《基于MCS51自动化单元应用》(机电)课程标准

1机电一体化技术专业《基于MCS51自动化单元应用》课程教学标准沧州职业技术学院电气工程系二〇一二年十月目录1.课程定位……………………………………………………………………………12.工作任务和课程目标…………………………………………………………………12．1工作任务及职业能力………………………………………………………………12．2课程目标…………………………………………………………………………33.教学组织……………………………………………………………………………33．1课程项目和任务的特点…………………………………………………………33．2课程教学特色……………………………………………………………………34.教学内容与能力要求………………………………………………………………35.教学方法与手段……………………………………………………………………86.考核与评价…………………………………………………………………………87.建议与说明…………………………………………………………………………88．课程开发者…………………………………………………………………………9《基于MCS51自动化单元应用》课程教学标准1《基于MCS51自动化单元应用》课程教学标准1.课程定位《基于MCS51自动化单元应用》课程是机电一体化技术专业的一门专业必修课程。其任务是针对自动化生产设备维修维护这一典型工作任务开发设计，使学生掌握计算机控制系统对外部信息的获取、转换、显示和处理知识，培养学生实现计算机系统对工业生产系统的控制的应用能力，使学生掌握计算机控制的工作原理，能进行检测和控制系统的设计与安装调试，为今后工作中对自动化设备的故障诊断和维修与维护打下基础；使学生具有查询自动控制技术资料及继续深入自学的能力和团结协作、敬业爱岗以及严谨求实的工作作风。在教学过程中，引入了《国家电子行业标准》摘录的现行国家标准和行业技术规范。本课程在具备电工电子技术知识与技能的基础上开设，为自动化设备控制系列课程奠定基础。2.工作任务和课程目标2.1工作任务及职业能力表1工作任务及职业能力分析表工作领域工作任务职业能力学习项目基于MCS51自动化单元应用MCS-51的认知清楚MCS-51单片机的硬件结构、熟悉keil软件基本使用MCS-51的认知MCS-51基本指令及编程清楚MCS-51的指令使用和程序机构、设计方法并能进行基本的程序设计与调试MCS-51基本程序设计MCS-51中断和定时程序设计清楚MCS-51中断和定时器的使用方法，并利用中断和定时器进行程序设计与调试MCS-51单片机中断和定时程序设计MCS-51串口通讯与系统扩展清楚MCS-51串口通讯与系统扩展方法，能够进行串口通讯与系统扩展设计与调试MCS-51串口通讯与系统扩展《基于MCS51自动化单元应用》课程教学标准3表2项目内容及学时分配表学习项目编号学习项目名称学习型工作任务学时备注项目1MCS-51的认知1-1MCS51的最小系统制作101-2MCS51的最小系统测试6项目2MCS-51基本程序设计2-1流水灯控制62-2按键控制彩灯显示62-3LED数码管显示6阶段考核2-4交通灯控制12项目3MCS-5单片机中断和定时程序设计3-1外部中断实现系统故障显示83-2简易方波发生器8阶段考核项目4MCS-51串口通讯与系统扩展4-1MCS51串口通讯44-2MCS51系统扩展6综合考核总计72机动8学时2.2课程目标根据课程的工作任务及职业能力的要求，本课程的教学目标为：通过本课程学习，使学生具备单片机的专业知识和自动控制系统设计与安装调试、系统维修维护的技能，并具有技术资料查询与自学能力，具有团结协作、敬业爱岗、科学严谨的工作作风。具体目标见表3。