《单片机原理及应用》课程教学改革方案设计.docx

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1、单片机原理及应用课程教学改革方案设计电气信息学院 马春龙基于学校“转型进展”和“迎评建设”工作，以及课程教学改革任务，课程组深入地学习、争论了“长春光华学院关于课程教学改革的实施方法”、张校长的“关于课程改革的实施 ”的报告，同时也分析总结了本课程的教学状况、学生状况；特别是在教学内容、教学模式与教学方法、考核方法等方面存在的问题。针对问题提出如下改革方案。一、课程现在状况、存在问题、学生状况及改革的必要 性与针对性一课程现在状况、存在问题1. 有关教学内容设置、教学方法、和学时安排、教学手段1.1 现在的模式该门课程在教学内容设置和安排方面照旧承受传统的模式，即先根底后应用的模式,即:单片机

2、硬件构造指令系统中断系统定时器串行口系统扩展接口技术应用系统设计。教学方法多数时候还是承受教师理论讲解。课堂理论教学的学时大大多于试验教学的学时,而且试验教学一般在“汇编语言设计” 讲完之后才开头进展，教学手段承受 PPT 结合黑板写画。1.2 存在的问题（1） 在教学内容选取上，取舍不够严谨，编程语言只承受汇编语言，不能与时俱进。讲解上，以大量的原理介绍引导学生入门,不仅使学生理解困难,而且感觉枯燥乏味。教学过程中以原理学问为核心,应用技术只是点缀,造成学生应用力气的培育缺乏。软硬件介绍分别,对单片机软硬件结合的系统设计方法强调不够,这使得学生在构建实际的单片机应用系统时缺少系统化的思路。（

3、2） 在教学方法上，师生互动少，学生存在被教学的现象，乐观性未能充分调动。（3） 参与教学实践环节仅依靠试验，实践学时少。（4） 在教学手段上，没有充分发挥网络的作用。2. 有关考核模式2.1 现在的考核模式考核承受寻常成绩 40%，期末成绩 60%。寻常成绩来源于：寻常成绩100 分= 考勤15 分+ 试验40 分+ 寻常测验及作业45 分；期末成绩就是单纯地依靠期末试卷来评价。2.2 存在的问题现在的考核模式不仅很难考察学生的分析、应用和制造力气 ,而且会使学生误以为学习单片机只要死记硬背学问原理即可，试验技能的培育并不重要。期末成绩就是单纯地依靠期末理论试卷来评价，没有期末实践局部的考试

4、。寻常成绩中，有关实践的考核也也仅限于试验。不适合应用型人才培育的目标。二有关学生状况通过几年本门课程的教学，课程组认为学生在学习本门课程存在如下状况：（1） 理论学习自信念缺乏，自卑心理较强，但活泼好动，有进取需求，少有行动；（2） 自我意识较强，不懂得与人相处之道，学习上两极分化较严峻；（3） 自我治理力气、表达力气较差；三改革的必要性与针对性1. 本课程的重要性本课程是电气信息类及机电工程类各专业的根底课程；也是电子工程师必备的专业应用技能。因此本课程在专业人才培育中占有格外重要的地位与作用。同时,它也是一门实践性很强的一门课程,能为学生后续学习传感器技术、电子电路设计、嵌入式系统设计、

5、DSP 原理及应用打下坚实根底，是电气信息类及机电工程类各专业培育应用型人才必不行少的一门课程 , 在人才培育中处于是极其重要的地位。2. 改革的必要性与针对性鉴于该门课程的重要性和目前存在的问题，为实现应用型人才的培育目标， 对这门课程进展教学改革是必要的。在课程建设中，教学内容、教学方法、考核方法是课程建设的主要环节，因此，本门课程改革主要针对教学内容、教学方法、考核方法进展改革。二、课程改革方案设计一初步修订课程教学大纲1. 本课程的教学目标（1） 学问目标是使学生把握单片机的根本概念，典型应用电路，程序设计方法等学问。（2） 技能目标是使学生具备单片机把握系统电路分析、设计，程序编写，

