重庆科创职业学院智能小车开发与调试课程标准.doc

智能小车开发与调试课程标准课程名称：智能小车开发与调试课程代码：5020104课程类型：实践性教学学分：4计划学时：64实践课时比例：100%主要授课方式：集中实训考核方式：考查适用专业：应用电子技术先修课程：电路分析及应用、单片机原理及应用1. 概述智能小车开发与调试是为培养8051单片机开发与应用人才而开设的。是基于理论学习之上、旨在锻炼学生实际应用能力培养学生的设计兴趣逐步深入最后达到学生能参与或独立设计开发单片机相关产品的教学目的。它是使学生掌握单片机硬件设计和软件设计的相关知识单片机系统的组成和开发方法以及单片机应用系统调试、测试与维护技术并在学习实践的基础上了解基于单片机控制的电子产品生产工艺和管理方法培养学生的设计兴趣逐步深入最后达到学生能参与或独立设计开发单片机相关产品的教学目的。同时也为适应经济现代化社会信息化的时代要求主要为从事嵌入式系统生产第一线的技术和管理工作以及进一步提高科学技术水平打下坚实的基础。本课程通过产品设计与装接，培养学生的创新意识、质量意识、竞争意识，养成良好的职业道德和人格品质，提升电子产品的设计与装接能力。通过本学习领域的技能培养，使学生掌握单片机、传感器、智能仪器的基本理论知识，熟悉智能电子技术从业人员相关岗位的工作流程，初步具备智能电子产品的设计与装接能力。1.1课程的性质 智能小车开发与调试课程是我院电子信息工程技术、电气自动化技术、应用电子技术、自动化生产设备及应用专业的专业核心课程。是为从事机电产品、电子产品的研发企业培养单片机产品开发助理工程师及为从事单片机产品销售公司培养单片机销售助理工程师岗位所需要的技能、知识和职业素质。 1.2课程设计理念本课程的设计理念是以学生的职业能力为中心，以职业活动为导向，突出能力目标，以学生为主体，以项目任务作为载体进行能力的训练。在教学的实施过程中，打破传统的“按部就班”的教学模式，采用基于工作过程的教学模式，整合工作任务中涉及的专业知识与技能，以真实的产品为项目载体来开展教学，彻底改变了教与学的行为，让学生真正感受到日常实验与实际产品开发的区别，并体验社会对单片机工程师的要求。通过各项任务模拟，进一步加强学生职业意识，提升职业素养。1.3课程开发思路落实“强化实践、重在应用” ，着重“职业能力”培养的指导思想，打破传统课程模式，实现理论和实践教学的有机融合，构建以工作任务为中心、以项目教学为主体的高职课程模式。积极与自动化行业合作开发课程，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，参照职业资格标准，改革课程体系和教学内容。建立突出职业能力培养的课程标准，规范课程教学的基本要求，提高课程教学质量。 以自动化行业对生产过程自动化职业技能需求为导向进行课程设置，采用项目教学法进行课程教学，项目完成过程就是教学过程，就是厂内自动化技术人员工作过程的基本内容。构建新的实践化课程体系，确保教学内容的合理性、实用性、先进性和可实施性。本课程项目教学全部在实训室进行，学生在实践过程中学习知识，训练技能，掌握技术。（1）项目教学法。打破传统的课程实验、课程设计模式，按能力目标将课程分成几个相对独立的学习项目，每个项目实战演练后均是一个完整的单片应用技术实际工作过程，使课程教学真正体现实践性、应用性。 （2）理论与实践交融。利用实践教学加深对理论知识的理解，在实践中学习技术,掌握技能。 （3）加强真实性的现场教学。在制作作品中，使学生感到了学习的真实性、现场性，拉近学生学习内容与今后实际工作的距离。 （4）精心设计各项目教学内容。后一项目充分利用前一项目的知识与成果，温故知新，循序渐近。 （5)智能小车实训则采用工程开发型教学，把以生产过程为导向的“教、学、做”有效地融为一体。2.课程目标智能小车实训,是基于理论学习之上、旨在锻炼学生实际应用能力培养学生的设计兴趣逐步深入最后达到学生能参与或独立设计开发单片机相关产品的教学目的。通过本课程的学习，使学生具有单片机系统编程和设计的知识与技能，具备较高的职业素质，具有调试单片机系统程序和设计最小单片机系统的能力，能解决程序调试和系统设计中遇到的问题。