《单片机产品的装配与调试》课程标准

《单片机产品的装配与调试》课程标准一、课程定位（一）课程的性质单片机技术是现代电子技术领域中一门飞速发展的技术，其在教学及产业界的技术推广仍然是当今科学技术发展的热点。学习单片机并掌握其设计应用技术已经成为电子类学生必须掌握的一门技术，也是电子专业学生就业的一个敲门砖。《单片机产品的装配与调试》是电子技术应用、通讯技术、电气运行与控制等专业的一门核心课程，是我校电子教学部国家示范校重点建设课程之一。它以《电子技术基础与技能》、《电子产品结构与工艺》等课程为基础，并行课程有《PLC应用》，后续课程有《电子产品装配与调试》。它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。通过本课程的学习，使学生掌握单片机技术及其在工业控制、经济建设和日常生活中的应用，培养学生实践能力、创新能力和新产品设计开发能力，为将来从事电子电器新产品的设计、开发、检测和维护等工作奠定坚实的基础，为学生将来在电子类专业领域进一步发展打下良好基础。（二）课程的理念本课程的设计突破了传统的教学模式，打破了原来各学科体系的框架，将各学科的内容按“项目”进行整合。本课程的“项目”以职业实践活动为主线，因而它是跨学科的，且理论与实践一体化。强调学生个人适应劳动力市场变化的需要。因而，本课程的设计兼顾了企业和个人两者的需求，着眼于人的全面发展，以培养全面素质为基础，以提高综合职业能力为核心。本课程包含了单片机产品的装配与调试的六个项目，每个项目均将相关知识和实践（含实验）过程有机结合，力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念；本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力。（三）课程的价值与功能本课程是对中职学生传授“高技能”的核心课程，着重“动手动脑”，培养学生的职业意识和角色意识。将社会所期望的价值观、行为规范内化，获得参与社会生活所必需的知识、技能，以适应社会需要的过程。通过经验的传递和知识的传授，教学生怎样求真、求善、求美，满足学生的精神需要，使学生成为自由之人，幸福之人。（四）设计思路本课程标准注重培养分析问题、解决问题的能力，强化学生动手实践能力，遵循学生认知规律，紧密结合电子专业的发展需要，为将来从事电子产品的设计、检测奠定坚实的基础。将本课程的教学活动分解设计成若干工作情境，以项目为单位组织教学，并以典型设备为载体，通过具体案例，按单片机项目实施的顺序逐步展开，让学员在掌握技能的同时，引出相关专业理论知识，使学生在技能训练过程中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。本课程建议课时为76学时。课时数以课程内容的重要性和容量来确定。二、课程目标（一）课程目标1.总体目标本课程是电子技术应用、通讯技术、电气运行与控制等专业的必修课。主要培养学生的理论知识运用、实践动手能力，坚持以“理论适度、注重实践、淡化实验、强化实训”为课程教学指导思想。通过本门课程系统的学习，使学生具备一定的单片机应用系统的硬件、软件相关知识，能初步安装或焊接单片机简单系统，编写简单程序，调试运行，并对系统软、硬件故障具有一定的分析、判断和维修技能。2.专业能力目标（1）应使学生初步了解单片机的原理与结构，通过实训一些简易的单片机项目制作，掌握单片机指令系统、单片机接口技术和单片机应用系统的安装使用。（2）了解单片机技术在电子以及自动控制工程中的应用，具备一定的分析问题、解决问题的能力和动手实践能力。（3）掌握技术人员的基本实践技能，能从整个系统的角度去考虑解决问题，提高职业基本素质，为以后进一步发展打下基础。