《单片机应用技术》课程标准
《单片机应用技术》课程标准
一、课程性质和作用
单片机是计算机技术应用的一个重要分支，单片机本身具有极高的性能价格比，以其为核心的产品随处可见。单片机技术的开发和应用水平已成为一个国家工业化发展水平的标志之一。单片机应用是电子技术人员必需掌握的基础技术。
《单片机应用技术》是一门理论与实践性较强的专业课，是高职高专机电类、计算机及自动化类专业的必修课。本课程标准适用高职三年制的机械设计与制造专业，开设在第4学期，40学时。
本课程以目前国内外广泛应用的MCS-51系列单片机为范例学习单片机原理与接口技术，是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。其任务是使学生了解计算机的基本原理，从理论和实践中掌握单片机的基本组成、工作原理、接口电路及硬件连接，建立单片机应用系统的概念，同时掌握MCS-51汇编语言程序设计；并具有在此基础上进行软、硬件设计与应用的初步能力，为在相应专业领域内应用单片机打下基础。
本门课程的先修课程为计算机文化基础、电工知识应用、电子技术应用，后续课程有数控机床故障诊断与维修、传感器与检测技术。
二．课程基本理念
以职业能力培养为重点，与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计，充分体现职业性、实践性和开放性的要求。主要以单片机典型应用为教学项目载体，以单片机仿真设计和调试为教学手段，由易到难、层次递进设计学习任务。
(一)面向全体学生，注重素质教育、能力培养
本门课程面向我院电子类专业全体学生，注重专业基础素质教育，激发他们的学习兴趣，提高他们的抽象思维能力，增强他们理论联系实际的能力，培养他们的创新精神。
（二）突出主体，尊重个体差异
在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想。课程实施应成为学生在教师指导下构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性和拓展视野的过程。
（三）注重过程评价，促进学生发展
建立能激励学生学习兴趣和自主学习的能力发展和评价体系，在教学过程中以形成性评价为主，注重培养和激发学生的学习积极性和自信心，终结评价注重检测知识应用能力。
三．课程设计思路及依据
（一）设计思路
1．构建理实一体化的教学体系
根据本课程的特点，高职教育的要求，由专业建设委员会、课程组成员，企业专家等共同研讨，从企业高技能人才的培养要求出发，以强化单片机应用能力培养和专业素质能力培养为主线，构建理实一体化的教学体系。
2．以职业岗位需求为依据，确定课程内容
通过市场调研、毕业生跟踪调查、实践专家访谈会和专业指导委员会等多种形式，参照国家相关职业标准，根据完成职业岗位实际工作任务所需要的知识要求、技能要求、素质要求，确定课程内容。
3．改变教学方式，运用虚拟仿真的先进教学手段
改变传统教学方式，积极利用Proteus虚拟仿真软件、Keil C单片机编译调试软件、多媒体等技术，增加学生对知识的感性认识，培养学生分析问题、解决问题的能力。
4．以工作任务为导向设计教学项目
课程设计采用项目导向、任务驱动方式，设计了13个由简到难的做中学项目，以虚拟仿真方式完成项目任务，分阶段提高学生的知识和技能水平。
在教学过程中，由教师下达项目任务要求，每个小组都要经过自主学习、讨论，制定具体的工作计划。在设计、编程、调试的各个环节中学习器件的结构、原理，让学生通过设计和调试练习过程体验做中学，并根据项目完成情况设计考核方法。
（二）设计依据
课程设计依据《河北工业职业技术学院关于编制课程标准的原则意见》、我系《专业人才培养方案》、《专业人才专业调研报告》、电子类专业对应工作岗位的相关职业标准。
第二部分课程目标与核心素养
一、课程总目标
通过本门课程的学习，使学生掌握单片机应用的技能和相关理论知识，完成本专业相关岗位的工作任务，解决在工作中遇到的具体问题，并养成诚实、守信、善于沟通和合作的品质，能够完成与本专业相对应典型的工作任务：
1、单片机最小应用系统的设计与编程调试；
2、I/O口输出驱动LED、数码管显示、点阵显示器件的应用的电路设计与编程调试；
3、中断控制系统应用的电路设计与编程调试；
4、定时器应用的电路设计与编程调试；
5、串行口应用的电路设计与编程调试。
二、分目标
（一）素质目标
1、体验项目化的做中学过程，分享完成任务后成功的乐趣；
2、通过团队协作，获得与人交流沟通的经验，形成团队精神；
3、不惧失败，善于总结经验，增强创新意识；
4、树立良好的职业道德意识。
（二）知识目标
1、了解单片机的基本概念和主要应用范围；
2、知道51单片机的组成结构和应用特点；
3、会分析单片机及接口电路的工作原理；
4、会描述单片机内部各组成部件的工作原理及使用要求；
5、能应用仿真调试软件完成单片机的设计与仿真；
