“微机原理与应用”课程思政建设实践_毕胜.pdf

第 45 卷第 3 期2023 年 6 月电气电子教学学报Journal of Electrical and Electronic EducationVol 45No 3Jun 2023收稿日期:2021-10-08;修回日期:2022-02-28基金项目:教育部新工科专业改革类项目(E HTJT20201717)第一作者:毕胜(1964)，男，博士，教授，主要从事微机类课程的教学和科研工作，E-mail:bisheng dlmu edu cn“微机原理与应用”课程思政建设实践毕胜1包丹地2符策1金国华1(1 大连海事大学 信息科学技术学院，大连 116026)(2 大连海事大学 公共管理与人文艺术学院，大连 116026)摘要:为了深入贯彻“高等学校课程思政建设指导纲要”精神，开展好“课程思政”教学改革与课程建设，以“微机原理及应用”课程建设为例，结合课程内容、特点，对其中的课程思政教育进行了改革与实践。并针对教学大纲中的思政育人目标，总结并分享了该课程的建设方案及所采用的思政育人元素。关键词:课程思政;教学改革;微机原理中图分类号:G426文献标识码:A文章编号:1008-0686(2023)03-0094-03Course Construction and Practice of Ideological and PoliticalEducation Integrated in Principle and Application of MicrocomputerBI Sheng1BAO Dandi2FU Ce1JIN Guohua1(1 Information Science and Technology College，Dalian Maritime University，Dalian 116026，China)(2 Public Administration and Humanities College，Dalian Maritime University，Dalian 116026，China)Abstract:To deeply implement the spirit of the guiding outline of the construction of course ideology and politics in colleges anduniversities and carrying out teaching reform and construction of curriculum ideology and politics，by taking the course of Princi-ple and Application of Microcomputer as an example，the reform and practice of the curriculum ideology and politics in the courseare carried out The construction scheme and the selected relevant elements on the aim of ideological and political education aresummarized and sharedKeywords:curriculum ideology and politics;teaching reform;principle and application of microcomputer高校担负着为国家培养高素质人才的历史重任。在 2020 年发布的“高等学校课程思政建设指导纲要”中，再次提出培养什么人、怎样培养人、为谁培养人是教育的根本问题，立德树人成效是检验高校一切工作的根本标准。在本科教育阶段，专业课程在整个培养过程中占有约 70 80%，因此，如何做好专业思政、课程思政，与思政课程相结合、形成协同效应，全面提高育人效果显得十分重要。做好课程思政建设需要根据不同专业的特点，深入研究不同专业课程的特色，深度凝炼专业知识体系中所包含的思政元素。教师应将思政元素自然融于专业课程的教学中，使专业课程与思政课程协同一致、高度统一，让课程的显性教育和隐性教育相得益彰，达到润物无声的育人效果1。“微机原理与应用”课程组在教学过程中，在教授学生专业知识的同时，注重在课程中融入思政教育的内容。加强对学生工程伦理方面的教育，注重培养学生精益求精的大国工匠精神。在认真分析、提炼课程内容蕴含的思政元素基础上，通过一些实例来激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。经过多年的教学实践和不断改革，总结出了课程思政建设和教学改革的基本思路，积累了一些课堂思政教学改革经验。1“微机原理与应用”课程思政方案课程思政的目的是对学生进行思想引导和品德教育。