3.方法能力目标再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价（自我、他人）能力、时间管理能力等等。（1）通过单片机项目中小任务学习，提高学生的学习能力；并对项目与小任务的关系有全面认识，把握全局能力。（2）在学习中，逐步提高自我控制与管理能力，能理解学校的教育指导思想与老师的训练安排。（3）通过小任务完成训练，逐步提升学生的自信能力，学会做出正确的决定，做到有计划有步骤的进行学习。（4）逐步适应学校的管理，并对时间观念有比较清晰的认识，能管理好自己的时间。4.社会能力目标团队协作能力、人际交流能力、自信心、社会责任心、妥协能力、法律意识、职业道德等等。（1）通过单片机分组学习，提升团队协作能力与人际交流能力；能准确理解别人的意图，学会妥协。（2）通过小任务完成训练，逐步提升学生的自信能力，提高社会责任心。（3）树立良好的职业素养，学会利用法律为自己和他人争取利益。（二）职业范围学生经过本课程的学习以后可以从事/有助于从事电子电器设备制造行业、家用电子产品制造行业中一般性和有一定技术性的工作，具体岗位如下：1.焊接工2.装配工3.调试工（三）职业资格学习本课程以及此前/此后/同期学习的哪些课程后，可以参加某某职业资格/职业技能等级鉴定，获取相关证书。主要如下：序号职业资格名称颁证单位等级备注1家用电子产品维修工人力资源和社会保障部中级必考2维修电工人力资源和社会保障部中级必考三、内容标准（一）内容范围工作对象/题材工具与学习资料工作要求根据工程师提供的元器件清单，准确找到并协助工程师工作。能安装与焊接电路，并调试运行。能熟练使用电子专用工具、仪表，检测电子元器件。检查修复后移交客户时应说明已完成的工作。维修接待员、车间主任和质检员。电子产品学习或相关手册等资料。万用表、示波器、信号发生器、电烙铁、焊锡、松香、吸锡器、螺丝刀、尖嘴钳等设备。组内成员之间、各小组成员之间、员工与完成任务涉及的其他部门相关人员之间进行熟练的专业沟通。从经济、安全、环保及满足顾客的需求来确定任务计划。检查、拆卸、安装、检测和维修等工作标准规范。对已完成的工作进行记录存档，评价和反馈。自觉保持安全作业及6S的工作要求。（二）学习情境设计1.内容与学时分配序号学习情境参考学时1LED广告牌的装配与调试122四路抢答器的装配与调试123数字电子时钟的装配与调试124交通灯系统的装配与调试125自动分拣投料机的装配与调试146液晶显示屏的装配与调试14合计842.学习情境1设计学习情境1LED广告牌的装配与调试教学时间12学时学习任务学生学习单片机的基本知识，并能熟练使用单片机软件。要求：根据实训室的单片机，对实训室所有模块有个总体认知，要求实训操作的规范化，并强调安全事项。学习目标能够准确使用单片机编程软件与下载软件。能够查阅相关的书籍、手册。能够根据相关资料熟悉实训任务的工作流程。能够安全操作实训设备，并按指导老师要求完成小任务训练。能够检查、评价、记录工作结果。学习内容认知单片机芯片AT89S52引脚；认知单片机的特点及应用领域；能熟练使用单片机编程软件，准确编写程序；能熟练使用单片机下载软件，正确操作，完成程序下载并调试运行；分析常见单片机使用故障原因，制订维护计划；完成LED灯闪烁的程序学习；完成跑马灯的几种编程方法训练，熟悉编程设计思路；完成万能闪烁的程序设计，综合调试完成LED广告牌；教学条件专业教室单片机实训室；YL-236、单片机实训箱、下载器；校本教材、任务工单、实训指导书、教学媒体；视频教学资料、教学课件、网络教学资源；教师电子技术专业教师教学方法及组织形式采用演示教学法。播放视频现象，利用PPT课件介绍LED广告牌电路图等。小组讨论法。