《單片機技術與應用》課程標準

《單片機技術與應用》課程標準一、課程性質與任務本課程是中等職業(yè)教育電子技術應用專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎平臺課程是《電子技術基礎與技能課程基礎上開設的一門實踐性較強的核心課程其任務是培養(yǎng)學生具備單片機系統(tǒng)安裝、調試、開發(fā)與應用能力，使學生能夠掌握以MCS-51系列為主的單片機的基本結構、指令系統(tǒng)存儲系統(tǒng)及輸入輸出接口電路中斷系統(tǒng)系統(tǒng)擴展等方面知識了解單片機組成和工作原理具備一定的匯編語言程序設計能力以及觀察和分析問題團隊協(xié)助溝通表達等能力和綜合素質。本課程的也是全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務，體現思政功能的“思政”課程通過本課程學習培養(yǎng)學生適應社會主義現代化建設德智體美勞全面發(fā)展的知識能力需要了解單片機技術的特點現狀和未來發(fā)展趨勢理解單片機的工作原理熟悉MCS-51單片機芯片的基本功能和典型應用實例知道常用指令尋址方式接口的特點及用途有安全生產節(jié)能環(huán)保和產品質量等職業(yè)意識和良好的工作方法工作作風和職業(yè)道德的高素質勞動者。二、本課程與其他課程的關系1.與前導課程的聯系學生在學習本課程前具備基本電工基礎模擬電路數字電路的分析基礎對計算機應用系統(tǒng)應具有一定的了解通過本課程的學習要求熟練掌握典型單片機系統(tǒng)的設計方法，能利用MCS-51單片機組成實際系統(tǒng)，具備一定的硬件編譯能力。2.與后續(xù)課程的聯系：使學生通過本課程的學習，使學生掌握51系列單片機設計小型產品的設計能力，為后續(xù)《傳感器技術《Proteus仿真》等課程打下良好基礎。三、課程目標（一）思政目標1.堅定社會主義信念，堅持黨的領導，自覺踐行社會主義核心價值觀；2.具有勤儉節(jié)約，科學用電，求實創(chuàng)新，合理消費的觀念和意識；3.具有嚴謹求實，實事求是的科學精神，相信科學、熱愛科學；4.具有良好安全意識，質量意識，樹立安全第一、質量第一的職業(yè)意識；5.具有積極的學習和生活態(tài)度，自信、樂觀，并積極進取，敢于面對挫折；6.建立為人民服務為社會發(fā)展服務為實現中華民族偉大復興的努力奮斗的理想和信念。（二）素質目標1.培養(yǎng)學生樂與思考、敢于實踐、做事認真的工作作風；2.培養(yǎng)學生好學、嚴謹、謙虛的學習態(tài)度；3.培養(yǎng)學生健康向上、不畏艱難的吃苦精神；4.培養(yǎng)學生良好的職業(yè)道德，職業(yè)紀律；5.培養(yǎng)學生遵循嚴格的安全、質量、標準等規(guī)范的意識；6.培養(yǎng)學生自我檢查、自我學習、自我促進、自我發(fā)展的能力；7.培養(yǎng)學生善于溝通交流和團隊協(xié)助的能力；8.培養(yǎng)學生敢于創(chuàng)新、敢于發(fā)現的能力；9.培養(yǎng)學生項目管理應用的能力。（三）知識目標1.熟悉常用的單元電路及其功能;2.熟悉單片機的硬件結構和工作原理、指令系統(tǒng)、接口技術以及A/D轉換知識；3.掌握利用MSC-51單片機簡單程序設計的設計流程。4.掌握典型應用程序的編制方法。（四）技能目標1.培養(yǎng)學生識讀單片機相關的硬件電路圖以及匯編語言。2.能設計單片機簡單音調發(fā)生器器、交通燈控制系統(tǒng)、存儲器擴展等電路。3.能設計端口擴展等外圍電路。4.