《微机原理与接口技术》课程教学大纲

《微机原理与接口技术》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145223404课程名称（中/英文）：微机原理与接口技术/ComputerTheory&InterfaceTechnology课程类别：个性化选修课程学分：2总学时：32理论学时：24实验/实践学时：8适用专业：焊接技术与工程适用对象：本科先修课程：信息技术基础、程序设计基础、电工与电子技术教学环境：多媒体教室/实验室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的掌握MCS-51系列单片机CPU内部结构及引脚功能；熟悉中断系统的工作原理及使用方法；了解单片机常用的接口技术以及应用系统设计方法。掌握计算机基本原理、掌握以MCS-51为代表的微型计算机的基本结构和工作原理、微型计算机内部各部件之间的接口关系及微型计算机与外围设备的接口关系，了解高级编程语言的相关知识。在本课程计算机的基础知识环节，引入智能制造，介绍国家中国制造2025中的发展目标，激发学生勇于创新、服务祖国的理想。树立学生的制造强国的理念，激发学生的爱国情怀。在授课过程中,注重培养学生的职业道德，树立循序渐进的学习观，认识到学习规划、生活规划以及职业规划的重要性。培养学生守时守信的意识，同时培养有效沟通和团队合作的能力。2.对接培养的岗位能力具有对微机控制系统的分析、应用和维护方面的基本能力，具有一定的创新能力，能在机械设计与制造及设备控制等应用中进行一定的创新设计。能够应用微机原理与接口技术的基本原理，识别、表达、分析焊接技术与工程专业的复杂工程问题，以获得有效结论。包括设计实验、收集、处理、分析与解释数据，通过信息综合得到合理有效的结论并应用于工程实践。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点4.1]掌握焊接技术与工程相关的各类物理、化学基础知识，基于工程科学原理，通过文献信息综合或相关方法，分析焊接加工过程中的复杂工程问题。[毕业要求指标点5.1]了解焊接加工领域常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具的使用原理和方法，并理解其局限性。2.课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下教学目标1：掌握以MCS-51为代表的微型计算机的基本结构和工作原理以及指令系统、微型计算机内部各部件之间的接口关系及微型计算机与外围设备的接口关系等基础知识，基于微机原理与接口技术工程科学原理，通过单片机常用的接口技术以及应用系统设计相关方法，分析微机原理与接口技术过程中的复杂工程问题。（支撑毕业要求指标点4.1）教学目标2：了解微机原理及接口技术中的中断系统、定时/计数器、串行接口等相关知识的基本原理相关方法，并通过掌握微机原理及接口技术中的中断系统、定时/计数器、串行接口等相关知识的基本原理综合分析获得有效结论，并理解其局限性。（支撑毕业要求指标点5.1）四、教学课时安排（一）学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题或知识点1计算机的基础知识22001主题或知识点2单片机的硬件结构22001主题或知识点3MCS-51单片机的指令系统44001主题或知识点4单片机的程序设计基础44001、2主题或知识点5MCS-51单片机的中断系统22002主题或知识点6MCS-51单片机的定时/计数器44201、2主题或知识点7MCS-51单片机的串行接口22201、2主题或知识点8MCS-51单片机外围接口技术22201、2主题或知识点9单片机应用系统设计22201、2合计322480（二）实验/实践教学安排序号实验/实践项目名称实验/实践学时实验/实践类型实验/实践要求每组人数备注1定时器/计数器编程和应用程序调试2设计性必做52串行口通信编程和应用程序调试2设计性必做53LED显示器接口及键盘接口实验2设计性必做54单片机仿真试验2综合性必做5五、教学内容及教学设计主题1计算机的基础知识数制、计算机的逻辑运算和数值运算、信息交换码、微型机组成及信息传输、微型计算机基本逻辑部件、计算机的基本结构与原理。结合单片机的发展和应用,引入智能制造，介绍国家中国制造2025中的发展目标，激发学生勇于创新、服务祖国的理想。数制、计算机的逻辑运算和数值运算、微型计算机基本逻辑部件。微型计算机基本工作原理、微型计算机基本逻辑部件。（含教学方法、教学手段）课堂/现场讲授、案例式教学主题2单片机的硬件结构单片机硬件结构的特点、单片机的引脚、单片机的内部结构及中央处理器、MCS-51单片机的存储器结构、MCS-51单片机的I/O端口、MCS-51单片机时钟电路和复位电路。介绍中国第一枚通用CPU龙芯一号成功发布，中国计算机产业的发展，树立学生的制造强国的理念，激发学生的爱国情怀。单片机的内部结构及中央处理器、MCS-51单片机的存储器结构。MCS-51单片机的I/O端口、MCS-51单片机时钟电路和复位电路。（含教学方法、教学手段）课堂/现场讲授、案例式教学。主题3MCS-51单片机的指令系统单片机指令的寻址方式、MCS-51单片机指令系统。介绍汇编语言的指令格式，让学生认识到指令格式的规则要求，联系现实中的规章制度和公共道德等，都是学生应当遵守的规则，培养学生的职业道德。MCS-51单片机指令系统、单片机指令的寻址方式。单片机指令的寻址方式。（含教学方法、教学手段）主题4单片机的程序设计基础汇编语言程序设计基础、算术运算(加、减、乘、除)程序设计、循环程序设计、查表程序设计、延时程序设计、子程序设计。在讲授汇编语言程序设计单元时，让学生树立循序渐进的学习观，将复杂问题步骤化、模块化，按照设计步骤有始有终地进行。汇编语言程序设计基础。算术运算(加、减、乘、除)程序设计、循环程序设计、查表程序设计、延时程序设计、子程序设计。（含教学方法、教学手段）课堂/现场讲授、案例式教学。主题5MCS-51单片机的中断系统中断的概念、MCS-51中断系统结构、中断的控制、中断响应、中断系统的应用。在讲授中断的概念过程中，让学生树立统筹规划的意识，有利于学生的学习规划、生活规划以及职业规划。中断的概念、MCS-51中断系统结构、中断的控制。中断响应、中断系统的应用。（含教学方法、教学手段）课堂/现场讲授、案例式教学。主题6MCS-51单片机的定时/计数器单片机定时/计数器结构及工作原理、定时/计数器的方式和控制寄存器、定时/计数器T0、T1的工作方式、定时器T0、T1应用。