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省级精品资源共享课程建设项目申报书

(本科)

 

 

                                  

                                  

                  计算机原理及应用          

          □公共基础课 专业基础课 □专业课 □其他

所属一级学科名称         控制科学与工程           

所属二级学科名称    控制理论与控制工程      

                         

               2014526            

 

 

 

陕西省教育厅

二○一四年四月


 

1.以word文档格式如实填写各项。

2.表格文本中外文名词第一次出现时,要写清全称和缩写,再次出现时可以使用缩写。

3.有可能涉密和不宜大范围公开的内容不可作为申报内容填写。

4.课程团队的每个成员都须在“2课程团队表格中签字。

5“8承诺与责任需要课程负责人本人签字,课程建设学校盖章。


1.                                         课程负责人情况

基本

情况

课程负责人

段晨东

性 

出生年月

19664

最终学历

博士

专业技术职务

教授

   

博士

行政职务

电气工程系主任

所在院系

电子与控制工程学院电气工程系

通信地址(邮编)

 西安市南二环中段长安大学电子与控制工程学院(710064

研究方向

智能仪器仪表,信号处理与模式识别

是否曾获省级

精品课程称号

曾获省级精品

课程称号年份

 

原省级精品

课程负责人

 

教学

情况

现课程负责人近三年讲授本课程情况;近五年来讲授的主要课程(含课程名称、课程类别、周学时;学生届数及学生总人数)(不超过五门);承担的实践性教学任务(含实验、实习、课程设计、毕业设计/论文,学生总人数);主持的教学研究课题(含课题名称、来源、年限)(不超过五项);作为第一署名人在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文(含题目、刊物名称、时间)(不超过五项);获得的教学表彰/奖励(不超过五项);主编的省部级及以上规划教材、获奖教材(不超过五项):

 1. 近三年讲授本课程情况

授课学年

授课专业

周学时/总学时

学生人数

2011

电气工程及其自动化

5/70

75

2012

电气工程及其自动化

5/70

75

2013

电气工程及其自动化

5/70

78

2. 讲授的主要课程

课程名称

课程类别

周学时/总学时

届数

学生人数

计算机原理及应用

专业基础课

5/70

5

380

计算机控制技术

专业课

2/30

5

380

计算机仿真技术

专业课

2/30

3

170

单片机实训技术

研究生课程

2/40

2

50

      3. 实践性教学任务 

教学任务名称

届数

学生人数

备注

计算机原理及应用综合实验

5

100

每年指导≤20

毕业设计/论文

5

37

每年指导≤ 8

毕业实习

5

80

 

教学情况(续)

4. 主持的教学研究课题

课题名称

来源

年限

陕西省特色专业(电气工程及其自动化)

陕西省教委

2008-2011

电气工程及其自动化(080601)专业建设

长安大学

2009-2011

电气工程系列特色课程体系建设与实践研究

长安大学

2009-2011

      5. 发表的教学研究论文 

论文题目

刊物名称

时间

电气工程及其自动化特色专业建设与实践

第六届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集

2009.8

多课程综合性课程设计的实践与研究

 

第七届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集

2010.8

       6. 获得的教学表彰/奖励

奖项名称

授予单位

署名次序

时间

通过创新训练培养开发学生智能的研究与实践,教学成果二等奖

长安大学

2

2009

智能建筑特色专业建设的研究与实践,教学成果一等奖

长安大学

3

2010

师德标兵

长安大学

1

2010

建筑智能化专业人才培养体系与综合实验创新基地建设的研究与实践,教学成果二等奖

陕西省政府

3

2011

7. 主编教材

教材名称

出版单位

出版日期

单片机原理及接口技术

清华大学出版社

2008.7

单片机原理及接口技术(第二版)

清华大学出版社

2013.9

学术研究

 

课程负责人近五年来承担的学术研究课题(含课题名称、来源、年限、本人所起作用)(不超过五项);在国内外公开发行刊物上发表的学术论文(含题目、刊物名称、署名次序与时间)(不超过五项);获得的学术研究表彰/奖励(含奖项名称、授予单位、署名次序、时间)(不超过五项):

1. 学术研究课题

课题名称

来源

年限

所起作用

科技支撑计划项目:高大空间建筑工程安装维护设备技术与产业化开发(2008BAJ09B06

科技部

2009.1~2011.12

子项目负责人

自然科学基金项目:利用参量结构实现复杂信号环境下盲信号分离方法研究(61201407)

科技部

2013.1~2015.12

主要参加(第二申请人)

智能糖化仪开发设计

横向

2011.9~2013.9

负责人

兰石快速锻压机监控系统研究

横向

2008.10~2009.12

负责人

 

2. 发表的学术论文

题目

刊物名称

署名次序

时间

频率切片小波变换时频分析方法在发电机组故障诊断中的应用

中国电机工程学报

1

2013

Structure health monitoring using support data description and wavelet packet energy distributions.

Applied Mechanics and Materials.

