附件1課程標準課程名稱：《單片機產品設計與制作》課程代碼：課程類別：考試課所在專業：電氣自動化技術目錄

《單片機產品設計與制作》課程標準一、基本信息【適用專業】電氣自動化技術【學時】96【學分】6【課程性質】考試【開設學期】3【先修課程】電路分析、電子產品設計與制作、C語言等【后續課程】PLC、工業機器人、計算機監控等【授課形式】教學做二、課程概述專業核心課、教學做一體課程。（1）進行單片機產品開發訓練，完成從明確工作任務→制定設計方案→進行硬件設計與調試→進行軟件設計與調試→進行軟硬件聯調的全過程訓練，掌握單片機產品開發流程；（2）進行溫度報警器、溫度控制器、直流電機PWM調速器等不同產品的設計與調試訓練，指導學生逐步理解STM32單片機GPIO、中斷、定時器、計數器ADC和DAC等軟硬件開發技術；（3）在實踐過程中，引導學生逐步提高單片機產品調試與維修能力；掌握技術資料的查閱方法；提高自動控制技術應用能力；（4）引導培養學生的愛國情懷、團隊精神、創新意識、經濟意識、責任意識、安全意識和嚴謹、認真、求實的工作態度。三、課程目標與要求（一）課程目標本課程教學過程以學生為主體，以職業能力目標的實現為核心，對接企業職業崗位需求，確定素質、知識和能力三維教學目標1.素質目標1）愛國情懷2）團隊精神3）創新意識4）經濟意識5）責任意識、安全意識6）嚴謹、認真、求實的工作態度7）具有技術資料的查閱能力2.知識目標（1）、單片機相關概念及知識（2）、單片機產品開發流程（3）、單片機開發工具的使用方法（4）、GPIO及其軟硬件設計調試方法（5）、中斷的概念及其軟硬件設計調試方法（6）、定時器及其軟硬件設計方法（7）、計數器及其軟硬件設計方法（8）、單片機系統故障診斷與排除方法（9）、單片機相關資料查閱方法3.能力目標（1）、熟悉單片機產品開發流程；（2）、能夠讀懂工程圖紙（3）、能夠正確使用開發工具（4）、掌握GPIO、定時器、中斷等技術，并能夠運用這些技術，進行單片機產品的測試、安裝、維護、維修、改造和開發（5）、掌握單片機相關領域的常用術語和英文，能夠自主查閱相關技術文獻。（二）課程要求首先，了解單片機相關概念及知識，進行單片機產品開發訓練，完成從明確工作任務→制定設計方案→進行硬件設計與調試→進行軟件設計與調試→進行軟硬件聯調的全過程訓練，掌握單片機開發工具的使用和單片機產品開發流程；其次，通過進行溫度報警器、溫度控制器、直流電機PWM調速器等不同產品的設計與調試訓練，指導學生逐步理解STM32單片機GPIO、中斷、定時器、計數器等單片機知識和軟硬件開發技術；再次，在實踐過程中，引導學生逐步提高單片機產品調試與維修能力；掌握技術資料的查閱方法；提高自動控制技術應用能力；引導培養學生的愛國情懷、團隊精神、創新意識、經濟意識、責任意識、安全意識和嚴謹、認真、求實的工作態度。四、課程結構與內容（一）課程結構本課程根據崗位工作要求，由行業企業專家與教學團隊，對本專業所涵蓋的崗位群工作任務和職業能力進行分析，遵循高等職業院校學生的認知規律，結合全國大學生電子設計競賽、天津市高職院校電子設計競賽等標準，設計課程教學內容。明確本課程涵蓋42個技能點，51個知識點，7個教學項目，共96學時（二）課程內容《單片機產品設計與制作》課程內容及學時安排課程模塊項目名稱任務名稱主要內容學時安排1項目1、利用GPIO和位帶操作實現溫度報警1-1.認識單片機單片機基本概念；溫度測量知識；LED的知識；系統方框圖4201-2.方案設計及器件選型STM32單片機的電源引腳、和GPIO引腳功能；GPIO內部電路的基本組成及輸入輸出信號的類型；21-3.電路設計與測試STM32開關量輸入電路的連接方法與工作原理；STM32開關量輸出電路特別是LED電路的連接方法與工作原理；系統方框圖和程序流程圖的設計方法；21-4.程序設計與調試GPIO引腳初始化程序設計方法、開關量采集和控制程序設計方法41-5.利用位操作實現溫度報警器GPIO位讀寫庫函數和位帶操作的使用方法41-6.STM32軟硬件深入（一）固件庫的基本概念42項目2、利用SysTick實現溫度報警與控制2-1.方案設計雙金屬片溫度開關的知識;蜂鳴器的知識;繼電器的知識2122-2.