校外优秀课程思政案例分享（第2期）

单片机原理与应用

点一盏灯，照亮人生

为推进学院课程思政建设，拓宽教师育人视野，思政小组定期分享校外高校优秀课程思政案例。本期推送沈阳理工大学《单片机原理与应用》课程思政实践成果，该课程为第二批国家级一流本科课程、辽宁省课程思政示范课程、辽宁省本科精品资源共享课，课程负责人张东阳老师曾获辽宁省本科教学名师、辽宁省课程思政教学名师等荣誉称号，在2026年辽宁省高校教师教学创新大赛（第六届）中荣获课程思政赛道特等奖。课程构建“能力驱动课程教学模式”，将价值塑造、知识传授、能力培养三维融合，探索专业课与思政元素深度融合路径，为同类课程提供可借鉴思路。

一、课程基本情况

课程名称：单片机原理与应用

授课对象：本科二年级学生

课程性质：学科教育课，必修

课程简介：本课程是探测制导与控制技术等专业主干课，讲授MCS-51单片机结构原理及应用系统设计方法，融入兵工精神课程思政，采用能力驱动教学模式，培养学生软硬件设计与工程实践能力。

二、典型思政案例实践

（一）案例名称

点一盏灯，照亮人生

（二）案例教学目标

知识目标：了解“用单片机点一盏灯 ”的单片机应用系统软硬件结构和工作原理，掌握其应用系统设计的基本方法。

能力目标：能够应用 Proteus、Keil C、SparkStudio 等多种工具对“用单片机点一盏灯 ”的单片机应用系统进行仿真设计、实物设计和创新设计，具备独立解决复杂工程问题的能力。

价值目标：激发同学们的单片机学习兴趣和单片机应用系统设计兴趣，树立强烈的自信心和成就感，想学、爱学、会学，同时深入剖析“卡脖子”技术，有机融入华为海思、龙芯、北斗等创新案例和人物榜样，践行自主可控理念，系统培养创新自信，筑牢科技报国使命担当。

（三）案例教学实施过程

1.课情学情分析

单片机作为智能系统的底层技术，广泛应用于消费电子、汽车电子、工业控制、智能智造等领域，相关产业在国家战略与政策中占据重要地位，急需大批高质量的应用型人才。但目前存在的主要问题是：企业招工难，学生就业难。单片机课程作为众多专业的基础课程和核心课程，也成为打通校企人才需求瓶颈的“关键 ”课程！

开始大多学生都想学好单片机，在未来成就一番大事业，但由于这门课程涉及太多的知识与技术，不好学，不好教，听不懂，学不会，大部分学生不会学，不想学，学生的系统设计能力明显不足，厌学弃学现象严重，甚至畏惧情绪向低年级传递，形成恶性循环。

2.教学理念创新设计

本课程以学生为中心，基于新工科特色和行业前沿技术创新设计课程，通过思政引领、能力驱动、工具先行、虚实结合、产学协同等手段，对教学目标、教学内容、教学方式方法、教学资源、教学环境、教学实践、考核评价等进行全方位创新设计。

图 1 教学内容方式方法创新设计

本课程设计30 多项课内课外单片机应用系统设计案例和创新设计项目（如图1所示），打造20多项课程思政案例（如图2所示），进而创建高效的能力驱动课程教学模式，把知识学习、能力培养和价值塑造有机地结合起来，快速培养一批又一批高质量单片机应用型人才，力求造福一代又一代年轻学子。

图 2 课程思政创新设计

3.教学内容重构

本课程结合学科发展、产业需求、前沿技术和学生认知规律，优化知识结构，更新案例工具，构建“基础原理→现代技术→综合应用”由浅入深、虚实结合的递进式课程体系（从GPIO到通信的基本原理、Proteus虚拟仿真、AIapp-ISP-vxx实物设计，以及HiSpark Studio星闪前沿技术综合应用等），同时通过“基础夯实→技术深化→综合创新”梯度设计兼顾不同层次学生学习需求，把差异化培养和个性化培养有机结合起来。

4.教学环境创新设计

本课程以教师主导，以学生主体，学生全程带电脑上课，课内课外全程实操，课堂教学实景如图3 所示，通过“学-做-拓展-实训-竞赛 ”等一系列能力驱动，把本课程打造成为高效课程、实践课程、创新课程，本课程先后被评为省一流课程和国家一流课程。

图 3 单片机原理与应用课堂教学实景

5.教学资源创新设计

本课程倾心打造一系列便于自主学习的优质资源，包括课程、教材、实训平台、知识图谱、案例库、项目库、教学团队、教案、PPT课件和线上资源等，课程建设相关教学资源及其获奖情况如图4所示，其中线上资源已在国家智慧高等教育等九大平台上线运行，助力学习者快速进步。