采用小组工作法分成若干个小组，并选定组长；根据具体任务要求，选择合适的实训设备模块及连线。以小组讨论的方式，制定任务完成的工作计划。任务驱动教学法。对各组布置小任务，根据完成情况填写任务工单。小组评估法。根据任务工单及评分标准，进行小组内评估打分。项目重点本项目主要是完成对单片机的初步学习，重点学习单片机的软件使用；认识实训设备及安全操作规范要求。通过一个简单的广告牌制作，吸引学生对单片机的学习兴趣。教学流程图学业评价关注学生个体差异，可采用分层教学，给不同组或不同人以不同小任务为项目并考核。借鉴企业对员工完成工作任务的评价内容和方式，填写任务工单、任务评价表等对各学习环节的考核，注重过程考核和每个课业的考核。3.学习情境2设计学习情境2四路抢答器的装配与调试教学时间12学时学习任务学生通过对按键基本知识的认知与应用，熟悉按键在单片机系统中常见的应用举例，并能够利用单片机编程实现抢答器的使用。要求：根据单片机实训室YL-236实训设备，对按键及其编程应用有基本认知。完成四个子任务：一个开关控制一盏灯，双联开关控制一盏灯，按键加减器与四路抢答器。在操作过程中，注意安全用电、规范操作，设备维护等事项。学习目标能够识别与检测独立按键的基本电路。能够查阅相关的文件、手册。能够根据相关资料学习单片机的按键防抖程序设计。能够通过团队协作完成子任务程序设计及硬件电路连接。能够分析工作中的不安全因素并采取措施并保护环境。能够检查、评价、记录工作结果。学习内容学习按键基本知识；实训完成按键防抖训练；实训完成一个按键控制一盏灯；实训完成双联开关控制一盏灯；学习数码显示中段码与位码基本知识；按键加减器，实现按键与数码管共舞；完成抢答器的完整程序设计及硬件；教学条件专业教室单片机实训室；YL-236、单片机实训箱、下载器；校本教材、任务工单、实训指导书、教学媒体；视频教学资料、教学课件、网络教学资源；教师电子技术专业教师教学方法及组织形式采用演示教学法。播放视频现象，利用PPT课件介绍抢答器电路图等。小组讨论法。采用小组工作法分成若干个小组，并选定组长；根据具体任务要求，选择合适的实训设备模块及连线。以小组讨论的方式，制定任务完成的工作计划。任务驱动教学法。对各组布置小任务，根据完成情况填写任务工单。小组评估法。根据任务工单及评分标准，进行小组内评估打分。项目重点本项目是实际生活中答辩活动常用的设备。主要是完成对单片机的按键控制，重点学习按键防抖编程设计控制灯的点亮与熄灭，数码管显示编程控制；认知按键模块与数码显示模块，并对其原理图有所了解并使用。强调实训设备及安全操作规范要求。通过这个抢答器项目制作，吸引学生对单片机的学习兴趣。教学流程图学业评价关注学生个体差异，可采用分层教学，给不同组或不同人以不同小任务为项目并考核。借鉴企业对员工完成工作任务的评价内容和方式，填写任务工单、任务评价表等对各学习环节的考核，注重过程考核和每个课业的考核。4.学习情境3设计学习情境3数字电子时钟的装配与调试教学时间12学时学习任务学生对已经学习过的两个项目进行综合运用，完成数字电子时钟的制作与编程学习。要求：根据实训室的单片机设备，选择该项目所需要的模块，搭建数字电子时钟，通过教师的指导，教学相关知识，完成该项目的编程学习，达到综合运用已学知识的能力。学习目标查阅数字电子时钟的相关的书籍、手册。根据数字电子时钟原理图，选择实训模块搭建电路并完成电路连接。安全操作实训设备，并按指导老师要求完成小任务训练。参考资料，完成数字电子时钟的完成程序编写与调试运行。检查、评价、记录工作结果。