北理工單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

北理工單片機(jī)課程設(shè)計(jì)一、課程目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：

1.理解單片機(jī)的基本原理與功能，掌握其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作流程。

2.學(xué)會(huì)使用一種單片機(jī)編程語(yǔ)言，如C語(yǔ)言，完成基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)與編寫(xiě)。

3.掌握單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)方法，并能將其應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中。

技能目標(biāo)：

1.能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，獨(dú)立完成單片機(jī)的程序編寫(xiě)和調(diào)試。

2.培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的單片機(jī)控制系統(tǒng)。

3.提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和問(wèn)題解決能力，能夠在項(xiàng)目中進(jìn)行有效溝通與分工。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：

1.培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、探索未知的精神，激發(fā)對(duì)單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)的興趣。

2.增強(qiáng)學(xué)生的自信心，使其在面對(duì)挑戰(zhàn)時(shí)能夠保持積極態(tài)度，勇于克服困難。

3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和責(zé)任感，使其關(guān)注單片機(jī)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，為我國(guó)科技發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

分析課程性質(zhì)、學(xué)生特點(diǎn)和教學(xué)要求，本課程旨在幫助學(xué)生掌握單片機(jī)的基本知識(shí)和技能，培養(yǎng)其獨(dú)立設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)單片機(jī)應(yīng)用的能力。課程目標(biāo)具體、可衡量，以便學(xué)生和教師能夠清晰地了解課程的預(yù)期成果。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.單片機(jī)基礎(chǔ)理論：包括單片機(jī)概述、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)等，對(duì)應(yīng)教材第一章內(nèi)容。

2.單片機(jī)編程語(yǔ)言：以C語(yǔ)言為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)單片機(jī)編程語(yǔ)法、數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符、控制語(yǔ)句等，對(duì)應(yīng)教材第二章內(nèi)容。

3.單片機(jī)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試：學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)方法、調(diào)試技巧，包括中斷、定時(shí)器、串口等應(yīng)用，對(duì)應(yīng)教材第三章內(nèi)容。

4.單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)：學(xué)習(xí)外圍電路設(shè)計(jì)方法，包括傳感器、執(zhí)行器、顯示模塊等，對(duì)應(yīng)教材第四章內(nèi)容。

5.單片機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)踐：結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，進(jìn)行單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試和優(yōu)化，對(duì)應(yīng)教材第五章內(nèi)容。

教學(xué)大綱安排如下：

第一周：?jiǎn)纹瑱C(jī)基礎(chǔ)理論

第二周：?jiǎn)纹瑱C(jī)編程語(yǔ)言

第三周：?jiǎn)纹瑱C(jī)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試

第四周：?jiǎn)纹瑱C(jī)外圍電路設(shè)計(jì)

第五周：?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)踐

教學(xué)內(nèi)容具有科學(xué)性和系統(tǒng)性，確保學(xué)生能夠循序漸進(jìn)地掌握單片機(jī)知識(shí)，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用奠定基礎(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(dòng)性：

1.講授法：教師通過(guò)生動(dòng)的語(yǔ)言、豐富的案例，系統(tǒng)講解單片機(jī)的基礎(chǔ)理論、編程語(yǔ)言及外圍電路設(shè)計(jì)等知識(shí)。在講授過(guò)程中，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生易于理解和掌握。

2.討論法：針對(duì)單片機(jī)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試、應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)踐等環(huán)節(jié)，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表見(jiàn)解，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3.案例分析法：選擇具有代表性的單片機(jī)應(yīng)用案例，分析其設(shè)計(jì)思路、編程技巧和調(diào)試方法。通過(guò)案例教學(xué)，使學(xué)生更好地將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中。

4.實(shí)驗(yàn)法：設(shè)置豐富的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，包括編寫(xiě)程序、調(diào)試電路、搭建控制系統(tǒng)等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

5.任務(wù)驅(qū)動(dòng)法：以完成實(shí)際項(xiàng)目任務(wù)為目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和解決問(wèn)題的能力。

6.情景教學(xué)法：創(chuàng)設(shè)實(shí)際工作場(chǎng)景，讓學(xué)生在模擬環(huán)境中學(xué)習(xí)單片機(jī)知識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