1

2012

基于频率切片小波变换的结构健康状态分析

振动与冲击

1

2011

高空作业平台CAN总线控制系统设计

计算机测量与控制

1

2011

基于时频切片分析的故障诊断方法及应用

振动与冲击

1

2010

2.课程团队

课程团队结构

姓名

性别

出生年月

专业技术

职务

学科专业

在本课程中

承担的工作

签字

段晨东

1966.4

教授

  自动化

课程主讲

 

胡欣

  1975.5

 副教授

控制理论与

控制工程

课程主讲

 

 徐先峰

 

  1982.3

 副教授

  信号与信息

    处理

课程主讲

 

 张彦宁

 

  1978.1

 讲师

 电力电子与

电气传动

 课程综合实验指导

 

 巩建英

 

  1980.2

 讲师

电机与电器

课程综合实验指导

 

 张文革

 

  1967.8

 高级工程师

  自动化

 实验教学

 

 李斌

 

  1970.11

 高级工程师

  电气工程及

其自动化

 实验教学

 

课程

团队

整体

素质

及青

年教

师培

课程团队(含优秀的教育技术骨干和行业背景专家)的知识结构、年龄结构、学缘结构、师资配置情况、近五年培养青年教师的措施与成效:

《计算机原理及应用》是电气工程及其自动化和建筑电气与智能专业的主干课,由1名教授、2名副教授组成的课程教学团队承担课程的课堂教学任务,实验教学由2名实验室专职的高级工程师承担,另外,本课程的综合型课程实验由3名授课教师、2名实验室专职教师和2名青年教师指导。

课程教学团队由7人组成,教授1人(占14.2%),副教授2人(占28.6%),高级工程师2人(占28.6%),讲师2人(占28.6%)。其中具有博士学位的成员5人(2人为出站博士后,2人为在站博士后),具有硕士学位的成员2人。

在年龄结构上,课程团队中45岁教师以上3人(占42.8%),35~44岁教师2人(占28.6%),35岁以下教师2人(占28.6%)。

在课程团队成员的学缘结构情况如下:团队成员7人毕业于4个不同的学校,其中毕业于西安交通大学2人(占28.6%),西北工业大学3人(占42.8%),西安电子科技大学1人(占14.3%),长安大学1人(占14.3%)。7人中有3名成员在兵器工业西安机电信息研究所、轻工业西安机械研究院等科研单位工作6年以上。

近五年来,课程团队重视对青年教师的培养和团队建设,具体措施为:

  1)每位新教师必须参加长安大学的青年教师培训班,系统地掌握教学法、教育心理学等理论。

2)每位新教师在授课之前必需要经历听老教师的课、辅导答疑、批改作业、指导实验等过程。

课程

团队

整体

素质

及青

年教

师培

(续)

 

   3)为新入校的教师指定教学经验丰富的教师作为教学指导老师,新教师上讲台授课之前,必须在教学指导老师指导下,认真备课,写出教案,以培养和提高青年教师的教学能力。

   4)长安大学实行校、院两级教学督导制,不定期的抽查教师的上课情况,经常进行检查性听课,将听课情况和存在问题反馈给教师所在院系,及时发现和解决教学中的问题,总结推广好的经验,解决工作中的困难。

   5)鼓励青年教师继续深造,进一步提高自己的业务水平。

   6)青年教师培养采用先实践教学、后课堂教学的模式,方法如下:先参加课程实验教学指导,然后参与指导课程的综合型实验,听课并协助主讲教师辅导和批改作业,上程序设计习题课,然后少学时课程独立授课,最终承担多学时的课程主讲任务。教学团队采取多种举措积极培养青年教师,使课程的教学质量得到有效保证。

     近五年来,培养青年教师的成效

   1)已经形成了年龄结构合理、知识层次较高的课程教学团队,教学团队中的青年教师全部能够独立地承担课程教学工作,教学满意率达到90%以上,教学效果得到学生和教学督导组的认可和好评。

   2)教学团队中已有2名青年教师博士后出站,2名教师在站博士后研究,出国研修1人。

   3)教学团队中,教师指导学生参加校级、省级、国家级各级电子设计竞赛,挑战杯、智能建筑技能设计大赛中取得了良好的成绩。

 

教学

改革

与研

 

近五年来教学改革、教学研究成果及其解决的问题(不超过十项):

(一)五年来的教学改革成果:

1)建立了以《计算机原理及应用》为核心的课程体系

针对我校建筑电气工程和建筑智能化特色人才培养的要求,建立了以《计算机原理及应用》为核心的计算机控制与检测课程体系,系列课程包括:《计算机控制技术》、《检测技术与智能仪表》、《智能建筑》、《自动消防系统》、《楼宇自动化技术》、《建筑设备自动化系统》、《现场总线技术》等课程。形成了以《计算机原理及应用》为基础,以《计算机控制技术》+《电气控制技术》+《检测技术与智能仪表》课程为平台,建筑设备系统相关应用为对象的建筑电气工程的专业技术课程体系和特色专业人才培养所需的知识体系。

2)建立了年龄层次合理、实践经验丰富、知识层次高的教学团队。

青年教师培养采用导师示范、循序渐进的方式。为青年教师指定教学导师,采用先实践教学、后课堂教学的模式,新教师先参加课程实验教学指导,再参与指导课程的综合型实验,然后听课并协助主讲教师辅导和批改作业、上程序设计习题课,随后少学时课程独立授课,最终承担多学时的课程主讲任务。吸收引进了多名具有博士学位的教师假如,有效的保证了课程的教学质量。