学习内容生活中有哪些数字电子时钟的应用；数字电子时钟的电路原理图有哪几部分组成；学习数字电子时钟的原理图，完成电路搭建与电路连接；完成数字电子时钟的小时、分钟的数据加减共计四个按键控制；完成数据处理子程序与数码显示程序编写；学习中断服务子程序，注意堆栈的正确使用；综合运用已学知识，完成各个子程序编写；完成数字电子时钟的完成程序编写与调试运行；教学条件专业教室单片机实训室；YL-236、单片机实训箱、下载器；校本教材、任务工单、实训指导书、教学媒体；视频教学资料、教学课件、网络教学资源；教师电子技术专业教师教学方法及组织形式采用演示教学法。播放视频现象，利用PPT课件介绍数字电子时钟电路图等。小组讨论法。采用小组工作法分成若干个小组，并选定组长；根据具体任务要求，选择合适的实训设备模块及连线。以小组讨论的方式，制定任务完成的工作计划。任务驱动教学法。对各组布置小任务，根据完成情况填写任务工单。小组评估法。根据任务工单及评分标准，进行小组内评估打分。项目重点本项目主要是完成数字电子时钟的综合训练。考核学生灵活运用已学知识，进行突破，解决学生疑惑；为今后具备完成工程项目奠定良好的方法途径。教学流程图学业评价关注学生个体差异，可采用分层教学，给不同组或不同人以不同小任务为项目并考核。借鉴企业对员工完成工作任务的评价内容和方式，填写任务工单、任务评价表等对各学习环节的考核，注重过程考核和每个课业的考核。5.学习情境4设计学习情境4自动分拣投料机的装配与调试教学时间12学时学习任务学生本项目完成键控交、直流电机，传感器与位置控制，机械手等子任务学习；综合完成自动分拣投料机控制。学习目标能通过按键控制交、直流电机。能结合传感器模块实现位置控制。能手动加气动控制机械手动作运行。能综合完成自动分拣投料机控制程序的编写与调试运行。能够检查、评价、记录工作结果。学习内容学习如何控制交、直流电机；学习光电耦合器及其电路连接；学习颜色识别传感器的与应用；学习机械手位置控制与保护；学习机械手气动控制；学会编写简单程序控制机械手运行；学会搭建自动分拣投料机电路，并完成部分或全部程序设计；教学条件专业教室单片机实训室；YL-236、单片机实训箱、下载器；校本教材、任务工单、实训指导书、教学媒体；视频教学资料、教学课件、网络教学资源；教师电子技术专业教师教学方法及组织形式采用演示教学法。播放视频现象，利用PPT课件介绍自动分拣投料机相关应用等知识。小组讨论法。采用小组工作法分成若干个小组，并选定组长；根据具体任务要求，选择合适的实训设备模块及连线。以小组讨论的方式，制定任务完成的工作计划。任务驱动教学法。对各组布置三个小任务，根据完成情况填写任务工单。小组评估法。根据任务工单及评分标准，进行小组内评估打分。项目重点本项目主要是完成单片机控制机械手运动，实现物料分拣。教学流程图学业评价关注学生个体差异，可采用分层教学，给不同组或不同人以不同小任务为项目并考核。借鉴企业对员工完成工作任务的评价内容和方式，填写任务工单、任务评价表等对各学习环节的考核，注重过程考核和每个课业的考核。6.学习情境5设计学习情境5交通灯系统的装配与调试教学时间14学时学习任务学生学习单片机控制交通灯的电路图，选择模块搭建简单交通灯与带数显的交通灯，并完成这两个子任务的程序设计。学习目标明确交通灯的任务书。搭建简单交通灯模块电路，并完成程序设计，实现简单交通灯控制。搭建带数显交通灯模块电路，并参考程序或在教师指导下完成程序设计，调试运行。能够检查、评价、记录工作结果。学习内容学习交通灯的相关知识及应用领域；学习单片机控制交通灯的电路图；选择合适模块搭建简易交通灯，学会编写简要程序，完成简易交通灯控制；学习带数显交通灯的相关电路原理图，选择合适模块搭建电路，参考程序完成带数显交通灯的模拟调试运行；拓展交通灯的其他程序控制应用；教学条件专业教室单片机实训室；YL-236、单片机实训箱、下载器；校本教材、任务工单、实训指导书、教学媒体；视频教学资料、教学课件、网络教学资源；教师电子技术专业教师教学方法及组织形式采用演示教学法。