单片机原理课程思政教学设计一等奖

《单片机原理》课程思政优秀教学案例(一等奖)一、课程简介《单片机原理》是一门综合电子、计算机、自动化控制等技术，具有很强应用性和实用性的专业技术基础课程，是工科院校物联网专业及相关专业学习和掌握嵌入式应用系统的入门课程。因此，抓好《单片机原理》课程建设，提高单片机课程教学质量，有利于培养学生的科技素养、应用实践能力和创新意识。二、教学目标.课程教学目标《单片机原理》主要讲授51单片机的系统结构、编程思想、时钟系统、中断技术、定时器、数码管显示、ADC等内容。本课程采用项目化教学方式，通过课程学习，让学生能够掌握51单片机产品设计及开发的基本流程，培养学生的实践能力、创新能力、研发能力和团队协作能力，为今后参加技能竞赛以及从事智能产品相关设计工作奠定坚实基础。.思政育人目标(1)培养民族自豪感，激发学习兴趣以课程绪论为培养学生学习兴趣的有力抓手，由教师介绍单片机在国内外的研究现状、应用领域、市场规模，引导学生通过查阅论文了解我国近几年在该领域的研究进度、现状及发展趋势。培养学生的民族自豪感、科技自信心及专业认同感。(2)培养团队协作意识，端正价值取向在系统设计和实践教学中，将实践技能培养与价值观引导相结合，以工程应用背景为基础，以综合实践为载体，采用专题研讨、团队合作、课程设计等方式，围绕严谨、高效、协作、节能、安全等积极的价值取向开展实践教学，在训练与巩固专业技能的同时，提升学生创新实践能力，培养学生的工程理念，增强学生的社会责任感。(3)深化联系的客观性与人的主观能动性的关系

单片机硬件部分的工作依靠程序开发人员编写的程序指令。实验教学环节不仅能够深化课堂所学的理论知识，同时能培养学生的理论联系实际、团结协作、自主创新和求真务实的精神。在实验教学中，经常有学生因理论学习不够深入，找不到拼写错误，编写程序不规范，不会调试程序而无法实现实验现象。单片机硬件部分是单片机本身客观存在的、固有的，不以人的意志为转移。实验现象不理想是因为没有认清单片机硬件部分的联系，不能忽视或否定联系，更不能主观捏造联系，把客观不存在的主观联系强加给单片机硬件。只有遵循事物的内在联系，才能达到预期的效果。客观存在与主观能动性的关系同样适用于其他工程实践任务。实践成效是结果，人的主观能动性是成因，严谨的工作态度、扎实的专业素养、渊博的理论知识是工程实践成功的关键，引导学生深化理解联系的客观性与主观能动性的关系。例如第九章的动态数码管的显示，根据动态数码管“视觉暂留”的特点，引入“耳听为虚，眼见为实”俗语，通过学习让学生明白“耳听、眼见”都不一定为实，所以做人：“夫耳闻之，不如目见之；目见之，不如足践之；足践之不如手辩之。通过竞赛题目引入“中国速度”激发学生爱国，主动学习。三、课程设计思路图根据地方应用型大学的培养目标，强化创新思维在实践中的应用，依托慕课和翻转课堂教研项目，针对《单片机原理》课程知识抽象难学、内容生涩、学生工程实践能力不强、技术应用创新能力不足以及传统教学方式固化死板，提出“三融四品”的教学模式，“三课融合”即将思政教育、专业教育与创新创业教育融合；“四品”即学生通过课程学习，形成学业作品、课创赛作品、创新作品，毕业设计作品，“四品”实质为以赛促学，以课程学习激发创意，创意催生作品，作品优化课程，最终提升学习动能，推动课堂教学升级。课程改革的思想框图如下图所示。=«•合作品优化课程初力行生作品激发兴图夬嫌提高学习动力=«•合作品优化课程初力行生作品激发兴图夬嫌提高学习动力四、教学设计课程

名称案例

名称单片机原理学时48动态数码管的显示 所在章节课程

性质专业必修课课程

名称案例

名称单片机原理学时48动态数码管的显示 所在章节课程

性质专业必修课第九章.了解数码管的构成与分类。知识

点.熟练掌握数码管的驱动方法。知识

点.掌握数码管电路连接。.熟练掌握数码管显示编程。根据动态数码管“视觉暂留”的特点,引入“耳听为虚，眼见为实”俗语，通育人过学习让学生明白“耳听、眼见”都不一定为实，所以做人：“夫耳闻之，不如目目标见之；目见之，不如足践之；足践之不如手辩之。通过竞赛题目引入“中国速度”激发学生爱国，主动学习。教学内容 思政融入点教学方法1.知识点回顾，数码管的概念数码管如图”1所示：数码管也称作辉光管，是一种可以显示数字和其他信息的电子设备。玻璃管中包括一个金属丝网制成的阳极和多个阴极。图17数码管学习通的调查问卷以及“做文明人、行文明路”的遵纪守法引入数码管。1.讲授教学法：讲授本课程需要基本知识内容，系统全面打好认识动态数码管的基础知识；2.课堂讨论：让学生通过讨论“中国速度”引出时间的概念，有助于发展学生的表达、交流能力。用一句俗语的思考“耳听为虚，眼见为实”贯穿整个课堂。让大家来揭秘动态数码管的显示原理。3用一句俗语的思考“耳听为虚，眼见为实”贯穿整个课堂。让大家来揭秘动态数码管的显示原理。3.任务驱动教学法：布置任务驱动学生查阅搜集“实际生活中数码管的应用实例”，培养学生自主学习能力和探究精.静态数码管驱动方式的缺陷⑴优势是驱动简单直接，好编程。(2)缺陷是每个数码管需要1个端口，单片机的端口不够用。解决办法：使用动态方式驱动多个数码管。.学生观察如图1・2所示图片，对常言“耳听为虚，眼见为实”，进行思考。