3)改革实践环节的教学模式,提高了学生的知识运用能力、实践能力和创新能力。

把课程设计改为课程综合性实验,把原来课程设计的原理性设计和仿真验证改为真题装作,采用教师命题和学生自主命题相结合的方式,以学生为主体,教师现场辅导,学生动手实验,包括方案论证、原理设计、器件采购、实物制作、软件开发、功能调试等环节。采用实物制作、真题真做的模式,鼓励学生自选题目,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的知识运用能力、实践能力和创新能力。

4)改进教学方法,有效地调动和激发了学生学习的主动性和积极性。

针对不同的教学内容,采用传统和先进教学模式相结合的模式进行教学,把软件开发平台和虚拟硬件平台引入课堂教学,形成“1+1+1+1”的教学方法:一套完善的课件(PPT)宣示课程内容、一套集成开发软件(IDE)演示指令和程序功能、一个虚拟硬件平台(Protues)演示说明系统原理、一块应用电路板(PCB)动手实践。

利用公共网络资源建立在线答疑QQ、答疑信箱、公共信箱和作业信箱,实现了与学生在教学进度、辅导答疑上的互动,克服了多校区办学的不利因素。

以全国大学生电子竞赛为导向,课程设计题目面向工程应用,突出可操作性和趣味性强,真题真做,教师全程辅导,学生动手设计制作,激发了学生创新兴趣。

课堂教学采用启发式、互动式教学方法,在授课过程中开展课堂讨论,鼓励学生勤思考,多提问,活跃课堂教学气氛活跃;在讲授程序设计和硬件

教学

改革

与研

(续)

技术方法时,适时引导学生宣讲自己的方案,积极评价学生方案的亮点和创新点,调动和激发学生学习的主动性和积极性。对一个问题采用不同的方案实现,启发学生的发散思维,激发学生的潜能。

5)教材建设和课程资源取得了进展。

课程团队修订和编著了课程教材《单片机原理及接口技术》(第二版),完成了电子讲义、课件、例题程序演示程序Proteus平台)、习题解答、课程测试习题等,实现了优质教学资源共享和示范作用。

在课程网站为学生综合性课程实验、课外科技活动与电子竞赛收集了相应的参考资料:主流兼容芯片样本、设计开发用的中英文资料、子程序序集等。

6)教学团队参与了多项省级、校级教学改革项目

1)智能建筑特色专业建设的研究与实践, 陕西省教委, 2008~2009

2)陕西省特色专业建设点(电气工程及其自动化专业), 陕西省教委, 2008~2012

3)电气工程及其自动化专业080601专业建设, 长安大学, 2008~2010

4)电气工程系列特色课程体系建设与实践研究, 长安大学, 2009~2011

5)自动化类专业人才培养模式创新实验区, 陕西省教委, 2010~

7)近五年教学团队获得教学成果奖:

1)通过创新训练培养开发学生智能的研究与实践,二等奖 , 长安大学, 2009

2)智能建筑特色专业建设的研究与实践,一等奖, 长安大学, 2010

3)建筑智能化专业人才培养体系与综合实验创新基地建设的研究与实践,二等奖,陕西省政府,2011

(二)教学改革解决的问题

1)建立了年富力强、知识层次较高的教学团队,能够胜任目前课程的课堂教学、实验任务和综合性课程实验的指导任务。

2)为青年教师指定教学指导教师,开展帮教活动,进行有效的教学法研究活动,组织听课和教学讨论,相互监督和学习,共同提高,开展校际间的学术交流,促进教学水平的提高。

3)编写和出版了课程教材,满足了特色人才培养的需要。

4)把先进的教学手段引入课堂,提高了课程教学效果。课程网站提供了丰富的网络资源,学生可以利用其进行自学、自测,加深了对课程内容的理解和掌握,课程设计真题真做,提高了学生综合运用所学知识分析、解决问题的能力。

 5)改革了实验教学模式,把与计算机原理及应用的相关课程整合,组织编写了实验教材、实验教学大纲和实验指导书,解决了系列课程的实验问题,提高了整体教学效果。

6 将课程教学和大学生电子设计竞赛相结合,激发了学生的兴趣和学习热情,推进了学生课外科技创新活动展开,较好地解决了学生学习了知识做什么的疑问。


3.课程建设

详细介绍课程持续建设和更新情况:

  《计算机原理及应用》课程是我院电气工程及自动化和建筑电气与智能化专业的主干专业基础课。本课程具有很强的基础理论性,又具有较强的实践性,注重理论与实践的密切结合。该课程对培养学生综合分析能力、了解掌握计算机软件和硬件开发技术、计算机检测和控制技术具有非常重要的作用。

    1994年我校开办电气工程及自动化本科专业,开设了《微机原理及应用》课程,80学时,主要以MCS-51系列的8031单片机原理为主,选用哈尔滨工业大学出版社的《单片微型计算机原理及应用》(徐淑华编);为了适应专业的调整和学科的发展,不断的进行教学改革,更新教学内容,先后选用了西安交通大学出版社的《MCS-51/96单片微型计算机原理及应用》(薛钧义编)、高等教育出版社的《MCS-51单片微型计算机原理及应用》(蔡美琴)等教材。

