ds1307数字时钟课程设计

ds1307数字时钟课程设计一、课程目标

知识目标：

1.理解DS1307实时时钟芯片的基本原理和功能；

2.掌握读取和设置DS1307时间参数的方法；

3.学会通过编程实现数字时钟显示的基本技巧。

技能目标：

4.能够正确连接DS1307实时时钟模块与微控制器；

5.能够编写程序读取DS1307时间数据，并在LCD显示屏上显示；

6.能够诊断和解决数字时钟显示中的常见问题。

情感态度价值观目标：

7.培养学生对电子产品的探索精神和实践能力；

8.强化学生合作学习、分享成果的团队意识；

9.激发学生将理论知识应用于实践的兴趣，增强其对科学技术的认识与尊重。

本课程设计针对中学生电子技术课程，结合DS1307数字时钟的制作，旨在通过实践操作，帮助学生掌握基础电子元件的使用和程序编写，同时培养学生的动手能力和创新思维。课程目标设定符合学生好奇心强、动手欲望高的特点，同时满足学科教学要求，将理论与实践相结合，为学生的后续学习打下坚实基础。

二、教学内容

本节教学内容围绕DS1307数字时钟的制作展开，主要包括以下部分：

1.实时时钟芯片DS1307的基础知识：介绍DS1307的内部结构、工作原理及主要性能参数，关联教材第三章第二节。

2.硬件连接与接口：讲解DS1307与微控制器（如Arduino）的硬件连接方法，包括VCC、GND、I2C接口等，对应教材第三章第三节。

3.I2C通信协议：介绍I2C通信协议的基本原理，以及如何在微控制器上实现I2C通信，关联教材第二章第五节。

4.DS1307时间读取与设置：详细讲解如何通过编程读取和设置DS1307的时间参数，包括时、分、秒、日期等，对应教材第三章第四节。

5.数字时钟显示编程：教授如何将读取到的DS1307时间数据实时显示在LCD显示屏上，涉及编程技巧及调试方法，关联教材第四章第一节。

6.故障诊断与排除：介绍在数字时钟制作过程中可能遇到的常见问题及解决方法，强化学生的实际操作能力，对应教材第四章第二节。

教学内容按照由浅入深的原则进行安排，确保学生能够逐步掌握DS1307数字时钟的制作方法。在教学过程中，教师需关注学生的接受程度，及时调整教学进度，确保教学质量。

三、教学方法

针对DS1307数字时钟课程的教学目标和学生特点，采用以下多元化的教学方法：

1.讲授法：在课程初期，对DS1307实时时钟芯片的基本原理、I2C通信协议等理论知识采用讲授法，为学生提供清晰的知识框架。通过PPT、板书等形式，结合教材第二章和第三章的内容，引导学生理解电子时钟的工作机制。

2.案例分析法：展示实际DS1307数字时钟案例，分析其电路连接、编程思路和故障排除过程。结合教材第四章内容，让学生从实际案例中学习并掌握制作数字时钟的技巧。

3.讨论法：针对数字时钟制作过程中可能遇到的问题，组织学生进行小组讨论，鼓励学生发表自己的见解。通过讨论，培养学生的批判性思维和解决问题的能力，同时增进团队合作精神。

4.实验法：在课程中后期，安排学生进行硬件连接、编程和调试的实验操作。实验过程中，指导学生按照教材和实验指导书进行操作，培养学生的实践能力和动手能力。

5.任务驱动法：将课程内容分解为多个子任务，如硬件连接、编程读取时间、显示时间等。学生通过完成这些具体任务，逐步掌握数字时钟的制作方法，提高学习的针对性和实效性。

6.互动提问法：在教学过程中，教师通过提问方式引导学生思考，检查学生对知识点的理解和掌握程度。同时，鼓励学生提问，及时解答他们的疑惑，提高课堂氛围和教学效果。

7.作品展示法：课程结束时，组织学生展示自己的数字时钟作品，分享制作过程和心得体会。通过作品展示，激发学生的学习成就感，培养他们的表达能力和自信心。

综合运用多种教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高他们的主动性和参与度，使学生在理论学习与实践操作中不断提高，达到教学目标。同时，注重因材施教，关注学生个体差异，调整教学策略，确保每位学生都能在课程中学有所获。

四、教学评估

为确保教学效果，全面反映学生的学习成果，本课程采用以下评估方式：

1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和团队协作能力。此项评估占课程总评的20%。

-参与度：包括出勤、课堂纪律、提问等；

-小组讨论：学生在小组讨论中的贡献，如观点分享、问题解决等。

2.作业：布置与课程内容相关的课后作业，包括理论知识和实践操作。通过作业完成情况，评估学生对知识点的掌握和应用能力。此项评估占课程总评的30%。

-理论作业：如I2C通信协议、DS1307时间设置等知识点的问答；

-实践作业：如编程代码、电路连接图等。

3.实验报告：要求学生在实验课后撰写实验报告，详细记录实验过程、遇到的问题及解决方法。通过实验报告，评估学生的实验操作能力和分析问题能力。此项评估占课程总评的20%。

4.考试：课程结束后进行闭卷考试，全面考察学生对课程知识点的掌握程度。考试内容包括选择题、填空题、简答题和编程题等。此项评估占课程总评的30%。

5.作品展示：组织学生进行数字时钟作品展示，邀请其他同学和教师进行评价。根据作品的完成度、创新性和展示效果，评估学生的综合应用能力和表达能力。此项评估占课程总评的10%。

6.课堂提问：教师可在课堂上随时进行提问，了解学生对知识点的掌握情况。提问成绩作为平时表现的参考依据。

教学评估注重客观、公正、全面，关注学生的过程表现和成果展示。通过多元化的评估方式，激发学生的学习积极性，促进他们的全面发展。同时，教师需根据评估结果，及时调整教学策略，以提高教学质量。

五、教学安排

为确保教学任务在有限时间内顺利完成，同时考虑学生的实际情况和需求，本课程的教学安排如下：

1.教学进度：课程共分为8个课时，每个课时为45分钟。具体进度安排如下：

-第1-2课时：介绍DS1307实时时钟芯片的基本原理、性能参数及I2C通信协议；

-第3-4课时：讲解硬件连接、接口技术及编程基础；

-第5-6课时：实践操作，学生动手连接DS1307与微控制器，编写读取时间程序；

-第7课时：实验调试，解决学生在制作数字时钟过程中遇到的问题；

-第8课时：作品展示、总结与反馈。

2.教学时间：课程安排在每周三下午2点至4点，共计8周。

3.教学地点：理论教学在电子技术实验室进行，实践操作和作品展示在实验室和教室进行。

4.考虑学生实际情况：

-课时安排：结合学生的作息时间，将课程安排在下午，以保证学生有足够的精力参与课程；

-作业与实验：根据学生的学习进度和兴趣爱好，合理布置作业和实验任务，鼓励学生发挥创意；