图 4 课程建设相关教学资源及其获奖情况

6.教学模式创新设计

本课程经过 10 多年深入创新实践，成功创建能力驱动课程教学模式，较好地解决了困扰高等教育多年的课程教学质量问题和人才培养质量问题，较好完成吴岩副部长要求（2023 全国高教处长会议讲话：高等教育要主动变革教学模式，从“教书 ”转向“育人 ”，从“知识传授 ”转向“ 能力培养 ”，打造适应未来的中国教育新范式）。

多年创新实践成效证明：该模式高效、实用，易复制、易推广，几乎可以适用于高等教育每一门实践类课程，让每一个老师想教、爱教、会教，让每一个学生想学、爱学、会学，让每一门课程都能守好一段渠、种好责任田，与思政课程同向同行，深入落实习近平总书记重要讲话精神。

课程建设成果已在全国 100 多所高校多个专业多门课程推广应用，赢得教育教学专家和师生普遍好评，已使数千名教师和数十万名学生受益。

7.“ 点一盏灯，照亮人生 ”案例设计

（1）案例设计背景分析

针对这门课程涉及太多的知识与技术，不好学，不好教，听不懂，学不会，大部分学生不会学，不想学，系统设计能力明显不足，厌学弃学现象严重，甚至畏惧情绪向低年级传递，形成恶性循环等问题，因此，必须在学生“零基础”的情况下，设计“点一盏灯，照亮人生”案例，把理论教学与实践教学有机地结合起来，激发他们的学习兴趣和学习激情，使他们想学、爱学、会学，真正通过“点一盏灯”，照亮他们今后的人生。

（2）首度课程思政引领

作为一门打通校企人才需求瓶颈的“关键”课程，同时又是一门非常难学的课程，如何使他们想学、爱学、会学，通过课程思政引领激发他们的学习兴趣和学习激情，非常重要！本课程首先通过课程思政“单片机与人工智能和第四次工业革命”，让同学们清楚地了解单片机课程的重要程度，清楚地知道为什么学。

（3）用工具先行手段激发学习兴趣和学习激情

在同学们“零基础”的情况下，首先让同学们安装Proteus、Keil C两个单片机应用系统仿真设计开发工具，并且能够应用两个开发工具对教材上现有的“用单片机点亮一盏灯”的原理图和程序，进行编辑、编译、仿真、调试，如图5 所示，掌握高效的应用类课程学习方法。让同学们在“零基础”的情况下，能够用单片机“点亮一盏灯”，激发他们的学习兴趣和学习激情。

图 5 用单片机点亮一盏灯

的原理图和仿真调试图

（4）课堂项目设计拓展

在同学们完成“用单片机点亮一盏灯”项目后，安排拓展项目“用单片机点亮两盏灯”，并对原理图、程序等进行修改完善，并进行编辑、编译、仿真、调试，进一步掌握高效的应用类课程学习方法，进一步激发他们的学习兴趣和学习激情。

（5）加强课程思政引领

本课程结合产业需求和行业前沿技术，通过课程思政“华为——大国重器，挺起中华民族科技的脊梁”，深入剖析“卡脖子”技术，有机融入华为海思创新案例和人物榜样，践行自主可控理念，系统培养创新自信，筑牢科技报国使命担当，随后应用华为海思提供的HiSpark Studio综合应用开发平台，进行“用单片机点亮一盏灯”的实物设计，如图6所示，再度激发他们的学习兴趣和学习激情，切实提高同学们的实物设计和创新设计能力。

图 6 华为海思HiSpark Studio 

综合应用开发平台

（6）课程思政融入项目设计

在同学们能够用单片机“ 点亮一盏灯 ”，学生兴趣和学习激情大幅激发的情况下，安排课程思政“ 能力成就自信，自信成就卓越人生 ”，明确阐述能力、自信、成功三者之间的辩证关系，进一步激发学生兴趣和学习激情，让同学们掌握高效的工具先行学习方法，把“ 能力培养 ”作为自己的首要任务，对未来充满无限信心。

（7）课外设计项目安排

最后，安排课外设计项目“用单片机点亮三盏灯并交替闪烁”，让同学们进一步熟练掌握Proteus、Keil C、SparkStudio等多种工具，对“用单片机点一盏灯”的单片机应用系统进行仿真设计、实物设计和创新设计，切实提高同学们的仿真设计、实物设计和创新设计能力。

三、案例启示

本案例为工科课程思政提供可行范式：一是工具先行、降低门槛，以“点亮一盏灯”激发学习自信；二是紧跟前沿、直面“卡脖子”，在技术实践中厚植科技报国情怀；三是能力驱动、价值重塑，实现技能习得与价值引领同频共振。