《单片机C语言编程》课程标准72学时

第4页共6页《单片机C语言编程》课程标准课程代码：1321133课程学时：72适用专业：智能控制技术、智能机器人技术制定人：合作单位：审核人：课程承担单位：智能制造与信息学院课程实训学时：22学制：3年制定日期：2025年2月合作人：审核日期：2025年2月一、课程定位1．课程对应的岗位及其任务单片机C语言编程是我院智能控制技术、智能机器人技术等专业的基础课程，是该专业各后续课程的软硬件基础，也是学生认识计算机和智能控制装置的入门课程。该课程培养学生的计算机测控程序的计算思维，对应自动控制装置、智能机器人运行和维护岗位，培养学生的控制硬件基础以及软件编程和调试的基本技能。2.课程性质：专业技术课程。3．课程地位和作用本课程是一门实践性很强的理实一体化课程，通过本课程的学习，学生能够较熟练掌握单片机的基本工作原理和C语言编程技巧，能够读懂简单的单片机应用程序，理解单片机典型应用电路的接法。本课程重点让学生掌握单片机的典型应用，通过一体化教学方法加强学生动手的培养，注重工程应用实例，培养学生利用所学知识和技能解决生活、生产中所遇到的单片机应用问题。同时，加强创新能力培养，让学生了解与单片机相关的科技前沿新技术，提高学生创新能力。在课程体系中，该课程先导课程是电工技术、电子技术等课程，其后续课程为嵌入式技术应用、智能传感器技术等课程。课程设计思路在课程设计上，以思政为引领，结合蓝桥杯单片机应用开发赛项，重构教学内容。结合职业岗位需求，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为载体的教学组织模式，重构课程内容。依据实用性、典型性、趣味性、挑战性、可行性等五个要素，从简单到复杂，从单一到综合这一原则，划分7个教学模块，每个模块选取若干个典型工作项目作为教学任务，任务的设计体现在每一节课的教学过程中，践行“做中学，学中做”,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，培养实践能力，提高职业素养，并发展职业能力。在教法设计中采用混合教学模式，充分利用慕课平台和B站资源，采用任务驱动法、问题教学法、仿真演示法及启发式教学，探索AI在课程中的应用，充分调动学生的主观能动性，激发学生的学习热情，使学生能建立软、硬结合的结构化设计基本思想，养成良好的技术风格，培养严谨务实的分析问题与解决问题能力，为后续的应用性课程和实训打好基础。三、课程目标通过本课程的学习，培养学生软、硬件协调应用能力。在教学过程中，通过校内实训基地建设等多种途径，落实理实一体、课程综合实训，开发学习资源，为学生提供丰富的实训机会。1.知识目标：（1）熟悉单片机C51语法规则，常量、变量、常用语句、函数和数组等基础知识；（2）熟悉单片机集成环境及硬件仿真环境；（3）熟悉单片机的并行口、中断系统、定时/计数器等硬件资源；（4）了解单片机的存储器及常用的数制。2.能力目标：（1）能利用集成开发环境进行简单程序的编写和调试；（2）初步具备程序设计的思维；（3）能够利用开发板、仿真软件进行软硬的联合调试；（4）能够读懂一般难度的单片机应用程序，并能借助AI工具进行程序开发。3.素质目标：培养学生自主学习和团结协作能力，具备7S素养和勇于创新的精神，养成严谨认真工作态度、良好的时间观念和纪律意识。课程内容和要求序号名称技能内容及要求知识内容及要求参考学时模块1课程导学及准备知识会下载和安装单片机C51语言编程软件KeilC51和硬件仿真的软件Proteus；能正确进行二进制和十六进制之间的相互转换熟悉课程的教学内容和考核方式；熟悉二进制数和十六进制数及其转换方法4模块2C51程序的顺序控制会用Proteus绘制单片机最小系统、彩灯控制电路；会用软件KeilC51编写单灯点亮、简易交通灯的程序；熟悉单片机最小系统的组成、并行口的工作原理、C51程序结构、C51常量和变量、语法规则；了解单片机的存储器。16模块3C51程序的选择控制会用Proteus绘制带单片机最小系统、开关、按键、数码管的硬件电路；会下载程序到单片机开发板进行软硬件的联合调试。