揚(yáng)州大學(xué)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

揚(yáng)州大學(xué)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)一、課程目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：

1.掌握單片機(jī)的基本原理和結(jié)構(gòu)，理解其在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用。

2.學(xué)會(huì)使用一種單片機(jī)編程語(yǔ)言，如C語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言，編寫(xiě)簡(jiǎn)單的控制程序。

3.理解并掌握單片機(jī)外圍電路的連接和使用，如傳感器、執(zhí)行器等。

技能目標(biāo)：

1.能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的單片機(jī)控制系統(tǒng)，具備實(shí)際應(yīng)用能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，學(xué)會(huì)使用相關(guān)開(kāi)發(fā)工具和調(diào)試設(shè)備。

3.提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和問(wèn)題解決能力，通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐鍛煉工程思維。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：

1.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)單片機(jī)技術(shù)的興趣，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)習(xí)積極性。

2.強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)，注重工程實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

3.增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，關(guān)注單片機(jī)在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用。

課程性質(zhì)：本課程為實(shí)踐性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用能力。

學(xué)生特點(diǎn)：大學(xué)年級(jí)學(xué)生，具備一定的電子技術(shù)基礎(chǔ)，對(duì)單片機(jī)有一定了解。

教學(xué)要求：結(jié)合課程性質(zhì)和學(xué)生特點(diǎn)，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。通過(guò)分解課程目標(biāo)，為后續(xù)教學(xué)設(shè)計(jì)和評(píng)估提供具體的學(xué)習(xí)成果依據(jù)。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.單片機(jī)原理與結(jié)構(gòu)：介紹單片機(jī)的組成、工作原理、性能指標(biāo)等，對(duì)應(yīng)教材第一章內(nèi)容。

2.單片機(jī)編程語(yǔ)言：學(xué)習(xí)C語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編程基礎(chǔ)，掌握程序設(shè)計(jì)方法，對(duì)應(yīng)教材第二章內(nèi)容。

3.單片機(jī)I/O口編程：學(xué)習(xí)I/O口的使用方法，實(shí)現(xiàn)輸入輸出控制，對(duì)應(yīng)教材第三章內(nèi)容。

4.單片機(jī)中斷系統(tǒng)：了解中斷原理，學(xué)習(xí)中斷程序設(shè)計(jì)，對(duì)應(yīng)教材第四章內(nèi)容。

5.單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：學(xué)習(xí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作原理和應(yīng)用，對(duì)應(yīng)教材第五章內(nèi)容。

6.單片機(jī)串行通信：掌握串行通信接口的使用，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)應(yīng)教材第六章內(nèi)容。

7.單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)：學(xué)習(xí)傳感器、執(zhí)行器等外圍設(shè)備的連接和使用，對(duì)應(yīng)教材第七章內(nèi)容。

8.單片機(jī)項(xiàng)目實(shí)踐：綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)控制系統(tǒng)，如智能家居、溫度控制器等。

教學(xué)進(jìn)度安排：

第1-2周：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與結(jié)構(gòu)、編程語(yǔ)言基礎(chǔ)；

第3-4周：?jiǎn)纹瑱C(jī)I/O口編程、中斷系統(tǒng)；

第5-6周：?jiǎn)纹瑱C(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行通信；

第7-8周：?jiǎn)纹瑱C(jī)外圍電路設(shè)計(jì)；

第9-10周：項(xiàng)目實(shí)踐與總結(jié)。

教學(xué)內(nèi)容科學(xué)系統(tǒng)，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

三、教學(xué)方法

本課程采用以下多樣化的教學(xué)方法，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，提高教學(xué)效果：

1.講授法：用于講解單片機(jī)的基本原理、編程語(yǔ)言基礎(chǔ)、外圍電路設(shè)計(jì)等理論知識(shí)。通過(guò)教師深入淺出的講解，使學(xué)生系統(tǒng)掌握單片機(jī)相關(guān)概念和原理。

2.討論法：針對(duì)單片機(jī)項(xiàng)目實(shí)踐中遇到的問(wèn)題，組織學(xué)生進(jìn)行分組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和問(wèn)題解決能力。

3.案例分析法：挑選具有代表性的單片機(jī)應(yīng)用案例，分析其設(shè)計(jì)思路、編程方法和調(diào)試技巧，幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。

4.實(shí)驗(yàn)法：設(shè)置豐富的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，掌握單片機(jī)編程和外圍電路設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：

-I/O口編程實(shí)驗(yàn)：實(shí)現(xiàn)LED燈、蜂鳴器等控制；

-中斷編程實(shí)驗(yàn)：實(shí)現(xiàn)按鍵中斷控制；

-定時(shí)器/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)：實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制和脈沖計(jì)數(shù)；

-串行通信實(shí)驗(yàn)：實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸；

-綜合項(xiàng)目實(shí)踐：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)控制系統(tǒng)。

5.任務(wù)驅(qū)動(dòng)法：將課程內(nèi)容分解為若干個(gè)任務(wù)，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。通過(guò)完成任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，提高學(xué)習(xí)效果。

