《嵌入式开发系统》课程思政建设研究与实践

许丹

（咸阳职业技术学院，陕西咸阳 712000）

1 课程思政内涵

2016年12月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，高校思想政治工作关系到培养什么样的人、 如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。指出要用好课堂教学这个主渠道，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[1]。 由此，揭开了全国高校课程思政建设和改革的新篇章。

2020年年初新冠肺炎疫情突然袭来，为克服困难、开创新局面，中共中央召开会议，明确列举了5G基站、 特高压输变电、 城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网七大领域的新基建具体重点内容。

在国家“新基建”大背景下，新型智慧城市的建设以智慧交通、 人工智能、 物联网等为主要依托，V2X（Vehicle to X)是未来智慧交通运输系统的关键技术，嵌入式人工智能技术在V2X 实现的道路上占据了重要地位。 《嵌入式开发系统》课程讲授智能产品的控制方法，主要学习处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O 端口、图形控制器、中断、定时器等，开发环境的掌握和应用程序的开发，培养学生的创新思维和创新实践能力，是高职院校电子信息工程技术专业必修课中的一门核心课程[2]。

2 课程目标与思政目标

为了满足市场需求，根据电子信息工程技术专业教学标准、人才培养方案、《嵌入式开发系统》课程标准，对接嵌入式软件开发工程师和嵌入式软件测试工程师职业岗位要求，专业课程需密切支撑专业人才培养的目标和能力要求。

在《嵌入式开发系统》课程教学过程中，以学生为主体，以职业能力培养为中心，以就业为导向，在学生熟练掌握嵌入式技术相关的理论和基本技能的基础上，重点体现德育目标，有效地融入课程思政元素，在传授新知识、新技术的同时，把立德树人作为人才培养的根本任务，贯彻“价值塑造、能力培养、知识传授”三位一体的育人理念。整个过程中，“价值塑造”是人才培养的首要任务[3]。 旨在培养学生的爱国情怀、民族自豪感，使学生对四个自信、工匠精神、创新精神、爱岗敬业、团结互助等方面有更加深刻的认识和理解，提高学生的职业道德；培养学生认真严谨的工作态度、一丝不苟的从业精神，实现与思想政治理论的同向同行，为社会培养德智体美劳全面发展的高素质高技能型人才，为中国特色社会主义事业培养合格的建设者和可靠的接班人。

具体德育目标有：

目标1： 通过嵌入式芯片的介绍，使学生具有“中国芯”意识，并进一步认识“中国制造2025”的根本目标，培养深厚的爱国情感和中华民族自豪感；

目标2：通过每一个任务的实施，要求学生对程序进行反复编写、修改、优化，使其具有质量意识、环保意识、安全意识、信息素养，培养爱岗敬业、耐心专注的劳动精神和一丝不苟的工匠精神；

目标3：在任务实施的过程中，通过真实情景、小组合作等方式，多样化的评价方式，集思广益，取长补短，使学生的集体意识、团队精神等得到提升；

目标4：通过互设故障、排错，培养学生独立分析、在挫折中前进探索精神和解决问题的能力。

3 课程思政的教学实施

2018年9月，习近平总书记在全国教育大会上明确提出，教育引导学生树立高远志向，历练敢于担当、不懈奋斗的精神，具有勇于奋斗的精神状态、乐观向上的人生态度，做到刚健有为、自强不息；教育引导学生培养综合能力，培养创新思维[4]。

近几年的新冠疫情让人猝不及防，人们居家足不出户，人和人不见面不交流，医用、生活物资配送成为最大难题，此时，无人配送机器人派上大用场。本课程在教学过程中，以嵌入式智能小车为载体，引入实际生活中的“药品配送机器人”典型工作案例。理论联系实际，引导学生关心国家大事，关注国家科技发展新动态、新技术，特别是与行业相关的“新基建”、智慧城市、智慧交通、“V2X”等发展领域，培养学生的爱国情怀、民族自豪感、社会责任感。 在任务实现过程中呐喊劳动教育口号，帮助学生树立劳动光荣、劳动伟大的价值观，引导学生崇尚劳动，尊重劳动，热爱劳动，培养学生爱岗敬业的劳动精神。在程序编写、故障排查等方面体现“大国工匠精神”。注重培养学生坚守专业精神、职业精神和工匠精神，努力顶起中国制造的脊梁。通过整个项目的实施，最终学生掌握了通过嵌入式技术控制智能小车的声光启动、自主巡航、智能领航等方法，具备了知识技能的综合应用能力，养成在工作过程中追求卓越、超越自我的创新精神及爱岗敬业的劳动态度[5]。

《嵌入式开发系统》课程由基础篇、提高篇两部分构成。其中，基础篇包含LED 控制设计与实现、跑马灯控制设计与实现、 数码管显示设计与实现等3个项目； 提高篇包括按键控制LED 设计与实现、定时器应用设计与实现、 串行通信设计与实现等3 个项目。 具体如表1 所示。