播放视频现象，利用PPT课件介绍交通灯相关应用等知识。小组讨论法。采用小组工作法分成若干个小组，并选定组长；根据具体任务要求，选择合适的实训设备模块及连线。以小组讨论的方式，制定任务完成的工作计划。任务驱动教学法。对各组布置两个小任务，根据完成情况填写任务工单。小组评估法。根据任务工单及评分标准，进行小组内评估打分。项目重点本项目主要是完成对单片机控制交通灯的模块电路搭建，以及学会编写简单程序控制简易交通灯。教学流程图学业评价关注学生个体差异，可采用分层教学，给不同组或不同人以不同小任务为项目并考核。借鉴企业对员工完成工作任务的评价内容和方式，填写任务工单、任务评价表等对各学习环节的考核，注重过程考核和每个课业的考核。7.学习情境6设计学习情境6液晶显示屏的装配与调试教学时间14学时学习任务学生学习单片机控制点阵显示与液晶显示技术。通过完成点阵显示“理工”，1602液晶显示“欢迎您”，128*64液晶显示“河源理工学校”这三个子任务，达到熟悉使用单片机控制显示技术。学习目标学习点阵与液晶显示的相关知识。学会使用字模提取软件。学会单片机控制1602液晶显示的程序编写控制。学会单片机控制128*64液晶显示的程序编写控制。能够检查、评价、记录工作结果。学习内容32*16点阵显示屏的控制原理；单片机编程控制点阵显示屏；1602液晶显示屏的控制原理；128*64液晶显示屏的控制原理；教学条件专业教室单片机实训室；YL-236、单片机实训箱、下载器；校本教材、任务工单、实训指导书、教学媒体；视频教学资料、教学课件、网络教学资源；教师电子技术专业教师教学方法及组织形式采用演示教学法。播放视频现象，利用PPT课件介绍交通灯相关应用等知识。小组讨论法。采用小组工作法分成若干个小组，并选定组长；根据具体任务要求，选择合适的实训设备模块及连线。以小组讨论的方式，制定任务完成的工作计划。任务驱动教学法。对各组布置两个小任务，根据完成情况填写任务工单。小组评估法。根据任务工单及评分标准，进行小组内评估打分。项目重点本项目主要是学习使用显示技术。通过点阵显示与液晶显示三个子任务的训练，熟悉单片机编程控制点阵显示屏与液晶显示屏。教学流程图学业评价关注学生个体差异，可采用分层教学，给不同组或不同人以不同小任务为项目并考核。借鉴企业对员工完成工作任务的评价内容和方式，填写任务工单、任务评价表等对各学习环节的考核，注重过程考核和每个课业的考核。（三）教学场所与设备要求1.教学环境学习性工作任务的实施是在理实一体化的教室进行。为保证课程实施的效果，理实一体化教室应具有：多媒体教学区、讨论区、操作区、工具仪器区，多媒体教学区是教师在资讯阶段进行必要理论讲授的场所；讨论区是学生在资讯、决策和计划阶段进行讨论的场所；操作区是学生在实施和检查阶段进行实际操作的场所。2.主要设备本课是一门理论与实践相结合的课程，实践等内容所占比例较大，教学设备的配置按照标准教学班每班50人，单片机实训室配备电脑25台，标准配套的YL-236设备25套，下载器25套，实训箱25套。（四）任教老师要求1.教师数量一名专业专任教师负责指导学生开展教学活动，另需一名实习指导教师辅助指导实操。2.教师专业知识要求熟悉《单片机产品的装配与调试》、《电子技术基础与技能》《电子产品结构与工艺》等相关课程理论知识，善于结合工作过程中存在的问题，深入浅出的讲解。3.教师专业技能要求具有家用电子产品维修工或维修电工职业技能高级或技师、高级技师等证书，熟练掌握焊接、DXP、单片机编程等相关技能，熟悉相关流程/工艺/工序/设计/编写/法律/规程。4.教师教研能力要求熟悉编制课程标准，具有运用虚拟仿真软件、多媒体等现代信息化教学手段的能力，能开发教学课件，能编写案例/手册/工单/教案。本课程实施由专业教师共同完成。四、实施建议（一）教与学