能設計需求進行單片機選型。5.能進行開發(fā)板選型。6.能利用開發(fā)板設計電子產品。7.能根據需求設計程序流程圖。8.能識讀單片機相關的簡單程序代碼。四、設計思路本課程應體現以服務發(fā)展為宗旨以促進就業(yè)為導向按照立德樹人的要求突出核心素養(yǎng)必備品格和關鍵能力結合單片機應用技術課程的綜合性實踐性應用性和創(chuàng)新性的特點，兼顧中高職課程銜接，確定課程目標、設計課程結構、選取課程內容，促進學生發(fā)展。五、教學內容與學時安排（一）教學內容與要求教學單元教學內容教學要求項目名稱主要知識點第一章單片機基礎單片機概述1.單片機的概念、特點及應用領域。2.常用單片機系列介紹1.通過課堂理論講授或師生討論、教師演示常用單片機；2.師生互動、提問引導動手實驗、巡回指導、結果說明與分析；3.keil和proteus軟件，應知道學生開展實際操作單片機中的數制機器轉換二進制數運算1.單片機的數學基礎2.掌握幾種數制機器相互間的轉換3.二進制代碼，能對二進制進行運算。帶符號數BCD碼和ASCⅡ碼1.掌握原碼、反碼、補碼等待符號數2.知道單片機中的常用編碼3.認識keil和proteus軟件，并掌握基本操作第二章單片機硬件結構與原理MCS-51系列單片機的硬件結構1.MCS-51單片機的內部結構2.MCS-51單片機的CPU時序和引腳功能3.MCS-51單片機的存儲器組織4.MCS-51單片機的特殊功能寄存器5.MCS-51單片機的端口1.通過演示MCS-51單片機或仿真教具，多媒體資源等，認識單片機開發(fā)實驗系統(tǒng)，掌握其基本功能，了解其基本原理。2.觀察單片機仿真器或實驗箱掌握其基本功能，了解其基本原理。3.學習單片機開發(fā)實驗系統(tǒng)各鍵功能，學習仿真軟件的基本使用方法。4.引導學生動手搭建單片機最小系統(tǒng)電路第三章單片機指令系統(tǒng)指令格式與符號意義尋址方式指令集1.匯編程序的人工匯編和機器匯編2.控制轉移類指令地址偏移量的計算3.匯編語言指令的分類4.數據傳送、算術運算類、邏輯運算類、控制轉移類指令及位操作類指令等各類指令的格式和功能。1.通過演示MCS-51單片機或仿真教具，多媒體資源等，熟悉尋址方式及數據傳送類指令的使用。2.熟悉8031/8051數據傳送類指令的功能。3.熟悉算術及邏輯運算類指令的功能4.掌握算術及邏輯運算類指令對標志位的影響5.熟悉控制轉移類指令的功能6.熟悉位操作類指令的功能第四章匯編語言程序設計方法程序設計方法子程序設計和參數傳遞1.匯編語言源程序的設計和匯編2.簡單程序設計與分支程序設計3.循環(huán)程序設計與查表程序設計4.子程序設計1.通過演示MCS-51單片機或仿真教具，多媒體資源、實踐操作等，理解匯編語言程序設計的方法2.掌握匯編語言程序設計的步驟3.通過練習，編寫分支程序和循環(huán)程序4.掌握查表程序和代碼轉換程序的編寫方法5.熟悉程序運行和調試的步驟第五章中斷原理及應用中斷概述1.了解計算機中斷系統(tǒng)概論，中斷系統(tǒng)的功能與特點2.MCS-51單片機中斷系統(tǒng)及其擴充外部中斷源的方法3.掌握中斷系統(tǒng)及其擴充外部中斷源的方法4.理解堆棧的概念和進出棧的過程1.通過演示、仿真、，多媒體資源、實踐操作等，熟悉中斷的使用方法2.理解中斷的概念和中斷的處理過程3.掌握中斷寄存器中標志位的含義和應用4.掌握中斷初始化及中斷應用的程序編寫5.掌握堆棧程序的編寫方法中斷產生、影響與撤除中斷初始化堆棧第六章單片機定時器、計數器及串行通信定時器/計數器1.了解MCS-51系列單片機定時器/計數器的結構及工作原理2.