《单片机原理及应用实验B》教学大纲

《单片机原理及应用实验B》教学大纲适用范围：202X版专升本人才培养方案课程代码：06141092课程性质：专业必修课学分：2学分学时：32学时（理论0学时，实验32学时）先修课程：电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计等后续课程：无适用专业：通信工程开课单位：电子信息工程学院一、课程说明本课程是通信工程专业本科学生的专业必修课，是《单片机原理技应用B》课程的配套课程。通过本课程的学习过程，使学生掌握基于单片机的控制系统的基本开发和应用，逐步培养学生灵活运用单片机为控制核心解决实际问题的能力。力求通过实践环节，软、硬结合，培养学生初步的单片机系统开发能力。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：持续践行社会主义核心价值观，具有良好的职业道德、社会公德和劳动观念，能够在工程实践中遵守职业规范，履行责任。课程目标2：掌握单片机基本结构和工作原理；了解常用单片机的接口芯片，学会A/D转换器和D/A转换器等接口芯片的使用方法和注意事项；课程目标3：培养学生能够根据所学知识解决工程问题，设计满足需要的单片机系统，注重设计中的创新意识和实践能力的培养，使学生在设计中体现社会、环境、健康、安全、法律、文化等因素；课程目标4：能够根据本门课程所学知识，自行设计符合实验室要求和工程要求的单片机系统，并能够设计配套的软件；能够使用网络和其他资源查找所需资料，熟练使用单片机编程和仿真软件进行单片机系统分析、计算、设计和验证工作。三、课程目标与毕业要求《单片机原理及应用实验B》课程教学目标对医学信息工程（专升本）专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度2.问题分析2.3能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，并通过文献研究，证实问题分析的合理性。课程目标1：持续践行社会主义核心价值观，具有良好的职业道德、社会公德和劳动观念，能够在工程实践中遵守职业规范，履行责任。课程目标2：掌握单片机基本结构和工作原理；了解常用单片机的接口芯片，学会A/D转换器和D/A转换器等接口芯片的使用方法和注意事项；H4.研究4.2能够基于科学原理并采用科学方法对器件、电路、功能模块、软件系统制定实验方案并实施。课程目标1：持续践行社会主义核心价值观，具有良好的职业道德、社会公德和劳动观念，能够在工程实践中遵守职业规范，履行责任。课程目标3：培养学生能够根据所学知识解决工程问题，设计满足需要的单片机系统，注重设计中的创新意识和实践能力的培养，使学生在设计中体现社会、环境、健康、安全、法律、文化等因素；M5.使用现代工具5.1能够了解和合理选择现代医学信息工程的技术资源和现代工程工具、信息技术工具，解决复杂医学信息工程问题并理解其局限性。课程目标1：持续践行社会主义核心价值观，具有良好的职业道德、社会公德和劳动观念，能够在工程实践中遵守职业规范，履行责任。课程目标4：能够根据本门课程所学知识，自行设计符合实验室要求和工程要求的单片机系统，并能够设计配套的软件；能够使用网络和其他资源查找所需资料，熟练使用单片机编程和仿真软件进行单片机系统分析、计算、设计和验证工作，为后续课程做好准备。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配实验部分教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验（实践）(上机)学时对应的课程目标实验1：I/O口的使用实验内容：学习keil软件和Proteus软件的使用。掌握单片机I/O口的使用方法。实验要求：掌握keil软件和Proteus软件的使用方法；使用I/O口完成控制LED灯、简单的按键查询和控制蜂鸣器灯操作。41、2、3实验2：花式流水灯实验实验内容：掌握外部中断和定时/计数器的使用。实验要求：学会使用中断方法控制按键；控制花式流水灯的不同延时和花样。41、2、3、4实验3：串行口综合实验实验内容：学习单片机串行口。实验要求：学会使用单片机的串行口完成数码管显示和双机通信。61、2、3、4实验4：简易计算器综合实验实验内容：学习矩阵式键盘的识别方法。实验要求：采用行列翻转法编制程序，识别单片机开发板上的矩阵式键盘，掌握单片机外接键盘的使用方法。61、2、3、4实验5.A/D、D/A综合实验实验内容：学习ADC、DAC的使用。实验要求：使用单片机内部AD转换器测电压、光强；使用DAC0832构成一个波形发生器。61、2、3、4实验6：多功能时钟综合实验实验内容：学习单片机常用外部总线，包括I2C总线、SPI总线和1-wire总线。实验要求：学会使用AT24C04存储器、DS1302构成时钟、DS18B20做温度检测，并用这三个芯片构成一个能够测量温度的多功能时钟。