21知识目标(1)掌握单片机内部资源的规划方法.(2)掌握单片机系统中的基本技术概念，并在设计项目中灵活运用。(3)掌握程序设计过程中解决常见问题的程序算法。(4)掌握单片机产品的调试、测试的方法。(5)掌握单片机产品设计过程中的成本控制方法。22素质目标(1)培养良好的劳动纪律观念。(2)养成正确的仪器设备使用习惯。(3)培养认真做事，细心做事的态度。(4)培养团队协作意识。(5)培养表述、回答等语言表达能力。23能力目标(1)根据设计任务进行单片机造型的能力。(2)根据项目设计要求，进行单元电路的设计能力。(3)能对设计的任务进行软件程序功能划分。(4)能用单片机产品开发工具进行软件编程、调试及软硬件联调的能力。(5)能熟练使用常用的工具和电子仪器，完成项目产品的参数、性能的测试。3.课程内容和要求根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，说明学生应获得的知识、技能与态度。序号学习情境工作任务知识要求技能要求课内学时分配1显示系统多功能彩灯控制器的设计1. 单片机最小系统设计；2. 单片机IO口控制；3. C语言指令。1. 掌握最小系统设计。2. 掌握C语言的编程技巧。10数字式电子秒表的设计1. 单片机定时器；2. 单片机中断；3. 数码管的控制。1. 掌握单片机定时器编程技巧；2. 掌握单片机中断设计；3. 3、掌握数码管的控制，硬件设计等。10交通灯控制器的设计1. 单片机定时器；2. 单片机中断；3. 数码管的控制；4. 3、单片机C语言程序结构。1. 掌握单片机定时器编程技巧；2. 学会单片机中断应用；3. 掌握单片机C语言程序结构。82电机控制系统直流电机控制模块1. 电机正转、反转、停转控制；2. 直流电机工作原理；3. C语言指令。1. 学会单片机语言的基本编程方法；2. 掌握直流伺服电机的基本基本工作原理和控制方法；3. 3、利用单片机软件延时方法产生各种伺服电机控制信号。63传感器系统寻迹模块1. 红外对管的工作原理；2. 红外导航程序设计。1. 掌握红外对管工作原理；2. 掌握单片机与传感器接口电路设计。6测距模块1. 超生波测距工作原理；2. 超生波测距程序设计。1. 掌握超声波传感器基本原理；2. 掌握超声波距离检测模块程序设计；3. 能利用PROTEUS软件进行仿真调试。84遥控系统红外遥控模块1. 红外传感器工作原理；2. 多传感器融合程序实现手段；1. 掌握红外传感器工作原理；2. 学会多传感器融合程序实现手段；3. 整机调试；4. 故障分析与排除方法。105整机调试整机调试1. 整机调试；2. 故障分析与排除方法；3. 程序优化。1. 学会整机调试；2. 掌握故障分析与排除方法；3. 总结程序优化方法、技巧。4机动2总计64 4.课程实施和建议4.1课程的重点、难点及解决办法4.1.1 本课程重点：定时器、中断应用、串口通信、 AD/DA、传感器电路设计 。 4.1.2 本课程难点：程序模块的整合与优化（1）如何使各模块使用I/O互不冲突； （2）灵活应用定时器和中断；（3）增加系统的稳定性和抗干扰能力。 4.1.3 解决方法项目教学法：强化训练、多做尝试用几种方式编写功能模块，然后将它们整合在一起实现综合功能，比较哪种编程方式最合理，实现对程序的优化。 实践求进步设计一个综合、实用的项目，并让系统 在存在干扰（强磁场、电场、噪声和振动等） 的环境下运行，评估其实现的效果和稳定性及可靠性。在实践中求进步。4.2教学方法和教学手段421教学方法： 本课程主要采用案例分析法、情景模拟法、课外实践法等多种教学方法。每个学习情境都是具体的产品项目，每个项目都要求从产品的技术要求出发，按照技术资料查阅、熟悉器件性能、确定硬件电路设计方案、编制器件清单、制作硬件电路、程序设计、软硬件调试、器件及模块电路性能测试、性能指标测试等步骤实施，实现了项目导向、任务驱动、情境教学。422教学手段现代教育技术的应用：多媒体电子教室、QQ群、电子邮件。（1）采用多媒体技术手段，使教学过程生动逼真。