掌握MSC-51系列單片機定時器/計數器工作方式寄存器和控制器的工作原理3.掌握定時器/計數器的4種工作方式、原理及初始化程序識讀和編寫4.了解串行通信的概念5.掌握串行通行的基本工作方式以及串口控制寄存器SCON1.通過演示MCS-51單片機或仿真教具，多媒體資源、實踐操作等方式，掌握MCS-51單片機定時器/計數器及其應用2.練習編寫中斷及定時器程序單片機串行通行第七章單片機硬件擴展與接口技術單片機存儲器擴展1.掌握MCS-51系列單片機的最小系統(tǒng)結構2.理解MCS-51系列單片機的ROM、RAM擴展硬件電路3.理解存儲器擴展常用芯片型號、特點4.掌握單片機并行I/O口擴展-825擴展電路5.掌握8825擴展電路的初始化1.通過演示、仿真、，多媒體資源、實踐操作等，理解擴展的概念及重要作用、程序存儲器地址的確定方法、數據存儲器地址的確定方法2.通過實踐，熟悉MCS-51單片機擴展外部數據存儲器的方法，掌握8255的內部結構、原理和引腳功能3.通過實踐，理解利用方式0的串行口擴展并行I/O口的功能4.加深理解串行口工作在方式0時并不能用于串行同步通信單片機總線單片機并行I/O口擴展第八章A/D轉換與D/A轉換A/D轉換1.理解A/D、D/A轉換的基本概念和轉換原理2.了解ADC0809、DAC0832與單片機接口電路設計方法3.了解A/D轉換與D/A轉換的程序設計過程1.通過演示MCS-51單片機或仿真教具，多媒體資源、實踐操作等方式，理解A/D、D/A轉換原理及其應用2.練習利用D/A轉換器將單片機輸出的數字信號轉換為模擬信號，熟悉轉換程序設計過程D/A轉換（二）學時安排《單片機技術與基礎》是電子技術應用專業(yè)的一門必修課。一般情況下，分二學期講授，共220課時，具體課時安排如下：章次主要內容總課時理論課時實驗實訓一單片機基礎24204二單片機硬件結構與原理28226三MCS-51系列單片機指令系統(tǒng)422418四匯編語言程序設計方法261016五中斷原理及應用261412六單片機定時器/計數器及串行通信281414七單片機硬件擴展與接口技術261412八A/D轉換與D/A轉換20128合計22013090六、教學要求（一）教學方法要求1.堅持以學生發(fā)展為本重視培養(yǎng)學生的綜合素質和職業(yè)能力以適應電工技術快速發(fā)展帶來的職業(yè)崗位變化，為學生的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。為適應不同專業(yè)及學生需求的多樣性，可通過對選學模塊教學內容的靈活選擇體現課程內容的選擇性和教學要求的差異性教學過程中，應融入對學生職業(yè)道德和職業(yè)意識的培養(yǎng)。2.堅持“做中學做中教”開展理實一體化教學積極開展理論和實踐相結合的教學模式使電工技術基本理論的學習基本技能的訓練與生產生活中的實際應用相結合引導學生通過學習過程的體驗或典型電工產品的制作等提高學習興趣激發(fā)學習動力掌握相應的知識和技能。3.堅持課程思政深入挖掘拓展本課程的思政元素發(fā)揮其思想政治教育功能探索把思想政治工作貫穿本課程教學在講授該課程時要多引入時事政治知識科學史名人故事單片機發(fā)展歷史和應用案例等吸引學生聽課的注意力學生在學習專業(yè)知識的同時也了解了國內外大事改變以往的單一傳授專業(yè)知識的教學方法做到專業(yè)知識和思政理論相結合多融入從課程的導入理論的講述知識的總結等方面把思政理論知識融入到電工技術課程教授之中。（二）師資要求1.要求教學團隊成員中有一定數量的教師具備“雙師型”的資格教師除了掌握扎實的專業(yè)理論知識還要具備專業(yè)技能的操作能力在教學實踐中專任教師每個學年要按照學校的要求，積極到企業(yè)中掛職鍛煉，時間期不少于一個月。