《單片機測控技術(shù)課程設(shè)計》課程教學(xué)大綱

《單片機測控技術(shù)課程設(shè)計》教學(xué)大綱課程名稱：單片機測控技術(shù)課程設(shè)計課程編號：F098094732英文名稱：CourseDesignofSingleChipMicrocomputerMeasurementandControlTechnology學(xué)時：2周 學(xué)分：2學(xué)分開課學(xué)期：第4學(xué)期適用專業(yè)：光電信息科學(xué)與工程課程類別：理論課課程性質(zhì)：專業(yè)方向與拓展課先修課程：大學(xué)計算機、電路分析基礎(chǔ)、單片機測控技術(shù)一、課程的性質(zhì)及任務(wù)《單片機測控技術(shù)課程設(shè)計》課程是光電信息科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)方向與拓展課，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠了解單片機技術(shù)在信號測量與外部設(shè)備控制中的地位與作用；了解單片機內(nèi)部的結(jié)構(gòu)組成；能夠理解單片機最小系統(tǒng)中基本電路的組成、元件工作原理和最小系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)則；能夠掌握單片機方面的基本知識和在本課程領(lǐng)域內(nèi)分析與處理一些最基本問題的初步能力；使學(xué)生理論聯(lián)系實際，能夠綜合運用所學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實踐問題。依據(jù)河北工程大學(xué)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)計劃，本課程需要培養(yǎng)學(xué)生的能力是：了解國情，理解社會主義核心價值觀，維護國家利益，具有推動民族復(fù)興和社會進(jìn)步的責(zé)任感。（畢業(yè)要求指標(biāo)3.2）理解光電信息科學(xué)與工程實施中團隊合作的必要性，能夠組織、指揮和協(xié)調(diào)開展工作，并有效發(fā)揮作用。（畢業(yè)要求指標(biāo)3.5）掌握單片機工作原理及接口等工程基礎(chǔ)知識，能將其用于解決電子電路類相關(guān)的工程問題。（畢業(yè)要求指標(biāo)1.2）掌握光電信息科學(xué)與工程領(lǐng)域所需的專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本原理，具備選擇合適工程技術(shù)，分析具體問題的能力。（畢業(yè)要求指標(biāo)2.2）二、課程目標(biāo)與要求2.1課程目標(biāo)掌握單片機軟件的使用方法及注意事項，能夠運用所學(xué)單片機知識選擇程序結(jié)構(gòu)、設(shè)計程序流程、形成完整的單片機控制程序。能夠?qū)λO(shè)計的單片機程序進(jìn)行編譯和調(diào)試，根據(jù)調(diào)試結(jié)果優(yōu)化程序參數(shù)，使程序設(shè)計正確完整。掌握并綜合運用所學(xué)知識，能夠針對所提出的課設(shè)問題，選擇對應(yīng)電子元件，在單片機最小系統(tǒng)基礎(chǔ)上設(shè)計、制作出電路原理圖。掌握電路原理圖的分析優(yōu)化方法，能夠?qū)λO(shè)計的電路原理圖進(jìn)行參數(shù)和線路優(yōu)化，使所設(shè)計的電路原理圖滿足設(shè)計題目需求。掌握電路原理圖到電路連接仿真的方法，能夠?qū)㈦娐吩韴D轉(zhuǎn)化為電路元件連接，并完整的功能電路。掌握單片機可執(zhí)行程序與仿真電路之間的支撐關(guān)系，是所設(shè)計的電路能夠在程序控制下正確運行所要達(dá)到的設(shè)計功能。.4目標(biāo)達(dá)成度的評價課程目標(biāo)1、2主要通過理論教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行培養(yǎng)，在課設(shè)報告要求中有所涉及。主要通過所設(shè)計程序的正確性進(jìn)行考查。目標(biāo)達(dá)成綜合以上內(nèi)容進(jìn)行評價。課程目標(biāo)3、4主要通過理論實例展示、具體原理圖設(shè)計進(jìn)行培養(yǎng)，在課設(shè)報告要求中有所涉及。