電路設計與測試STM32單片機的輸出驅動方法；蜂鳴器與stm32單片機的連接方法與工作原理;繼電器與stm32單片機和電加熱器的連接方法與控制原理；22-3.程序設計與調試實現LED閃爍的方法；延時程序的實現方法；SysTick時鐘及相關程序；蜂鳴器的控制方法；溫度控制方法；42-4.STM32程序框架的自主創建程序框架的搭建方法;22-5.STM32軟硬件深入（二）STM32時鐘樹結構。23項目3、利用按鍵查詢實現參數設定與顯示3-1.方案設計按鍵的知識；數碼管的知識；按鍵與stm32的連接方法與原理；2123-2.電路設計與測試數碼管與stm32的連接方法與控制原理；23-3.數碼管靜態顯示程序設計與調試數碼管的控制方法；參數加1和減1的實現方法；靜態顯示數碼管電路和程序設計方法43-4.數碼管動態顯示程序設計與調試動態數碼管顯示電路和程序設計方法23-5.STM32軟硬件深入（三）STM32存儲器結構和啟動方式24項目4、利用外部中斷實現工件計數顯示4-1.方案設計光電開關的知識；光電開關與單片機的接口電路設計方法與原理；2124-2.電路設計與測試數碼管與單片機的接口電路設計方法與原理；24-3.查詢法程序設計與調試數碼管顯示程序設計。14-4.中斷法程序設計與調試中斷的概念，外部中斷初始化程序設計；中斷服務程序設計；計數加減1程序設計64-5.STM32深入（四）STM32的外部中斷系統15項目5、利用定時器實現直流電動機PWM調速5-1.認識STM32定時器STM32定時器的結構組成及工作原理；2185-2.利用定時器更新中斷實現閃爍燈利用定時器方波輸出實現閃爍燈。25-3.利用定時器更新中斷實現流水燈利用定時器方波輸出實現流水燈的方法；25-4.利用定時器的更新中斷控制蜂鳴器鳴響利用定時器方波輸出控制蜂鳴器音調的方法25-5.利用定時器更新中斷控制蜂鳴器音調利用定時器實現音調控制25-6.利用定時器PWM輸出控制蜂鳴器的音量PWM控制的知識；25-7.利用定時器PWM輸出控制LED燈亮度利用定時器PWM輸出控制led燈亮度方法25-8.利用定時器PWM輸出控制直流電機轉速1利用定時器PWM輸出控制直流電動機速度的方法25-8.利用定時器PWM輸出控制直流電機轉速2程序設計26項目6、利用計數器實現工件計數顯示和打包控制6-1.利用TIMx_CH引腳實現生產線工件計數顯示光電開關與單片機的接口電路原理；單片機與數碼管的接口電路原理；4106-2.利用TIMx_ETR引腳實現生產線工件計數顯示能夠利用ETR引腳和CH引腳進行計數電路、程序設計26-3.利用計數器更新中斷實現打包操作單片機與電磁閥的接口電路原理；計數器結構及工作原理；計數器電路和程序設計方法。26-3.利用計數器更新中斷實現打包操作打包電路和程序設計與調試。27項目7、利用DAC實現土壤濕度控制項目7、利用ADC實現土壤濕度控制--任務7.1認識STM32單片機的ADC；任務2方案設計及器件選型；任務3電路設計與調試了解STM32F103ZET6的ADC和DAC的基本特性，了解ADC和DAC的工作原理。412項目7、利用ADC實現土壤濕度控制--任務7.4程序設計與調試利用STM32F103ZET6的內部ADC采集土壤的濕度，進行濕度控制-程序設計調試4項目7、利用ADC實現土壤濕度控制--任務7.5STM32DAC的應用STM32DAC的應用4合計9696五、考核與評價（一）考核方式過程性考核+階段考核+終結性考核；操作技能考核+理論考核（開卷）。（二）考核項目權重平時表現（20%）+實踐技能（30%）+期末考核（50%）（三）評價標準評價標準包括過程性考核標準和終結性考核標準。1、平時表現（20%）（1）考核內容重點考察學生整個學習過程的態度、方法、合作等表現，包括出勤情況、課堂表現、作業/報告完成情況三方面。教師根據學生出勤情況、課堂表現、作業/報告完成情況三方面情況，對學生進行加分（+）、減分（-）、和不加不減記錄。課程結束后對整體加減分情況進行匯總，方法如下。