6、 仿真，安装，调试的力气。（3） 素养目标是培育学生独立思考、资料查询、沟通协调、团队协作、科技创的素养。2. 改革后的教学大纲初稿改革后的教学大纲初稿见附件 1二教学内容改革1. 教学内容的改革思路依据学校应用型人才培育的定位，社会对信息工程专业人才的需求，三本学生的自身特点，严谨地选择课程的教学内容。通过教学内容的改革和创，使本课程教学内容学问构造更加合理，理论指导实践，实践验证了理论、深化对理论理解，同时引进了学科前沿成果，有利于学生创精神、力气和素养的培育。2. 教学内容改革的具体措施选择紧贴工程实际的根底理论内容讲授；选择与根底理论亲热相关的工程工程做练习；选择与学科前沿成果应用相适

7、应的内容。该门课程教学内容改革具体措施如下：2.1 传统的继承传统教学内容并非一无是处，因此，好的做法要保存。即：总体上保持先根底后应用的模式，保持章的教学挨次大体不变。2.2.增减的内容为了使教学内容与时俱进，便于实践训练，增加KEIL 编程软件的使用；proteus的使用；C51 的应用。2.3 整合的内容在将来的单片机及微把握器系统设计中，存储器的扩展用的不多，由于好一点的微把握器存储器容量根本够用，且该局部内容与I/O 接口扩展原理相近。故减去 MCS-51 扩展存储器设计内容，将该局部核心学问点与 I/O 接口扩展合并讲解。将指令系统的内容的学习与硬件构造及 KEIL 编程软件使用相

8、结合。2.4 挨次调整由于“MCS-51 与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计”这一章的教学内容在电子系统的设计中越来越重要，且其教学内容也能够在“ MCS-51 的 I/O 接口扩展”这一章中能够得到应用，故这两章的教学挨次、学时、内容作如下调整：将“MCS-51 与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计”调整到“MCS-51 的 I/O 接口扩展”的前面讲，并将“MCS-51 与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计”学时有原来的 6 学时增加到 8 学时，“MCS-51 的 I/O 接口扩展”学时由原来的 6 学时削减到 4 学时，只讲 8255 接口芯片，8155 接口芯片内容自学， 另

9、外增加局部扩展存储器内容。3. 整合后的教学内容、学时安排整合调整后的教学内容、学时安排如表 1表 1 整合调整后的教学内容、学时安排学 时 分 配教学根本内容理论试验其它工程实例单片机概述及硬件构造421.LED 灯光把握生疏硬KEIL 编程软件的使用2件及编程环境训练1点亮LEDproteus 的使用22流水点亮3把戏流水点亮MCS-51 的中断系统622.智能水位把握系统MCS-51 的定时器/计数器623.智能打铃计数系统MCS-51 的串行口624.数据传输系统C51 应用(综合前面各学问点)65.双机通信水位报警控制系统C 语言编程MCS-51 与键盘、显示器、拨盘、打印机826.

10、多功能 LED 数码显示系的接口设计统MCS-51 的 I/O 接口扩展4MCS-51 的与 D/A、A/D 的接口应用系统的设计小计62521027 数据采集把握系统设计8. 小车循迹系统的设计合计64三教学模式与教学方法改革1. 理念将“任务驱动”教学方法与单片机教学结合,构造出的全工程式教学内容体系，为学校“应用型”办学定位、专业“应用型”人才培育的实施供给课程教学支撑。2. “任务驱动”教学模式“任务驱动”是实施探究式教学的一种教学模式，其显著特征是 :教师的教学与学生的学习都是围围着一个目标、基于几项任务来完成的，适合于培育学生的自学力气和独立分析问题、解决问题的力气。具体来说，就是

11、教师把一学期要完成的教学内容设计成多个具体的任务，让学生通过独立完成这些任务，来把握教学内容，培育解决实际问题和创力气。3. 用“任务驱动”法进展单片机教学的思路把所要教授的各项理论学问和实践技能按由浅入深、够用、现学现用的原则分解到一个个具有明确应用目标的试验课题中，通过让学生在规定时间内依次完成这些课题来到达教学目的。在课题的设计和挨次安排上必需留意循序渐进，各局部内容严密相依，前面的课题应为后面的课题打根底，后面的课题在不断注入内容和概念的同时，也应对前面课题提到的学问点进展适当的重复。4. 按“任务驱动”法进展单片机教学的优点4.1 原理学问和应用严密结合,“教、学、做”一体化,原来枯