6.互動(dòng)式教學(xué)：鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上提問(wèn)，教師及時(shí)解答。通過(guò)課堂提問(wèn)、課后作業(yè)、在線討論等方式，增強(qiáng)師生互動(dòng)，提高學(xué)生的參與度。

7.情景教學(xué)法：模擬實(shí)際工程場(chǎng)景，讓學(xué)生在特定情境中學(xué)習(xí)單片機(jī)知識(shí)，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

8.創(chuàng)新性教學(xué)：鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象，設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的單片機(jī)項(xiàng)目。教師給予指導(dǎo)和建議，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意。

四、教學(xué)評(píng)估

為確保教學(xué)效果，全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，本課程采用以下評(píng)估方式：

1.平時(shí)表現(xiàn)：占總評(píng)成績(jī)的30%。主要包括課堂出勤、提問(wèn)、討論、小組協(xié)作等環(huán)節(jié)。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下：

-課堂出勤：評(píng)估學(xué)生按時(shí)參加課堂的情況；

-課堂提問(wèn)：鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂提問(wèn)，評(píng)估其對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度；

-小組討論：評(píng)估學(xué)生在小組內(nèi)的貢獻(xiàn)度和協(xié)作能力；

-實(shí)驗(yàn)報(bào)告：評(píng)估學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的認(rèn)真程度、實(shí)驗(yàn)操作能力和問(wèn)題解決能力。

2.作業(yè)：占總評(píng)成績(jī)的20%。根據(jù)課程內(nèi)容布置適量的課后作業(yè)，包括理論題和實(shí)踐題。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下：

-完成情況：評(píng)估學(xué)生是否按時(shí)完成作業(yè)；

-正確性：評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度；

-創(chuàng)新性：鼓勵(lì)學(xué)生在作業(yè)中提出新思路、新方法。

3.考試：占總評(píng)成績(jī)的50%。包括期中考試和期末考試，考試內(nèi)容涵蓋課程所學(xué)知識(shí)。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下：

-理論考試：評(píng)估學(xué)生對(duì)單片機(jī)原理、編程語(yǔ)言等理論知識(shí)的掌握；

-實(shí)踐考試：評(píng)估學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和問(wèn)題解決能力。

4.項(xiàng)目實(shí)踐：占總評(píng)成績(jī)的20%。要求學(xué)生完成一個(gè)綜合性的單片機(jī)項(xiàng)目。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下：

-項(xiàng)目設(shè)計(jì)：評(píng)估項(xiàng)目的創(chuàng)新性、實(shí)用性和難度；

-實(shí)施過(guò)程：評(píng)估學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的協(xié)作能力、問(wèn)題解決能力和執(zhí)行力；

-成果展示：評(píng)估項(xiàng)目的完成質(zhì)量、演示效果和現(xiàn)場(chǎng)答辯。

5.附加分：為鼓勵(lì)學(xué)生在課外拓展單片機(jī)知識(shí)，參加相關(guān)競(jìng)賽、講座等活動(dòng)，可根據(jù)實(shí)際情況給予附加分。

教學(xué)評(píng)估方式客觀、公正，能夠全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。通過(guò)多元化評(píng)估，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，提高教學(xué)質(zhì)量。

五、教學(xué)安排

為確保教學(xué)任務(wù)在有限時(shí)間內(nèi)順利完成，同時(shí)考慮學(xué)生的實(shí)際情況和需求，本課程的教學(xué)安排如下：

1.教學(xué)進(jìn)度：按照教學(xué)內(nèi)容分為十個(gè)教學(xué)周，每周安排一次理論課和一次實(shí)驗(yàn)課，共計(jì)20課時(shí)。具體進(jìn)度安排如下：

-第1-8周：每周1課時(shí)理論課，講解單片機(jī)原理、編程語(yǔ)言及外圍電路設(shè)計(jì)等；

-第1-8周：每周1課時(shí)實(shí)驗(yàn)課，進(jìn)行I/O口編程、中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等實(shí)驗(yàn)；

-第9-10周：綜合項(xiàng)目實(shí)踐，每周2課時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施。

2.教學(xué)時(shí)間：理論課安排在每周的上午，實(shí)驗(yàn)課安排在每周的下午，以便學(xué)生充分利用時(shí)間進(jìn)行理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作。

3.教學(xué)地點(diǎn)：

-理論課：安排在學(xué)校多媒體教室，便于教師使用多媒體設(shè)備進(jìn)行講解和演示；

-實(shí)驗(yàn)課：安排在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室，確保學(xué)生能夠動(dòng)手實(shí)踐，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

4.考試安排：

-期中考試：安排在第5周周末，測(cè)試學(xué)生對(duì)前半部分知識(shí)點(diǎn)的掌握；

-期末考試：安排在第10周周末，測(cè)試學(xué)生對(duì)整個(gè)課程知識(shí)的掌握。

5.課外輔導(dǎo)：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，教師安排課外輔導(dǎo)時(shí)間，每周一次，幫助學(xué)生解決疑惑。

6.個(gè)性化教學(xué)：針對(duì)學(xué)生的興趣愛(ài)好和