《單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐》教學(xué)大綱

《單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐》教學(xué)大綱課程編號：13220444英文名稱：DesignProjectsoftheApplicationofSingle-chipMicrocomputer學(xué)分：3學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)6周（不停課）先修課程：C語言、模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)，單片機(jī)原理及應(yīng)用課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程授課對象：電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機(jī)械與電氣工程學(xué)院修讀學(xué)期：第4學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)1.課程簡介單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐是電氣工程及其自動化專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程以單片機(jī)工作原理為基礎(chǔ)，以復(fù)雜工程問題需求為重點(diǎn)，著重于學(xué)生調(diào)研分析、設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)構(gòu)建和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生解決復(fù)雜電氣工程問題的能力。2.本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo)本課程是一門實(shí)踐能力要求較強(qiáng)的課程，具有較強(qiáng)的工程性、實(shí)踐性、技術(shù)性等特點(diǎn)。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生具備熟練使用單片機(jī)進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試的基本方法，從而具有解決電氣工程自動化領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力。課程目標(biāo)1：能通過文獻(xiàn)查詢、方案調(diào)研制定出科學(xué)合理的以單片機(jī)為控制核心的實(shí)施方案，解決自動化領(lǐng)域復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)2：能根據(jù)合理的設(shè)計(jì)方案，通過單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和硬件搭建，開展實(shí)施正確的數(shù)據(jù)采集（溫度、濕度、電壓等）及數(shù)據(jù)處理。課程目標(biāo)3：在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中能承擔(dān)組織、協(xié)調(diào)和指揮的作用，能夠及時(shí)辨別和虛心接受其他隊(duì)員的建議。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重4.1能夠基于科學(xué)原理，通過文獻(xiàn)研究或?qū)I(yè)調(diào)研等相關(guān)方法，調(diào)研和分析電氣工程相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)思路；課程目標(biāo)1H4.3能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案構(gòu)建軟硬件實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，安全地開展實(shí)驗(yàn)并正確地采集、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；課程目標(biāo)2M9.3能夠辯證吸收團(tuán)隊(duì)其他隊(duì)成員的意見和建議，組織、協(xié)調(diào)和指揮團(tuán)隊(duì)開展工作。課程目標(biāo)3M（注：要求課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)應(yīng)是一一對應(yīng)支撐）三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1任務(wù)分配資料查閱基本要求：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱相關(guān)資料，對比不同方案的優(yōu)缺點(diǎn)。重點(diǎn)：查找相似任務(wù)設(shè)計(jì)方案資料。難點(diǎn)：分析不同方案的設(shè)計(jì)原理。德育要求：創(chuàng)新意識3天集中指導(dǎo)自主調(diào)研12方案設(shè)計(jì)基本要求：根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)指標(biāo)要求，研究項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案，通過分析不同方案確定最優(yōu)實(shí)施方案。重點(diǎn)：方案滿足指標(biāo)要求。難點(diǎn)：確定最優(yōu)方案。德育要求：科學(xué)方法觀3天自主設(shè)計(jì)分別答疑13原理圖繪制基本要求：根據(jù)確定的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行電路原理圖繪制。重點(diǎn)：電路原理圖繪制。難點(diǎn)：電路原理圖布局的合理性。德育要求：認(rèn)真負(fù)責(zé)5天自主繪圖分別答疑14程序編寫及仿真與基本要求：根據(jù)硬件方案，畫出程序流程圖；根據(jù)流程圖，編寫程序，并仿真調(diào)試通過。重點(diǎn)：流程圖設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：程序編寫。德育要求：工匠精神3天自主編程分別答疑1，2，5硬件布局與焊接基本要求：根據(jù)原理圖和實(shí)驗(yàn)電路板，確定硬件布局，并仔細(xì)焊接完成。重點(diǎn)：硬件布局。難點(diǎn)：焊接過程。德育要求：社會責(zé)任5天自主焊接分別指導(dǎo)1，2，6軟硬件聯(lián)調(diào)基本要求：根據(jù)任務(wù)指標(biāo)要求，進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求功能指標(biāo)。重點(diǎn)：功能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)。難點(diǎn)：數(shù)據(jù)采集、處理。德育要求：團(tuán)隊(duì)精神5天自主調(diào)試分別指導(dǎo)1，2，37設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫基本要求：根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行功能描述，并按照書寫規(guī)范撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。