《单片机控制课程设计》教学标准

《单片机控制课程设计》教学标准招生对象：高中毕业生及同等学力者教学时数：16H学历层次：高职课程代码：9030210修业年限：全日制三年学分数：2.0适用专业：电气自动化技术及相关专业制订人：一、课程设计性质与任务本课程设计是电气自动化技术及相关专业的一个重要的教学环节。通过课程设计，使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论知识与实际应用的理解；使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断系统、片内存储器、I/O接口、串行通信等；使学生掌握单片机系统自身的功能扩展及接口功能，掌握一些特殊器件及常用器件的使用方法，学习编制大型综合程序；使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计方法及调试过程，强化单片机应用电路的设计与分析能力；提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风；培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，实现理论结合实际，学以致用的原则。提高学生在单片机系统应用方面的竞争能力，使学生在毕业后迅速进入工作状态。在单片机课程设计过程中，学生通过查阅资料、接口设计、程序设计、安装调试等环节，完成一个涉及MCS—51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用。使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通信等。使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，强化单片机应用电路的设计与分析能力，提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风；培育学生的综合开发能力。本课程设计有6个任务供学生选择。具体题目如表1。表1课程设计题目序号课程设计任务目的1广告艺术灯学生掌握单片机最小系统的应用2交通灯学生掌握单片机的基本I/O模块的应用3篮球计分器学生掌握单片机与数码管接口模块的应用4音乐门铃播放器学生掌握单片机的中断模块的应用5简易计算器学生掌握单片机与键盘接口模块的应用6智能温控器学生掌握单片机A/D转化、D\A转换接口模块的应用二、课程设计目标1．专业能力目标（1）掌握单片机的接口电路的设计；（2）掌握单片机控制系统的编程（3）拥有单片机电路分析与设计能力，能够进行指定的控制系统的设计。（4）拥有单片机的编程能力，能够对单片机控制的机电产品进行编程。2．方法能力目标（1）能更具工作任务的需求使用各种信息媒体，独立手机资料；（2）能更具工作任务的目标要求，制定工作计划，有步骤地开展工作；（3）能独立分析工作出现的问题、并提出解决的方法3．社会能力目标（1）就有良好的职业道德和社会责任感、工作责任心、能主动参与到工作中；（2）具有团队协作精神，能主动与人合作、交流与协作；（3）具有群体意识和劳动组织能力；（4）具有诚实守信的品质、树立环保、节能和安全意识。三、教学内容与学时分配本课程设计首先对学生进行安全教育。然后采用分组讨论，硬件设计、软件设计、仿真与系统制作。最后编写报告书、答辩。具体课时如表2。表2课程设计教学内容及时间分配表序号课程设计内容学时（H）课设类型课设要求备注1安全教育1演示性必做2任务分析1演示性必做3分组讨论2演示性必做4硬件电路设计2设计性必做5软件设计2设计性必做6仿真与制作4综合性必做7报告2验证性必做8答辩2综合性必做四、主要仪器设备及实训材料表3实训教学仪器设备及实训材料一览表序号名称规格型号数量1单片机AT89S5160块2单片机实训系统自制51实训系统60台3杜邦线30厘米300根4万能板15*9CM60块五、课程设计的组织与实施1．课程设计教学条件课程设计教学需要配备一定的校内实训条件，校内实训室应配备仿真调试设备和二次开发的单片机接口控制电路板，具备多媒体教学的环境条件，能实现“教、学、做”一体化。表4实训教学条件一览表序号实训场地名称面积（平方米）主要设备配置功能说明1单片机实训室300单片机仿真器、烧写器、焊接台单片机实训、教学、研发2电子实训室200计算机、焊接台、仿真软件单片机教学3嵌入式实训室300嵌入式教学系统嵌入式教学、实训、研发2．师资条件具有扎实的专业知识，能熟练使用各种常用单片机开发工具实现单片机控制系统产品开发及调试。应熟悉本行业技术动态，并根据行业发展趋势及时更新教学内容。具备较强的语言表达能力及教学组织能力。3．教学建议（1）由于本课程对实践经验及操作技能要求较高，应由专业技能熟练的骨干教师或企业技术人员担任主讲教师，以学生为主体，教师为主导，按照“教、学、做”一体的方式实施教学；（2）由于单片机编程较为抽象，应充分利用现代化教学手段，使用动画及仿真资源，提高教学效果；（3）应充分利用仿真头等硬件设备，Protel99se、Proteus、keiluVision4等工具软件开展教学。使学生掌握辅助开发工具的使用，具有适应岗位实际工作能力。4．教学实施方案根据具体情况，用文字或表格的形式表述清楚课程设计的组织和实施课程设计采用“资讯→计划→决策→实施→检查→评价”六个步骤组织实施，实现“分析、讨论、制作”一体化。实施步骤组织实施内容教学方法资讯下发课程设计任务书。教师协调下进行分组；分发电路原理图、参考程序等资讯材料，提供获取资讯的方法与途径信息。现场演示法讨论学生分组讨论，优化各种方案。选出最优方案。多媒体教学法讨论法讲授法决策学生在教师组织下进行方案讨论，并确定课程设计题目的实施方案，同时编制工作任务计划书。引导教学法讨论法实施组织学生按任务计划书实施制作与调试，进行元器件筛选、电路板设计、硬件制作及调试，软件编程及仿真调试等工作任务。任务教学法检查评估检查课程设计的制作效果，组织学生总结制作过程的不足之处。经过讨论进行实施方案修订，改进性能。完成个人任务报告；撰写小组自评报告。引导教学法讨论法5.考核评价表5课程设计教学考核评价表序号考核项目考核要素权重1硬件电路设计硬件选型及检测、硬件电路设计与布局20%2软件设计流程图与程序设计、程序编译与调试20%3仿真与制作Proteus仿真、硬件电路制作与焊接、软硬件联调、程序下载与脱机运行25%4设计创新设计独特、安全可靠10%5课程设计报告课程设计报告书10%6老师提问答辩课堂提问15%六、课程设计教程编写与使用建议课程设计教程应与实际教学内容相适应。按照由浅入深、由易到难的原则，采用“项目引领，任务驱动”的模式，将各知识和技能点贯穿于每个任务的设计、制作及调试工作过程中，并在每章中附有参考资料和练习等辅助教学资源。同时，教材中还应强调制作工艺和操作实践内容。七、附录及有关说明1．教学资源课程应配有网络教学资源，教师可利用网络教学资源辅助教学，学生也可以通过网络教学资源进行自主学习。课程网络教学资源应包括：课程标准、任务书、电子课件