（2）考核標準加減分總和全班前5%（以40人班級為例，第1~2名），平時成績=95；加減分總和全班前5%~10%（以40人班級為例，第3-4名），平時成績=90；加減分總和全班前10%~20%（以40人班級為例，第5-8名），平時成績=85；加減分總和全班前20%~35%（以40人班級為例，第9-14名），平時成績=80；加減分總和全班前35%~50%（以40人班級為例，第15-20名），平時成績=75；加減分總和全班前50%~65%（以40人班級為例，第21-26名），平時成績=70；加減分總和全班前65%~80%（以40人班級為例，第27-32名），平時成績=65；加減分總和全班前80%~90%（以40人班級為例，第33-36名），平時成績=60；加減分總和全班前90%~95%（以40人班級為例，第37-38名），平時成績=55；加減分總和全班后5%（以40人班級為例，第39-40名），平時成績=50；缺勤總學時（包括事假病假）超過1/3以上者不能參加考試。因故缺勤者視具體情況決定是否允許緩考。無故缺勤不準補考，只能重修。平時成績=0。教師有權利在課程結束后根據班級的整體表現適當調整以上標準，例如對整體實力較強班級適當加大優良學生的比例或減少不及格學生比例。一般調整幅度應不大于20%。教師也可以根據學生整體表現對加減分項目進行適度調整，以彌補日常考察由于班級人數多、學生個性低調等因素造成的加減分偏差，但調整學生數應不超過全班總人數的20%。教師應在完成教學任務的前提下，盡可能多地進行加減分記錄，以全面反映學生情況，并實時公布加減分結果，保證計分公平，并利用加減分對學生進行學習引導。（3）加減分具體計分辦法1）出勤情況教師根據學生出勤情況（包括線下和線上授課）進行記錄。每遲到1次，記1次減分每缺勤2學時，計2次減分每事假病假2學時次，計1次減分2）課堂表現教師根據學生課堂（包括線下和線上授課）表現情況進行加分（+）、減分（-）記錄。考察點包括遵守課堂紀律情況、學習主動性、隨堂動手練習和項目完成情況、隨堂回答問題情況、課后作業或項目報告完成情況、發現問題解決問題能力、團隊合作能力等多方面內容，教師可根據需要在課堂教學中單獨或復合運用。教師根據以上情況每次上課期間對學生進行每有1次好的表現，計1次加分——良好表現包括但不限于以下行為：回答問題積極準確、學習主動性強、解決問題能力強、團隊中起領導作用、有幫助他人行為、提出有價值問題、做實驗室衛生、有顯著進步、解決問題有創新……），每有1次不良表現，計1次減分——良好表現包括但不限于以下行為：不遵守紀律、不服從管教、做與課程無關事、態度懈怠不積極、解決問題能力弱、不遵守操作規程、不能與同學進行良好配合，不整理實驗器材、設備和文件管理不規范等……學生無特殊表現，不做記錄。3）作業/報告完成情況及時上交且規范整潔，記1次加分上交不及時或不規范整潔，不計分不上交，計1次減分抄襲，計1次減分正確規范，或有獨立觀點，計1次加分2、實踐技能考核（30%）（1）考核方法采取階段性考核、操作考核，開卷形式。教師在課程教學中間，隨堂設置若干次考試。要求學生在規定時間內完成。教師根據學生操作過程表現和操作結果記分，結果按百分制表示。（2）考核標準90-100分：自己設計方案，設備選型正確，電路設計清新，畫面合理，編寫并調試程序，調試成功，調試思路比較清晰,80-89分：采用參考設計方案，編寫并調試程序，具備一定的調試思路,可使調試成功，程序運行正常，達到控制要求。70-79分：采用參考設計方案，參考畫面設計，自己編寫并調試程序，具備基本的調試思路,可使程序運行正常，達到控制要求。60—69分：采用參考設計方案，參考畫面設計，采用參考程序并調試程序，具備基本的調試思路,教師幫助后調試成功，程序運行正常，達到控制要求。59以下：不具備基本的調試思路，自己未編寫并調試程序，經過教師幫助未連接調試未成功。在同樣完成質量情況下，按照創新性和完成速度進行分數檔內分數調整。實踐成績=多次實踐考試成績平均值。3、期末考核（50%）（1）考核方法采用理論考核，開卷形式，百分制。（2）考核標準題型：專業英文翻譯+填空題+電路設計+程序設計等考核點：單片機基本概念（15~30分）、電路設計（20~50分）、程序分析與設計（20~50分），包括開關量輸入輸出、定時器、計數器、按鍵采集、開關量傳感器采集、LED控制、數碼管控制、電磁閥控制、電加熱器、電動機控制、中斷等）。六、實施與保障（一）教學實施本課程主要采用講授法、講練結合法、