《单片机》课程标准

课程标准
课程名称：单片机课程类别：核心课
适用专业：机电一体化技术专业学时：108+2周
1．课程定位与设计思路
1.1 课程性质与作用
本课程是机电一体化技术专业的核心课程，是为从事机电产品的生产企业培养具有单片机应用产品设计、分析、调试、制作、安装与维护能力的实践型人才，对学生职业岗位能力的培养和职业素质的养成起主要支撑作用。

本课程的作用是通过课堂教学和实践教学相结合，使学生能清楚的了解单片机的结构与工作流程，建立起单片机系统的概念，最终能够掌握机电一体化技术领域中单片机控制的基本方法、基本技能，能够用单片机控制各种常见的执行机构，完成产品的硬件电路的设计及驱动程序的编制，培养单片机控制系统的分析、设计、调试与制作的综合应用能力，培养科学的思维方法，灵活运用知识的能力，实验操作能力，使学生具有较强的发现问题、分析问题、解决问题的能力，具有毕业后的直接上岗能力（或经短期培训后上岗），并且毕业时已具备一定的单片机控制系统开发经验。

本课程以“电子技术”、“C语言”、“电子产品制作”等基本知识、技能为基础学习，为学生进入机电产品生产企业中，从事单片机应用产品设计、分析、调试、制作、安装与维护、管理与营销等岗位打下基础。

1.2 课程设计理念与思路
本课程强调对学生职业岗位能力的培养和职业素养的养成。

在课程设计过程中，针对高职学生的特点和认知规律，对教学内容进行认真的选择与序化，以任务或项目为载体，按照由简单到复杂的原则重构课程内容。

构建融多媒体教室、实验室、实训室于一体的校内实训基地和校外实训基地并在此完成所有的教学环节。

针对不同环节，采用恰当的教学方法和手段，有意识、有步骤地将职业能力的训练和职业素养的养成融入到实际的教学过程中。

1.2.1 校企共建课程
本课程开发的第一步是与行业企业技术人员共同分析岗位需求，确立岗位职业能力与工作任务。

(1) 走访大量从事机电产品生产、制造和机电设备使用、维护的相关企业，深入企业进行岗位职业能力与工作过程调查；
(2) 与企业生产一线人员共同制定课程标准，共建更能贴近和满足实际应用能力需求的能力训练体系；
(3) 与从事机电产品生产和机电设备安装调试工作的毕业生交流，听取它们对专业课程设置和课程建设的反馈意见，以他们的亲身经历和切身体会帮助我们审视以往机电一体化技
术专业课程体系构架和课程建设中存在的问题，并对教学环境的建设提出修改意见。

(4) 与机电一体化技术专业教学指导委员会的成员深入交流，了解他们从初学者到专家的职业发展历程中所做的工作，分析这些具体的岗位工作，找出胜任岗位（群）工作所必须具备的知识、技能与素质，建设更能贴近和满足实际应用能力需求的能力训练体系。

课程组专任教师与企业兼职教师一起，通过对机电产品生产企业中从事单片机控制系统设计、调试、制作、安装与维护岗位的人员的职能进行分析，确定在实际工作过程中完成各项工作任务应具备的职业能力，编写以任务为载体、突出工作过程的课程教材，制订任务实施的学生工作手册、课程考核评价等教学文件，系统、全面地建设单片机课程。

1.2.2 代表性工作任务
36 传感器的安装 37 信号的处理
38 液气动部件的识别与选型 液气压控制系统的运行与维护
39 液气压控制系统的分析与设计 40 液气压控制系统的运行与维护 41 数控机床结构识别 数控机床编程与操作 42 数控机床编程 43
数控机床操作
1.2.3 专业课程体系
1.2.4 课程培养目标
专 业 学 习 领 域
通 识 课 程
横向拓展学习领域
纵向拓展学习领域
机械制造 机械基础 机械制图 机械设计
单片机控制技术
电子技术
电工基础
电子产品制作
电机与电气控制 传感器选型与安装 PLC 控制技术 液气动技术 机电设备的安装、调试与维护
产品 质量 检验
企业 质量 管理
工程机械 数控加工
三维CAD
1.2.5 课程工作任务
本课程主要为从事机电产品的生产企业培养具有单片机应用产品设计、分析、调试、制作、安装与维护、管理与营销能力的实践型人才，所以开展教学活动的场所是集理论教学、操作训练、设计调试于一体的实训室或模拟研发部，实施教学的场所必需配置以下硬件设备：电脑（程序编译软件、PCB绘图软件、虚拟仿真软件等）、制作调试用各种电子仪器和工具、单片机产品实物等。

根据教学目标，教师在实训室主要进行理论知识的讲授、操作过程的演示和指导学生完成产品的设计、制作与调试；学生在实训室主要完成各个任务的实施和理论知识的学习；学生在研发部主要扮演二种角色，其工作任务和内容为：
产品开发助理：根据研发设计师要求或实际产品，绘制单片机产品的原理图和PCB图，并提供器件采购等报表；根据设计结果或实际产品，进行样机制作、调试，并提供测试结果，为产品改进提供相关参数。

