《单片机应用技术》课程标准

《单片机应用技术》课程标准1课程定位和设计思路1.1课程定位“单片机应用技术”是电气自动化技术专业必修的一门专业核心课程，主要介绍单片机硬件系统的构成、程序的编制与调试、功能部件的应用和最常用外围设备的应用等必备的基本知识。目标是让学生通过学习和训练后能掌握简单单片机硬件系统设计和维护以及程序的编制与调试等基本技能。本课程以《电子产品制作与调试》这门课的学习为基础，其特点是工程性、实践性强，涉及内容广泛。1.2设计思路本课程标准的总体设计思路：为任务引领型课程体系，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容；从“任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标；变书本知识的传授为动手能力的培养，打破传统的知识传授方式，以“工作项目”为主线，创设工作情景，结合实训项目，培养学生的实践动手能力。本课程标准以电气自动化技术专业学生的就业为导向，根据行业专家对电气自动化技术专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，同时遵循高等职业院校学生的认知规律，确定本课程的工作模块和课程内容。为了充分体现任务引领、实践导向的指导思想，本课程按照：①认识单片机（如何使单片机工作起来？）②根据任务编制程序；③程序调试；④功能部件应用技术；⑤常见外围设备应用技术（综合应用实例）的顺序进行课程内容安排，选择具有代表性的芯片、工具和实例作为载体组织课程内容。本课程建议课时为52学时。学分为6分。2课程目标通过任务引领型的项目活动，掌握有关的理论知识和技能，使学生能够设计简单的单片机系统，内容包括：任务分析；电路（硬件）设计；程序编制；程序调试；系统维护。同时培养诚实、守信、善于沟通和合作的品质，为发展职业能力奠定良好的基础。（1）职业能力培养目标能分析、理解工作任务会选择芯片及元件能从工程手册获得相关参数及其它信息能根据任务要求设计系统会使用工具绘制系统原理图会使用工具由系统原理图生成印制电路板图能根据任务要求编制程序会使用工具调试程序能使用工具进行系统仿真能识读一般的单片机系统图能熟练使用有关仪器仪表（2）方法能力培养目标具有利用各种信息媒体获取新知识、新技术的能力具有资料收集与整理能力具有制订、实施工作计划的能力具有自学、理解表达与创新能力具有排除简单故障的能力具有估算成本的意识和能力（3）社会能力培养目标具有团队协作意识和妥善处理人际关系的能力具有良好的职业道德和敬业精神具有良好的沟通与交流能力具有安全意识具有社会责任心3课程内容和要求典型工作任务对应的技能及知识内容、要求详见表1。序号项目任务知识内容及要求技能内容及要求11．单片机最小系统搭建1.1认识单片机1.了解单片机的结构及性能特点；2.明确单片机工作的必要条件；3.了解最小系统的概念，熟悉常见单片机显示器件LED。1.能读懂单片机的结构框图；2.会辨认单片机芯片的引脚顺序及功能；3.会设计震荡电路和复位电路；4.能用专用工具软件绘制单片机原理图。1.2点亮LED灯22．单片机输入、输出系统的工程应用2.1花样流水灯设计与制作1.了解单片机的开发环境；2.熟悉常见单片机输入、输出设备LED、按键及数码管的原理及应用；3.明确单片机程序设计的方法。1.能编辑调试单片机源程序；2.能用工具软件进行系统仿真；3.会用单片机控制按键、数码管、蜂鸣器等设备。2.2数码管显示系统设计与制作1.1.33．单片机中断控制系统的工程应用3.1独立按键切换彩灯变化的设计与制作1.掌握中断的概念及中断系统的逻辑结构；2.理解按键的工作原理及应用；3．掌握单片机外部中断应用方法。1.能灵活应用单片机内部资源；2.能用单片机中断实现多外设控制；3．会根据要求对功能部件编程。3.2比赛计分器设计44．单片机定时器/计数器的工程应用4.1简易电子琴设计1.理解单片机定时器的概念及相关寄存器的设置方法；2.掌握PWM的工作原理及使用方法。1.能熟练应用单片机内部定时器；2．会用定时器产生PWM信号。4.2PWM呼吸灯设计1.55．单片机综合应用5.1交通灯控制系统的设计与制作1．熟悉单片机开发流程及单片机内部资源应用；2．理解单片机驱动直流电机的工作原理3．掌握单片机多中断的处理方法。1.能对系统中的外围设备编程；2.能对单片机系统进行综合调试。5.2直流电机控制系统的设计与制作1.表1典型工作任务对应的技能及知识内容、要求4实施建议4.1教材编写1、依据本课程标准编写校本教材，教材应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想。2、教材应将本专业职业活动，分解成若干典型的工作项目，按完成工作项目的需要和岗位操作规程组织教材内容。要通过自行设计单片机系统、观看已有系统运行与维护的录像、现场参观并运用所学知识进行评价，引入必须的理论知识，增加实践实操内容，强调理论在实践过程中的应用。3、教材应图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对单片机系统运行与维护的认识和理解。教材表达必须精炼、准确、科学。4、教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将本专业新技术、新工艺、新材料即时地纳入教材，使教材更贴近本专业的发展和实际需要。5、教材中活动设计的内容要具体，并具有可操作性。4.2教学方法1、在教学过程中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学，以工作任务引领提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机。2、本课程教学的关键是用专用软件模拟实际系统的所有操作及典型实际系统的应用，应选用典型的系统的设计运行与维护过程为载体，在教学过程中，教师示范和学生分组讨论、训练互动，学生提问与教师解答、指导有机结合，让学生在“教”与“学”过程中掌握知识与技能。3、在教学过程中，要创设工作情景，同时应加大实践实操的容量，在实践实操过程中，使学生掌握单片机系统的运行与维护技能，提高学生的岗位适应能力。4、在教学过程中，要应用多媒体、投影等教学资源辅助教学，帮助学生熟悉单片机系统运行与维护过程及操作要点。5、在教学过程中，要重视本专业领域新元件、新工艺、新材料的发展趋势，为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。6、教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养，提高职业道德。4.3教学评价1、改革传统的学生评价手段和方法，采用阶段评价，过程性评价与目标评价相结合，项目评价，理论与实践一体化评价模式，依据工作任务从安全操作、工作态度、团队协作、考勤、课堂表现、硬件电路、软件编程、随堂测验、运行演示9个方面进行考核评价；2、引入企业的安全操作规程，指导学生完成工作任务并进行考核。可以使学生感受企业氛围和文化，提前得到职业岗位的体验，提高学生解决真实任务的能力，培养其职业道德和素养3、关注评价的多元性，结合课堂提问、学生作业、平时测验、实验实训、技能竞赛及考试情况，综合评价学生成绩。注重过程，多次考核，每完成一个工作任务，考核一次；4、应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。采取教师评价为主，学生自评、互评为辅的评价方式，从职业素养、工作过程、工作绩效3方面进行评价，4.4课程资源的开发和应用1、注重实验实训指导书和实验实训教材的开发和应用。2、注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用，这些资源有利于创设形象生动的工作情景，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。同时，建议加强课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。3、积极开发和利用网络课程资源，充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源，使教学从单一媒体向多种媒体转变；教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；学生单独学习向合作学习转变。同时应积极创造条件搭建远程教学平台，扩大课程资源的交互空间。4、产学合作开发实验实训课程资源，充分利用本行业典型的生产企业的资源，进行产学合作，建立实习实训基地，实践“工学”交替