熟悉开关、按键、数码管的工作原理；熟悉C51关系运算符、选择结构语句（if语句、ifelse语句、switch语句）、函数。10模块4C51程序的循环控制会借助编程软件KeilC51和仿真的软件Proteus进行简单程序的语法查错和调试。能理解动态显示原理编写数码管和点阵显示程序，并能根据需求修改程序。熟悉逻辑运算符、循环语句（while、dowhile、for语句）、数组，熟悉动态显示和静态显示的工作原理。16模块5单片机的外部中断能够根据需求编写中断初始化程序；能够根据需求正确配置相关特殊功能寄存器。能够读懂中断系统应用程序；熟悉51单片机的中断源；熟悉中断相关的特殊功能寄存器；理解中断的工作原理；熟悉外部中断源的引脚；8模块6单片机的定时/计数器能够根据需求编写定时器/计数器初始化程序；能够根据需求正确配置相关特殊功能寄存器。能够读懂定时器/计数器应用程序；能够借助AI工具编写定时器/计数器应用程序；熟悉定时器/计数器的工作原理；熟悉定时器/计数器相关的特殊功能寄存器；熟悉定时器四种工作方法；熟悉定时器初始值计算方法；熟悉计数器初始值的计算方法。10模块7综合应用与评价能够完成简单的单片机应用系统设计，完成频率计的设计与仿真熟悉单片机C51语法规则，常量、变量、常用语句、函数和数组等基础知识；熟悉单片机的硬件资源及其使用方法，熟悉定时器和计数器的使用，和数码管的控制方法。8总学时72五、实施要求及建议1．师资要求任课教师具有良好的专业素质及专业技术水平,熟悉C语言程序和电子技术、具备单片机的应用能力，能够结合具体的工程实例，参考课本内容开展理实一体化课程教学,增加学生的可接受性和兴趣;培养学生的自主学习能力;教学过程中实施“教学做一体化”教学模式,以培养其运用所学知识分析解决问题的能力。因此教师要有较强的理论功底、实践能力和软、硬件课程设计能力，同时教师应具有良好的职业道德和职业精神，引导学生提升职业素养和提高职业道德。2．实验实训设施配备要求单片机C语言编程是一门软、硬件结合以软为主的基础课程，应进行理实一体的项目式教学。课程教学需要计算机与软件、网络、单片机实训板，计算机应安装仿真软件Proteus、编程软件KeilC51及程序的烧录软件。考核评价本课程采用多元化评价方式，注重过程考核，采用理论与实践一体化教学，对学生的理论知识、实践应用能力、分析问题和解决问题能力进行考核，融入7S素养、创新应用能力、自我学习能力、良好的时间观念、团队协作能力、良好的课堂参与度等给予鼓励，全面综合评价学生能力。期末成绩=过程评价（60%）+终结性评价（期末评价40%）构成，其中过程评价由学习行为评价（线上学习，课堂活动参与）、学习成果评价（作业+实训）和素养评价等组成；终结评价包括理论测验、实践考核。4．教材编写建议本课程选用公开出版的教材:(1)教材应充分体现项目构建、任务引领、实践导向的课程设计思想。(2)教材以完成项目的典型活动任务来驱动，采用递进和并列相结合的方式来组织编写，使学生在各种活动中学会实际操作。(3)教材应突出实用性，避免把职业能力简单理解为纯粹的技能操作，同时要具有前瞻性。应将本专业领域的职业资格标准、发展趋势及实际操作中应遵循的新知识及时纳入其中。(4)教材应以学生为本，文字表述要简明扼要，内容展现应图文并茂、突出重点重在提高学生学习的主动性和积极性。5．教学建议在教学过程中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用项目式教学，以工作任务引领培养学生学习兴趣，激发学生的热情。适度应用线上资源，开展线上线下混合式教学，鼓励学生相互激励，适时进行内部编程比赛、难点悬赏等，推动教学活动从信息的单向传递向双向交流转变；学生单独学习向合作学习转变。在教学过程中，要加大实践的分量，紧密结合智能机器人的职业能力要求，加强实训软硬件协同训练和考核，提高学生的岗位适应能力。教学过程中融入蓝桥杯职业技能竞赛，鼓励学生自行购买开发板，开展课后的实践性学习。6．课程资源开发与利用(1)教材：《单片机应用技术》，北京理工大学出版社，卢峰主编，