用PPT和仿真软件。在“智能小车开发与调试”课程教学过程中，将多媒体教学与实训教学紧密结合，采用仿真软件演示复杂的硬件结构，分析电路图，使本课程教学内容准确、清晰，教学效果很好。（2）利用QQ群和电子邮件，使学习资源得到共享，同时可以相互探讨，达到共同协作的目的。4.3教学评价说明基本情况：学习情景工作任务评价目标评价方式评价比重1、显示系统电机控制系统多功能彩灯控制器的设计1. 单片机最小系统设计；2. 单片机IO口控制；3. C语言指令。过程性评价：提问、动手操作、案例分析。10%数字式电子秒表的设计1. 单片机定时器；2. 单片机中断；3. 数码管的控制。10%交通灯控制器的设计1. 单片机定时器；2. 单片机中断；3. 数码管的控制；4. 单片机C语言程序结构。10%直流电机控制模块1. 电机正转、反转、停转控制；2. 直流电机工作原理；3. C语言指令。10%2、电机控制系统直流电机控制模块1. 电机正转、反转、停转控制；2. 直流电机工作原理；3. C语言指令。过程性评价：提问、动手操作、案例分析。10%3、传感器系统寻迹模块1. 红外对管的工作原理；2. 红外导航程序设计。过程性评价：提问、动手操作、案例分析。15%4、遥控系统测距模块1. 超生波测距工作原理；2. 超生波测距程序设计。过程性评价：提问、动手操作、案例分析。10%红外遥控模块1. 红外传感器工作原理；2. 多传感器融合程序实现手段。10%5整机调试1. 整机调试；2. 故障分析与排除方法；3. 程序优化。过程性评价：提问、动手操作、案例分析。15合计100%说明：每个模块的考核主要考察学生的出勤情况、实际动手能力、理论知识的运用与掌握情况、完成作业的准确度、完整度、规范度等、分析问题、解决问题的能力、合作沟通能力、学习态度、总结报告（报告的内容、态度、写作水平等）等评定项目进行考核。4.4 教材编写(1)必须依据本课程标准编写教材。(2)教材必须体现任务驱动，实践导向的课程设计理念。(3)教材应图文并茂，能提高学生的学习兴趣。教材语言必须精练、准确、科学 。(4)教材内容应体现先进性。通用性、实用性和可实施性。4.5课程资源的开发与利用(1)教辅材料：要力求接近实践，最好是来源于实践的案例与情境，并开发课程的习题、参考文献等内容，向学生开放，以利于学生自主学习。(2)实训指导书：格式正确、内容全面，且能具体写明对学生的各项要求。(3)软件环境：Keil C51 软件，proteus软件。 (4)硬件环境：希望能够加大对硬件实训内容的建设，通过各种渠道加大对校外实训基地的建设，为学生的校外实践提供硬件环境条件。(5)信息技术：充分的利用各种信息技术，例如网络、多媒体课件等，为学生提供学习的便利条件。例如加大课程的网络资源建设，把与课程有关的文献资料、教学大纲、电子教案、教学课件、习题、教学视频、采购管理的相关前沿信息、与职业资格考试相关的资料、学生与教师的互动等都放到网上，充分的为学生的自主学习提供环境条件。4.6师资和实训条件要求教师不但对本专业、本课程内容熟练掌握，还应当扎实掌握相关学科知识，甚至跨专业的学科知识，并要具备提出问题解决问题的能力、灵活运用知识的能力、严密的逻辑思维能力，以利于教学和课程的改革。另外，本门课程的实训条件要求有教学做一体化的综合实训室，融教学与实训为一体，以及与课程相应的软件作支持。4.7其它说明开设智能小车开发与调试课程前，我们开设了电子信息工程技术专业的基础知识技能及电路设计的基础课程，课程为：电工基础、模拟电子技术、数字电子线路、电子线路、C语言程序设计、无线电工艺等。通过本课程的学习，学生可以熟悉智能电子产品的开发过程、方法、步骤，掌握单片机、智能仪器、传感器等相关知识，能适应企业岗位要求，为自主创业打下了基础。4.8教学参考资料481参考书目： (1)教材智能电子产品的设计与装接，潘定远主编，校本教材，2009年(2)主要参考资料单片机基础，李广弟主编，北京航空航天大学出版社，2007年单片机原理与应用，冷祖祁主编，电子工业出版社，2006年482推荐行业等网站： (1)单片机自学网 http:/www.c51.