    2001年教学计划修订时,该课程改为《单片机原理及应用》,由于单片机技术的发展,8031单片机已不再是工程应用的主流产品,内含程序存储器的芯片被广泛使用,为了更新教学内容,2002年选用北京航空航天大学的《单片机基础(修订版)》(李光弟编)。

    2003年再次修订教学计划时,该课程改为《计算机原理及应用》,70学时。为了提高教学质量,创建精品课程,结合专业特色,对不同版本的教材进行了深入的调查和分析,从2004年起,选用高等教育出版社的十五国家级规划教材《单片机原理及应用》(张毅刚编),使课程内容更加丰富、新颖,并制作了相应的多媒体课件。

    2006年,《计算机原理及应用》入选长安大学的校级精品课程,建立了相关的课程网站。

    2008年在总结国内外先进教材的基础上,由课程团队段晨东、张文革、李斌等编著出版了《单片机原理及接口技术》教材,并制作完善了多媒体课件、电子讲义、习题集、测试题库等。

    2010年修订电气工程及其自动化专业和建筑电气与智能化专业的本科培养方案时,为了增强和提高学生设计、开发、制作和调试的实际应用能力,把本课程2周的课程设计改为课程综合性实验,改原来的原理性设计和仿真为真题真做,要求学生完成原理设计、软件开发、实物制作和功能调试,并制作了相应的实验对象。

    2013年,课程团队在总结《单片机原理及接口技术》第一版的教材使用过程中的经验和不足基础上,对教材内容进行了充实和更新,修订出版了《单片机原理及接口技术》第二版,制作了新教材的多媒体课件、部分例题Proteus演示程序、习题解答等。

 

4.课程内容

课程的内容、结构、知识点、课时等方面的组织安排:

《计算机原理及应用》是长安大学电气工程及其自动化专业和建筑电气与智能化专业的专业基础课,主要面向建筑电气工程、楼宇自动化、建筑智能化和工业企业自动化领域。在专业培养方案中,《计算机原理及应用》课程是专业基础课和主干课,在专业知识体系和课程体系中占有重要地位。在专业培养计划中,很多涉及计算机、控制与检测、设备系统自动控制的专业课程是本课程为基础,另外,一些专业课程的课程设计、综合性实验以及毕业设计也以计算机应用技术为基础的。因此,通过本课程的学习,使学生掌握计算机原理和计算机系统基本理论和知识,掌握以微控制器为基础的控制检测系统和智能仪器仪表的软硬件设计开发方法,了解微控制器技术发展的前沿技术,为培养学生利用计算机控制技术解决工程问题的能力打下坚实的基础,并且为其它相关专业课学习储备坚实的基础理论和专业知识。

《计算机原理及应用》课程的计划学时为70学时,其中课堂授课为58学时,课程实验为12学时。另外,还设置了2周课程综合性实验。

(一)理论教学

《计算机原理及应用》的课程内容共分为9部分,其具体内容、知识点和课时分配如下:

第一部分:基础知识

 1 课程内容

介绍微型计算机发展历史、单片机(微处理器)概念、单片机应用领域以及计算机数字和字符的表示方法及转换关系。

 2)知识点

微型计算机的组成

微型计算机的发展历史

单片微型计算机(微处理器)的概念

单片机的应用

计算机中数的表示:原码、反码与补码

3)课时分配

课堂教学:2学时。

第二部分:单片机内部结构及工作原理

1)课程内容

介绍MCS-51系列单片机组成、引脚功能及内部结构;存储器结构、功能及地址空间;特殊功能寄存器、功能及特点;单片机的I/O口结构、特点及使用要求;单片机的时序;单片机的复位状态及复位电路。

2)知识点:

8051单片机的内部结构及基本原理

8051单片机的引脚及其功能

程序存储器及其配置

内部数据存储器的结构及分区

工作寄存器区,当前工作寄存器组,工作寄存器与单元地址的对应关系

位寻址区及其使用

数据缓冲区,堆栈概念及其作用

特殊功能寄存器及其功能,特殊功能寄存器中的位寻址区

I/O的结构及特点,I/O的使用

单片机的外部数据存储器

单片机的存储器空间构成:存储器空间、位寻址空间

单片机的时钟电路,单片机的时钟周期、机器周期和指令周期的概念,单片机的指令时序

3)课时分配

课堂教学:10学时,实验教学:2学时

第三部分 指令系统分析

1)课程内容

介绍单片机汇编语言指令分类、数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、位操作指令和控制转移指令的功能及其使用方法。

2)知识点

指令系统分类

数据传送指令:通用传送、堆栈操作、访问外部RAM、访问ROM的指令

算术运算指令:加法、十进制加法调整、减法、乘法和除法指令

逻辑运算指令:逻辑操作(清零、取反、移位)、逻辑运算(与、或、异或)

位操作指令:位逻辑操作(清零、置位、取反)、位逻辑运算(与、或)