在讲授定时/计数器的过程中，强调时间的重要性，让学生认识到学习时间的宝贵和守时守信，激发学生学习的积极性和主动性。单片机定时/计数器结构及工作原理、定时/计数器的方式和控制寄存器。定时/计数器T0、T1的工作方式、定时器T0、T1应用。（含教学方法、教学手段）课堂/现场讲授、案例式教学。主题7MCS-51单片机的串行接口串行通信基础、MCS-51单片机串行口的功能与结构、串行通信工作方式、串行口应用。在讲授单片机的串行接口的过程中，介绍串行口通讯，让学生认识有效沟通和团队合作的重要性，培养学生有效沟通和团队合作能力。串行通信基础、MCS-51单片机串行口的功能与结构。串行通信工作方式、串行口应用。（含教学方法、教学手段）课堂/现场讲授、案例式教学。主题8MCS-51单片机外围接口技术LED数码管显示接口电路、键盘与单片机接口。介绍LED数码管时，以交通灯为例，做文明人，行文明路，让学生树立文明安全的意识。键盘接口设计，显示器接口设计。外围接口电路组成及初始化编程技术。（含教学方法、教学手段）课堂/现场讲授、案例式教学。主题9单片机应用系统设计单片机应用系统设计步骤、单片机应用系统的仿真开发与调试、控制系统设计。介绍中国超级计算机研制从“零的突破”到“世界之巅”，坚持走中国特色自主创新之路的科研历程。单片机应用系统设计，单片机应用系统设计步骤。单片机应用系统的仿真开发与调试、控制系统设计。（含教学方法、教学手段）课堂/现场讲授、案例式教学。六、学生成绩评定1.课程考核方式及比例本课程考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用出勤、作业评测、课堂表现、平时阶段测验、实验、期末考试（建议以开卷为主）等多种形式、多个阶段等全过程的考核，使学生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小论文实验√√√√√成绩比例%51051020502.课程考核方式评价权重本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标与考核方式评价权重表课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核实验期末考试合计出勤及课堂表现作业及阶段测验教学目标1指标点4.16121015~3043~58教学目标2指标点5.1481020~3542~57合计102020501003.课程成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及课堂表现（10%）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，能够准确回答问题，并有自己独到的见解偶尔有迟到、早退现象。较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题作业（10%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力阶段测验（10%）完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成所有阶段测验，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为中等完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为及格没有完成阶段测试，根据参考答案评分，总评成绩不及格实验（20分%）实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表规范。能够正确完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解。实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表基本规范。能够完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行讨论，提出意见。实验报告能够完成，内容完整，数据基本合理，能够进行数据处理，图表基本规范。能够基本完成实验报告中提出的问题，对实验中遇到的问题进行讨论。实验报告基本能够独立完成，内容完整，数据图表齐全，基本完成实验报告中提出的问题。实验报告不能独立完成，存在抄袭现象，报告中提出的问题没有或基本没有回答。课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1熟练掌握以MCS-51为代表的微型计算机的基本结构和工作原理以及指令系统、微型计算机内部各部件之间的接口关系及微型计算机与外围设备的接口关系等基础知识，基于微机原理与接口技术工程科学原理，通过单片机常用的接口技术以及应用系统设计相关方法，分析微机原理与接口技术过程中的复杂工程问题。准确掌握以MCS-51为代表的微型计算机的基本结构和工作原理以及指令系统、微型计算机内部各部件之间的接口关系及微型计算机与外围设备的接口关系等基础知识，基于微机原理与接口技术工程科学原理，通过单片机常用的接口技术以及应用系统设计相关方法，较好分析微机原理与接口技术过程中的复杂工程问题。掌握以MCS-51为代表的微型计算机的基本结构和工作原理以及指令系统、微型计算机内部各部件之间的接口关系及微型计算机与外围设备的接口关系等基础知识，基于微机原理与接口技术工程科学原理，通过单片机常用的接口技术以及应用系统设计相关方法，可以分析微机原理与接口技术过程中的复杂工程问题。基本掌握以MCS-51为代表的微型计算机的基本结构和工作原理以及指令系统、微型计算机内部各部件之间的接口关系及微型计算机与外围设备的接口关系等基础知识，基于微机原理与接口技术工程科学原理，通过单片机常用的接口技术以及应用系统设计相关方法，基本能分析微机原理与接口技术过程中的复杂工程问题。不能掌握以MCS-51为代表的微型计算机的基本结构和工作原理以及指令系统、微型计算机内部各部件之间的接口关系及微型计算机与外围设备的接口关系等基础知识，基于微机原理与接口技术工程科学原理，通过单片机常用的接口技术以及应用系统设计相关方法，不能分析微机原理与接口技术过程中的复杂工程问题。教学目标2很好了解微机原理及接口技术中的中断系统、定时/计数器、串行接口等相关知识的基本原理相关方法，并通过熟练掌握微机原理及接口技术中的中断系统、定时/计数器、串行接口等相关知识的基本原理综合分析获得有效结论，并理解其局限性。较好了解微机原理及接口技术中的中断系统、定时/计数器、串行接口等相关知识的基本原理相关方法，并通过较好掌握微机原理及接口技术中的中断