《單片機原理及應(yīng)用實驗B》教學(xué)大綱

《單片機原理及應(yīng)用實驗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：32學(xué)時（理論0學(xué)時，實驗32學(xué)時）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《單片機原理技應(yīng)用B》課程的配套課程。通過本課程的學(xué)習過程，使學(xué)生掌握基于單片機的控制系統(tǒng)的基本開發(fā)和應(yīng)用，逐步培養(yǎng)學(xué)生靈活運用單片機為控制核心解決實際問題的能力。力求通過實踐環(huán)節(jié)，軟、硬結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生初步的單片機系統(tǒng)開發(fā)能力。二、課程目標通過本課程的學(xué)習，使學(xué)生達到如下目標：課程目標1：持續(xù)踐行社會主義核心價值觀，具有良好的職業(yè)道德、社會公德和勞動觀念，能夠在工程實踐中遵守職業(yè)規(guī)范，履行責任。課程目標2：掌握單片機基本結(jié)構(gòu)和工作原理；了解常用單片機的接口芯片，學(xué)會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；課程目標3：培養(yǎng)學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)知識解決工程問題，設(shè)計滿足需要的單片機系統(tǒng)，注重設(shè)計中的創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生在設(shè)計中體現(xiàn)社會、環(huán)境、健康、安全、法律、文化等因素；課程目標4：能夠根據(jù)本門課程所學(xué)知識，自行設(shè)計符合實驗室要求和工程要求的單片機系統(tǒng)，并能夠設(shè)計配套的軟件；能夠使用網(wǎng)絡(luò)和其他資源查找所需資料，熟練使用單片機編程和仿真軟件進行單片機系統(tǒng)分析、計算、設(shè)計和驗證工作。三、課程目標與畢業(yè)要求《單片機原理及應(yīng)用實驗B》課程教學(xué)目標對醫(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)目標與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度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，并通過文獻研究，證實問題分析的合理性。課程目標1：持續(xù)踐行社會主義核心價值觀，具有良好的職業(yè)道德、社會公德和勞動觀念，能夠在工程實踐中遵守職業(yè)規(guī)范，履行責任。課程目標2：掌握單片機基本結(jié)構(gòu)和工作原理；了解常用單片機的接口芯片，學(xué)會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；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)制定實驗方案并實施。課程目標1：持續(xù)踐行社會主義核心價值觀，具有良好的職業(yè)道德、社會公德和勞動觀念，能夠在工程實踐中遵守職業(yè)規(guī)范，履行責任。課程目標3：培養(yǎng)學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)知識解決工程問題，設(shè)計滿足需要的單片機系統(tǒng)，注重設(shè)計中的創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生在設(shè)計中體現(xiàn)社會、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1：持續(xù)踐行社會主義核心價值觀，具有良好的職業(yè)道德、社會公德和勞動觀念，能夠在工程實踐中遵守職業(yè)規(guī)范，履行責任。課程目標4：能夠根據(jù)本門課程所學(xué)知識，自行設(shè)計符合實驗室要求和工程要求的單片機系統(tǒng)，并能夠設(shè)計配套的軟件；能夠使用網(wǎng)絡(luò)和其他資源查找所需資料，熟練使用單片機編程和仿真軟件進行單片機系統(tǒng)分析、計算、設(shè)計和驗證工作，為后續(xù)課程做好準備。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)時分配實驗部分教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時實驗（實踐）(上機)學(xué)時對應(yīng)的課程目標實驗1：I/O口的使用實驗內(nèi)容：學(xué)習keil軟件和Proteus軟件的使用。