12、燥乏味的原理学问能够在生动多样的试验课题中逐步被学生理解和承受;4.2 原来分别的软硬件学问点转换为在具体课题中应用的相关联的技术支持点,有利于学生以系统的观点生疏和把握所学习的学问;4.3 转变了以教师为主体、理论为中心、满堂灌输的模式,充分表达了以学生为主体,应用力气培育为中心,有助于提高学生的学习乐观性 ,推动了培育学生分析问题、解决问题和创力气。5. “任务驱动”教学工程具体教学要求工程 1LED 灯光把握生疏硬件及编程环境训练软硬件验证性工程,主要是为了让学生了解单片机开发系统及其使用方法， 了解单片机各引脚的功能及简洁指令，生疏并行I/O 口的应用，学会自己设计试验电路和编写汇编语

13、言程序。工程 2智能水位把握系统软硬件验证性工程,要求学生通过这个工程了解单片机中断的使用方法，了解电子把握系统的设计过程，进一步生疏相应指令。工程 3智能打铃计数系统软硬件综合设计课题,要求学生通过这个工程，娴熟把握单片机指令和中断使用方法，把握单片机定时器工作原理及应用方法，学习定时器计数器中断嵌套和把握方法，进一步生疏外部中断的工作原理和应用。工程 4数据传输系统软硬件综合设计课题，要求学生通过这个课题把握单片机串行口的工作原理, 以及双机串行通讯的实现方法，综合应用中断学问，并行 I/O 口学问。工程 5 双机通信水位报警把握系统C 语言编程软硬件综合设计课题，学会和实践 C51 语言

14、应用，综合应用中断、定时器， 串口通信学问编写 C 语言单片机程序。工程 6 多功能 LED 数码显示系统软硬件综合设计课题，使学生把握 MCS-51 与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计，把握 8255 可编程并行 I/O 扩展接口芯片的原理及使用方法,也要求用数码管动态扫描显示模块进展显示。工程 7 数据采集把握系统设计软硬件综合设计课题，使学生把握单片机串口通信技术，系统设计留意事项。综合应用并行 I/O 口，中断、数码管显示、键盘学问，C51 编程学问。工程 8 小车循迹系统的设计争论开发性课题,使学生全面综合地回忆单片机系统中各个常用模块的应用, 生疏单片机工程从设计到实现的整个开

15、发流程,熬炼单片机应用的实际综合开发力气。四教学手段改革1. 教学手段的改革思路有效地运用现代教育技术，细心地制作多媒体课件，多媒体课件与试验设备相协作，有效利用网络资源。2. 教学手段改革的具体措施建立网络教学环境，将电子教案、课件、录像及试验指导书等教学资料全部上挂在网上，实现了教学文件的网络共享。学生可以通过校园网下载课件内容， 查询考试成绩，网上答疑。课件中还设置了与我们联系的电子邮件地址，供学生通过网络平台与教师进展学习沟通和向教师恳求帮助。五考核方法改革1. 考核方法改革思路单片机课程的考核应从理论和实践两方面进展，重点考核和评价学生的实际应用和创力气。实行与教学内容相适应的多样化

16、的考核形式，增加实践考核的重量，以促进学生应用创力气的培育与提高。不支持死记硬背学问点的考题， 鼓舞多出灵敏应用学问点的考题，实践考试分布在寻常和期末。2. 改革后单片机原理及应用课程的考核模式改革后，最终成绩的评定由寻常成绩和工程实训成绩、一页开卷式的理论考试、实践考试等几方面组成，其成绩评定分布比例如表 2 所示。寻常成绩工程实训成绩理论考试1 页开卷实践考试10%20%40%30%表 2单片机原理及应用考试成绩评定分布表2.1 寻常成绩“寻常成绩”主要表达授课过程中学生的学习表现状况，由任课教师依据学生的上课状况和作业等状况打分。培育学生的纪律观念和乐观的学习态度。寻常成绩评定方法如表

17、3 所示。表 3 寻常成绩考评表成绩有12次有 34次纪律无迟到早退及其它违反纪律现象迟到早退或其它违反纪律现象迟到早退及其它违反纪律现象出勤全勤1 2次缺3 4次缺考评点ABCD4 次以上迟到早退及其它违反纪律现象4 次以上缺权重20%30全部完成且质量好勤全部完成但作业质量一般勤缺少1次作业完成作业但质量较好勤缺少作业次数多或作业质量较差502.2 工程实训成绩 “工程实训”是依据寻常学生试验工程实训时动手力气、实践任务完成状况、实训报告等状况打分，以表达学生的工程实践力气。试验工程实训成绩评定时主要考虑以下方面。（1） 实训预习状况学生课前必需预习，教师通过课堂提问等方式检查预习效果。在

