摘要：有效挖掘专业课程的思政元素，将思政教育与专业知识传授有机结合，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，落实立德树人的根本任务，是当前高等教育教学模式改革的研究热点。文章以嵌入式系统课程为实施载体，总结了课程思政有机融入专业课程的5种方法，并以几个案例呈现具体的教学实施，实现知识传授和立德树人的有机统一，为类似专业的课程思政教学提供一定的参考和借鉴。

关键词：课程思政；嵌入式系统；教学实践；教学改革

1.引言

自2016年12月全国高校思想政治工作会议召开以来，“课程思政”逐渐成为高校立德树人、提升教育实效、铸造教育之魂的重要理念和教学改革实践热点。2020年5月教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，更是具体地为各高校不同专业的课程思政建设工作指明了方向。[1] 《嵌入式系统应用技术》课程作为电子信息工程技术等专业的专业核心课程，是课程思政很好的实施载体，在授课过程中，将专业知识与思政教育有机结合，正是教育部课程思政指导思想最直接、最落地的实践实施。本论文旨在探讨和呈现课程思政在嵌入式系统应用技术这一专业课程中的教学实践，以期为类似专业的课程思政教学提供一定的参考和借鉴。

2.嵌入式课程特点及教学现状

《嵌入式系统应用技术》课程是我院电子信息工程技术及相关专业的一门专业必修课。不仅要承担专业知识及技能的传授任务，也是本专业电子信息领域复合型高技术技能型人才培养的重要载体。该课程介绍嵌入式系统的概念、硬件和软件的组成，主要学习微处理器、存储器、GPIO、串口、中断、定时器等基本外设，学习嵌入式系统应用程序的基本开发方法。课程以理论教学与实验教学并重的方式，培养学生嵌入式技术方面的软硬件设计能力，要求掌握基本的嵌入式系统开发的流程和方式。课程具有很强的综合性和实践性，为学生今后从事嵌入式系统研究开发和使用维护奠定坚实的基础，同时也培养学生的创新思维和创新实践能力。

作为典型的工科类课程，该课程包含理论教学和实践教学环节，有较强的综合性，既要求学生掌握硬件原理，又要求学生有一定的C语言编程基础。[2]且课程所涉及的知识信息量大、技术发展更新快，因此，对基础薄弱的高职学生来说，课程内容覆盖面广，晦涩难懂，学习难度大，特别是复杂枯燥的理论知识，很多学生在课程学习上就有一种畏惧感。对教师来说，教学上难度大，往往需要更细致的分层教学，真正做到因材施教的少之又少。造成这种较差的教学现状的原因主要有两方面，一是学生学习目标不明确，学习兴趣不高；二是课堂教学方法与高职学生匹配度不够高。

3.课程思政的融入方法

鉴于以上嵌入式课程的特点和教学现状，该课程思政教育的重要性尤为突出，课程教学团队本着实现知识传授和价值引领有机统一的思政原则，从以下几种具体方法着手落实课程思政。

（1）梳理课程思政主线，深度挖掘思政元素。

结合课程特点，结合当前的课程教学和学习现状，梳理课程中蕴涵的思政元素，遵循课程的教学规律，将课程的思政目标分为关乎科学学习等个人成长、工匠精神等职业素养、爱国奉献等社会职责三个层面，从“个人、职业、社会”三个维度全面育人。在此目标指导下，进一步挖掘课程各知识点蕴含的思政元素。

（2）研讨互动，适时引入爱国情怀培养。

嵌入式课程作为电子信息技术传授的载体，具有很强的时代性，授课过程中可引入重要科技大事件、科技时事热点等行业内容，开展师生研讨，使专业课程的学习与时代步伐保持同步，也增强了学生在学习中的参与感。同时，可以以潜移默化的方式无痕迹地融入爱国情怀教育，引导学生了解信息产业的发展，认识到我国民族企业已取得的突破性成就，增强民族自信心和自豪感，弘扬以爱国主义为核心的伟大民族精神。[3]

任务驱动，问题导向，潜移默化职业素养。

采用任务驱动法和启发式教学，以任务和问题为导向，引导学生自主完成实验任务，自主解决问题，针对出现的问题进行反复验证与调试，在实践中培养学生精益求精的工匠精神和勇于探索的创新精神，内化提升职业素养。教学设计中引入竞赛题目来设计实验任务和实践项目，鼓励学生参加竞赛，培养敢闯敢拼敢创新的优秀精神品质。