7.線上線下相結(jié)合：利用網(wǎng)絡(luò)資源，開(kāi)展線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資料和實(shí)踐案例，方便學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)和交流。

教學(xué)方法具體安排如下：

1.基礎(chǔ)理論知識(shí)：采用講授法、討論法、案例分析法和線上線下相結(jié)合的方式，幫助學(xué)生打好基礎(chǔ)。

2.編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)：采用講授法、實(shí)驗(yàn)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握編程技巧。

3.程序設(shè)計(jì)與調(diào)試：采用實(shí)驗(yàn)法、討論法、情景教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

4.外圍電路設(shè)計(jì)：采用講授法、實(shí)驗(yàn)法、案例分析法和線上線下相結(jié)合的方式，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。

5.應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)踐：采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、實(shí)驗(yàn)法、情景教學(xué)法，鍛煉學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

四、教學(xué)評(píng)估

為確保教學(xué)評(píng)估的客觀、公正和全面，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%。包括課堂紀(jì)律、出勤、提問(wèn)、討論、小組合作等方面的表現(xiàn)。此部分旨在鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂活動(dòng)，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2.作業(yè)：占總評(píng)成績(jī)的20%。布置與課程內(nèi)容相關(guān)的作業(yè)，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成。通過(guò)作業(yè)評(píng)估，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的掌握程度，提高學(xué)生的自學(xué)能力和解決問(wèn)題的能力。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：占總評(píng)成績(jī)的20%。學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，需撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、過(guò)程、結(jié)果及心得體會(huì)。此部分評(píng)估學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、數(shù)據(jù)分析能力和總結(jié)反思能力。

4.考試：占總評(píng)成績(jī)的30%。包括期中考試和期末考試，考試形式為閉卷?？荚噧?nèi)容涵蓋課程所有知識(shí)點(diǎn)，著重考查學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用能力。

5.加分項(xiàng)：對(duì)于在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，如參與競(jìng)賽獲獎(jiǎng)、發(fā)表學(xué)術(shù)論文等，給予適當(dāng)?shù)募臃郑怨膭?lì)學(xué)生積極參與課外實(shí)踐活動(dòng)，提升自身能力。

教學(xué)評(píng)估具體安排如下：

1.平時(shí)表現(xiàn)：教師記錄學(xué)生在課堂上的各項(xiàng)表現(xiàn)，每學(xué)期末匯總評(píng)分。

2.作業(yè)：每?jī)芍懿贾靡淮巫鳂I(yè)，學(xué)生按時(shí)提交，教師批改后反饋給學(xué)生，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課后一周內(nèi)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師對(duì)報(bào)告進(jìn)行批改和評(píng)分。

4.考試：期中考試安排在課程進(jìn)行到一半時(shí)，期末考試安排在課程結(jié)束后，考試內(nèi)容全面覆蓋課程知識(shí)點(diǎn)。

5.加分項(xiàng)：學(xué)生需在課程學(xué)習(xí)期間，主動(dòng)向教師匯報(bào)課外實(shí)踐成果，經(jīng)教師審核后給予加分。

五、教學(xué)安排

為確保教學(xué)進(jìn)度合理、緊湊，同時(shí)考慮學(xué)生的實(shí)際情況和需要，本課程的教學(xué)安排如下：

1.教學(xué)進(jìn)度：

-第一周：?jiǎn)纹瑱C(jī)概述、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理

-第二周：?jiǎn)纹瑱C(jī)編程語(yǔ)言基礎(chǔ)

-第三周：程序設(shè)計(jì)與調(diào)試、中斷和定時(shí)器應(yīng)用

-第四周：串口通信、外圍電路設(shè)計(jì)

-第五周：?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)踐及討論

-第六周：期中考試

-第七周：項(xiàng)目實(shí)踐深化、問(wèn)題分析與解決

-第八周：實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)與交流

-第九周：期末復(fù)習(xí)

-第十周：期末考試

2.教學(xué)時(shí)間：

-每周2課時(shí)，共計(jì)20課時(shí)。

-期中考試安排在第六周，期末考試安排在第十周。

-實(shí)驗(yàn)課根據(jù)課程進(jìn)度和實(shí)驗(yàn)室安排，靈活安排時(shí)間。

3.教學(xué)地點(diǎn)：

-理論課：教學(xué)樓指定教室。