《基于MCS51自动化单元应用》课程教学标准4表3《基于MCS51自动化单元应用》课程教学目标名称教学目标知识目标（1）掌握mcs51单片机及各种传感器的结构原理（2）熟悉mcs51单片机软件系统（3）了解mcs51单片机系统的特点和组成（4）熟悉自动化设备系统技能目标(1)会识读和绘制常见mcs51单片机及检测系统电路图(2)能独立安装常见自动化控制设备，能正确诊断和处理一般自动化控制系统故障(3)能独立进行简单控制程序的编制与调试(4)能设计或改造简单的自动控制系统态度目标（1）认真听、练、交流、预习，按时完成课后任务，出勤率高（2）同学间团结协作，不怕脏、不怕累（3）作业工整，操作迅速、规范，善于观察3.教学组织3.1课程项目和任务的特点本课程4个项目构成，共含10个学习型工作任务。各项目根据系统实际应用中的工作项目由简单到复杂、由元件到系统构成再到控制系统。课程范型属于训练中心型。课程教学中采用项目引导法、兴趣小组教学法、引导文教学法、任务驱动法，以达到良好的教学效果。3.2课程教学特色本课程构成体系特点为“项目引导、任务驱动”；教学模式特点为“任务驱动，学做结合”；教学手段特点为“现场实践增效，分组实训强技”。4.教学内容与能力要求《基于MCS51自动化单元应用》课程各项目教学内容与能力要求见表4—表7。《基于MCS51自动化单元应用》课程教学标准5表4MCS-51的认知项目教学内容与能力要求项目名称MCS-51的认知参考学时16学习型工作任务1-1MCS51的最小系统制作101-2MCS51的最小系统测试6项目总目标描述让学生清楚MCS-51单片机发展及应用，熟悉MCS-51内部结构，存储器结构，引脚及时钟和复位电路，熟悉keil软件的使用教学内容（1）MCS-51单片机硬件组成；（2）keil软件的使用（3）单片机实验板教学目标知识（1）了解-51单片机硬件组成；（2）掌握51单片机内部结构，存储器结构，引脚及时钟和复位电路法（3）熟悉keil软件的使用技能（1）能绘制51单片机结构图，存储器结构图和引脚图；（3）能使用keil软件进行程序编译与调试（4）能完成MCS-51实验板制作与调试态度（1）能按时出勤；（2）认真听课，积极发言；（3）能认真做好课前准备；（4）能与同组成员友好合作；（5）认真完成实训任务；（6）作业整洁，字迹工整，有独特见解。教学任务与实施教学任务：（1）知识介绍；（2）任务布置；（3）学生分析研讨；（4）教师同步进行辅导和检查；（5）实训室实验；（6）教师总结；（7）学生课外作业。教学实施:通过多媒体演示MCS-51单片机硬件组成；用单片机实验板实物开发的学习项目进行项目实训；用keil软件教学做一体化进行项目实训。项目成果（1）学生课堂研讨MCS-51单片机原理；完成结构图，存储器结构图和引脚图。（2）学生课堂完成单片机实验板的制作。（3）实训报告-MCS-51的认知-硬件；MCS-51实验板制作；MCS-51的认知-软件、仿真技术规范GB/T13423—1992工业控制用软件评定准则；JB/T5234—1991工业控制计算机系统验收大纲；JB/T8384—1996工业PC基本平台技术条件；JB/T8804—1998工业PC控制系统通用技术条件；JB/T9269—1999工业控制计算机系统安装环境条件学生角色单片机系统维护员教师能力具备熟练的单片机系统软硬件设计、制作，维修维护技能和实训设备使用能力和教学能力教师数量专任4人，兼职1人备注《基于MCS51自动化单元应用》课程教学标准6表5MCS-51基本程序设计项目教学内容与能力要求项目名称MCS-51基本程序设计参考学时30学习型工作任务2-1流水灯控制62-2按键控制彩灯显示62-3LED数码管显示62-4交通灯控制12项目总目标描述让学生清楚MCS-51单片机的指令系统和编程方法，熟悉寻址方式，熟悉MCS-51单片机的程序结构教学内容（1）MCS-51单片机编程方法、程序结构；（2）MCS-51单片机的指令系统（3）51单片机寻址方式教学目标知识（1）MCS-51单片机编程方法、程序结构；（2）掌握MCS-51单片机指令系统和寻址方式（3）程序keil软件的调试技能（1）能正确使用MCS-51单片机指令系统；（2）能完成简单程序设计与调试（3）能完成简单控制软硬件电路设计、制作与调试态度（1）能按时出勤；（2）认真听课，积极发言；（3）能认真做好课前准备；（4）能与同组成员友好合作；（5）认真完成实训任务；（6）作业整洁，字迹工整，有独特见解。