控制转移指令:跳转、条件转移,循环控制、子程序调用与返回、空操作

3)课时分配

课堂教学:14学时,实验教学:6学时

第四部分 汇编语言程序设计

1)课程内容

介绍算术运算程序、循环程序、分支程序、查表程序、数制转换程序的设计方法。

2)知识点

多字节二进制数算术运算程序设计(加、减、乘),多位十进制数加减程序设计

已知循环次数的循环程序设计,已知循环结束条件的循环程序设计

分支程序设计,多分支程序设计

查表程序设计:单字节查双字节,单字节查多字节,双字节查双字节

数制转换程序:二—十进制数的转换,十六进制数与ASCII转换、十进制数与ASCII转换

3)课时分配

   课堂教学:8学时

第五部分 中断系统及其应用

1)课程内容

介绍中断的概念,MCS-51单片机中断响应和中断处理的工作原理,外部中断的应用。

2)知识点

中断的概念

MCS-51单片机中断系统

MCS-51单片机外部事件中断的应用:初始化、下跳沿触发和电平触发中断处理的编程方法,中断嵌套程序的设计方法

3)课时分配

课堂教学:4学时

第六部分 定时器/计数器及其应用

1)课程内容

介绍定MCS-51定时器/计数器的工作原理以及几种工作方式的应用

2)知识点

计算机中定时器、计数器的概念和工作原理

MCS-51单片机的定时器/计数器工作方式与控制

MCS-51单片机的定时器/计数器的应用:初始化,定时器应用,计数器应用,定时器/计数器的串联使用

3)课时分配

课堂教学:4学时

第七部分串行口及其应用

1)课程内容

介绍串行通信、串行口的工作原理以及工作方式1的应用。

2)知识点

串行通信的概念

MCS-51单片机的串行口工作方式与控制

串行并行转换接口设计及应用,串行异步通信方式的应用

3)课时分配

课堂教学:2学时

第八部分 单片机存储器扩展

1)课程内容

介绍存储器的类型与特性,单片机的外部数据存储器和程序存储器的扩展方法。重点介绍单元地址分配和构造方法。

2)知识点

半导体存储器的类型与特性

三总线的构造

单片机程序存储器的扩展:单芯片,多芯片,重点单元地址分配和构造方法。

单片机外部数据存储器的扩展

3)课时分配

课堂教学:4学时

第九部分 单片机的I/O扩展

1)课程内容

介绍接口的作用,TTL/CMOS芯片扩展I/O口的方法、可编程芯片应用、简单键盘和LED数码管显示器的接口方法以及模拟量(A/DD/A)的接口设计。12学时。

2)知识点

接口作用及控制方式

简单芯片扩展I/O口(TTL/CMOS

可编程芯片扩展I/O口(8155

I/O接口的应用:键盘、LED显示器的接口设计与编程方法

模拟量(A/DD/A)接口设计及编程方法(ADC0809DAC0832

3)课时分配

课堂教学:10学时,实验教学:4学时

 (二)实践教学

本课程实践教学包括2个环节:课程实验和综合性课程实验。课程实验以验证性试验为主,其目的是学生理解、巩固和掌握课堂教学内容;综合性课程实验是以原理、软硬件设计开发、实物制作调试为主,其目的是训练学生运用所学知识解决实际问题的能力。

1)课程实验

通过实验丰富学生计算机原理与应用的理论知识,加深对指令系统的理解,达到动手能力强的培养目标,提高教学质量。要求学生通过实验,熟悉计算机的系统结构、掌握指令的使用方法、汇编语言程序结构及基本设计方法及硬件设计及使用,使学生能够综合应用基本理论和技术来解决实际工程问题,为学生以后从事技术开发和工程应用打下良好的基础。

实验课程分为三部分:

1)系统认识,验证型实验,2学时。单片机开发系统的结构和使用方法。

2)指令系统实验,验证型和设计型,6学时。掌握指令的功能和使用,提高学生的分析、解决问题的能力。

3)软硬件系统应用,设计性实验,4学时。掌握接口的硬件和软件设计方法,提高学生的分析、解决实际问题的能力和动手能力,为设计性实验。

实验教学内容

实验一  系统认识,2学时,验证性实验

实验二  多字节十进制加法,2学时,验证性实验

实验三  双字节乘法,2学时,验证性实验

实验四  布尔操作指令,2学时,验证性实验

实验五  单片机I/O应用实验,2学时,验证性实验

实验六  模拟量转换(ADC0809的应用),2学时,验证性实验

2)综合性课程实验

综合性课程实验为2周,使学生掌握基于微控制器的软硬件系统设计开发方法,巩固和加深对课程核心内容和关键技术的理解,培养学生实验研究和工程应用的能力。采用“单人单题,真题真做”的模式,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力和创新能力。

 

 

5.课程资源

资源特色

 

1)课程教学注重理论,强调应用,编制了大量的复习题和综合测试题,并且设计了具有工程背景的课程设计题目,注重培养学生的独立思考和创新思维;

2)教学方法和手段特色明显,网络上既提供教师用的课件、电子教案以及相关课件,还提供了实验指导和课程设计指导资料,另外,收集了大量的兼容芯片的中英文资料和子程序集供学生下载,极大地方便了教学,提高了教学效率

