定 價:48.8 元
叢書名:1+X“傳感網(wǎng)應用開發(fā)”職業(yè)技能等級證書配套書證融通教材
- 作者: 劉京威,汪鑫,林世舒,高曉惠 編
- 出版時間:2021/7/1
- ISBN:9787040547924
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:TP368.1
- 頁碼:282
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《微控制器技術及應用》是1+X“傳感網(wǎng)應用開發(fā)”職業(yè)技能等級證書配套書證融通教材,是按照“能力本位、學生主體、項目載體”先進理念,總結“雙高計劃”專業(yè)群建設項目、國家骨干專業(yè)建設項目、國家高水平人才培訓基地建設項目成果編寫而成的。
該書基于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的微控制器技術應用,選擇真實項目和產(chǎn)品作為載體,并根據(jù)學生職業(yè)能力發(fā)展需要,融入自主學習、信息處理、與人交流、團隊合作等內(nèi)容。全書按照初學者認知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律確定結構和內(nèi)容,由易到難、由淺入深安排技術和工程項目,共分6個項目,包括認識微控制器、智能大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器UART應用、智能倉儲防火監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器12C應用、智能礦井氣體監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器ADC應用、智能家居照明控制系統(tǒng)——微控制器GPIO應用、智慧園區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器SPI應用。
該書項目形式多樣,既有簡單的技術選型或方案設計項目,也有較復雜的集成應用項目;既有產(chǎn)品配置維護項目,還有綜合應用(開發(fā))項目;可針對不同層次的學生,選擇部分內(nèi)容重點突破,以培養(yǎng)學生的集成應用能力。每個項目中安排了2~3個具體任務,以職業(yè)活動為導向,突出能力目標。項目內(nèi)容包括“職業(yè)能力”“引導案例”“任務單”“任務資訊”“任務決策”“任務計劃”“任務實施”“任務檢查與評價”“教學反饋”等部分,有利于充分發(fā)揮學生的主體作用,實現(xiàn)項目化教學。
該書實現(xiàn)了知識、理論和實踐一體化,注重技術的實際應用和項目(工程)實施,綜合多家行業(yè)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程經(jīng)驗,講求實戰(zhàn)。讀者按部就班,可輕松完成項目實施。在理論學習上,該書強調(diào)“系統(tǒng)的應用知識”,并全部解構到每個任務的“任務資訊”部分,易學易用。
《微控制器技術及應用》可作為高等職業(yè)院校電子信息類專業(yè),尤其是物聯(lián)網(wǎng)相關專業(yè)(方向)的教學用書,也適用于企業(yè)員工培訓、微控制器技術愛好者自學,還可作為行業(yè)從業(yè)人士的業(yè)務參考書。
一、緣起
物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。如今,物聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)在交通、安防、工業(yè)、物流、醫(yī)療、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領域得到廣泛應用,且應用模式正日趨成熟。我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢,在標準研制、技術研發(fā)、項目應用等領域已經(jīng)取得了豐碩成果,但我們應清醒地認識到,由于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展迅速,技術更新頻率超出想象,職業(yè)教育教學資源并沒有完全跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐,還沒有建立起完整的以崗位為標準的“應用”型教學資源更新機制。
在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)感知層、傳輸層、應用層三層結構中,傳輸層解決的是感知層所獲得的數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)的傳輸問題,主要完成接入和傳輸功能,是進行信息交換、傳遞的數(shù)據(jù)通路。微控制器在感知層和傳輸層中都具有重要地位。
本書是1+X“傳感網(wǎng)應用開發(fā)”職業(yè)技能等級證書配套書證融通教材,是由首批國家級職業(yè)教育教師教學創(chuàng)新團隊——重慶電子工程職業(yè)學院物聯(lián)網(wǎng)團隊、1+X“傳感網(wǎng)應用開發(fā)”職業(yè)技能等級證書所屬教育培訓評價組織——北京新大陸時代教育科技有限公司按照“傳感網(wǎng)應用開發(fā)”職業(yè)技能等級證書(中級)標準開發(fā)完成的。本書充分發(fā)揮編寫團隊在傳感網(wǎng)領域的教育和認證優(yōu)勢,聯(lián)合多家行業(yè)龍頭企業(yè),對標1+X“傳感網(wǎng)應用開發(fā)”職業(yè)技能等級證書要求,以學生中心、能力本位、工學一體為引領,立足推進教師、教材、教法“三教”改革,實踐“平臺+模塊”人才培養(yǎng)模式中的“課證融通”改革,從教學資源的數(shù)字化、教學過程的信息化兩個維度構建適應項目化教學需要的、適應00后學生特征的新形態(tài)一體化教材,致力于培養(yǎng)具備社會主義核心價值觀的高素質(zhì)復合型、創(chuàng)新型技術技能人才。本書配套提供微課、PPT電子課件、源碼等豐富的教學資源。二、結構