主要通過對電路原理圖的元件選擇和元件關(guān)系等相關(guān)知識點進(jìn)行考查。目標(biāo)達(dá)成綜合以上內(nèi)容進(jìn)行評價。課程目標(biāo)5、6主要通過具體設(shè)計需求講解進(jìn)行培養(yǎng)，在課設(shè)報告要求中有所設(shè)計。主要通過設(shè)計方案的完成程度和設(shè)計的合理性進(jìn)行考查。目標(biāo)達(dá)成綜合以上內(nèi)容進(jìn)行評價。三、教學(xué)方法及手段1.程序開發(fā)軟件以課堂講授和案例演示為主，面向基礎(chǔ)知識的準(zhǔn)確、扎實掌握，突出對原理的分析、對方法的總結(jié)以及理論體系的完整建立；2.電路圖設(shè)計過程強調(diào)將單片機測控技術(shù)的理論特性與工程實現(xiàn)的實際情況緊密聯(lián)系，面向知識的實際應(yīng)用；3.課程設(shè)計過程中注重本課程與計算機基礎(chǔ)、電路分析基礎(chǔ)、單片機測控技術(shù)等先修課程的聯(lián)系，以對信號測量和控制的需求作為本課程知識的應(yīng)用背景，結(jié)合計算機組成及工作原理的相關(guān)理論解釋本課程的有關(guān)概念和原理，基于電路分析的基礎(chǔ)知識掌握單片機測控技術(shù)的分析、計算與設(shè)計。4.通過實際課設(shè)題目的整體完成，進(jìn)行單片機測控知識的應(yīng)用與訓(xùn)練。四、課程的基本內(nèi)容與教學(xué)要求第1部分單片機的程序設(shè)計軟件[目的與要求]：理解單片機程序設(shè)計軟件的基本知識，了解程序設(shè)計軟件的功能和界面組成，掌握單片機程序設(shè)計軟件的使用方法，能夠利用程序設(shè)計軟件進(jìn)行單片機的程序設(shè)計。能夠?qū)λO(shè)計的單片機程序進(jìn)行編譯和調(diào)試，根據(jù)調(diào)試結(jié)果優(yōu)化程序參數(shù)，使程序設(shè)計正確完整。[主要內(nèi)容]：1.1單片機程序設(shè)計軟件的基礎(chǔ)知識1.2單片機程序設(shè)計軟件的界面組成及每部分功能（支撐課程目標(biāo)1）1.3單片機程序設(shè)計軟件的使用方法（支撐課程目標(biāo)1）1.4單片機程序設(shè)計軟件的實例演示1.5單片機程序設(shè)計軟件的程序設(shè)計（支撐課程目標(biāo)1）1.6單片機設(shè)計程序的編譯（支撐課程目標(biāo)2）1.7單片機設(shè)計程序的調(diào)試（支撐課程目標(biāo)2）1.8單片機設(shè)計程序的參數(shù)優(yōu)化（支撐課程目標(biāo)2）1.8單片機設(shè)計程序的正確運行（支撐課程目標(biāo)2）[重點]：1.程序設(shè)計軟件的使用方法2.程序原理圖的設(shè)計[難點]：1.程序結(jié)構(gòu)的選取及設(shè)計2．單片機程序設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化與調(diào)整第3章單片機的電路原理圖設(shè)計[目的與要求]：掌握并綜合運用所學(xué)知識，能夠針對所提出的課設(shè)問題，選擇對應(yīng)電子元件，在單片機最小系統(tǒng)基礎(chǔ)上設(shè)計、制作出電路原理圖。掌握電路原理圖的分析優(yōu)化方法，能夠?qū)λO(shè)計的電路原理圖進(jìn)行參數(shù)和線路優(yōu)化，使所設(shè)計的電路原理圖滿足設(shè)計題目需求。[主要內(nèi)容]：2.1單片機設(shè)計中電子元件的選擇方法（支撐課程目標(biāo)3）2.2單片機設(shè)計中電路圖的整體布局方法（支撐課程目標(biāo)3）2.3單片機設(shè)計中電路原理圖的繪制方法（支撐課程目標(biāo)3）2.4單片機設(shè)計中電路原理圖的參數(shù)優(yōu)化方法（支撐課程目標(biāo)4）[重點]：1.電子元件的選擇方法2．單片機設(shè)計中電路圖的整體布局方法3．電路原理圖的參數(shù)優(yōu)化方法[難點]：1．單片機設(shè)計中電路原理圖的繪制方法第3部分單片機電路元件的連接設(shè)計[目的與要求]：掌握電路原理圖到電路連接仿真的方法，能夠?qū)㈦娐吩韴D轉(zhuǎn)化為電路元件連接，并完整的功能電路。