東南大學(xué)mcu課程設(shè)計

東南大學(xué)mcu課程設(shè)計一、課程目標(biāo)

知識目標(biāo)：

1.理解MCU的基本概念、結(jié)構(gòu)和功能；

2.掌握MCU的編程方法和接口技術(shù)；

3.了解MCU在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。

技能目標(biāo)：

1.能夠運(yùn)用C語言編寫簡單的MCU程序；

2.能夠分析并解決MCU應(yīng)用中的常見問題；

3.能夠設(shè)計并實(shí)現(xiàn)基于MCU的嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目。

情感態(tài)度價值觀目標(biāo)：

1.培養(yǎng)學(xué)生對電子技術(shù)及嵌入式系統(tǒng)的興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識；

2.培養(yǎng)學(xué)生具備良好的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力；

3.增強(qiáng)學(xué)生對我國微電子產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識，提高學(xué)生的國家意識。

本課程針對東南大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生，結(jié)合學(xué)生已具備的基礎(chǔ)知識和實(shí)際需求，設(shè)定了上述課程目標(biāo)。課程性質(zhì)為專業(yè)核心課程，旨在使學(xué)生掌握微控制器（MCU）的基本原理和應(yīng)用，為后續(xù)相關(guān)課程和項(xiàng)目實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，將注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，鼓勵學(xué)生動手實(shí)踐，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，期望學(xué)生能夠達(dá)到以上所述具體學(xué)習(xí)成果，為我國微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.MCU基礎(chǔ)理論：包括MCU的歷史、分類、結(jié)構(gòu)及工作原理，重點(diǎn)講解ARMCortex-M系列內(nèi)核MCU。

教材章節(jié)：第一章微控制器概述、第二章ARMCortex-M內(nèi)核簡介

2.MCU編程語言：以C語言為基礎(chǔ)，講解MCU編程規(guī)范和技巧。

教材章節(jié)：第三章C語言編程基礎(chǔ)、第四章編程規(guī)范與技巧

3.MCU接口技術(shù)：包括I/O端口、中斷、定時器、通信接口（如UART、SPI、I2C）等。

教材章節(jié)：第五章I/O端口與中斷、第六章定時器與通信接口

4.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)踐：介紹嵌入式系統(tǒng)設(shè)計流程，分析典型應(yīng)用案例，進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐。

教材章節(jié)：第七章嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、第八章應(yīng)用案例與項(xiàng)目實(shí)踐

5.MCU發(fā)展趨勢與前沿技術(shù)：介紹MCU在物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展前景。

教材章節(jié)：第九章MCU發(fā)展趨勢與前沿技術(shù)

教學(xué)內(nèi)容安排和進(jìn)度：共16周，每周2學(xué)時，共計32學(xué)時。

本教學(xué)內(nèi)容根據(jù)課程目標(biāo)，結(jié)合教材內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)地組織，旨在幫助學(xué)生全面掌握MCU相關(guān)理論和技術(shù)。在教學(xué)過程中，將注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力，為后續(xù)課程和項(xiàng)目實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。

三、教學(xué)方法

本課程將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)興趣和主動性：

1.講授法：對于MCU的基本概念、原理和編程基礎(chǔ)等理論性較強(qiáng)的內(nèi)容，采用講授法進(jìn)行教學(xué)。通過教師清晰、系統(tǒng)地講解，使學(xué)生快速掌握基礎(chǔ)知識和關(guān)鍵概念。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：第一章至第四章

2.討論法：針對課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論。鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和分析能力。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：第五章至第六章

3.案例分析法：挑選典型的嵌入式系統(tǒng)案例進(jìn)行分析，使學(xué)生了解MCU在實(shí)際應(yīng)用中的工作原理和解決方案。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：第七章

4.實(shí)驗(yàn)法：結(jié)合課程內(nèi)容，設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生動手實(shí)踐，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：第八章

5.小組合作：將學(xué)生分為若干小組，進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐。培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神、溝通能力及解決問題的能力。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：第八章至第九章

6.研究性學(xué)習(xí)：鼓勵學(xué)生針對MCU相關(guān)領(lǐng)域的前沿技術(shù)和熱點(diǎn)問題進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和科研能力。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：第九章