课程思政是在实施过程中要力求与专业知识传授共同实现育人和育才相统一，并最终指向立德树人根本任务的一项有益探索和举措2。目前学校对推进课程思政教学改革工作，制定了相应的政策和制度进行引导和鼓励，为全面开展课程思政建设创造了良好的条件。“微机原理与应用”课程是电子信息类专业学生的专业基础课。主要讲授微型计算机的基本组成、工作原理及接口技术。并通过课程的学习培养学生初步具备分析解决工程实际问题的能力。本课程是电子信息类专业学生的必修课程。在“微机原理与应用”课程教学大纲中确定了课程思政教学目标，详见表 1。表 1“微机原理与应用”课程思政育人目标整体目标:“微机原理与应用”是一门专业基础课，课程兼具原理性、实践性和思想性。除讲授课程本身的专业知识外，还应承担思想导向及育人功能，为学生思政教育提供重要平台和资源。课程可以教育帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观，可以教育培养学生人文社会科学素养和社会责任感及当代工匠精神。课程章节思政育人目标一、微型计算机基础知识二、8086/8088 系统结构培养学生民族自豪感和自尊心三、汇编语言与汇编程序当代工匠精神，激发学生对软件编程的喜爱、进行爱国主义思想教育四、存储器原理与接口五、微型计算机的输入输出六、中断和中断管理七、可编程接口芯片八、串行输入/输出接口1、渗透社会主义核心价值观;团队精神、职业素养2、合格职业素养、渗透尊师重道、德品先行3、培养学生对祖国深厚、神圣的情感、自主知识产权，国家安全九、STM32 单片机复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响2“微机原理与应用”课程思政元素“微机原理与应用”课程组经过多年的教学实践、逐渐积累，总结出了大量课程思政元素及典型事例。通过在讲授专业知识的同时，紧密结合所授知识内容，列举相关的思政元素，对学生进行专业思政教育。做到课程内容与思政教育自然结合、达到思政教育教学效果。2 1大国工匠思政元素汇编语言是面向机器的低级语言，汇编语言写出代码效率高，执行功能强。但编写的源程序非常冗长单调，程序出现问题不易查找。学生对汇编语言的学习积极性普遍不高，但汇编语言又是学生理解 CPU 工作机理和系统结构的必要内容。在讲授汇编语言部分时，会提及我国的一代天才程序员求伯君 3。他采用古老的 386 电脑和汇编语言编程，历时一年零四个月，克服了伤病等困难，编写代码长度达到122000 行，于1989 年9 月写出了中国第一个文字处理系统 WPS(Word Processing System)10，比微软的 office 办公软件提早了 2 年研发出来。他为国产软件的自主创新树立了光辉的榜样。通过这个事例既强调了汇编语言的重要性，同时也教育学生要刻苦学习、发扬工匠精神，为国产软件产业的发展而努力奋斗。2 2培养民族自豪感思政元素在讲授计算机发展历史时，我们除介绍微型计算机发展历史外，还特别介绍中国超级计算机的发展及辉煌成绩。超级计算机体现着一国在全球信息技术竞争中的强国地位，是支撑综合国力提升的国之重器4。在介绍计算机发展历程中，融入中国巨型机的光辉发展历程的介绍。从“银河”实现我国巨型机“零”的突破，到“天河”超级计算机多次排名世界超算榜首，多次问鼎世界超算之巅。四十多年来，我国科研人员继承和发扬“银河精神”，在中国科技发展之路上书写了一个又一个辉煌 2000 万亿次每秒的峰值计算能力，相当于5 万台个人计算机同时工作，为气象预报、工程设计、地震预测、航天技术等领域发展提供强大支撑，产生了巨大的实用效益5。通过中国超级计算机辉煌成就的介绍，使学生对个人计算机和超级计算机的发展史有深入了解，同时也激励学生的国家荣誉感和民族自豪感，为中华民族伟大复兴、中国梦而努力学习。2 3团队协作思政元素在总结微机系统软硬件、各部分协同配合、分工协作方面，引入团队协作的理念，教育学生树立团队协作的观念，自觉做好本职工作。微机系统中，各功能部件有各自的主要功能，如定时器主要产生定时和计数信号，中断管理器负责管理各中断源的申请与裁决，通信主要解决信息的传输与共享。各部分都有各自的主要功能特点，但都不能独立地完成一项完整的实际需求。如果把这些部件依据系统功能进行总体设计和任务分配，则会组成一个完整的、相互配合的微机系统。系统可以发挥每个部件的特长来完成总体任务。由此可以引申到如何践行社会主义核心价值观，在学习工作中体现爱国、敬业、诚信、友善的个人道德准则和团队精神、集体主义精神。一个组织中的各个成员都有各自的分工，但又需要互相合作、密切配合，才能实现个人的价值。同时依靠团队的集体智慧和力量，朝着共同的目标而努力奋斗，才能高效率地完成任务或实现目标。2 4节能环保思政元素在介绍 STM32 单片机在初始化编程时必须要首先使能对应接口时钟。STM32 单片机中采用了时钟门控技术，其目的是为了激活对应的接口电路。对于不使用的接口电路则不需要使能时钟，而让这一部分电路处于休眠状态。