3)依托网络,建立了课程论坛、留言板、答疑信箱等,拓展了课堂教学的时空;针对教学内容的特点,合理采用传统教学、多媒体教学、软件仿真器平台演示的等多种教学手段,循序渐进,使学生能够充分掌握所学知识。

 

基本资源清单

1、主持人、教学队伍、主讲教师、课程组的资料介绍

2、课程建设规划

3、教学方法、教学手段及教学大纲

4、课程描述、课程标准和课程手册

5、课堂录像(三位主讲教师录像,视频文件)

6、电子教材

7、授课教案

8、授课计划

9、多媒体课件

10、实验教学(实验大纲、实验指导书)

11、作业习题

 

拓展资源清单及建设使用情况

《计算机原理及应用》课程的拓展资源由软件资源、参考资料、综合测试、电子竞赛和设计资料等构成,学生可以通过这些利用这些资源进行:课程内容的复习测试,下载软件开发平台,下载硬件仿真平台,查找器件样本及驱动程序等。

拓展资源清单:

1)综合测试题

2)本课程的国内、外大学课件

3)软件开发平台Keil软件介绍

4Protues软件功能及其与Keil软件联调方法

5)常用子程序集

6)串行总线驱动程序(I2C总线)

7)温度传感器DS18B20样本及驱动程序

8)电子竞赛(国家电子竞赛题目、竞赛训练题目)

9)小例程的Protues演示程序

6.课程评价

自我评价、同行专家评价、学校评价、学生评价、社会使用评价等:

(一)自我评价

《计算机原理及应用》课程是学生最喜欢的课程之一。课程负责人段教授多年讲授《计算机原理及应用》课程,教学经验丰富,学术造诣高,讲课效果好,认真负责,深受学生欢迎和好评,多次获得学校和学院的表彰和奖励,被评为长安大学师德标兵。

本课程是理论与实践相结合的课程,课堂教学注重理论,强调应用。课程设计改变综合实验的形式,真题真做,面向工程应用,有利于培养学生运用所学知识解决实际问题的能力和创新能力。

教学方法和手段特色明显,课堂教学采用传统方法、多媒体技术和仿真平台相结合的方法,抽象的内容采用具体化、形象化和图像化的教学方法,程序设计采用传统方法与仿真平台演示相结合的方法,使学生能够有效得理解和掌握所学知识。

网络资源丰富,涵盖了课程课件、教案、习题、课程设计指导书、课程设计支撑资料,极大地方便了教学,提高了教学效率。依托网络,建立了课程论坛、答疑信箱等,拓展了课堂教学的时空。

(二)校内专家评价

1)课程教学团队所在长安大学电子与控制工程学院院长巨永锋教授长期关注本课程的建设,对本课程的评价如下:

课程带头人段晨东教授长期从事计算机原理及应用技术的研究、工程开发以及教

材编写等相关工作,学术造诣高,专业理论扎实,教学经验丰富。其余成员均为中青年教师,形成了教学团队的优势互补。

所编写的《单片机原理及接口技术》教材由清华大学出版社出版,内容翔实、体系完整,符合教学规律,该教材被多所学校采用。

讲授计算机原理和应用方法,理论联系实际,并采用了先进的教学手段,把模拟仿真平台引入教学,教学效果优秀。

注重实践教学环节,除开设验证性实验之外,还开设了综合性实验,课程设计“真题真做”,有效地提高了学生的动手能力和创新素质。

2)长安大学工程机械学院、工程机械专家刘晓婷教授,对本课程的评价:

针对本科生不同培养阶段分别开设了《计算机原理及应用》、《计算机控制技术》、《单片机应用技术》等系列课程,构成了完整的课程体系。组成的教学队伍年龄结构和知识结构合理,责任心强,教学效果好。

课程内容新颖,信息量大,能把教改成果和相应专业技术的新成就和新技术引入到教学中,能正确地处理基础性与先进性以及与相关课程的关系,在讲课中采用电子化教案和模拟开发平台仿真等教学手段,深入浅出,生动形象,并结合本校专业特色引用了大量的工程案例讲述了计算机原理和应用方法,有益于学生理解所学知识,激发学生的学习兴趣。

3)长安大学教学督导小组专家评价

长安大学教学督导小组在考察课程教学过程、建设成果和网站建设情况后,认为:

教学团队力量强:教学团队由中青年教师组成,课程负责人段晨东教授长期从事计算机原理及应用的研究与教学工作,学术造诣高,教学经验丰富。团队成员年龄结构和知识结构合理,整体素质好,教学效果好,发展后劲足,培养青年教师措施得力。

自编教材特色突出:该课程选用段晨东编写的《单片机原理及接口技术》教材,该教材已被多所大学选用,在全国具有一定的知名度。

实验教学条件好:在计算机原理及应用的教学方面投入大,实验内容丰富,能够开展综合性、验证性、设计性、创新性等实验内容,有利于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高了学生的实践能力和创新能力。