7.情景教學(xué)：通過設(shè)置實(shí)際應(yīng)用場景，讓學(xué)生模擬實(shí)際工作中遇到的問題和挑戰(zhàn)，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：全書各章節(jié)

在教學(xué)過程中，將結(jié)合不同教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況，靈活運(yùn)用以上教學(xué)方法，以提高教學(xué)效果。同時，注重學(xué)生的主體地位，鼓勵學(xué)生積極參與，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力。通過多樣化的教學(xué)方法，使學(xué)生全面、深入地掌握MCU相關(guān)知識和技能。

四、教學(xué)評估

為確保教學(xué)評估的客觀性、公正性和全面性，本課程采用以下評估方式：

1.平時表現(xiàn)：占總評的20%。包括課堂出勤、課堂表現(xiàn)、小組討論及實(shí)驗(yàn)操作等方面。評估學(xué)生在課堂上的積極參與程度、團(tuán)隊(duì)合作精神及實(shí)際操作能力。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：全書各章節(jié)

2.作業(yè)：占總評的30%。針對課程內(nèi)容布置課后作業(yè)，包括理論知識鞏固和編程實(shí)踐。旨在檢驗(yàn)學(xué)生對課程知識點(diǎn)的掌握程度和編程技能。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：第一章至第四章、第六章

3.實(shí)驗(yàn)報告：占總評的20%。學(xué)生需提交實(shí)驗(yàn)報告，內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、過程、結(jié)果及心得體會。評估學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的觀察、分析和解決問題的能力。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：第八章

4.期中考試：占總評的10%?？荚囆问綖殚]卷，主要測試學(xué)生對課程前半部分基礎(chǔ)知識的掌握程度。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：第一章至第四章

5.期末考試：占總評的20%?？荚囆问綖殚]卷，全面測試學(xué)生對本課程知識的掌握和運(yùn)用能力。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：全書各章節(jié)

6.項(xiàng)目實(shí)踐：占總評的10%。學(xué)生需完成基于MCU的嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目，提交設(shè)計報告和實(shí)物展示。評估學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中的綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)合作精神。

相關(guān)教學(xué)內(nèi)容：第七章至第九章

教學(xué)評估過程中，教師將嚴(yán)格按照評估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分，確保評估結(jié)果的公正性和準(zhǔn)確性。同時，通過多種評估方式，全面反映學(xué)生在知識掌握、技能應(yīng)用、團(tuán)隊(duì)合作等方面的學(xué)習(xí)成果，為學(xué)生提供反饋，指導(dǎo)其后續(xù)學(xué)習(xí)。此外，教師將根據(jù)評估結(jié)果調(diào)整教學(xué)方法，以提高教學(xué)質(zhì)量。

五、教學(xué)安排

為確保教學(xué)進(jìn)度合理、緊湊，本課程的教學(xué)安排如下：

1.教學(xué)進(jìn)度：共16周，每周2學(xué)時，總計32學(xué)時。具體安排如下：

-第1-4周：微控制器概述、ARMCortex-M內(nèi)核簡介、C語言編程基礎(chǔ)

-第5-8周：I/O端口與中斷、定時器與通信接口、編程規(guī)范與技巧

-第9-12周：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、應(yīng)用案例與項(xiàng)目實(shí)踐（前期）

-第13-16周：MCU發(fā)展趨勢與前沿技術(shù)、項(xiàng)目實(shí)踐（后期）

2.教學(xué)時間：根據(jù)學(xué)生的作息時間，將課程安排在每周的固定時間段，確保學(xué)生能夠有序地安排學(xué)習(xí)和生活。

3.教學(xué)地點(diǎn)：

-理論課：多媒體教室，便于教師進(jìn)行講解和演示。

-實(shí)驗(yàn)課：實(shí)驗(yàn)室，提供所需的硬件設(shè)備和軟件環(huán)境，便于學(xué)生動手實(shí)踐。

4.考試安排：

-期中考試：第8周進(jìn)行，提前通知學(xué)生復(fù)習(xí)范圍。

-期末考試：第16周進(jìn)行，提前通知學(xué)生復(fù)習(xí)范圍。

5.課外輔導(dǎo)：針對學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中遇到的問題，安排課外輔導(dǎo)時間，為學(xué)生提供答疑解惑的機(jī)會。

教學(xué)安排充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況和需要，如下：

1.在課程進(jìn)度