丰富思政展示素材，开展线上思政教育。

充分利用新媒体等信息技术辅助教学，整理加工各种与思政教育相关的素材，配合互联网+教学资源库的建设，进一步丰富融入育人元素的教学材料的展现形式，包括图片、视频、音频、文字、案例、动画互动等。通过“互联网+”教学展开线上思政教育，提高学生的学习兴趣和参与度，进一步推进线上线下混合教学实践。

（5）实践引导悟思政，掌握科学学习方法。

嵌入式课程的专业知识覆盖面广，理论内容比较抽象，我们将理论教学和实践教学相结合，精心进行项目设计和指导，引入思政教育，引导学生在实践中悟思政，学习掌握科学的学习方法。通过对优秀案例的模仿学习，学习现代高效率的开发学习方法；实践合理借助各开发工具，提升学习效率；实践分组合作，资源共享，互学互助，实施共同成长的学习方式。

4.课程思政实践实施案例

嵌入式系统技术课程本身蕴含了丰富的思政元素，课题组及时充分挖掘这些育人元素，将思政教育深入到教学的每一个环节。以下为几个具体的教学实践案例。

了解微控制器芯片发展历程，增强民族自豪感，激发为国学习动力。

嵌入式系统中，微控制器的核心是IC芯片，因此，对IC芯片的发展历史、芯片生产工艺等知识需做必要介绍。而芯片生产制造中所涉及的光刻、封装、制程、测试等相关技术，均是“高、精、尖”科技实力的体现。通过这些知识的讲授，使学生进一步意识到科技是第一生产力，是国家实力的关键，意识到核心技术是国之重器，核心技术受制于人将会是最大的隐患，唯有自主可控，方不会受制于人。结合研讨互动教学法，可组织学生就“中兴事件”、“孟晚舟事件”、“中美贸易摩擦”这些科技时事热点展开讨论。从中，进一步体会“得技术者得天下”，企业若想可持续发展，自主创新能力是关键。在自主科技创新领域中，我国企业仍需奋勇前行。作为新时代的大学生，作为本行业的专业知识继承者，同学们即肩负着这一历史重任。[3]

在阐述世界IC芯片的发展趋势时，重点介绍我国半导体行业的发展近况，例举华为、360、紫晶存储等中国企业对于自主可控技术的努力探索事例。在CPU产业，中科院不遗余力，坚持自主创新道路，自主研发了“龙芯”系列芯片产品，应用于金融、交通、国防、航空航天等众多领域，终结中国无“芯”历史，打破了国外巨头的垄断。中星微电子具有自主知识产权的多媒体芯片星光号，全球销量突破了几亿枚，已占据计算机图像输入芯片市场份额的60%以上，在这一领域达到了全球市场领先水平。在作为芯片制造核心设备的光刻机市场，我国的企业上海微电子（SMEE）也已小占一席。从这些生动的事例中，同学们将看到芯片行业中我们积极参与国际竞争，奋力追赶的实际行动和成果，激发学生的爱国热情、民族情怀，树立投身科技、为国担当的信念。

（2）学习优秀案例，培养良好编程习惯。

课程在进行编程实践之前，设置了对STM32固件库的学习。意法半导体提供的STM32固件库，是⼀个固件函数包，它由程序、数据结构和宏组成，包括了微控制器所有外设的性能特征。该函数库还包括每⼀个外设的驱动描述和应⽤实例，为开发者访问底层硬件提供了⼀个中间API（application programming interface 应⽤编程界⾯），通过该API，开发者可以轻松应⽤每⼀个外设。每个外设驱动都由⼀组函数组成，这组函数覆盖了该外设所有功能。每个器件的开发都由⼀个通⽤API驱动，API对该驱动程序的结构，函数和参数名称都进⾏了标准化，所有代码经过严格测试，易于理解和使用，并且配有完整的文档。通过对这一固件库优秀的结构框架及文件的查阅认识，学生即可以体会良好的文件名字、函数名称所带来的便捷性和高效性。在随后的项目实践中，教师应引导学生模仿学习固件库函数的代码编写方式，养成良好的编程习惯；借助STM32CubeMX软件开发工具，生成优秀代码，掌握现代高效率的学习方法。在作品评价阶段，可对优差不同层次的作品进行对比，使学生有更具体的体会，从而进一步改正不良习惯。

