高等職院校科專業課程承載思政元素的途徑探索＊
——以“單片機應用技術”課堂設計為例

錢雪微，李迎霞，岳曉瑞，劉慧敏

（1.湖北城市建設職業技術學院，湖北武漢 430205；2.湖北職業教育軟件技術專業郝自勉工作室，湖北武漢 430205）

著名“現代教育學之父”赫爾巴特認為：不存在無教育的教學。學生的思想政治教育問題不能同整個教育過程剝離開來，而是同整個教育問題廣泛、全面地聯系在一起，教書育人真正做到融會貫通。2020-05，教育部關于《高等學校課程思政建設指導綱要》（下稱《綱要》）中提出要切實將教育教學作為最本質的工作，深入挖掘各類課程特別是專業課中所蘊含的思想政治元素，讓學生通過學習、掌握事物的發展規律，通曉天下道理，豐富專業知識的同時增長見識，磨煉品格，最終成為德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人[1]。《綱要》對于課程思政的對象和范圍、思政元素內容以及評價機制、保障機制等進行了闡述，為高校德育育人和專業知識育人指明了方向，提供了保障，成為現階段高等教育專業課程教學過程中的重要課題。

目前高等院校80%的課程為專業課程，專業課程與思政元素相結合是目前以德育人的重要組成部分，借助此教育契機，將思政元素與專業知識相結合，使學生在思維過程中，更好地理解工科專業課中的思政信息內容。

工科專業一直以來非常重視自然科學教育，一方面其相關理論內涵為馬克思主義主要理論，是思想政治教育內容的核心，由此可見工科專業與思想政治教育之間的關聯以及與馬克思主義理論的密切性。單片機相關的課程一般為工科的專業課程，課程的教育意識形態色彩相對來說較為弱化，但在學生相對應的實踐活動中，能夠鍛煉學生的思維能力，并且學生在動手能力培養的過程中，通過對問題的探索、驗證、討論，拓寬自身知識領域，其中包含較多有價值的思想理念；另一方面，馬克思主義的主要科學觀念揭示的是思政教育、自然學科以及工科專業等內容的內在客觀聯系性，將馬克思主義的基本觀點融入工科專業中，能夠實現學科的教育模式的一體化，推進自然科學、工科專業和思政教育的相互交融，從而展現“課程思政”教育意義；最后，在工科專業課中，始終將馬克思主義的理論作為其行動指南，通過將專業課程中的理論與實踐等課程與之相結合，加強自然科學的知識傳遞、信息傳播，不斷深入學生對馬克思自然科學理論的理解，從而培育學生優秀的自然科學精神與思想境界。

1 課程概況

“單片機應用技術”這門課程為一門純工科課程，在教育部物聯網應用技術專業的專業標準中被定為一門專業基礎課程，該門課程理論與實踐相結合，著重培養學生在物聯網應用技術專業中運用單片機進行開發的能力[2]。本課程選用的教材為機械工業出版社出版的“十三五”規劃教材《CC2530 單片機技術與應用》，節選取教學內容中最重要的一個知識點——中斷，著重講解中斷的基本概念、中斷優先級以及中斷嵌套，在講解過程中深入挖掘知識點所蘊含著的思政元素，實現思政元素與課程的有機融合[3]。

2 學情分析

學情分析主要包括分析學生的知識經驗、學生的學習能力和學生思想狀況等，學生知識經驗分析和學生學習能力分析對學生在學習該知識點之前已經具備的專業知識和欠缺的專業知識進行剖析，而學生思想狀況分析是結合高職學生的學習特點對本課堂設計知識點所包含的思政元素的挖掘，實現專業知識點與思政元素的完美契合[4]。工科學生特別是高職類的工科學生，在汲取知識的過程中往往更容易出現技能知識與思想教育相互分離的現象，專業課上只學習專業知識，而將思想品德的培養依賴于思政課。

學生知識經驗分析。學生在學習單片機中斷系統之前學生已經學習單片機概念、特點以及內部構成，I/O 口所具備的特性，熟悉了CC2530 單片機開發語言和環境以及輸入輸出口相關寄存器的配置方法。

學生學習能力分析。學生在熟悉掌握了CC2530 單片機概念以及I/O 口使用的基礎上，對于單片機如何處理中斷控制任務的機制不了解，同時也不理解單片機如何處理多項控制任務。

學生思想狀況分析。學生普遍對于動手能力強的課程本能的有一定的抵觸心理。在日常生活中，學生經常會遇到多個需要幾乎同時處理的事情，對于如何安排事情處理的先后順序來提高效率，很多學生處理不是非常恰當，且當多個事件同時發生，如何避免沖突，就如同團隊合作，通過合作能在各司其職的基礎上實現1+1＞2 的效果。單片機屬于芯片類，中國的芯片技術相較于國外仍然存在較大的差距，以致于在貿易戰期間部分企業受制于人，以此為出發點，進而讓學生產生愛國主義情懷，盡最大的努力為國家的科技發展作貢獻。