教学任务与实施教学任务：（1）知识介绍；（2）任务布置；（3）学生分析研讨；（4）教师同步进行辅导和检查；（5）实训室实验；（6）教师总结；（7）学生课外作业。教学实施:用单片机实验板实物开发的学习项目进行项目实训；用keil软件进行项目实训。项目成果（1）学生课堂研讨工作任务；完成软件程序、硬件设计（2）学生课堂完成软件硬件的调试。（3）实训报告-查表程序；有符号及无符号数算术运算程序；流水灯控制；定时控制；输入查询判断控制；交通灯控制技术规范GB/T13423—1992工业控制用软件评定准则；JB/T5234—1991工业控制计算机系统验收大纲；JB/T8384—1996工业PC基本平台技术条件；JB/T8804—1998工业PC控制系统通用技术条件；JB/T9269—1999工业控制计算机系统安装环境条件学生角色单片机系统维护员教师能力具备熟练的单片机系统软硬件设计、制作，维修维护技能和实训设备使用能力和教学能力教师数量专任4人，兼职1人备注《基于MCS51自动化单元应用》课程教学标准7表6MCS-5单片机中断和定时程序设计项目教学内容与能力要求项目名称MCS-51单片机中断和定时程序设计参考学时16学习型工作任务3-1外部中断实现系统故障显示83-2简易方波发生器8项目总目标描述让学生清楚MCS-51单片机的中断和定时的基本概念，熟悉中断和定时设置和使用，熟悉中断和定时程序结构教学内容（1）MCS-51单片机中断系统和应用；（2）MCS-51单片机的定时器/计数器及应用教学目标知识（1）MCS-51中断系统和应用；（2）定时器/计数器及应用技能（1）能正确使用中断和定时；（2）能完成中断和定时程序设计与调试（3）能完成中断和定时软硬件电路设计、制作与调试态度（1）能按时出勤；（2）认真听课，积极发言；（3）能认真做好课前准备；（4）能与同组成员友好合作；（5）认真完成实训任务；（6）作业整洁，字迹工整，有独特见解。教学任务与实施教学任务：（1）知识介绍；（2）任务布置；（3）学生分析研讨；（4）教师同步进行辅导和检查；（5）实训室实验；（6）教师总结；（7）学生课外作业。教学实施:用单片机实验板实物开发的学习项目进行项目实训；用keil软件进行项目实训。项目成果（1）学生课堂研讨中断和定时的原理及使用；完成软件程序、硬件设计（2）学生课堂完成软件硬件的调试。（3）实训报告-中断；定时；方波发生器技术规范GB/T13423—1992工业控制用软件评定准则；JB/T5234—1991工业控制计算机系统验收大纲；JB/T8384—1996工业PC基本平台技术条件；JB/T8804—1998工业PC控制系统通用技术条件；JB/T9269—1999工业控制计算机系统安装环境条件。学生角色单片机系统维护员教师能力具备熟练的单片机系统软硬件设计、制作，维修维护技能和实训设备使用能力和教学能力。教师数量专任4人，兼职1人备注《基于MCS51自动化单元应用》课程教学标准8表7MCS-51串口通讯与系统扩展项目教学内容与能力要求项目名称MCS-51串口通讯与系统扩展参考学时10学习型工作任务4-1MCS51串口通讯44-2MCS51系统扩展6项目总目标描述让学生清楚MCS-51单片机利用串口进行通讯的概念、方式与方法，熟悉MCS-51单片机扩展的方式与方法教学内容（1）MCS-51单片机利用串口进行通讯；（2）悉MCS-51单片机存储器扩展和接口扩展教学目标知识（1）MCS-51串口进行通讯（2）MCS-51单片机系统扩展技能（1）能正确使用串口进行通讯；（2）能完成存储器扩展和接口扩展3）能完成串口进行通讯和