青年教师讲课效果好:青年教师备课认真,讲课生动,能理论联系工程实例,注重与学生的互动与交流,充分调动了学生的学习积极性和兴趣。

课程体系完整:在《计算机原理及应用》课程的基础上,面向专业方向开设了《计算机原理及应用》、《计算机控制技术》、《单片机应用技术》等相关系列课程,形成了完整的课程体系。

教学改革成果显著:在教材建设、精品课程建设以及教学改革等方面成果显著,教学效果好,受到学生的好评和学校的奖励。

(三)校外专家评价

1)西安理工大学教授、博士生导师钟彦儒教授在审阅了本课程的课程建设资料和网站后,给出了如下评价:

长安大学的《计算机原理及应用》课程经过多年的建设和发展,建立了完整的课程体系,针对本科生不同的培养阶段开设了《计算机原理与应用》、《计算机控制技术》等系列课程,具有鲜明的特色。

课程内容新颖,信息量大,能够及时把教改研究成果和网络学科发展的新成果和新技术引入到教学中,正确处理了基础性与先进性以及与相关课程的关系,有利于激发学生的学习兴趣和积极性。

编写的《单片机原理及接口技术》教材经过多年的教学实践,被全国多所大学选用,并且还开发了电子教材和网络课程,网络教学资源丰富,教学手段多样化,有利于提高教学效果。

教师队伍整体素质好,年龄结构和知识结构合理好,教学经验丰富,教学效果好。青年教师培养措施得力,可持续发展的后劲足。

西北工业大学博士生导师唐硕教授,在调阅了本课程的课程建设资料和网站后,评价如下:

长安大学的《计算机原理及应用》课程建设成果比较突出,为专业人才的培养模式做了大量的教学研究和教改工作,所取得的教改成果有很高的推广价值。

教学团队中主要由中青年教师组成,整体素质好,年龄结构和知识结构合理,教学经验丰富,教学效果好,青年教师培养措施得力,可持续发展的后劲足。

编写的《单片机原理及接口技术》教材被全国多所高校选用,产生了积极的影响。网络教学资源比较丰富,有利于激发学生的学习兴趣和主动性。

该课程的实验教学条件好,实验内容丰富,课程设计题目面向工程,真题真做,有利于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,并使学生的实际动手能力得到很好的锻炼。

(三) 学生评价

1)电气工程及其自动化专业07级学生魏文(班级:3204070116

《计算机原理及应用》课程是我们专业的专业基础课,以单片机应用为主要内容,是我们掌握了微型计算机的工作原理和软硬件开发方法,为后续有关计算机应用的课程和和再深造打下了良好的基础。

课程设计采用自己动手设计实物的方法,使我们解决实际问题的能力大大提高。

段晨东老师讲课思路清晰,讲授指令系统,用小例程解释指令用法,讲授硬件时,用模拟软件平台演示设计案例,使课程内容易于理解和学习。我们课堂教学使用多媒体课件,制作精细,内容深入浅出;讲授老师理论水平高,注意与学生之间的互动,并且有答疑信箱、公共信箱和QQ,使我们可以随时和老师联系。老师讲课思路清晰,逻辑性强,教学效果很好。

我们用的教材,结构合理、内容新颖、例题和案例多,实用性强。

2)电气工程及其自动化专业08级学生高鹏(学号:3204080116

我们专业开设的《计算机原理及应用》课程理论联系实际,课程设计题目和实际应用密切结合,而且具有趣味性,实验项目较多。通过这个课程的学习,培养了我们的学习能力,课程设计的知识应用,提高了我们的创新能力。

课程教学采用多媒体教学,但在程序设计时,为了使我们掌握设计方法,在课堂上老师采用了传统的方法,以设计思路框图化、关键内容板书化,并用开发平台测试程序,使学生能够很好的掌握程序设计方法。

在课堂上,软硬件系统设计采用了Proteus仿真平台,把教学内容直观显现出来,使我们更好地理解了软件、硬件之间的关系。

段晨东老师主编的教材,特色鲜明,具有实用性,课程内容循序渐进、例程较多,并且配合教材和课堂教学,在公用信箱中为我们提供了大量调试好的案例,培养了我们学生学习兴趣,也引导了学生后续学习的方向。 实验课程安排合理,使学生在操作过程中,提升了学习兴趣。

3)电气工程及其自动化专业08级学生罗建超(学号:3204080214

《计算机原理及应用》课程使我们掌握了微控制器应用技术,课程实验项目验证性和设计性结合,课程设计自己设计开发、制作调试,提高了计算机应用水平和动手能力,也培养了我们的创新思维,为我们在大学生电子设计竞赛中取得好成绩打下了基础。课程教材是段晨东教授主编的《单片机原理及接口技术》,结构合理、脉络清晰、内容新颖、实用性强。课堂教学使用的多媒体课件、Protues小例程,制作精细、生动、有吸引力,有助于我们理解学习内容。课程网站提供了丰富的学习资料,方便我们学习和提高。课程公共信箱为我们提供了展示我们成果(程序、习题作业)平台,增强了我们的自信心。

4)电气工程及其自动化专业09级学生薛周舟(学号:3204090225

《计算机原理及应用》课程讲授单片机应用技术,课程实验项目验证性和设计性结合,综合性实验阶段我们自己设计开发、制作调试,提高了我们动手能力,也培养了我们的创新思维。