掌握單片機I/O口的使用方法。實驗要求：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實驗2：花式流水燈實驗實驗內(nèi)容：掌握外部中斷和定時/計數(shù)器的使用。實驗要求：學(xué)會使用中斷方法控制按鍵；控制花式流水燈的不同延時和花樣。41、2、3、4實驗3：串行口綜合實驗實驗內(nèi)容：學(xué)習單片機串行口。實驗要求：學(xué)會使用單片機的串行口完成數(shù)碼管顯示和雙機通信。61、2、3、4實驗4：簡易計算器綜合實驗實驗內(nèi)容：學(xué)習矩陣式鍵盤的識別方法。實驗要求：采用行列翻轉(zhuǎn)法編制程序，識別單片機開發(fā)板上的矩陣式鍵盤，掌握單片機外接鍵盤的使用方法。61、2、3、4實驗5.A/D、D/A綜合實驗實驗內(nèi)容：學(xué)習ADC、DAC的使用。實驗要求：使用單片機內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換器測電壓、光強；使用DAC0832構(gòu)成一個波形發(fā)生器。61、2、3、4實驗6：多功能時鐘綜合實驗實驗內(nèi)容：學(xué)習單片機常用外部總線，包括I2C總線、SPI總線和1-wire總線。實驗要求：學(xué)會使用AT24C04存儲器、DS1302構(gòu)成時鐘、DS18B20做溫度檢測，并用這三個芯片構(gòu)成一個能夠測量溫度的多功能時鐘。61、3、4合計32五、教學(xué)方法及手段實驗教學(xué)著重講授如何用科學(xué)的手段來完成理論的驗證；如何組織實驗、處理數(shù)據(jù)和分析實驗現(xiàn)象；介紹常用設(shè)備和儀器的原理、構(gòu)造和使用維護方法以及綜合實驗內(nèi)容的思路和方案設(shè)計等。采用教師講授和學(xué)生動手操作的方法；在實驗前學(xué)生應(yīng)復(fù)習和掌握與本實驗有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、認真閱讀實驗指導(dǎo)書；在實驗中要嚴格遵守實驗紀律，按操作規(guī)程使用儀器；實驗結(jié)束后，按規(guī)定對儀器進行維護保養(yǎng)；每完成一項實驗，要認真完成一份實驗報告。六、課程資源1.推薦教材：陳海宴，51單片機原理及應(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].華北計算機系統(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的支撐本課程成績由多個實驗報告成績的平均分評定。每份實驗報告成績由過程性考核成績構(gòu)成，分為實驗預(yù)習、操作過程、結(jié)果分析三個階段，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標1234過程性考核實驗預(yù)習30（1）根據(jù)課堂出勤情況和實驗預(yù)習情況進行考核。（2）在報告模板中，將分數(shù)段分為五級，依據(jù)完成程度不同在不同階段打勾，批報告時給定總分?！獭獭獭?878操作過程40（1）對每位學(xué)生的課堂表現(xiàn)、實驗操作情況、小組協(xié)作情況進行評定。（2）對每位學(xué)生的實驗操作結(jié)果和數(shù)據(jù)記錄情況進行評定。（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，批報告時給定總分?！獭獭獭?0101010結(jié)果分析30（1）對每位學(xué)生的數(shù)據(jù)處理情況進行評定，包括數(shù)據(jù)表格整理、公式、圖表、計算過程等。（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，并給定報告總分。√√√√61068合計：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：本課程主要以實驗預(yù)習、操作過程、結(jié)果分析等方式對學(xué)生進行考核評價?？己嘶疽螅簡纹瑱C原理及應(yīng)用實驗最終總成績由6個實驗成績的平均分評定。單次實驗成績主要由實驗預(yù)習成績、操作過程成績和結(jié)果分析成績來評定，其比例為實驗預(yù)習成績占實驗成績的30%，操作過程成績占實驗成績的40%，結(jié)果分析成績占實驗成績的30%。到期末成績匯總時，未按規(guī)定及時上交的實驗報告，該報告成績記為0分。無故曠課，需按規(guī)定補做實驗，該次實驗報告記60分。無故曠課3次及以上或者缺失報告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準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60實驗預(yù)習30預(yù)習認真、熟練掌握方法與步驟。預(yù)習認真、掌握方法與步驟但不夠靈活熟練。有預(yù)習、基本掌握