掌握單片機可執(zhí)行程序與仿真電路之間的支撐關(guān)系，是所設(shè)計的仿真電路能夠在程序控制下正確運行所要達(dá)到的設(shè)計功能。[主要內(nèi)容]：3.1單片機電路的元件性能3.2單片機電路設(shè)計中連接方法（支撐課程目標(biāo)4）3.3單片機電路設(shè)計中電路的測試方法（支撐課程目標(biāo)4）3.4單片機電路設(shè)計中電路的功能實現(xiàn)（支撐課程目標(biāo)4）[重點]：1．電路元件連接方法2．電路連接常見問題分析方法[難點]：1．電路連接常見問題分析方法五、課程學(xué)時分配教學(xué)課次教學(xué)內(nèi)容教學(xué)環(huán)節(jié)與計劃時數(shù)教學(xué)環(huán)節(jié)計劃時數(shù)1單片機軟件的使用方法及注意事項，單片機程序結(jié)構(gòu)、設(shè)計程序流程、形成完整的單片機控制程序。理論課22單片機程序的編譯和調(diào)試，調(diào)試結(jié)果優(yōu)化程序參數(shù)，程序設(shè)計的運行理論課43電子元件的選取，單片機最小系統(tǒng)基礎(chǔ)上設(shè)計、制作電路原理圖。設(shè)計第1天4電路原理圖的分析優(yōu)化方法，電路原理圖的參數(shù)和線路優(yōu)化設(shè)計第2、3天5電路原理圖到電路連接仿真的方法，電路原理圖到電路元件連接，及完整的功能電路設(shè)計設(shè)計第4、5天6單片機可執(zhí)行程序與仿真電路之間的支撐關(guān)系，所設(shè)計電路能夠在程序控制下的正確運行設(shè)計第6天7單片機軟件的使用方法及注意事項，程序結(jié)構(gòu)、設(shè)計程序流程、形成完整的單片機控制程序設(shè)計第7、8天8單片機程序進(jìn)設(shè)計題目的整體運行，設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化，設(shè)計的正確完整運行。設(shè)計第9、10天合計2周七、課程考核與成績評定7.1考核方式及考核內(nèi)容本課程的總成績?yōu)?00分，由過程考核、演示答辯和設(shè)計報告3部分組成，過程考核占總成績的20%，演示答辯占總成績的50%，設(shè)計報告占總成績的30%。考核內(nèi)容比重合計過程考核課程設(shè)計過程中學(xué)習(xí)態(tài)度、方法手段的有效性、團隊協(xié)作表現(xiàn)等20%20%演示答辯設(shè)計任務(wù)完成質(zhì)量、成果及思路展示表述情況50%50%設(shè)計報告設(shè)計過程及成果的表達(dá)，技術(shù)用語規(guī)范性，報告條理，格式規(guī)范30%30%總計100%100%7.2成績評定本課程的總成績?yōu)?00分，由過程考核、演示答辯和設(shè)計報告3部分組成，過程考核占總成績的20%，演示答辯占總成績的50%，設(shè)計報告占總成績的30%。①過程考核滿分100分，根據(jù)進(jìn)度檢查、課堂表現(xiàn)綜合評定。②演示答辨滿分100分，由2部分組成，其中任務(wù)完成情況占總成績的50%，展示及回答問題。③設(shè)計報告滿分100分，根據(jù)報告條理性，論述正確性，表達(dá)是否全面，技術(shù)用語是否規(guī)范，排版是否符合規(guī)定綜合評定。八、課程評價與持續(xù)改進(jìn)8.1課程評價課程達(dá)成評價根據(jù)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)課程達(dá)成評價方法進(jìn)行計算，評價結(jié)果用于持續(xù)改進(jìn)。光電信息科學(xué)與工程系室負(fù)責(zé)人組織教師實施課程評價，制定持續(xù)改進(jìn)措施，監(jiān)督持續(xù)改進(jìn)過程。課程負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)撰寫課程考核總結(jié)報告，實施課程評價持續(xù)改進(jìn)。8.2持續(xù)改進(jìn)1）日常管理：根據(jù)學(xué)生設(shè)計情況，教師及時調(diào)整教學(xué)方法、進(jìn)度，做出教學(xué)改進(jìn)。2）設(shè)計過程：根據(jù)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生所設(shè)計過程情況