嵌入式技术与工业控制应用项目教程教学设计 4、可视化出胶界面集成与项目验收

《可视化出胶界面集成与项目验收》教学设计课程教学设计课程名称嵌入式技术及应用本课名称可视化出胶界面集成与项目验收课时数2课时（90分钟）授课地点一体化教室（STM32开发板、0.96寸OLED屏幕）教学资源多媒体课件、项目需求文档、完整代码框架、验收标准等授课形式项目拆解+代码集成+调试验收+总结反思【学情分析】知识基础学生已掌握I2C通信、OLED显示、按键基础操作，能独立实现单一功能，但缺乏“多模块集成”的系统思维。能力基础学生能编写单个模块代码（如I2C、OLED、按键），但无法将“按键检测→时间计算→OLED显示→灯控制”串联，调试复杂系统能力弱。素养基础学生期待完成完整项目，成就感强，但面对集成故障（如按键防抖、时间同步）易急躁，需引导系统性排查。学生具备团队合作意识，能够与他人有效沟通和协作，共同解决问题。学生具备一定的耐心与细心，实操时需要严谨对待。【教学目标】知识目标掌握多模块集成逻辑（按键→OLED等）；理解按键防抖原理（软件延时/中断）；明确项目验收标准（功能完整性、显示准确性）。能力目标能集成多模块代码：实现“按键按下→出胶启动→时间显示→绿灯亮”的完整流程；能调试集成故障（如按键误触发、时间显示不准）；能按验收标准自检项目，提交合格成果。素养目标培养“系统集成”的工程思维；提升“面对复杂问题时的耐心与逻辑性”；强化“按标准验收”的职业素养。【教学分析】内容分析本课是“可视化出胶界面设计”的收尾课，核心是将前3节课的I2C、OLED、按键等模块集成，实现项目需求（双通道出胶时间可视化），并完成调试验收，检验整体学习效果。重点多模块集成逻辑：按键检测→SysTick时间戳→OLED实时更新→出胶通道控制；按键防抖处理；实际出胶时间计算（当前时间-起始时间）。难点1.多模块间的时序同步（如按键按下后，时间显示与绿灯同时触发）；2.软件轮询的效率优化（避免CPU占用过高）；3.复杂故障排查（如时间显示跳变→SysTick配置错误）。【教学策略和方法】教学策略系统拆解：将项目拆分为“按键模块→时间模块→显示模块→出胶模块”，分步集成；模板支撑：提供代码框架（含模块接口），降低集成难度；验收驱动：明确验收标准，让学生带着目标调试。教学方法讲授法：讲解集成逻辑与防抖原理；演示法：演示完整项目运行效果（按键1按下→CH1时间更新+绿灯亮）；实操法：学生分步集成代码，调试验收；互评法：小组间按标准互检项目，提出优化建议。【课程思政】本课课程思政元素系统思维：通过多模块集成，培养“整体大于部分之和”的系统观；责任意识：通过项目验收，培养“对成果负责”的职业态度；协作精神：通过小组互检，培养“互助互查”的团队协作意识。切入方法与举措集成前强调“模块接口标准化”，培养工程规范化意识；验收时严格按标准执行，不合格项目需重新调试，培养责任意识；3.组织“技术支援小组”，帮助调试困难的学生，培养协作精神。【教学实施过程】步骤环节（用时）具体内容活动设计意图教师学生课前自主学习梳理前3节课的核心函数（I2C、OLED、GPIO）；发布预习任务单，组织学生学习等。完成预习任务单，记录难点。提前梳理知识，为课上集成节省时间。课中知识回顾（5分钟）回顾并提问前3节课的核心模块及功能？教师提问学生回答巩固模块知识，明确项目验收要求。任务导入（5分钟）展示项目验收标准：-上电显示：CH1/CH2期望5000ms，实际0000ms；-按键按下：对应通道时间更新+绿灯亮；-按键抬起：时间停止+绿灯灭。导入项目，引导学生思考实现方法。学生紧跟老师思路思考探索新知，激发学生学习热情。任务实施（任务分析35分钟）项目拆解：-模块1：按键检测（PA7/PA12，软件防抖20ms）-模块2：SysTick时间戳（1ms中断，记录起始/停止时间）；-模块3：OLED显示（实时更新实际出胶时间）；-模块4：出胶通道控制（PB4/PB5，绿灯控制）；集成逻辑：-按键1按下→记录起始时间→PB5置1（出胶）→绿灯亮→OLED更新时间；-按键1抬起→记录停止时间→PB5置0→绿灯灭→OLED停止更新；3.防抖处理：按键检测后延时20ms，再次检测确认按下。教师分解任务并详细讲解每个实现过程以及注意事项梳理功能模块以及数据流；记录防抖代码逻辑；理解时间计算方法（实际时间。掌握项目集成逻辑，为代码编写提供指导。任务实施（学生实操40分钟）指导步骤：-步骤1：补充按键检测函数（含防抖）；-步骤2：补充SysTick时间戳函数（GetSysTime()）；-步骤3：补充出胶通道控制函数（GLUE_DISPENSING_ON/OFF）；-步骤4：在main函数中编写状态机（空闲→出胶→停止）；-步骤5：编译下载，按验收标准调试；巡回指导，解决典型问题：-时间跳变：检查SysTick中断是否使能；-按键无响应：检查GPIO配置；-OLED不更新：检查I2C通信是否正常；3.组织小组互检，按标准打分。教师演示操作步骤、巡回指导分步实现模块集成；按验收标准逐项测试：-上电显示是否正确；-按键1/2的功能是否正常；-时间显示是否准确；排查遇到的故障，（如时间不更新）；小组互检，提出优化建议（如显示字体大小调整）；完成调试，提交合格项目。动手实现项目集成，提升系统调试能力和问题解决能力。总结提升（5分钟）从I2C硬件→协议→OLED→集成，梳理学习脉络；学生分享：邀请2名学生分享调试经验（如解决的最大问题）；3.强调“理论→实践→集成”的学习路径；梳理关键知识点，帮助学生形成清晰的知识体系。回顾学习过程，记录收获与不足；聆听同学分享，补充自己的调试经验；巩固项目成果，培养总结反思能力。课后课后作业撰写项目报告：含需求分析、硬件接线、代码设计、调试过程、验收结果。发布学习通作业并及时答疑解惑。撰写报告，梳理项目全流程。撰写报告，梳理项目全流程。深化项目理解，提升文档撰写能力。课后提升提供“多通道同步出胶”的需求，鼓励学生尝试优化项目（如CH1/CH2同时出胶）。发布拓展任务，提供相关资料线索，鼓励学生创新。分析需求，设计优化方案，测试同步功能。拓展项目功能，培养创新能力。【教学反思】特色创新