图1-2视觉暂留图片图1-2视觉暂留图片⑴数码管还是原来的数码管（共阳极或共阴极均可）记住：数码管有筮：COM端和段码端。（2）段码一侧还是接一个单片机端口o（3）动态数码管结构图如图1-3所示，COM神；4.情景教学法：新课前采用视频或者图片引入课程相关的知识，激发学生的爱国情怀，社会责任感；同时通过典型实例，使学生明白学习动态数码管设计，需要踏实和细心的精神，需要不断锤炼。（共极）接单片机一个I0口，多个联排数码管的C0M共同接一个I0端口。分析对比静态和动态数码管.发现本质区别是：静态数码管中只要给了段码数码管就一定工作（显示只取决于段码端），动态数码管中段码端给了段码值后还需要COM神；4.情景教学法：新课前采用视频或者图片引入课程相关的知识，激发学生的爱国情怀，社会责任感；同时通过典型实例，使学生明白学习动态数码管设计，需要踏实和细心的精神，需要不断锤炼。图”3动态数码管结构图.动态数码管如何工作⑴在某一特定时间段中，联排数码管中只有一个数码管在工作，其他均在休息（不工作）。2）COM端选择哪个数码管工作，段码端输出这个数码管要显式的数字的段码；延时；COM端选择下一个数码管工作，同时段码端改输出这个数码管要显示的数字的段码；延时；COM端选择下一个数码管工作。（3）快速切换工作的数码管，则人看到的是所有的数码管都在亮（其实亮度是比静态驱动低的）。（4）动态数码管利用了人眼的视觉暂留。搞清楚2点：第一，宏观上所有的数码管都是同时亮的，所以人以为所有数码管同时工作，所以多个数码管可以合在一起来显示（譬如显示12345678）

第二，微观上数码管是依次亮的，我们可以给不同的数码管送不同的段码，所以不同的数码管可以显示不同的数字Q所以相当于8个数码管的显示是独立的。图1-4动态数码管的工作原理图如何设置动态数码管的间隔时间？快速点亮：主要是指人眼的视觉暂留时间一般为0.1S-0.4S,所以同T立数码管前后两次连续点亮的时间间隔t要小于0.1秒那么每个时钟脉冲的周期T就应该小于0.025S,也就是说扫描电路的时钟脉冲的频率F要大于40H乙实际处理时，为了保证良好的视觉效果F往往远远大于40HZ。通过数码管的学习，让大家明白眼见不一定为实，做人要：“夫耳闻之，不如目见之；目见之，不如足践之；足践之不如手辩之。.动态数码管显示举例8个联排数码管一起显示12345678(1)编程思路：先选中第1数码管，然后段码端送1的段码，然后延时一会儿；然后切换选中第2数码管，然后段码端送2的段码，然后延时一会儿；直到第8个数码管显示完为一个周期；死循环这个周期0(2)实验结论：1、延时时间太长，数字会闪动。2、把时间改短后发现有3个问题：第一个是亮的不够亮，第二个是暗的不够暗，第三个是其中一个数字(1)显示明显有问题。解决方案就是在每个数码管亮完要切换下一个数码管时消隐。通过实例的对比更加清晰的说明动态数码管的应用。.动态数码管的举例总结数码管的原理，让大家对贯穿的俗语进行升华。做人要：“夫耳闻之，不如目见之；目见之，不如足践之；足践之不如手辩之。给大家讲解课程导入的交通灯的实现原理和过程，再次引起大家“做文明人、行文明路”的共鸣。如何实现前边提到的“做文明人、行文明路”的交通灯。

总结数码管的原理，让大家对贯穿的俗语进行升华。做人要：“夫耳闻之，不如目见之；目见之，不如足践之；足践之不如手辩之。给大家讲解课程导入的交通灯的实现原理和过程，再次引起大家“做文明人、行文明路”的共鸣。8.课后思考设计奥运倒计时牌，利用动态数码管显示,实现8.课后思考设计奥运倒计时牌，利用动态数码管显示,实现60秒的倒计时，计时到达3秒时声光报警。五、教学效果1.经验与创新“做文明人、行文明路”的遵纪守法实例导入课程，激发学生的学习兴趣，引导学生如何正确的做事做人，通过细致分析、启发、归纳，仿真等教学手段，通过教师的不断启发，让学生达到易学愿意学的效果，通过仿真达到可学即可见的效果，从而激发学生爱上单片机设计。教学采用“三融四品”的教学模式，以实际应用题目为依托，采用不停的提出问题、解决问题的方式进行，课程内容层层深入，与学生互动会比较多，会将课堂气氛调节起来。课后采用主题讨论的形式，通过学习让学生将专业知识与实际生活融入，思学统一的目的。六、教学反思随着课程不断的深入改革，以教师为主体的教学方式变为了以学生为主体的教学方式，如何才能让学生参与度大幅度的提高？.在信息技术与创新教学法融合的过程中，教师面临的重大挑战是如何提升自己的信息技术素养，并创设适应教学的技术应用情境，从而为学生的有效学习提供必需的学习环境。.英国开放大学2020年《创新教学法报告》中提到的“电子竞技”属于游戏化教学，可提高学生的运动协调能力和团队协作