中图分类号：G642       文献标志码: A

Teaching Practice of Microcontroller Course Based on "Online and Offline+ Ideological and Political Education"

    Wang Dan¹，Tan Hanhong ²

(School of Mechanical and Electrical Engineering, Guangdong University of Science and Technologly, Dongguan 523083, Guangdong, China;)

Abstract：In order to explore new ideas for the construction of ideological and political education in courses, a single-chip microcomputer course teaching reform and practice based on "online and offline+ ideological and political education " was  carried out. Firstly, with the teaching goal of improving students' comprehensive abilities through ideological and political courses, a teaching curriculum system was established; Secondly, teaching practice paths was designed based on the curriculum system, including content design, process design, and learning evaluation method design; Finally, the experience of teaching practice was summarized to provides reference for ideological and political education in engineering courses.

Keywords: online and offline; ideological and political education; single chip microcomputer; teaching practice

0 引言

自从“课程思政”理念形成以来，以“立德树人”作为本质的思想政治教育不再局限在传统的“思政课”课堂上，而是更多以思政元素融入其他课程中的形式进行^[1]。因此需要教育工作者积极探索新思路，实现课程思政发展建设。《单片机原理及应用》是工科的专业课程，针对单片机课程的课程思政建设，教育工作者们做了诸多设计与实践。文献^[2]针对作为单片机课程思政融入落地问题，在工程认证背景下，从思政教育目标、评价设计、教学方法和手段方面进行了一体化设计，并给出了持续改进建议。文献^[3]针对单片机实践性强的问题，提出了“任务驱动+虚实结合+做中学、学中做”的教学模式，并通过4年的教学实践，取得了较好的效果。文献^[4]通过分析课程思政的重点和难点，对单片机课程思政进行了探索研究，为工学类专业课程思政提供参考与借鉴。考虑到传统的单片机线下课程存在课时少^[5]，师生互动不足以合理的融入课程思政元素的问题，本文采用基于“线上线下+课程思政”的教学模式对《单片机原理及应用》课程进行教学改革与实践。

1   基于“线上线下+课程思政”的教学实践体系

《单片机原理及应用》是电信、自动化、机器人工程等智能制造领域的专业必修课，以单片机理论和实践应用为主要内容，具有较强的工程实用性。以线上线下混合式方法为教学模式，以课程思政提升学生综合能力为教学目标，搭建基于“线上线下+课程思政”单片机原理及应用课程体系，如下图1所示。

由图1可知，本文根据阶段的特点，分别将课程思政元素通过线上线下的教学模式融入到教学实践中。在教学设计、实施和总结中借鉴BOPPPS模型^[6]将教学阶段细分为导言（Bridge-in）、学习目标（Objective）、前测（Pre-assessment）、参与式学习（Participatory Learning）、后测（Post-assessment）、总结（Summary）六个阶段。

在思政元素融入中，需要以单片机原理及应用课程为载体，挖掘思政元素，并提炼总结。本文将挖掘的思政元素，以学生为中心，按照教育目标分为对内和对外两个层面。如下表1所示。

表1 课程思政教育目标

2  基于“线上线下+课程思政”的教学实践路径

2.1  教学内容设计

《单片机原理及应用》课程由“理论+实践”两部分组成。理论教学内容主要包括单片机硬件结构、中断系统原理、定时器原理、串口通信、A/D和D/A转换等内容，实践教学内容为理论课程服务，通过在实践中将理论知识融会贯通，达到单片机专业技能的学习目的。同时，通过在课程内容中融入思政元素，提高学生工程思维、分析及解决问题、团队协作等综合能力。如下表2为教学内容设计中课程思政方案表

表2 教学内容课设计课程思政方案表

由表2可知，每个模块的教学内容都有对应的思政要素点，在借鉴BOPPPS模型的六个阶段进行课程内容教学时，任何一个阶段均可渗透相应的思政元素，但不局限于已经列出的要素点，可根据时事热点，在不偏离主要要素点的前提下，结合学生的兴趣点，适时融入新的内容。

2.2  教学内容实施过程

（1）课前阶段

课前阶段包括导言、学习目标和前测三个阶段，主要采用线上的方式进行。

本课程导言阶段主要目的是：引起学生的学习兴趣。通过融入思政元素的方法提高学生学习兴趣，是本课程导言采用的实施方法，具体为课程开展前1周，通过学习通线上平台发布与课程主题相关的竞赛信息，国产单片机核心技术，单片机技术最新进展等热门讯息，让学生提前关注该主题的讯息，提高学生的兴趣。

学习目标阶段是在课程开始前1天在学习通上发布单片机项目的任务清单，学生根据任务清单提前分组和准备参考资料，目的是让学生了解即将学习的内容，并通过团队协作的方式尝试自主制定解决方案。该阶段思政元素通过学生在参与项目方案制定、小组分工中体现。

