《單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)B》教學(xué)大綱

《單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)B》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：06141092課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)（理論0學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)32學(xué)時(shí)）先修課程：電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C語言程序設(shè)計(jì)等后續(xù)課程：無適用專業(yè)：醫(yī)學(xué)信息工程開課單位：電子信息工程學(xué)院一、課程說明本課程是醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)學(xué)生專業(yè)必修課，是《單片機(jī)原理技應(yīng)用B》課程的配套課程。通過本課程的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生掌握基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)的基本開發(fā)和應(yīng)用，逐步培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用單片機(jī)為控制核心解決實(shí)際問題的能力。力求通過實(shí)踐環(huán)節(jié)，軟、硬結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生初步的單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)能力。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：持續(xù)踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，具有良好的職業(yè)道德、社會(huì)公德和勞動(dòng)觀念，能夠在工程實(shí)踐中遵守職業(yè)規(guī)范，履行責(zé)任。課程目標(biāo)2：掌握單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作原理；了解常用單片機(jī)的接口芯片，學(xué)會(huì)A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器等接口芯片的使用方法和注意事項(xiàng)；課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)知識(shí)解決工程問題，設(shè)計(jì)滿足需要的單片機(jī)系統(tǒng)，注重設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)社會(huì)、環(huán)境、健康、安全、法律、文化等因素；課程目標(biāo)4：能夠根據(jù)本門課程所學(xué)知識(shí)，自行設(shè)計(jì)符合實(shí)驗(yàn)室要求和工程要求的單片機(jī)系統(tǒng)，并能夠設(shè)計(jì)配套的軟件；能夠使用網(wǎng)絡(luò)和其他資源查找所需資料，熟練使用單片機(jī)編程和仿真軟件進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)B》課程教學(xué)目標(biāo)對醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度2.問題分析2.3能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，并通過文獻(xiàn)研究，證實(shí)問題分析的合理性。課程目標(biāo)1：持續(xù)踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，具有良好的職業(yè)道德、社會(huì)公德和勞動(dòng)觀念，能夠在工程實(shí)踐中遵守職業(yè)規(guī)范，履行責(zé)任。課程目標(biāo)2：掌握單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作原理；了解常用單片機(jī)的接口芯片，學(xué)會(huì)A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器等接口芯片的使用方法和注意事項(xiàng)；H4.研究4.2能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對器件、電路、功能模塊、軟件系統(tǒng)制定實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施。課程目標(biāo)1：持續(xù)踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，具有良好的職業(yè)道德、社會(huì)公德和勞動(dòng)觀念，能夠在工程實(shí)踐中遵守職業(yè)規(guī)范，履行責(zé)任。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)知識(shí)解決工程問題，設(shè)計(jì)滿足需要的單片機(jī)系統(tǒng)，注重設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)社會(huì)、環(huán)境、健康、安全、法律、文化等因素；M5.使用現(xiàn)代工具5.1能夠了解和合理選擇現(xiàn)代醫(yī)學(xué)信息工程的技術(shù)資源和現(xiàn)代工程工具、信息技術(shù)工具，解決復(fù)雜醫(yī)學(xué)信息工程問題并理解其局限性。課程目標(biāo)1：持續(xù)踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，具有良好的職業(yè)道德、社會(huì)公德和勞動(dòng)觀念，能夠在工程實(shí)踐中遵守職業(yè)規(guī)范，履行責(zé)任。課程目標(biāo)4：能夠根據(jù)本門課程所學(xué)知識(shí)，自行設(shè)計(jì)符合實(shí)驗(yàn)室要求和工程要求的單片機(jī)系統(tǒng)，并能夠設(shè)計(jì)配套的軟件；能夠使用網(wǎng)絡(luò)和其他資源查找所需資料，熟練使用單片機(jī)編程和仿真軟件進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作，為后續(xù)課程做好準(zhǔn)備。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配實(shí)驗(yàn)部分教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）(上機(jī))學(xué)時(shí)對應(yīng)的課程目標(biāo)實(shí)驗(yàn)1：I/O口的使用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：學(xué)習(xí)keil軟件和Proteus軟件的使用。掌握單片機(jī)I/O口的使用方法。實(shí)驗(yàn)要求：掌握keil軟件和Proteus軟件的使用方法；使用I/O口完成控制LED燈、簡單的按鍵查詢和控制蜂鳴器燈操作。41、2、3、4實(shí)驗(yàn)2：花式流水燈實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：掌握外部中斷和定時(shí)/計(jì)數(shù)器的使用。實(shí)驗(yàn)要求：學(xué)會(huì)使用中斷方法控制按鍵；控制花式流水燈的不同延時(shí)和花樣。41、2、3、4實(shí)驗(yàn)3：串行口綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：學(xué)習(xí)單片機(jī)串行口。實(shí)驗(yàn)要求：學(xué)會(huì)使用單片機(jī)的串行口完成數(shù)碼管顯示和雙機(jī)通信。61、2、3、4實(shí)驗(yàn)4：簡易計(jì)算器綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：學(xué)習(xí)矩陣式鍵盤的識(shí)別方法。