重點(diǎn)：按照規(guī)范描述。難點(diǎn)：清晰、完整呈現(xiàn)設(shè)計(jì)過程。德育要求：辯證思想5集中指導(dǎo)自主撰寫2，38答辯演示基本要求：根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行功能演示。重點(diǎn)：各項(xiàng)指標(biāo)功能的演示。難點(diǎn)：答辯過程思路清晰，語言流暢。德育要求：社會責(zé)任1集中答辯自主演示1，2，3合計(jì)30天四、課程教學(xué)方法1.教學(xué)方法以課程目標(biāo)為導(dǎo)向，以工程問題為研究對象，采用教師指導(dǎo)與學(xué)生自學(xué)結(jié)合的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生以單片機(jī)為控制核心解決工程問題的能力。課堂教學(xué)方法：項(xiàng)目驅(qū)動、集中布置、分別輔導(dǎo)。課外學(xué)習(xí)方法：要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際工程問題自主調(diào)研、自主設(shè)計(jì)、自主完成。項(xiàng)目驗(yàn)收方法：完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)并提交設(shè)計(jì)報(bào)告后，集中進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)收，要求以小組形式進(jìn)行系統(tǒng)功能演示和答辯。2.實(shí)踐形式以開發(fā)面向?qū)嶋H工程問題的單片機(jī)控制系統(tǒng)展開實(shí)踐。學(xué)生以2~3人為一個小組，每組一個題目，每個指導(dǎo)老師一般帶4-5組。每組學(xué)生相互協(xié)作完成一個實(shí)踐項(xiàng)目，包括編寫程序、報(bào)告撰寫、演示答辯等內(nèi)容。五、學(xué)業(yè)評價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)過程考核、設(shè)計(jì)報(bào)告、演示答辯組成，最終成績按五級分制計(jì)分（優(yōu)、良、中、及格、不及格）。其中平時(shí)過程考核成績占20%、設(shè)計(jì)報(bào)告成績占30%、答辯演示成績占50%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評價(jià)序號教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計(jì)1平時(shí)過程考核1055202設(shè)計(jì)報(bào)告101010303答辯演示30101050課程目標(biāo)對應(yīng)分值502525100（二）考核與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績考核與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（將最終得分按照分?jǐn)?shù)段轉(zhuǎn)換為五級制）分值觀測點(diǎn)優(yōu)（90-100分）良（80-89分）中（70-79分）及格（60-69分）不及格（0-59分）平時(shí)考核過程能夠自主查閱資料并評價(jià)工程問題，根據(jù)工程問題能夠制定創(chuàng)新性的合理的設(shè)計(jì)方案，以高效、規(guī)范的軟硬件設(shè)計(jì)完成任務(wù)目標(biāo)。能夠自主查閱資料并分析工程問題，根據(jù)工程問題能夠設(shè)計(jì)合理的方案，以簡潔、規(guī)范的軟硬件設(shè)計(jì)完成任務(wù)目標(biāo)。能夠自主查閱資料并掌握工程問題，根據(jù)工程問題能夠提出合理的方案，以規(guī)范的軟硬件設(shè)計(jì)完成任務(wù)目標(biāo)。能夠自主查閱資料并理解工程問題，根據(jù)工程問題能夠借鑒合理的方案，通過軟硬件設(shè)計(jì)基本完成任務(wù)目標(biāo)。不能做到自主查閱資料及理解工程問題，未能根據(jù)工程問題提出合理方案，未能通過軟硬件設(shè)計(jì)完成任務(wù)目標(biāo)。2.設(shè)計(jì)報(bào)告考核與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（將最終得分按照分?jǐn)?shù)段轉(zhuǎn)換為五級制）分值觀測點(diǎn)優(yōu)（90-100分）良（80-89分）中（70-79分）及格（60-69分）不及格（0-59分）設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)報(bào)告中明確在方案制定過程中能對工程問題進(jìn)行透徹分析并提出具有創(chuàng)新性的改進(jìn)意見。有詳細(xì)的軟硬件件調(diào)試過程和嚴(yán)謹(jǐn)簡潔的文本撰寫。設(shè)計(jì)報(bào)告中明確在方案設(shè)計(jì)過程中能夠?qū)こ虇栴}進(jìn)行深入分析并提出具有合理性的改進(jìn)意見。有具體的軟硬件調(diào)試過程和規(guī)范的文本撰寫。設(shè)計(jì)報(bào)告中明確在方案提出過程中能夠?qū)こ虇栴}進(jìn)行基本分析并提出可行性的改進(jìn)意見。有粗略的軟硬件調(diào)試過程和符合格式的文本撰寫。設(shè)計(jì)報(bào)告中未明確在方案制定過程中能夠?qū)こ虇栴}進(jìn)行簡單分析并提出簡單的改進(jìn)意見。有簡單的軟硬件調(diào)試過程和基本符合規(guī)范的文本撰寫。設(shè)計(jì)報(bào)告中的方案制定過程中未能對工程問題未能進(jìn)行分析及提出改進(jìn)意見。無軟硬件調(diào)試過程和不規(guī)范的文本撰寫。3.答辯演示（將最終得分按照分?jǐn)?shù)段轉(zhuǎn)換為五級制）分值觀測點(diǎn)優(yōu)（90-100分）良（80-89分）中（70-79分）及格（60-69分）不及格（0-59分）答辯演示能夠評價(jià)項(xiàng)目存在的問題；能夠透徹的表述設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新性、合理性；完美的演示90%以上項(xiàng)目任務(wù)的各項(xiàng)指標(biāo)要求；答辯過程思路清晰、語言流暢、有問必答。能夠判斷項(xiàng)目存在的問題；能夠深入的表述設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新性、合理性；演示80%以上項(xiàng)目任務(wù)的各項(xiàng)指標(biāo)要求；答辯過程思路清晰、語言流暢。能夠理解項(xiàng)目存在的問題；能夠具體的表述設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新性、合理性；演示70%以上項(xiàng)目任務(wù)的各項(xiàng)指標(biāo)要求；答辯過程思路不清晰，語言流暢。能夠認(rèn)識項(xiàng)目存在的問題；能夠基本表述設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新性、合理性；演示60%以上項(xiàng)目任務(wù)的各項(xiàng)指標(biāo)要求；答辯過程思路混亂，語言不流暢。未能認(rèn)識項(xiàng)目存在的問題；未能夠表述設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新性、合理性；演示不足60%項(xiàng)目任務(wù)的各