18、实训中，教师可依据学生试验结果和数据、程序的正确性以及学生的课堂纪律、实训态度、保持实训室卫生等方面的表现进展综合考核，学生试验的原始数据由教师签字认可。依据预习和表现状况教师给出相应的成绩，分为不同的档次。在每一次试验实践之后进展打分，最终折合成规定的分值。（2） 实践任务完成状况主要考核单片机把握系统软硬件设计合理性，正确性；单片机把握系统程序调试；单片机把握系统功能实现。（3） 实训报告学生试验后应按时完成试验报告。要求：内容充实、图表齐全、数据处理正确、书面干净、构造合理、答复思考问题等。依据试验报告状况教师给出相应成绩，分为不同档次。工程实训成绩评定方法如表 4 所示。成绩考评点AB

19、CD权重实训预习情况20%实践任务完成状况30实训报告完全部完成且质量好全部完成但作业质量一般缺少1次成状况报告但质量较好缺少报告次数多或报告质量较差50表 4 工程实训成绩考评表很好地理解较好地理解对实训工程对实训工程了实训工程了实训工程所应用的知所应用的知所应用的知所应用的知识点有根本识点理解欠识点识点的理解缺设计功能全设计功能全设计功能部设计功能未部实现，软部实现，软分实现，软能实现。软硬件设计合硬件设计较硬件设计基硬件设计不理。为合理。本合理。合理。2.3 实践考试“实践考试”指的是授课完毕后，在实训室里现场考核，考核题目以工程模块系统设计为主，由任课教师拟定后，由学生随机抽取，也可以

20、承受题库抽题的方式，以现场做实践工程的方式进展，主要考核学生工程系统设计力气和程序调试力气。实践考试考核点和评价点如表 5 所示。表 5 实践考试考核评价点评分要求考核点系统软硬件操作娴熟状况 10依据题目要求设计原理图 20评分要求1. 生疏试验箱板的操作2. 生疏编程软件和调试软件3. 依据题目要求，选择正确的芯片1. 原理图符合要求，无大的错误2. 设计快速准确加分项用到的芯片和电子元件是否符合设计需求 20程序是否能实现根本的功能 501. 根本能依据题目要求选择适宜芯片和电子元件2. 线路连接正确状况1. 程序能实现根本功能2. 程序的功能可扩展加分项3. 应用了先进算法加分项4.

21、占内存容量较少加分项2.4 承受“一页开卷”的形式的理论考试（1） “理论考试”方式照旧承受闭卷考试方式。试卷按学问点进展考核， 包括应知和应会两方面内容，所谓应知是指对各学问点的考核，包括根本概念、根本原理、根本器件，应会是指会编程、会设计、会分析、会综合应用。（2） 在闭卷考试的前提下，拟承受“一页开卷”的形式， “一页开卷”的特点是总体上仍是闭卷形式，但允许学生考试时挟带一张由学校统一供给的 A4 纸,上面可以记录与考试相关的内容，至于记多少内容以及记什么内容，不加限制。实行这种考试形式可以使学生从死记硬背的枷锁中解脱出来，同时试题可以出得很灵敏，着重考察学生的学问迁徙力气和创力气。三、

22、改革的重点、难点1. 改革的重点改革的重点是教学内容改革。把教学内容做为改革重点，是由于内容的选取是教学改革的核心，一方面要依据社会对专业的需求选取，另一方面还要考虑学生的承受力气。同时，社会对专业需求是快速进展的，是与时俱进的。但依据我们多年的教学阅历、试验室良好的的试验设备，我们有信念，有力气攻克这个重点内容。2. 改革的难点改革的难点是考核方法改革。该局部改革之所以作犯难点，是由于在实践教学考试时，需要大量的教师参与考核，而能上这门的教师数量不够，且他们自己的教学任务也很繁重。在争论过程中查找方法解决。四、课程改革预期成果（1） 定稿课程教学大纲（2） 论文 应用型高校单片机原理及应用课程改革争论（3） 申报教育部社科工程（4） 参评吉林省教学成果奖附件 1单片机原理及应用课程改革组马春龙