61、3、4合计32五、教学方法及手段实验教学着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证；如何组织实验、处理数据和分析实验现象；介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定对仪器进行维护保养；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。六、课程资源1.推荐教材：陈海宴，51单片机原理及应用——基于KeilC与Proteus(第3版)，北京航空航天大学出版社，2017.62.参考书：（1）.张毅刚.单片机原理及接口技术（C51编程）（第二版）[M].人民邮电出版社.2016.6.（2）李朝青.单片机原理及接口技术（第五版）[M].北京航空航天大学出版社.2017.6.（3）朱文忠.单片机原理与应用技术（第一版）[M].电子工业出版社.2017.6.3.期刊：（1）电子技术应用[J].华北计算机系统工程研究所.北京（2）仪表技术与传感器[J].沈阳仪表院.沈阳（3）单片机与嵌入式系统应用[J].北京航空航天大学.北京（4）MicroprocessorsandMicrosystems[J].Elsevier（5）IEEEIndustrialElectronicsMagazine[J}.IEEE4.网络资源：（1）单片机原理与应用（哈尔滨工业大学）：中国大学MOOC，/course/HIT-353001?from=searchPage（2）单片机原理及应用（北京交通大学）：中国大学MOOC，/course/NJTU-1001729006?from=searchPage七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标1234过程性考核课堂表现25（1）根据实验课出勤情况和实验操作情况进行考核，满分100分。（2）以平时实验课考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√√5965视频录制或作品照片20若学生有条件，每次实验完成后要录制实验操作和讲解视频，时长1-3分钟为宜，详细讲解本次实验的实现过程和现象；若学生没有条件，将每次实验结果拍照片放在实验报告中或者单独提交；（3）以6次实验视频（照片）的平均成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√√4574实验报告15（1）每次实验完成后需要上交内容完整，格式正确的纸质版实验报告。（2）多次实验的平均成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√√4344期末考核40（1）学生从教师给出的3-5个项目中选择一个项目进行操作并录制3分钟左右视频；（2）教师根据视频给出分数，满分100分。√√√√715108合计：100分20322721八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、视频录制（照片拍摄）、实验报告、期末考核等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末考核成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末考核成绩为100分（权重40%），学生从3-5个项目中任意抽取一个在规定时间内进行操作或录制视频讲解，教师根据学生视频内容给出分数（权重40%）；课堂表现、视频录制、实验报告等过程性考核成绩为100分（权重60%）；过程性考核和期末考核分值分配应与教学大纲各学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100≥x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现40认真听讲，操作仔细且正确，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。认真听讲，操作不够仔细，能够参与教学活动，回答问题准确率大于80%。能够认真听讲，操作有所失误，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，操作存在问题，偶尔参与教学活动。上课不认真，不动手操作，不参与教学活动。视频录制（或实验结果照片）30视频（照片）录制（拍摄）清楚，思路清晰，讲解清晰完整，能够对实验中出现的问题进行解答并自我总结，实验结果和讨论正确。视频录制（照片拍摄）基本清楚，思路清晰，能够对实验中出现的问题进行解答但不完整，实验结果和讨论正确。视频录制（照片拍摄）清楚，思路略显混乱，讲解相对完整，但对实验中出现的问题部分解答，实验结果和讨论基本正确。视频录制（照片拍摄）基本清楚，讲解不够完整，没有对实验中出现的问题进行解答，实验结果和讨论基本正确。视频录制（照片拍摄）模糊，思路混乱，对实验中出现的问题不能够正确回答，