表1 《嵌入式开发系统》内容安排

3.1 芯片选型，节约资源，肯定自我价值

《嵌入式开发系统》课程主要学习通过嵌入式微处理器控制进行程序编写，控制硬件电路，实现所需功能。 该课程在设计过程中有一个重要步骤是元器件选型，也就是结合任务目标、资源利用、功能需求选择合适的芯片。

能够满足功能的芯片特别多，我们始终坚持资源的合理分配，以“按需分配”为原则。 在教学过程中，让学生先从功能最简单的芯片入手，深刻理解芯片的结构、原理、各引脚的功能以及可用之处，随后逐级加深，进行功能扩展，利用线上显现、课前课后加大学生学习的广度和深度，激发学习潜能。但是有些学生没有很好的规划，一味地追求功能强大一的芯片，这样做有一定的风险。 功能强大的芯片固然好，但是其引脚数量多，接口多，功能复杂，在程序调试时势必庞大而繁琐，处理不当便会造成功能失败，使学生产生挫败感；功能强大的芯片实现简单的功能，有种杀鸡用牛刀的感觉，造成资源的大量浪费，而且徒增设计工作量，只有物尽其用、合理规划、充分利用芯片功能，才能达到学习的精神程度[6]。 故在学习当中，我们会适时引导学生，适合自己的才是最好的，充分挖掘芯片的功能，节约资源，挖掘自身的优势，肯定自我价值，才是正确的人生观、价值观。

3.2 语音呐喊，激发热情，树立劳动精神

习近平总书记在全国教育大会上明确提出“要在学生中弘扬劳动精神，教育引导学生崇尚劳动、尊重劳动，懂得劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽的道理，长大后能够辛勤劳动、诚实劳动、创造性劳动”。 这对劳动教育提出了新的更高要求。

实际生活中，众多平凡岗位中“我劳动，我快乐”的劳动精神振奋人心，他们的动容面孔也深入人心。 但是，仍然有部分人的劳动意识淡薄，缺少奉献精神。 我们围绕这个主题，启用智能小车语音芯片，为劳动教育呐喊助威，唤醒我们当代大学生的劳动意识。 学生在实施的过程中，通过小组奋力合作，完成嵌入式芯片控制语音芯片，呐喊出自己对劳动教育的口号：“我劳动，我快乐”“劳动最光荣，劳动最伟大”“明劳动之理，通工匠之道”“奋发图强，立志报国”……做的过程中，他们热情高涨；验证结果时，他们欢呼雀跃。 通过不断钻研、刻苦勤奋的劳动过程，体现出来当代大学生的人文精神，代表着当代大学生的人生观、价值取向、职业道德。 在今后的学习工作中，能够与时俱进、开拓创新的精神风貌。

3.3 智能领航，展现未来美好画卷

20 世纪末，随着社会经济和科技的快速发展，城市化水平越来越高，机动车保有量迅速增加。交通拥挤、交通事故救援、交通管理、环境污染、能源短缺等问题已经成为世界各国面临的共同难题。

近些年来，人工智能的人机交互部分愈加丰富和智能，从图形交互发展到可视化技术，再发展到语音识别、自然语言理解、图像和视频的识别、虚拟现实等，这些交互技术催生了机器人、人工智能等的发展。 在未来世界里，无人驾驶是必然趋势。 V2X（Vehicle to X) 是未来智能交通运输系统的关键技术。 它使得车与车、车与基站、基站与基站之间能够通信，从而获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息，从而提高驾驶安全性，减少拥堵，提高交通效率，提供车载娱乐信息等。该课程借助全国职业院校技能大赛“嵌入式技术应用开发” 大赛平台，将赛项的部分内容引入到课程教学中，并在学期末进行“智能领航”的竞赛活动，实现智能小车完成规定的赛道任务。 通过竞赛，充分展示学生积极向上、奋发进取的精神风貌和思政教育改革的成果。在锻炼学生综合能力的同时，还培养出一批会知识、懂技术、知前沿的嵌入式技术技能人才，促进学生全面掌握行业企业对高素质嵌入式技术技能人才培养需求及相关职业岗位的技能要求，不断提高自身的专业水平和与实践能力，实现以赛促教、以赛促学、以赛促改、以赛促建。

4 结语

《嵌入式开发系统》是一门软件和硬件相结合的专业核心课程，涉及的内容抽象、广泛。 在授课过程中，我们适时有效地引入思政元素，在培养学生掌握知识、 掌握技术的同时，帮助学生树立正确的人生观、价值观，激发学生的爱国情怀，培养学生的大国工匠精神，会用科学高效的方法处理学习中遇到的问题，处理自己人生中的问题，这样潜移默化的教育方式让学生更容易接受，达到教书育人、立德树人的目的。