《单片机原理及应用》课程简介
发布时间：2020-04-27 查看次数：
《单片机原理及应用》课程于2020年4月确认为河北省一流建设课程，下面从课程概述、课程目标、课程设计、教学方法、教学创新、教学效果以及教学保障七个方面进行简单介绍。
一、课程概述
课程性质：单片机原理及应用是一门实践性、综合性很强的应用型课程，在新工科背景下创新型人才培养从这里出发。单片机原理及应用在本科二年级自动化、通信工程、电子信息科学与技术等专业开设，是专业必修课。共计48学时。
前导课程：模拟电路、数字电路、电路分析、C语言程序设计、微机原理与应用
后续课程：传感器原理、自动控制原理等。单片机原理及应用课程在各个专业的知识体系中具有承上启下的核心课程的地位。
二、课程目标
根据OBE理念，课程目标的设定根据学校定位以及各专业毕业要求和培养目标来确定，课程目标实现支撑毕业要求的功能，课程目标设置为：
知识目标：通过项目实践设计，完整的实践活动，系统掌握实践经历工程项目中基本操作，了解学习单片机的前沿技术和发展动向。
能力目标：通过训练学生解决复杂工程实践问题，使学生具备综合运用理论和技术手段设计、研究、开发相关产品新系统、新技术的意识和能力。能用对电路系统进行计算、设计、仿真及分析能力。
思政目标：培养学生的敬业精神、职业道德和社会责任感，提升适应社会发展的综合素质。在实践项目设计中练就团队意识和团队协作能力，沟通和交流能力，落实立德树人的根本任务。
能力目标：通过训练学生解决复杂工程实践问题，使学生具备综合运用理论和技术手段设计、研究、开发相关产品新系统、新技术的意识和能力。能用对电路系统进行计算、设计、仿真及分析能力。
思政目标：培养学生的敬业精神、职业道德和社会责任感，提升适应社会发展的综合素质。在实践项目设计中练就团队意识和团队协作能力，沟通和交流能力，落实立德树人的根本任务。
三、课程设计
结合单片机原理及应用的教学目的、教学内容、教学重点难点、教学过程，进行教学设计，我们的教学目的以单片机的理论知识、实践能力、人生价值观培养为主线，通过学生对单片机课程知识积累、理论学习、实践应用、任务分析、评价创新等环节的培养，达到单片机课程的教学目的，达到专业培养方案毕业要求相匹配。
教学内容包括单片机的基本知识、硬件结构、接口电路设计、虚拟仿真、中断系统、定时计数器、串行口工作原理以及应用设计等内容。
以学生为主体，通过学生的课前预习，基础知识构建，ppt设计，课上合作探究，学生讲解交流，老师点评分析，通过实验操作、实践效果展示多维度立体式教学，并将考核教学目标，贯穿整个教学过程。将思想教育贯穿整个教学育人的全过程。课后通过学生分组集中复习、电路分析、程序设计、实践项目设计，鼓励学生开展丰富多样的自主学习，有效提升了学生动手能力及知识应用能力。通过学生的互相交流，相互鼓励，相互促进，来提升学生的沟通能力与实践能力，培养学生的团队精神。
四、教学过程
翻转课堂互动教学：以全面提高学生的基本素质为根本目的，尊重学生的个性发展，培养学生的自学能力、探究能力和创造能力，培养和提高学生的口头表达能力。
分组讨论：开拓学生思路，使之尝试从不同的思维角度、不同的认识立场去理解事物，增加对事物掌握的深度和广度，培养和提高学生独立分析和解决问题的能力。
依据学生的学习特点以及学生的个性化培养方案，基于成果导向教育OBE模式深度融合逆向教学设计、问题驱动教学培养方案进行教学。
成绩评定：本课程有过程性考核和结果性考核，总成绩按照平时成绩、期末考试成绩3:7比例构成，今后计划调整比例大约为6:4，一是平时考查：上课出勤、作业、课堂提问问题等平时记录为依据，并结合单片机注重学生动手能力的问题，课程采用翻转课堂、科技报告、移动实验系统测试等形式，由学生分组预习理论知识，记录预习成果，并由学生分组展示评分。二是案例展示，每位学生都要完成PPT案例制作，并在课堂展示交流。评价从内容的理论深度和逻辑性、与现实结合的紧密度及现场展示效果等多维度展开，有效提 升了学生动手能力及知识应用能力;三是学生期末要提交撰写科技报告，进行单片机系统设计，以终结性考核来评价其专业水准和研究素质。考核方式对标各教学目标实现与否，教学考核与评价贯穿整个教学全过程。
五、教学创新
虚拟仿真教学：仿真意在实际系统尚不存在的情况下,对于系统活动本质的实现，通过虚拟仿真技术进行可视化的理论验证。形成“虚拟仿真、虚拟现实、理论教学、课堂实验教学”深度融合的金课教学模式。实现了以虚代实，虚实结合；实现教学的高阶性、创新性和挑战度。
课堂实践教学：通过新的教学理念，新的教学过程，新的教学方法，通过理论知识与实践操作的完美结合，打通了理论教学与实践教学改革的最后一公里，极大得激发了学生的学习兴趣，激发了学生的实践创作热情，激发了学生的科技创新意识。
以学生为中心，大胆进行模式创新、课堂创新、教学创新、思政创新，点燃学生的激情，引导学生在学习中合作、在合作中实践、在实践中创新、在创新中超越，使学生“德、智、体、美、劳”得到全面发展。
六、教学效果
通过单片机原理及应用课程学习，学生参加了全国软件和信息技术专业人才大赛；全国大学生电子设计大赛；“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛；“互联网+”大学生创新创业大赛；iCAN国际大学生创新创业大赛；大学生工程训练综合能力竞赛等十几项科技创新大赛，获得了省部级以上奖项一百八十多项，通过竞赛带动了学生多学科的深度学习，促进了系统知识的理解，推动了跨专业、跨学科的深度融合，探索出了“以赛促学、以赛促教、以赛促研、以赛促创”的学生科技创新培养新机制，培养了学生树立正确的学习观、道德观、人生观，培养学生成为建设国家的栋梁之才。
七、教学保障
为了单片机原理及应用课程建设的顺利进行，创建了单片机原理及应用校级教学团队，团队成员进行单片机原理及应用课程设计以及前导课程、后续课程的教学研究以及跨专业培养目标相匹配的教学研究，同时创建教师科技创新团队，为了单片机原理及应用课程体现以学生为中心创建了学生课程创新团队、科技创新团队，以保证课程内容的学习保障科技创新项目的落地。
探索教育创新的新思想、新模式、新方案、新理念、新途径、新方法、新融合、新思路、新内涵， 以“新工科”改革为契机，推进教学过程符合新工科新产业的发展，以“金课”教学引领教育的新变革创建一流课程。贯彻树德立人的教育根本任务，培养学生成为新工科背景下服务于社会的创新型人才。
