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《單片機(jī)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(shí) 60 適用專業(yè) 電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化等 總學(xué)分 3 先修課程 《C語(yǔ)言編程》、《電工電子》 制定時(shí)間 2016.6 后續(xù)課程 《單片機(jī)實(shí)訓(xùn)》 審核部門(mén) 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(shí)間 二、課程性質(zhì) 《單片機(jī)原理及應(yīng)用》是電氣自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)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(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真、運(yùn)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(hào) 1 具體描述 通過(guò)學(xué)習(xí)掌握單片機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，掌握單片機(jī)仿真的方法， 能夠在實(shí)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(jī)實(shí)訓(xùn)室 2．仿真軟件 3．單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱 知識(shí)基礎(chǔ) 1．單片機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí) 2．仿真軟件的使用方法 3．C語(yǔ)言編程技術(shù) 態(tài)度、素質(zhì) 1．通過(guò)理論實(shí)踐一體化課堂學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力 2．在項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)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(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真、運(yùn)行、調(diào)試。 編號(hào) 2 具體描述 掌握單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，能夠根據(jù)項(xiàng)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(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，繪制出電路原理圖 2．根據(jù)C語(yǔ)言程序編程相關(guān)知識(shí)，編寫(xiě)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(jī)實(shí)訓(xùn)室 2．仿真軟件 3．單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱 知識(shí)基礎(chǔ) 1．單片機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí) 2．仿真軟件的使用方法 3．C語(yǔ)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(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 2．正確仿真出最終結(jié)果 （二）知識(shí)目標(biāo) 1. 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、基本工作原理； 2. 熟悉單片機(jī)控制的分析調(diào)試設(shè)計(jì)方法，能夠設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)易的單片機(jī)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(yǔ)言編程》：?jiǎn)纹瑱C(jī)軟件編程部分是使用C語(yǔ)言進(jìn)行編程的。 《電工電子》：?jiǎn)纹瑱C(jī)硬件部分要利用電工電子的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行分析。 （二）與后續(xù)課程的聯(lián)系 《單片機(jī)實(shí)訓(xùn)》：根據(jù)項(xiàng)目要求，利用單片機(jī)的軟硬件知識(shí)制作出實(shí)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(jì)、交通燈設(shè)計(jì)、按鍵識(shí)別設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)易數(shù)字電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)、單片機(jī)串行通信設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)易電壓表設(shè)計(jì)、建議函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)、點(diǎn)陣LED設(shè)計(jì)。知識(shí)體系結(jié)構(gòu)如下表： 表3《單片機(jī)原理及應(yīng)用》內(nèi)容及要求 序號(hào) 模塊名稱 主要內(nèi)容 目標(biāo)與要求 建議學(xué)時(shí) 1 LED單燈閃爍 單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí) 1、了解單片機(jī)的工作過(guò)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(jì) 單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí) 1、掌握C語(yǔ)言編程的基礎(chǔ)知識(shí)；2、掌握仿真軟件KEIL C51的使用方法 8 3 交通燈設(shè)計(jì) 根據(jù)項(xiàng)目具體要求設(shè)計(jì)出相應(yīng)交通燈 1、掌握單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法；2、掌握兩個(gè)仿真軟件聯(lián)調(diào)的方法，仿真出項(xiàng)目效果 4 4 按鍵識(shí)別的設(shè)計(jì) 中斷系統(tǒng) 1、掌握中斷系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)；2、仿真出項(xiàng)目效果 8 5 簡(jiǎn)易數(shù)字電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 1、掌握定時(shí)計(jì)數(shù)器的相關(guān)知識(shí)；2、仿真出項(xiàng)目效果 8 6 單片機(jī)串行通信設(shè)計(jì) 串行通信 1、掌握串行通信的相關(guān)知識(shí)；2、仿真出項(xiàng)目效果 4 7 簡(jiǎn)易電壓表設(shè)計(jì) 根據(jù)項(xiàng)目具體要求設(shè)計(jì)出相應(yīng)電壓表 1、掌握三大功能的綜合知識(shí)；2、仿真出項(xiàng)目效果 4 8 簡(jiǎn)易函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 根據(jù)項(xiàng)目具體要求設(shè)計(jì)出相應(yīng)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 1、掌握三大功能的綜合知識(shí)；2、仿真出項(xiàng)目效果 4 9 點(diǎn)陣LED顯示設(shè)計(jì) 根據(jù)項(xiàng)目具體要求設(shè)計(jì)出相應(yīng)點(diǎn)陣顯示 1、掌握點(diǎn)陣顯示器的相關(guān)知識(shí)；2、仿真出項(xiàng)目效果 4 10 智能小車設(shè)計(jì) 根據(jù)項(xiàng)目具體要求設(shè)計(jì)出相應(yīng)的智能小車 1、能運(yùn)用三大功能的綜合知識(shí)進(jìn)行單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；2、仿真出項(xiàng)目效果 8 合計(jì)學(xué)時(shí) 60 六、課程實(shí)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(diǎn)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(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、分組討論教學(xué)法。 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)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(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目有相應(yīng)的小任務(wù)，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)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(duì)每個(gè)項(xiàng)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(duì)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(shí)習(xí)）；3、取得高級(jí)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(shí)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(jí)工程師等職業(yè)資格并具備相應(yīng)知識(shí)結(jié)構(gòu)。 （三）教學(xué)條件基本要求 1、校內(nèi)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室：配備學(xué)生電腦人手一臺(tái)，配套單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱人手一個(gè)，配套仿真軟件兩個(gè)，多媒體教學(xué)設(shè)備一套。2、校外實(shí)訓(xùn)基地：有專業(yè)的生產(chǎn)線，有單片機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)資源。 （四）教學(xué)資源基本要求 1. 教材選用與編寫(xiě)原則 選用國(guó)家重點(diǎn)出版社的規(guī)劃教材，內(nèi)容是采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方法編寫(xiě)。 2. 推薦教材與參考書(shū)籍 《單片機(jī)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(shí)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(píng)價(jià) 本課程采用過(guò)程考核和實(shí)操考試結(jié)合的方式，考核內(nèi)容與重點(diǎn)主要是針對(duì)學(xué)期中的十個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目在做成后都有一個(gè)成績(jī)作為過(guò)程考核依據(jù)，期末對(duì)這十個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行綜合的實(shí)操考試評(píng)價(jià)，最終成績(jī)由過(guò)程考核成績(jī)和實(shí)操考試成績(jī)組成，各占50%。 八、教學(xué)實(shí)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(shí)際工作的一致性，有針對(duì)性地采取工學(xué)交替、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向、課堂與實(shí)習(xí)地點(diǎn)一體化等行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)模式。 2．教學(xué)建議 本課程應(yīng)重點(diǎn)講解單片機(jī)的使用方法及單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法；在講解單片機(jī)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)介紹單片機(jī)的使用而不是制造；校內(nèi)實(shí)訓(xùn)時(shí)，應(yīng)以單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為重點(diǎn)。 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(diǎn)，靈活運(yùn)用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、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(lè)于實(shí)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。