传统的单片机，如8051，由于没有采用时钟门控技术，则无论接口电路是否应用，都要工作并产生能耗。因此 STM32单片机较传统的单片机具有较高的能效。举此例59第 3 期毕胜，等:“微机原理与应用”课程思政建设实践子说明完成同样的硬件功能，采用低功耗元件可以起到节能的目的。同时计算机技术也可以应用于节能减排工作。在 2022 年结束的北京冬奥会上，张北柔性直流电网工程将张家口张北地区的风能、太阳能等生产的绿色电力输入北京并提供给冬奥场馆。场馆还利用冷热联供一体化设计，对制冷余热进行回收利用，能效可提升 30%40%。选用了二氧化碳跨临界直冷制冰系统，冰面温差控制在 0 5 摄氏度以内，碳排量接近于零6。目前节能减排工作已经成为我国经济社会发展的一项重要战略任务。培养学生成为社会主义建设者和接班人，必须在打好专业基础的同时，教育学生树立低碳环保的设计理念。在设计电子系统时，关注能耗、注重节能环保的理念。2 5民族精神思政元素在讲授微机通信部分时，会结合通信概念及当前通信技术发展介绍中国民族企业的优秀代表华为公司在 5G 通信方面的标志性成果。华为公司成立于 1987 年。到 2020 年末，总资产从建立之初的 2 万元发展为 12000 亿元，并在通信领域实现了多项世界第一。在技术标准制定方面:华为自主研发的 F OFDM 算法已经成为全球统一的 5G 的混合新波形技术标准。华为提出的 Polar Code(极化码)也成为了 5G 控制信道的编码方案7。专利数量持有量方面:华为持有 5947 族 5G 标准专利，全球占比201%，超过三星，排名第一 8。设备占有率方面:5G 设备包括基站设备和光通讯设备，华为是全球第一大设备供应商，基站设备全球市场占有率约 30%35%、光通讯设备全球市场占有率约 40%45%。在华为公司的引领下，我国目前真正做到了通信技术应用全球领先，这是我国在通信领域中一次具有划时代意义的超越。通过华为公司奋斗历程和所取的成绩及目前受美国等西方国家打压，遏制中国的崛起内容的介绍，激发学生的民族自豪感、自强不息、奋发向上的民族精神及将来报效祖国的信心和决心。2 6沟通合作思政元素在讲授 CPU 与外部设备进行数据传输方式时，从传输效率和传输可靠性两方面介绍各种传输方式的特点。无条件传输直接快速但不可靠，再到查询式传输解决了传输不可靠的问题，但带来传输效率低，占用机时长的问题，由此引出中断式传输和 DMA 传输方式。通过从 CPU 与外部设备数据传输从不可靠到可靠，从效率低到效率高的不断改进，引申到在实际工作过程中沟通的重要性，为保证工作能够有效的开展，必须要在事前进行充分沟通，在具备下一步工作条件时，再开展下一步的工作。但长时间的等待沟通结果会造成巨大的时间开销，因此既要强调沟通，又要讲究效率，不断地寻求更高效、更灵活的工作方式，才可以达到事半功倍的效果。3结语课程组多年来注重将每个思政元素紧密地结合专业知识内容，在讲授理论课程内容的同时注重融入思政元素，实现了专业知识和思政元素的有机融合，让思政元素与课程内容紧密联系，顺其自然地渗透到专业课程当中，达到春风化雨、润物无声的教学效果。经过多年的改革与实践，取得了较好的效果。从学生教学效果反馈情况来看，学生对这种融合了具体专业知识点和相关思政元素的课程教学方式非常喜爱。通过这些事例的介绍，既达到了教书育人的目的，也使抽象难懂微机原理变得形象生动。综上所述，对于课程思政教学改革，应该从课程知识内容入手，认真提炼其中蕴涵的思政哲理并选取恰当的思政元素。通过任课教师认真备课与课上讲解，可以达到专业知识传授、业务能力提升、育德能力培养三位并举的教学目的。参考文献 1 李琳，冯秀梅，吴青林“课程思政”引领，“光”耀学生未来 “光学”课程思政的探索与实践 J 高等教育研究学，2021，44(4):83 88 2 唐德海，李枭鹰，郭新伟“课程思政”三问:本质、界域和实践 J 现代教育管理，2020(10):52 58 3 芮成金 求伯君谢幕:一个时代的终结J 名人传记(财富人物)，2011(8):14 17 4 施泉江，刘文韬，韩雪“银河”“天河”:让五星红旗插上世界超算之巅 N 湖南日报，2019 08 09 5 翟万江 自主创新铸就超算“国之利器”新中国 70年超算领域的“超常发展”J 中国科技产业，2019(10):9 10 6 刘峣 张北的风点亮冬奥的灯 N 人民日报海外版，2021 11 25(9)7 孟繁进 迎风斗浪船直航J 老年教育(长者家园)，2019(3):26 27 8 格林汇 5G 与华为概念共振向上，释放了什么信号?EB/OL (2020 06 16)https:/cj sina com cn/articles/view/5115326071/130e5ae77020011kt6?from=finance69电气电子教学学报第 45 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