前测阶段是对课堂上的理论相关知识提前做测试，提前1天在平台上发布，教师根据学生的完成情况，掌握课堂上理论知识的进度，学生根据前测结果知道自己存在的不足，有利于帮助学生在课堂上集中精力解决未知的知识点。

（2）课中阶段

课中阶段通过引导学生参与式学习，每次主要解决一个主题的项目，采用线上与线下结合的方式进行。首先，学生根据课前阶段小组制定的项目方案，在老师的引导下，按照步骤讨论与具体实施，并记录实施过程中的问题；其次，在讨论环节，针对各自遇到的问题，积极思考，并深入交流；第三，老师根据学生实践结果和遇到的问题，针对重点和难点进行精讲。在课中阶段思政元素比较丰富，融入方法多元化，包括视频展示中融入，小组讨论中融入，实践项目中融入等方式。

（3）课后阶段

课后阶段主要是后测和总结两个模块，采用线上和线下结合的开展。后测的目的是检测学生课堂效果和项目的完成进度，分为开放式和封闭式两种类型。其中开放式后测主要流程是：教师在学习通线上平台发布测试项目题目，学生利用课堂的知识点，查阅资料，根据给定的题目提出解决方案，并利用硬件设备验证方案的可行性，根据实验结果撰写可行性报告和下一步改进建议。封闭式测试主要课堂上的重要理论知识点，需要学生根据课堂知识和个人理解完成。总结模块采用线上和线下交叉进行，对于文档类总结材料，通过线上平台提交，对于演示及汇报类总结，通过线下交流的方式进行。

课后阶段的思政元素主要通过后测阶段的开放式测试和总结阶段的汇报重点融入。开放式测试在开展中引导学生采用工程思维解决问题，提高学生解决问题的综合能力；总结汇报引导学生书面和口头汇报结合，提高学生沟通交流的能力。

2.3  学习评价方法

在开展基于“线上线下+课程思政”的教学实践时，除了对教学内容、教学途径进行设计，还需要对学生学习的评价方法进行设计。采用形成性评价与结果性评价相结合的方式：形成性评价主要包括学生在线资源学习时长、在线测试、课堂表现、主题讨论、课程项目、课堂考勤的评价。其中课堂表现有抢答，竞赛，开放式问答，头脑风暴等个性化形式。结果性评价主要包括期末理论考试和实操考试。本课程成绩采用百分制，总成绩=形成性评价*40%+结果性评价*60%，如下表3所示：

表3 学习评价表

3  基于“线上线下+课程思政”的教学实践经验总结

1、思政元素融入需要合理设计

    对于观看视频、文档类思政材料的方式，学生不容易产生共鸣，需要将思政元素与课程内容紧密结合，让学生在沉浸式学生中感受思想方面的共鸣，激发内在动力，避免让学生产生心理防御。

2、教师的综合素养需持续提高

    将课程思政元素融入专业课程中，对专业教师的综合能力要求较高，首先是要有扎实的专业功底，能够通过设计教学内容、引导学生思考等方式将思政元素融入到专业的课程内容中，其次是自身需要有爱国的价值观、积极的人生态度，因为教师以身作则是行之有效的教育方式之一。

4  结语

《单片机原理及应用》是智能制造领域的专业课程，具有较强的实践性，对学生的专业技能和思想素质要求较高。在进行《单片机原理及应用》教学实践中，首先搭建基于“线上线下+课程思政”的教学实践体系；然后设计教学实践路径，包括内容设计、过程设计、评价方式设计三方面，并进行教学实践；最后对教学实践进行经验总结，给工科类课程思政的教学改革提供参考。

参考文献：

[1]黄鹂,于海丰.土木工程专业《工程测量》课程思政实践及其启示[J/OL].河北科技大学学报(社会科学版):1-7.

[2]曹新.工程教育专业认证背景下单片机课程思政一体化设计与实践[J].计算机教育,2023(07):83-88.

[3] 郑子含,胡俊杰,樊慧丽.单片机原理及应用课程思政探索与实践[J].浙江万里学院学报,2023,36(03):112- 116.

[4]张兰红,吴冬春,仓思雨等.单片机原理与接口技术课程思政思考与实践[J].高教学刊,2022,8(07):162-165.

[5]郭鹤.《单片机应用技术》课程线上线下混合教学模式研究[J].中国设备工程,2022(01):238-239.

[6]郑燕林,马芸.基于BOPPPS模型的在线参与式教学实践[J].高教探索,2021(10):5-9.

* 本文受广东省高等学校教学管理学会2021年度课程思政建设项目 “《单片机原理及应用》” （项目编号：X-KCSZ2021217），广东科技学院教学质量与教学改革工程项目-课程思政示范课程“单片机原理及应用”（项目编号：GKZLGC2021268）和广东科技学院专项人才培养计划（GKZLGC2021023）资助。2021年广东省线上线下一流本科课程“单片机原理及应用”