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《單片機原理及應(yīng)用》課程標(biāo)準(zhǔn) 一、課程信息 課程代碼 課程性質(zhì) 專業(yè)課 總學(xué)時 60 適用專業(yè) 電氣自動化、機電一體化等 總學(xué)分 3 先修課程 《C語言編程》、《電工電子》 制定時間 2016.6 后續(xù)課程 《單片機實訓(xùn)》 審核部門 制定人及單位 學(xué)校 許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院 張芝雨 審核人 企業(yè) 許昌中意電氣有限公司 張海濤 審核時間 二、課程性質(zhì) 《單片機原理及應(yīng)用》是電氣自動化專業(yè)、機電一體化專業(yè)的專業(yè)核心課程。 三、課程目標(biāo) （一）能力目標(biāo) 1、能正確繪制電路原理圖，正確編譯出軟件程序，并仿真出最終的結(jié)果。 2、能按照要求進(jìn)行單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計、仿真、運行、調(diào)試。 表1 能力目標(biāo)1《能力解析表》 能力目標(biāo) 能正確繪制電路原理圖，正確編譯出軟件程序，并仿真出最終的結(jié)果。 編號 1 具體描述 通過學(xué)習(xí)掌握單片機控制系統(tǒng)的相關(guān)知識，掌握單片機仿真的方法， 能夠在實訓(xùn)室進(jìn)行仿真、調(diào)試。 步驟 1．使用PROTEUS仿真軟件繪制出電路原理圖 2．使用KEIL C51仿真軟件編譯出程序 3．聯(lián)調(diào)，仿真出最終結(jié)果 工具與設(shè)備 1．單片機實訓(xùn)室 2．仿真軟件 3．單片機實驗箱 知識基礎(chǔ) 1．單片機控制系統(tǒng)的相關(guān)知識 2．仿真軟件的使用方法 3．C語言編程技術(shù) 態(tài)度、素質(zhì) 1．通過理論實踐一體化課堂學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得較強的實踐動手能力 2．在項目教學(xué)過程中，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊合作能力、專業(yè)技術(shù)交流的表達(dá)能力 3．培養(yǎng)信息獲取能力，養(yǎng)成良好職業(yè)行為習(xí)慣 考核標(biāo)準(zhǔn) 1．正確使用仿真軟件 2．正確聯(lián)調(diào)，仿真出最終結(jié)果 表2 能力目標(biāo)2《能力解析表》 能力目標(biāo) 能按照要求進(jìn)行單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計、仿真、運行、調(diào)試。 編號 2 具體描述 掌握單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，能夠根據(jù)項目要求，正確繪制出電路原理圖，編譯出軟件程序，調(diào)試、仿真出最終結(jié)果。 步驟 1．根據(jù)掌握的單片機控制系統(tǒng)的相關(guān)知識，繪制出電路原理圖 2．根據(jù)C語言程序編程相關(guān)知識，編寫出軟件程序 3．聯(lián)調(diào)，仿真出最終的結(jié)果 工具與設(shè)備 1．單片機實訓(xùn)室 2．仿真軟件 3．單片機實驗箱 知識基礎(chǔ) 1．單片機控制系統(tǒng)的相關(guān)知識 2．仿真軟件的使用方法 3．C語言編程技術(shù) 態(tài)度、素質(zhì) 1．負(fù)責(zé)任的態(tài)度 2．具備專業(yè)技術(shù)交流的表達(dá)能力 3．守規(guī)則，養(yǎng)成良好職業(yè)行為習(xí)慣 考核標(biāo)準(zhǔn) 1．正確使用單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法 2．正確仿真出最終結(jié)果 （二）知識目標(biāo) 1. 通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握單片機的結(jié)構(gòu)、基本工作原理； 2. 熟悉單片機控制的分析調(diào)試設(shè)計方法，能夠設(shè)計出簡易的單片機控制系統(tǒng)。 （三）素質(zhì)目標(biāo) 1. 培養(yǎng)具備團(tuán)體協(xié)作的素質(zhì) 2. 培養(yǎng)具備良好的職業(yè)道德 四、課程聯(lián)系 （一）與先修課程的聯(lián)系 《C語言編程》：單片機軟件編程部分是使用C語言進(jìn)行編程的。 《電工電子》：單片機硬件部分要利用電工電子的基礎(chǔ)知識進(jìn)行分析。 （二）與后續(xù)課程的聯(lián)系 《單片機實訓(xùn)》：根據(jù)項目要求，利用單片機的軟硬件知識制作出實物。 五、課程內(nèi)容與教學(xué)要求 根據(jù)課程目標(biāo)確定本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容包括：LED單燈閃爍、流水燈設(shè)計、交通燈設(shè)計、按鍵識別設(shè)計、簡易數(shù)字電子時鐘設(shè)計、單片機串行通信設(shè)計、簡易電壓表設(shè)計、建議函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計、點陣LED設(shè)計。