（3）体会“沟通”重要性，学习有效交流。

串口作为一个重要的资源，应用场合十分广泛。对开发板硬件的程序调试和下载烧录中，学生已经对串口的作用有所体会。课程中，还可例举嵌入式系统中串口的其他应用场合，比如控制使用很多常用的外设模块如蓝牙模块、wifi模块、液晶模块等。正是通过串口的正确“交流”，嵌入式系统实现了对各模块的合理正确使用，从而引出“交流”的重要性，引导学生在平时的生活学习中也要及时沟通，保证各事项的顺利进行。在使用串口之前，必须根据自己的操作环境和应用程序要求，先对波特率、数据帧格式等参数进行正确配置，类比引出我们在进行沟通交流时需要注意正确合适的方式方法。而学生也能在具体的串口通信项目调试实践中体会到错误的配置所带来的不良后果。

同时在该模块中讲授“嵌入式系统串行通信的概述”时，还可引申到“我国的5G领先技术”，激发学生强烈的民族自豪感和科技报国的使命担当。

（4）强化正确指导思想的重要性，树立正确人生观。

时钟系统是嵌入式系统的核心组成部分之一。STM32的时钟系统的主要意义在于为芯片内不同的功能模块提供时序基准，并降低整个芯片的能耗。此模块知识点也包含了丰富的思政元素。

首先，时钟系统为芯片内不同的功能模块提供同步信号，保证各个模块能够协同工作。例如，CPU在时钟信号的驱动下执行指令，而外围设备也在时钟信号的驱动下完成数据的发送和接收等任务。通过这一知识点授课，让学生明白微控制器的CPU、中断系统、定时器系统、串行通信系统等各部件之间以及微控制器和外部的设备之间之所以能够高效、精确地运行，是与所有部件之间都遵循统一时钟信号的指挥离不开的。如果没有统一的时钟信号，微控制器是无法正常运行的。同理引导学生理解我们国家的发展之所以能够取得今天的成绩，也正是因为我们能够紧紧地团结在党中央的周围，一切听从党中央的统一指挥，不打折扣地执行上级的命令。继而进一步阐述“坚持党对一切工作的领导”的时代意义和现实意义，引导学生认识到“坚持党对一切工作的领导”也是实现中华民族伟大复兴的根本保证。

其次，STM32的时钟系统通过为不同的功能模块提供不同的时钟，能够实现在一个芯片内放置更多的功能模块。这对于提高嵌入式系统的集成度和降低系统能耗具有重要意义。为了实现低功耗，STM32的时钟系统将所有的外设时钟都设置为disable，即不使能。当需要使用某个外设时，只需要打开对应外设的时钟即可。这种能耗管理方法能够有效地降低微控制器的功耗，也提高了系统的兼容性和可扩展性，体现了STM32时钟系统设计的大局意识。有了正确领导的统一指挥，有了合理布局、整体协调的大局意识，我们才能完成一个个看似无法完成的任务、取得一个个看似遥不可及的成绩。

5.结语

《嵌入式系统应用技术》是一门软件和硬件相结合的专业核心课程，涉及知识点多，覆盖面广。在授课过程中，我们适时有效地引入合适的思政元素，结合教学方法的运用，在培养学生掌握专业知识技术的同时，帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观，激发学生为国家、为民族学习的热情和动力，培养学生的大国工匠精神，培养学生学习用科学高效的方法学习，学习用科学的方法处理人生问题，达到教书育人、立德树人的目的。

参考文献：

[1]教育部.关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html？from=timeline&isappinstalled=0.

[2]刘立芳.《嵌入式系统应用》课程思政设计在高职教学中的探究[J].电子元器件与信息技术，2022，6（12）：256-259.

[3]张晓冬，张志峰，杨红军等.思政教育融入单片机教学的探索与实践[J].现代职业教育，2020（36）：48-49.

[4]王博，黄永红，贾好来.“嵌入式系统及应用”课程思政教学实践[J].电气电子教学学报，2020，42（6）：26-28.

[5] 罗仲尤 ， 段丽 ， 陈辉. 高校专业课教师推进课程思政的实践逻辑 [J]. 思想理论教育导刊 ，2019（11）：138-143.

基金项目 温州科技职业学院2023年校级课程思政示范项目。

作者简介：金艳（1979-），女，硕士，副教授，主要研究方向：嵌入式系统。