是高等教育课程思政建设指导纲要的基本载体，结合不同课程的特点整理专业课的内容，梳理教育方法和价值理念，再融合课程思政元素.马克思主义融入专业课程中把立场观点和方法教育结合科学精神，锻炼学生机智发现问题，明确地分析问题和理智地解决问题的能力.

课程授课维度如表1 所示，包括六个维度.

表1 授课内容维度

单片机是工科类课程，所以平时更要着重强化学生学习专业能力的教育，引导学生激发精益求精的工业强国精神，发挥学生的家国情怀.这类课程还具有实践性特点，培养学生创新创业精神和创造力，在实践动手的过程中亲身感受参与感带来的创新创造精神和理智解决问题的能力.教师在实践课程中挖掘学生劳动精神，循循教导学生“自古以来我国就是用劳动创造一切”的思想，不但了解国情还增强才干[5].

2.5 深入教学模块，挖掘思政元素

课程模块化及对应设计的思政要素如表2所示.

例如在单片机接口技术章节的数码管控制模块，在教学编程中，可以设计以它为原型的例题：用编程软件仿真“100”周年数字由单片机控制，需要三个数码管和24 个I/O 引脚，并在其中设计数字1921，这是我国建党年份[6]，如今已有一百周年，在教学生如何仿真的同时引出党史，讲授新民主主义革命到初期社会主义探索时期、到如今共同建设中国特色社会主义新时期.一百周年以来，中国共产党乘风破浪、披荆斩棘、一往无前、塑造璀璨，为我辈青年大学生弘扬爱国爱党的理念，并引导学生为民族伟大复兴而奋斗.

图2 以问题导向式，启发学生条幅数字中的“100”是否需要三个独立的数码管分别显示三个数字来实现？若显示5 位数字，是否要5 个数码管？那51 系列单片机的I/O 口仅有4 个，怎么去控制5 个数码管？进而提出：是否有节约数码管和引脚数目的方法？即静态数码管和动态数码管的区别，动态数码管是否解决了此问题？提出思政要素：习总书记在第十八届中央政治局第六次集体学习中提出“要集约和节约利用资源，降低能源、水、土地等消耗”[7].尤其面临复杂的国际疫情形势，资源短缺不仅是国内问题，更是全球面临的共同难题，而人类命运共同体，作为其中一员，我们应该在平时生活中厉行节俭、节约用水、用电、节约粮食，为社会的可持续发展贡献我们的一份力量.以此思政要素树立学生正确的价值观，养成不浪费、勤俭节约的品德.

3 成效

专业课程与课程思政的巧妙融合是教育改革创新的方法之一.思政科研人员认为将总书记在全国教师座谈会等各个大会上的教育创新点联合起来，物尽其用挖掘思政要素.将总书记教育改革思想用于中国特色社会主义立德树人[8]，让课程思政教育理念为中国特色社会主义事业服务.

通过课程思政要素引入，鼓励学生挑战自我，勇于创新，激励学生努力学习，树立未来从事科技研究报效祖国的信念，清楚为科技献身的伟人，并以他们为榜样增加爱国情怀.

根据调查显示，由图3 我们可知学生对课程的掌握情况不错.“单片机原理及应用”课程思政建设的理念已经深入人心，教师在授课的时候融入一些生活中的思政元素，不仅帮助教师提升了教育教学水平，还让学生们在掌握多种技能的同时，强化了他们对团结、协作精神的培养.本课程学习后，学生能够参与相关国家级和省级智能汽车、电子设计和挑战杯竞赛并取得优异的成绩；学生能在大四开展并完成单片机相关的毕业设计课题；学生能在大四应聘与专业匹配度高的合适就业岗位.