知識體系結(jié)構(gòu)如下表： 表3《單片機原理及應(yīng)用》內(nèi)容及要求 序號 模塊名稱 主要內(nèi)容 目標(biāo)與要求 建議學(xué)時 1 LED單燈閃爍 單片機的基礎(chǔ)知識 1、了解單片機的工作過程及原理；2、掌握編譯軟件PROTEUS的使用方法 8 2 流水燈設(shè)計 單片機的基礎(chǔ)知識 1、掌握C語言編程的基礎(chǔ)知識；2、掌握仿真軟件KEIL C51的使用方法 8 3 交通燈設(shè)計 根據(jù)項目具體要求設(shè)計出相應(yīng)交通燈 1、掌握單片機控制系統(tǒng)設(shè)計方法；2、掌握兩個仿真軟件聯(lián)調(diào)的方法，仿真出項目效果 4 4 按鍵識別的設(shè)計 中斷系統(tǒng) 1、掌握中斷系統(tǒng)的相關(guān)知識；2、仿真出項目效果 8 5 簡易數(shù)字電子時鐘設(shè)計 定時/計數(shù)器 1、掌握定時計數(shù)器的相關(guān)知識；2、仿真出項目效果 8 6 單片機串行通信設(shè)計 串行通信 1、掌握串行通信的相關(guān)知識；2、仿真出項目效果 4 7 簡易電壓表設(shè)計 根據(jù)項目具體要求設(shè)計出相應(yīng)電壓表 1、掌握三大功能的綜合知識；2、仿真出項目效果 4 8 簡易函數(shù)信號發(fā)生器 根據(jù)項目具體要求設(shè)計出相應(yīng)函數(shù)信號發(fā)生器 1、掌握三大功能的綜合知識；2、仿真出項目效果 4 9 點陣LED顯示設(shè)計 根據(jù)項目具體要求設(shè)計出相應(yīng)點陣顯示 1、掌握點陣顯示器的相關(guān)知識；2、仿真出項目效果 4 10 智能小車設(shè)計 根據(jù)項目具體要求設(shè)計出相應(yīng)的智能小車 1、能運用三大功能的綜合知識進(jìn)行單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計；2、仿真出項目效果 8 合計學(xué)時 60 六、課程實施 （一）教學(xué)方法建議 根據(jù)本課程的教學(xué)目標(biāo)要求和課程特點以及有關(guān)學(xué)情，選擇適合于本課程的最優(yōu)化教學(xué)法。綜合考慮教學(xué)效果和教學(xué)可操作性等因素，本課程選用項目驅(qū)動教學(xué)法、分組討論教學(xué)法。 項目驅(qū)動教學(xué)法是: 根據(jù)本課程的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)，將本課程分為十個項目，每個項目有相應(yīng)的小任務(wù)，在任務(wù)驅(qū)動下激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，從而提高教學(xué)效果。 分組討論教學(xué)法: 針對每個項目任務(wù)，進(jìn)行分工合作并最終完成，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。 （二）師資條件要求 本課程師資條件需滿足“雙師結(jié)構(gòu)”教學(xué)團(tuán)隊的基本要求，校內(nèi)專任教師具備：1、專業(yè)的大學(xué)教師資格證；2、相關(guān)企業(yè)工作經(jīng)歷5年以上（包括頂崗實習(xí)）；3、取得高級電工技師、電氣工程師等相關(guān)職業(yè)資格并具備相應(yīng)知識結(jié)構(gòu)。校外兼職教師具備：1、相關(guān)行業(yè)企業(yè)相應(yīng)工作崗位十年以上；2、取得高級工程師等職業(yè)資格并具備相應(yīng)知識結(jié)構(gòu)。 （三）教學(xué)條件基本要求 1、校內(nèi)專業(yè)實訓(xùn)室：配備學(xué)生電腦人手一臺，配套單片機實驗箱人手一個，配套仿真軟件兩個，多媒體教學(xué)設(shè)備一套。2、校外實訓(xùn)基地：有專業(yè)的生產(chǎn)線，有單片機項目設(shè)計資源。 （四）教學(xué)資源基本要求 1. 教材選用與編寫原則 選用國家重點出版社的規(guī)劃教材，內(nèi)容是采用項目驅(qū)動的方法編寫。 2. 推薦教材與參考書籍 《單片機應(yīng)用技術(shù)》，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，高松、杜德銀主編，出版時間2014年8月。 3. 信息化教學(xué)資源建設(shè) 具備成熟的多媒體課件和仿真軟件。 七、考核與評價 本課程采用過程考核和實操考試結(jié)合的方式，考核內(nèi)容與重點主要是針對學(xué)期中的十個項目，每個項目在做成后都有一個成績作為過程考核依據(jù)，期末對這十個項目進(jìn)行綜合的實操考試評價，最終成績由過程考核成績和實操考試成績組成，各占50%。 八、教學(xué)實施建議 1．課程模式建議 本課程應(yīng)重視學(xué)生在校學(xué)習(xí)與實際工作的一致性，有針對性地采取工學(xué)交替、任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向、課堂與實習(xí)地點一體化等行動導(dǎo)向的教學(xué)模式。 2．教學(xué)建議 本課程應(yīng)重點講解單片機的使用方法及單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法；在講解單片機時，應(yīng)重點介紹單片機的使用而不是制造；校內(nèi)實訓(xùn)時，應(yīng)以單片機控制系統(tǒng)設(shè)計為重點。 3．教學(xué)方法與教學(xué)手段 本課程根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生特點，靈活運用項目驅(qū)動、分組討論、啟發(fā)引導(dǎo)等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂于實踐，提高教學(xué)效果。教學(xué)組織形式應(yīng)多樣化，盡量利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段。