产品开发工程师：根据项目要求写出产品设计文件，电路参数设计和计算文件，提供相关技术文档；撰写产品调试报告。

3．课程内容和要求
本课程通过对机电产品生产企业中从事单片机控制系统设计、调试、制作、安装与维护岗位的人员的职能进行分析，确定在实际工作过程中完成各项工作任务应具备的职业能力。

职业能力分解表如下：
单片机控制系统设计、调试、制作、安装与维护岗位的职业能力分解表
根据行业企业发展需要和单片机控制系统设计、调试、制作、安装与维护岗位所需要的知识、能力、素质要求，依据专业能力、方法能力和社会能力的训练目标，考虑学生的可持续发展，选取课程内容。

同时，按照职业能力层级递升方式将课程内容分解为四大模块，即入门训练模块、内部资源应用模块、扩展技术模块和综合应用模块。

每个模块均由若干个任务和项目组成。

每个任务和项目都是一个浓缩的单片机应用产品。

单片机课程的教学内容和任务载体选择如下表所示：
单片机课程的教学内容和任务载体选择
单片机课程学习情境设计表（总计108学时+2周）
注：入门训练模块安排在第3学期；内部资源应用模块和拓展技术模块安排在第4学期；综合应用模块安排在第4学期末，以集中训练的形式完成。

上述三部分均单独考核。

4．课程实施
4.1教材编写
4.1.1 必须依据本课程标准编写教材。

4.1.2 教材应充分体现任务引领、实践导向的课程设计思想。

4.1.3 教材以完成任务的典型活动项目来驱动，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。

4.1.4 教材应突出实用性，应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，应将本专业领域的发展趋势及实际操作中应遵循的新知识及时纳入其中。

4.1.5 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。

4.1.6 教材中的活动设计要具有可操作性。

4.2教学实训条件
4.2.1 校内教学场所
本课程开展教学活动的场所是集理论教学、操作训练、设计调试于一体的实训室或模拟研发部，实施教学的场所必需配置以下硬件设备：
电脑（程序编译软件、PCB绘图软件、虚拟仿真软件等）、制作调试用各种电子仪器和工具、单片机产品实物等。

4.2.2 校外实训基地
学生在校外实训基地可以实现与企业生产岗位的近距离接触，体会产品的实际生产过程，加深对课程的理解，加深对社会、企业的认识，使学生对自己、对社会、对企业有一个准确的认识与定位。

4.3教学方法
4.3.1应加强对学生实际职业能力的培养，强化案例教学或项目教学，注重以任务引领型案例或项目诱发学生兴趣，使学生在项目活动中掌握相关的知识和技能。

4.3.2应以学生为本，注重“教”与“学”的互动。

通过选用典型活动项目，由教师提出要求或示范，组织学生进行活动，让学生在活动中提高实际操作能力。

4.3.3应注重职业情景的创设，提高学生岗位适应能力。

4.3.4教师必须重视实践，更新观念，走产学研相结合的道路，探索中国特色职业教育的新模式，为学生提供自主发展的时间和空间，积极引导学生提升职业素养，努力提高学生的创新能力。

讨论辩论法
单片机课程教学中各个任务的完成过程及教学方法
4.4教学评价
4.4.1过程与目标结合评价，结合课堂提问、现场操作、课后作业、单元测验等手段，加强实践性教学环节的考核，并注重平时采分。

4.4.2强调理论与实践一体化评价，注重引导学生进行学习方式的改变。

4.4.3强调课程结束后综合评价，结合真实产品，充分发挥学生的主动性和创造力，注重考核学生所拥有的综合职业能力及水平。

4.4.4建议在教学中分任务模块评分，课程结束时进行综合模块考核。

说明：
1．形成性评价，是在教学过程中对学生的学习态度和各类作业情况进行的评价。

具体的评价手段可以采用观查、现场操作、实训报告、随堂考试、提问等方式进行；总结性评价，是在教学模块结束时，对学生整体技能情况的评价。

本课程是技能要求比较高的课程，因此加强过程性的考核非常重要，模块考评中同时采用形成性评价和总结性评价时。

2．本课程分2学期讲授，模块1安排在第3学期，模块2和模块3安排在第4学期，分别按百分制考评，60分为合格。

模块4为课程设计（综合训练），在第4学期的课程讲完之后，按优、良、中、及格、不及格考核。

4.5教学建议资源的开发与利用
4.5.1利用现代信息技术开发多媒体课件，通过网络教学平台营造起多维、动态、活跃、自主的课程训练环境，使学生的主动性、积极性和创造性得以充分调动。

4.5.2积极利用电子书籍、电子期刊、数字图书馆、精品课程和著名的单片机技术网站等网络资源，使教学内容从单一化向多元化转变，使学生知识和能力的拓展成为可能。

4.5.3 课程参考资料
单片机应用设计培训教程（理论篇）张迎新北京航空航天大学出版社2008年1月单片机应用与实践项目化教程王文海，彭可，周欢喜化学工业出版社2010年7月单片机技术项目教程陈宁，王文宁东南大学出版社2008年9月
单片机技术与应用朱蓉，惠键机械工业出版社2011年3月
增强型8051单片机实用开发技术陈桂友北京航空航天大学出版社2006年3月
4.5.4 课程学习网站
电子发烧友论坛
51单片机学习论坛
电子工程师之家
执笔：刘焕平
审核：侯肖霞。