2.任課教師必須熟悉本學時的教學大綱及基本要求，并嚴格按照學校要求開展課堂教學，不準隨意改動。每學期定期召開備課討論會。3.主講教師必須具有本科三年教學資歷開課前應通過教研組組織的試講主講教師上課前必須有教案，并做到認真?zhèn)湔n、精心講授、努力鉆研。（三）實訓環(huán)境要求1.校內實訓環(huán)境要求為滿足本專業(yè)教學實訓需要應采用理實一體化實訓室并配置視頻錄像投影設備相關儀器儀表等。2.校外實訓環(huán)境要求為滿足本專業(yè)校外實踐專業(yè)需要資質業(yè)績信譽良好的電工電子企業(yè)作為本專業(yè)的實訓基地為課程的實踐教學提供真實的工作環(huán)境保證每個學生接觸實地的生產過程鍛煉學生的工作能力和實際綜合技能的工作經驗。（四）教學資源要求1.教材選用建議選用職業(yè)院校電工電子類專業(yè)系列教材優(yōu)先選用教育“十三五職業(yè)教育國家規(guī)劃教材，如：（1《單片機技術與應用，魏壽明主編，北京：高等教育出版社；（2《單片機技術及應用項目教程，欒秋平主編，北京：電子工業(yè)出版社；（3《單片機技術及應用，盛國超主編，北京：語文出版社。（4《單片機技術與應用項目式教程，曹華主編，北京：機械工業(yè)出版社2.課程資源開發(fā)教師應重視現代教育技術與課程教學的整合充分發(fā)揮計算機互聯網等現代信息技術的優(yōu)勢提高教學的效率和質量應充分利用數字化教學資源創(chuàng)建適應個性化學習需求強化實踐技能培養(yǎng)的教學環(huán)境，積極探索信息技術條件下教學模式和教學方法的改革。教學中，教師應充分利用已有的各類教學資源，選用符合教學要求的錄像、多媒體課件、電影、資料文獻、企業(yè)生產現場參觀等資源輔助教學，以提高教學效率和質量。針對教學的需要和難點對理論性強較為抽象的內容技術性強學校能力滯后的內容；尚未開發(fā)但能切實提高教學效率和質量的相關教學資源組織力量開發(fā)相應的影像資料多媒體課件、ppt文本資料等輔助教學資源。七、教學評價（一）評價原則1.堅持結果評價和過程評價相結合，定量評價和定性評價相結合，教師評價和學生自評、互評相結合，使考核與評價有利于激發(fā)學生的學習熱情，促進學生的發(fā)展。2.堅持多元評價不僅關注學生對知識的理解技能的掌握和能力的提高還要重視規(guī)范操作安全文明生產等職業(yè)素質的形成以及節(jié)約能源節(jié)省原材料與愛護工具設備保護環(huán)境等意識與觀念的樹立。（二）評價方式本課程按照百分制進行考核，考核主要包括平時考核和期末考核兩大方面，平時考核占40%，期末考核占60%。1.平時考核包括出勤情況、課堂/實訓表現、作業(yè)完成情況三方面。①出勤情況的考核：主要是考查每個學生上課出勤情況，占8%。②課堂表現的考核主要包括課堂提問討論發(fā)言實訓表現及平時測驗的考核共占18%,課堂提問、討論課發(fā)言、課堂紀律各占4%。③作業(yè)完成情況考核主要根據課后作業(yè)完成情況或實訓項目完成情況進行考核占20%。項目內容分值出勤情況（8分）出勤情況（8）優(yōu)秀（8）良好（6）合格（4）不合格（0）課堂表現（12分）課堂提問（4）優(yōu)秀（4）良好（3）合格（2）不合格（0）討論發(fā)言（4）優(yōu)秀（4）良好（3）合格（2）不合格（0）課堂紀律（4）優(yōu)秀（4）良好（3）合格（2）不合格（0）作業(yè)完情況（20分）實訓項目完成情況（12）優(yōu)秀（12