3 教學內容

教學內容包含課堂教學目標、教學知識點以及知識點所包含的思政資源，而課堂教學目標又包含有知識目標、能力目標以及價值目標。知識目標為理解CC2530 單片機中斷源、中斷嵌套、中斷優先級的概念，了解中斷的處理過程；能力目標為能設計相關場景，當CC2530 單片機不同的中斷發生時，能畫出單片機的中斷處理過程流程圖；價值目標為學生在掌握知識的同時能懂得如何根據事情發生的主次去合理地進行規劃，使所有事件有條不紊地運轉，能理解團隊合作的重要性，如何發揮自己在團隊中的作用至關重要。從單片機的中斷編程中可以引申出國家的科技發展戰略和國際形勢，至2017 年起，中美的貿易摩擦不斷升級，只有自己的祖國真正強大起來，才能真正擁有話語權，以此激發學生產生強烈的愛國主義情懷。

本次課堂設計所蘊含的教學知識點有單片機中斷、一個中斷發生時CPU 如何處理、多個中斷發生時CPU 應該如何處理以及理解中斷的嵌套和中斷優先級。

引入的思政教育素材有類似于電影《中國合伙人》、關于合作的相關諺語——我們知道個人是微弱的，但是我們也知道整體就是力量等，中美貿易戰始末；引入思想政治相關元素，包括和諧、團結合作以及愛國主義等。

4 教學過程

問題導入。在教學過程的具體實施階段，由具體的生活中的中斷事件引出單片機中斷。比如小林在家完成作業時，此時家里電話響了，并且水壺的水沸騰，而屋外快遞員正在投遞快遞。當內外多個事情同時發生時，小明應怎樣去處理這一系列的事件呢？

預習。通過提前錄制好的微課和PPT 課件讓學生對本次課中的中斷概念、中斷嵌套和中斷優先級以及中斷過程有了初步了解。職教云課前設置如圖1 所示。

圖1 職教云課前設置

教學過程。該過程為學生達到知識目標、能力目標和價值目標的關鍵步驟，主要步驟如下：①講解預習題。②通過將日常生活中同時被多個事件打斷例子與單片機發生中斷的情況進行對比，進一步加深學生對中斷源、中斷嵌套、中斷優先級的理解。日常事件與中斷事件的對比如表1 所示。③講解一個中斷發生時CPU 的處理方式。主函數在運行過程中，當內部或外部突然發生打斷主函數的運行，使其轉向為處理內部與外部事件的中斷服務程序中去，完成中斷服務程序后，CPU 返回主程序被打斷的點繼續執行。④學習多個中斷發生時，如何根據多個中斷各自的優先級先決定誰先被執行，以此引入中斷嵌套的概念。多中斷處理過程如圖2 所示。

表1 日常事件與中斷事件的對比

圖2 多中斷處理過程

多中斷處理可引入影片《中國合伙人》，三個各走極端、格格不入的人，在一次偶然的機會中相遇并建立友誼，在創業過程中經歷了重重考驗，最終創下了一段傳奇。當多個不同的人或者（物）聚力在一起，看似沒有關聯，有些甚至背道而馳，但是經過磨合與合作，卻能實現1+1＞2 的效果。

同時在教學過程中教師也會講解芯片的發展，學生在課程學習時應當認識到科學創新是第一生產力，只有掌握了科學技術這個核心競爭力才能化被動為主動。作為新時期的大學生應當堅定強國意識，承擔起振興中華的重擔。近幾年國際形勢復雜，因為核心科技的差距很多企業處于被動局面，說明中國科技實力有待進一步加強，因此在教學過程中，應當在單片機芯片學習中激發學生的愛國熱情，成為具有自主創新能力及高尚道德品質的高精尖人才。

5 教學評價

課后通過任務驅動的形式，師生互評，教師發布課后討論，當外部中斷和串口中斷均發生時，外部中斷的優先級更高，CPU 的處理過程是什么樣（分組討論，每組選出一名代表對CPU 實現過程進行闡述），同時學生對本門課的的教學進行評價與反思。通過師生互評，從而發現各自的問題，不斷改進，“人無完人”也是課堂上應該教給學生的一個道理，每次的課堂都可以成為一個發現問題和尋找問題的契機，而只有發現了問題，改進之后進步，通過這樣循環往復的良性循環之后，才能實現教師學生的共同進步。

6 結語

研究思政元素融入工科專業課的“單片機應用技術”課程中十分必要，不僅是“單片機應用技術”課程教學革新的需要，同時也是工科專業踐行“課程思政”思想理念的需要，更是工科專業學生職業化、專業化發展的現實需要。但是在專業課程與思政元素的融合過程中，應注意尋找合適的思政融入點，達到潤物細無聲的效果，而不應該顯得“刻意”，從而造成反效果；知識點與思政元素相結合應該做到少而精，從某一個點上打動學生，激發學生的思政情懷，從而使得思政元素與課堂內容達到相輔相成的結果。在“單片機應用技術”這門專業課中，應該不斷探索各個知識點與思政元素合理的結合點，為學生樹立“課程思政”教育思維，推進工科專業課革新，進而培育學生工科專業核心素養。