實(shí)驗(yàn)要求：采用行列翻轉(zhuǎn)法編制程序，識(shí)別單片機(jī)開發(fā)板上的矩陣式鍵盤，掌握單片機(jī)外接鍵盤的使用方法。61、2、3、4實(shí)驗(yàn)5.A/D、D/A綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：學(xué)習(xí)ADC、DAC的使用。實(shí)驗(yàn)要求：使用單片機(jī)內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換器測電壓、光強(qiáng)；使用DAC0832構(gòu)成一個(gè)波形發(fā)生器。61、2、3、4實(shí)驗(yàn)6：多功能時(shí)鐘綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：學(xué)習(xí)單片機(jī)常用外部總線，包括I2C總線、SPI總線和1-wire總線。實(shí)驗(yàn)要求：學(xué)會(huì)使用AT24C04存儲(chǔ)器、DS1302構(gòu)成時(shí)鐘、DS18B20做溫度檢測，并用這三個(gè)芯片構(gòu)成一個(gè)能夠測量溫度的多功能時(shí)鐘。61、3、4合計(jì)32五、教學(xué)方法及手段實(shí)驗(yàn)教學(xué)著重講授如何用科學(xué)的手段來完成理論的驗(yàn)證；如何組織實(shí)驗(yàn)、處理數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；介紹常用設(shè)備和儀器的原理、構(gòu)造和使用維護(hù)方法以及綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的思路和方案設(shè)計(jì)等。采用教師講授和學(xué)生動(dòng)手操作的方法；在實(shí)驗(yàn)前學(xué)生應(yīng)復(fù)習(xí)和掌握與本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書；在實(shí)驗(yàn)中要嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)紀(jì)律，按操作規(guī)程使用儀器；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，按規(guī)定對儀器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)；每完成一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，要認(rèn)真完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。六、課程資源1.推薦教材：陳海宴，51單片機(jī)原理及應(yīng)用——基于KeilC與Proteus(第3版)，北京航空航天大學(xué)出版社，2017.62.參考書：（1）.張毅剛.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（C51編程）（第二版）[M].人民郵電出版社.2016.6.（2）李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（第五版）[M].北京航空航天大學(xué)出版社.2017.6.（3）朱文忠.單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)（第一版）[M].電子工業(yè)出版社.2017.6.3.期刊：（1）電子技術(shù)應(yīng)用[J].華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所.北京（2）儀表技術(shù)與傳感器[J].沈陽儀表院.沈陽（3）單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用[J].北京航空航天大學(xué).北京（4）MicroprocessorsandMicrosystems[J].Elsevier（5）IEEEIndustrialElectronicsMagazine[J}.IEEE4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）單片機(jī)原理與應(yīng)用（哈爾濱工業(yè)大學(xué)）：中國大學(xué)MOOC，/course/HIT-353001?from=searchPage（2）單片機(jī)原理及應(yīng)用（北京交通大學(xué)）：中國大學(xué)MOOC，/course/NJTU-1001729006?from=searchPage七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐本課程成績由多個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績的平均分評定。每份實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績由過程性考核成績構(gòu)成，分為實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、操作過程、結(jié)果分析三個(gè)階段，具體考核/評價(jià)細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)1234過程性考核實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)30（1）根據(jù)課堂出勤情況和實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況進(jìn)行考核。（2）在報(bào)告模板中，將分?jǐn)?shù)段分為五級，依據(jù)完成程度不同在不同階段打勾，批報(bào)告時(shí)給定總分?！獭獭獭?878操作過程40（1）對每位學(xué)生的課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作情況、小組協(xié)作情況進(jìn)行評定。（2）對每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作結(jié)果和數(shù)據(jù)記錄情況進(jìn)行評定。（3）根據(jù)評定結(jié)果，在操作成績欄對應(yīng)的五等級處打勾，批報(bào)告時(shí)給定總分?！獭獭獭?0101010結(jié)果分析30（1）對每位學(xué)生的數(shù)據(jù)處理情況進(jìn)行評定，包括數(shù)據(jù)表格整理、公式、圖表、計(jì)算過程等。（2）對每位學(xué)生的結(jié)果表示和分析，及問題回答情況進(jìn)行評定。（3）根據(jù)評定結(jié)果，在操作成績欄對應(yīng)的五等級處打勾，并給定報(bào)告總分?！獭獭獭?1068合計(jì)：100分23282326八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、操作過程、結(jié)果分析等方式對學(xué)生進(jìn)行考核評價(jià)?？己嘶疽螅簡纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)最終總成績由6個(gè)實(shí)驗(yàn)成績的平均分評定。單次實(shí)驗(yàn)成績主要由實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績、操作過程成績和結(jié)果分析成績來評定，其比例為實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績占實(shí)驗(yàn)成績的30%，操作過程成績占實(shí)驗(yàn)成績的40%，結(jié)果分析成績占實(shí)驗(yàn)成績的30%。到期末成績匯總時(shí)，未按規(guī)定及時(shí)上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，該報(bào)告成績記為0分。無故曠課，需按規(guī)定補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)，該次實(shí)驗(yàn)報(bào)告記60分。無故曠課3次及以上或者缺失報(bào)告3份及以上，本學(xué)期期末總成績?yōu)椤叭笨肌薄?.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)30預(yù)習(xí)認(rèn)真、熟練掌握方法與步驟。預(yù)習(xí)認(rèn)真、掌握方法與步驟但不夠靈活熟練。有預(yù)習(xí)、基本掌握