6、能使用C语言编程对单片机应用系统编程。
（三）能力目标
1、能够根据具体要求合理选用相应功能的单片机；
2、能够根据具体要求设计单片机的应用电路；
3、能够使用仿真调试软件画出单片机的电路原理图；
4、能够针对电路功能要求使用C语言编制相应的控制程序；
5、能够使用仿真软件进行应用电路的调试，并会分析电路故障；
6、能够进行单片机典型应用系统的设计。
第三部分课程结构与内容标准
序号一级
名称
二级名称内容标准
1项目
一
单片
机基
础知
识
学习任务1单
片机基本概念的
学习
1.了解单片机的基本概念
2.会根据要求选用单片机。
针对重点和难点的教学建议：
1.用展示、举例、讲授、讨论教学方法；
2.使用Proteus和Keil C等教学环境和设备辅助教学演示。
学习任务351
单片机内部结构
的学习
1.熟知51单片机的组成结构和应用特点；
2.熟练描述51单片机的结构组成
3.51单片机引脚介绍，熟知单片机最小系统；
针对重点和难点的教学建议：
1.讲述为主；
2.使用单片机器件、开发板等教学实物、计算机、多媒体投影
设备辅助教学演示。
2项目
二
51单
片机
编程
语言
和仿
真调
试知
识的
学习
学习任务1单
片机C51语言编
程有关知识的学
习
1.了解单片机的编程语言和方法
2.C51编程的具体应用实例
针对重点和难点的教学建议：
计算机应用技术课程1.应用实例：应用C51编写简单程序--单个发光二极管亮灭控
制；
2.程序分析、C51解说。
学习任务2
Keil与Proteus
联调
1.掌握使用仿真调试软件Proteus和Keil C的使用方法
2.按照操作步骤引导基本能使用两个软件进行联调
针对重点和难点的教学建议：
1.讲解、通过最简单应用实例演示讲解实践和练习；
2.根据联调步骤引导学生通过具体实例学习联调方法。
3项目
三
I/O
口应
用学习任务1认
知并行I/O端口
结构与特点、LED
循环点亮编程应
用
1.89S51芯片外接LED灯驱动电路，编程与仿真调试LED循环
点亮，学习单片机应用电路及简单程序的编程方法
2.理解单片机应用系统原理；掌握应用软件调试程序的方法
针对重点和难点的教学建议：
1.单片机最小系统、接口电路设计、简单程序设计；
2.单片机接口讲解、分析、查阅资料，引入8个LED与单片机
接口方法分析；
3.改写程序使之按各种方式点亮，编程、调试。
4.考核：按小组分别展示作品，师生共评
学习任务2点阵显示器结构和工作原理学习1.了解LED点阵显示器件的结构；掌握点阵显示器的工作原理；
2.89S51芯片外接点阵显示电路，画点阵接口电路原理图；
3.编写控制程序，编程与控制点阵显示器显示固定的图形和文字，并改写程序使图形移动显示。
针对重点和难点的教学建议：
1.LED点阵显示器件的结构讲解、分析、查阅资料。
2.任务实施、制定方案；画图、编程和调试使之显示一个固定的图形。
3.改写程序显示不同的图形，并使图形移动显示；
4.考核：按小组分别展示作品，师生共评。
学习任务3数码管显示接口及编程方法学习1.了解LED数码显示器件的结构、静态和动态显示原理
掌握单片机LED数码显示接口电路的工作原理
2.画出LED数码管接口电路，掌握单片机外接LED数码管显示电路原理图设计；
3.使用keil_C软件编写控制程序，控制数码管显示器显示固定的字符；
4.改写程序使之显示变化的数字，编程与仿真调试方法。
针对重点和难点的教学建议：
1.讲解LED数码显示器件的结构、动态显示原理讲解和分析，编程调试；
2.任务实施画图、编程和调试使之显示一个固定的字符；
3.改写程序使显示指定内容，编程、调试；
4.考核：按小组分别展示作品，师生共评。
项目四
中断系统应用知识的学习学习任务1中
断系统与外中断
应用学习
1.了解中断系统结构和工作原理，学会中断系统相关寄存器的
设置及中断编程；
2.学会单片机外中断控制设置及电路的设计、编程与仿真调试
方法；
3.具体内容：外中断编程实现LED数码管显示、LED发光二极
管电路的控制，画出接口电路原理图并编程调试；
4.编写中断控制程序，使之与常态工作有区别。
针对重点和难点的教学建议：
1.讲解中断系统工作原理及控制寄存器的应用；任务讲解和分
析、查阅资料；
2.任务实施、制定方案；画图、编程和调试使电路正常按一定
的方式工作，按钮作为中断源，当按下时电路按另一种方式工
作，编程、调试。
3.考核：按小组分别展示作品，师生共评
学习任务4定
时/计数器工作
原理与定时器应
用
1.理解定时/计数器结构和工作原理；学会定时/计数器相关寄
存器的设置及中断编程
2.掌握定时器编程和软件调试的方法
3.使用Proteus软件画出秒倒计时、电子钟运行的硬件电路原
理图，编程实现倒计时和电子钟的程序，并使用Proteus和Keil

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