课堂教学例程丰富,采用软件平台演示生动、有吸引力,调动了我们学习的兴趣。在课程网站提供了设计所用的资料。课程公共信箱和答疑信箱方便了我们和老师、同学之间的互动交流。

5)电气工程及其自动化专业10级学生胡道金(学号:3204100215

《计算机原理及应用》课程使了解了微控制器应用技术,综合性课程实验(课程设计)自己设计开发、制作调试,培养了我们的创新思维和动手能力。

这个课程使用的教材是段晨东教授主编的《单片机原理及接口技术》提供了许多例题和案例,实用性强。在课堂教学中,采用多媒体课件和Protues例程演示的方法,使抽象的课程变得生动,有效地帮助我们对所学知识的理解。

课程网站提供了丰富的学习资料,为课外科技活动、课程设计和毕业设计提供了极大的方便。

6)电气工程及其自动化专业10级学生陈燕军(学号: 3204100124

《计算机原理及应用》课堂教学中,对不同的教学内容采用不同的方法,例如,程序设计时,以板书为主,先框图介绍思路,然后编写程序,最后软件验证;讲授接口设计时,幻灯片与Proteus相结合,幻灯片介绍原理和电路设计图,框图给出程序流程,板书编写程序,Proteus显示系统功能,有助于我们理解学习内容。

课程公共信箱为我们提供了展示我们成果(程序、习题作业)平台,增强了我们的自信心。答疑信箱为我们与教师互动提供了方便。

(三)社会使用评价

董鹏辉(中航工业千山电子公司,工程师)

《计算机原理及应用》课程网站,秉承了段老师严谨治学的教学特点,把计算机抽象的原理、枯燥的软硬设计用简短、形象的方法来描述,小例程正确而有效的演示了单片机功能模块和外围器件的功能,使我们能够迅速地理解其原理,掌握使用方法,课程网站软硬件资料丰富,使我们能够便捷地获取有用的资料。另外,网站的留言使我们可以方便地与老师进行交流。

陈马南(西安信通控制工程有限公司,高级工程师,总经理)

《计算机原理与应用》课程网站提供了丰富的资源,如课程教案,PPT,常用例程,芯片资料,使我们平时查阅获取资料更加方便。尤其是网站中系统的课程资源为我们新员工的技术培训提供了有效的支持。希望这个课程网站不断地更新资料和内容,在新控制器和新器件应用方面积累更多的资料。

董革平(轻工业西安机械设备研究院光电中心,高级工程师,总经理)

长安大学的《计算机原理与应用》课程网站系统地介绍了单片机的原理和应用技术,网站提供了丰富的资源,为我们查阅相关资料提供了方便。网站中系统的课程资源、例程、设计题目等,有效地帮助了我们的员工入职培训工作。

李卫国(西安力源光电技术有限公司,高级工程师,总经理)

虽然《计算机原理与应用》课程网站是面向大学生授课的网站,但网站提供的资料远远不止课本上的内容,这些资料一方面可以为我们进行新研发人员的培养提供教育资源,另一方面也为我们获取相关资料提供了方便。另外,通过网站提供的信息,我们也可以了解学生的知识范围和潜力。希望这个课程网站不断更新资料,越办越好。

 

 

 

7.学校政策支持

为了促进和支持精品课程的建设,并保证精品课程建设的可持续发展,长安大学在经费投入、人员保证和管理机制创新方面对精品课程的建设给予了一定的政策支持。并制定了《长安大学精品课程建设工作实施暂行办法》和《长安大学精品课程建设工作实施办法(暂行)补充规定》。主要采取以下措施:

1.对精品课程建设实行评审机制。对被确立的精品课程,学校按《课程建设评估实施细则》和《课程建设评估指标体系》定期组织评估检查,采取“滚动竞争”的方法和严格验收制度。

2.对精品课程教学队伍的建设、教学内容、课程体系、教学方法和手段、教材建设、理论教学与实践教学相结合等方面提出了明确的要求,便于实施监督和评估。

3.建立切实有效的激励和评价机制。学校及各院、部要采取切实措施,要求教授上讲台和承担精品课程建设,鼓励教师、教学管理人员和学生积极参加精品课程建设。学校将对国家精品课程参与人员给予相应的奖励和工作量,鼓励高水平教师积极投身学校的教学工作。学校要通过精品课程建设,建立健全精品课程评价体系,建立学生评教制度,促进精品课程建设不断发展。

 

8.承诺与责任

 

1.学校和课程负责人保证课程内容不存在政治性、思想性、科学性和规范性问题;

2.学校和课程负责人保证申报所使用的课程资源知识产权清晰,无侵权使用的情况;

3.学校和课程负责人保证课程资源及申报材料不涉及国家安全和保密的相关规定,可以在网络上公开传播与使用;

                                           

                                  课程负责人(签字)

 

 

 

                                      2014 530

 

9.学校推荐意见

 

同意申报

                                                         

 

 

                 (公章)

 

 

 

负责人(签字)         

 

              

 

 

2014530