本書共有6個項目,每個項目由‘職業(yè)能力”“引導案例”‘任務單”“任務資訊”“任務決策”“任務計劃”“任務實施”“任務檢查與評價”“教學反饋”等部分組成,并設計了2~3個子任務載體貫穿始終。
“職業(yè)能力”闡明通過本項目的教學,學生理解相關知識之后,應能達成的能力目標。
“引導案例”從生產(chǎn)、生活中大家接觸到的實際應用場景入手,實現(xiàn)案例引入、直觀引入、情景引入。
“任務單”對本項目要解決的實際任務進行描述。
“任務資訊”給出要解決實際任務需要學習和掌握的系統(tǒng)的應用知識。
“任務決策”針對本任務列出多種實施路徑,并結合具體情況,選擇最合理的路徑。
“任務計劃”針對任務決策給出的路徑,完成實施規(guī)劃。
“任務實施”引導學生根據(jù)計劃分步完成任務,并將專業(yè)能力、自主學習等方法能力及與人合作等社會能力融入其中。
“任務檢查與評價”對任務完成情況進行檢測,對職業(yè)能力目標達成狀況進行評估。
“教學反饋”對整個教學活動過程進行總結和評價,并作為教學改進的依據(jù)。
在項目教學載體——任務的具體安排上,根據(jù)能力成長規(guī)律,按由易到難、由簡到繁層級遞增有機組織各任務,多個任務有機構成一個實際應用的完整項目。三、特點
1.緊跟行業(yè)發(fā)展動態(tài),中國元素構建教材資源
物聯(lián)網(wǎng)具有行業(yè)應用廣、技術更新快的特點,本書引用大量合作企業(yè)的真實案例,既確保技術“鮮度”,也讓學習者認識到我國在物聯(lián)網(wǎng)應用領域的國際引領地位,樹立行業(yè)專業(yè)自信心,增強民族自豪感和責任感。
2.突出“雙核”培養(yǎng),將學生職業(yè)能力發(fā)展貫穿始終
有了知識,不一定就有能力。本書在通過項目(任務)完成應用知識向專業(yè)能力轉化的同時,在項目實施中嵌入自主學習、與人交流、與人合作、信息處理、解決問題等職業(yè)核心能力培養(yǎng),將專業(yè)核心技能與職業(yè)核心能力“雙核”貫穿各個項目(任務),強化安全、規(guī)范、環(huán)保、質(zhì)量,綜合提升職業(yè)能力,全方位服務于學生職業(yè)發(fā)展。
3.活用二維碼技術,兼顧“時效性”和“普適性”原則
由于微控制器迭代速度較快,部分教材內(nèi)容和教學資源采用二維碼鏈接的形式提供,團隊將根據(jù)技術發(fā)展的情況實時更新相關內(nèi)容,保證教學內(nèi)容的時效性。同時,兼顧不同地域院校教學條件上的差異性,教材內(nèi)容包括了微控制器傳統(tǒng)知識點和拓展知識點,確保本書適用于不同專業(yè)、不同區(qū)域的學校教學。
4.創(chuàng)新拓展訓練,培養(yǎng)學習者創(chuàng)新意識與能力
物聯(lián)網(wǎng)本身就是一個可以不斷創(chuàng)造新生事物的產(chǎn)業(yè),物聯(lián)網(wǎng)技術最大的作用之一就是對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造升級,本書充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術這一特點,通過舉一反三,引導學生觀察生活、思考生活,并通過半開放式及全開放式命題項目,讓學生一步一步養(yǎng)成創(chuàng)新意識,加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
項目1 認識微控制器
職業(yè)能力
引導案例
任務1 初識微控制器
任務單
任務資訊
1.1.1 微控制器的定義
1.1.2 微控制器的發(fā)展歷程
1.1.3 微控制器與微處理器
1.1.4 微處理器簡介
I.l.5 ARM處理器概況
1.1.6 國內(nèi)微處理器發(fā)展情況
任務決策
任務計劃
任務實施
任務檢查與評價
教學反饋
任務2 微控制器選型
任務單
任務資訊
1.2.1 8051
1.2.2 PlC
1.2.3 MSP430
1.2.4 AVR
1.2.5 海爾單片機
1.2.6 STM8
1.2.7 ARM Cortex-M
任務決策
任務計劃
任務實施
任務檢查與評價
教學反饋
任務3 微控制器應用調(diào)研
任務單
任務資訊
1.3.1 智能水表
1.3.2 智能窗簾控制器
1.3.3 農(nóng)業(yè)無線傳感網(wǎng)
任務決策
任務計劃
任務實施
任務檢查與評價
教學反饋
項目2 智能大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器UART應用
職業(yè)能力
引導案例
任務1 系統(tǒng)方案設計
任務單
任務資訊
2.1.1 系統(tǒng)總體組成結構
2.1.2 溫濕度傳感器簡介
2.1.3 藍牙技術及藍牙模塊
任務決策
任務計劃
任務實施
任務檢查與評價
教學反饋
任務2 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
任務單
任務資訊
2.2.1 微控制器開發(fā)環(huán)境搭建
2.2.2 微控制器時鐘配置方法
2.2.3 微控制器UART工作原理
2.2.4 STM32F103 UART常用庫函數(shù)
2.2.5 STM32F103 UART
基本實例
任務決策
任務計劃
任務實施
任務檢查與評價
教學反饋
任務3 系統(tǒng)連接與測試
任務單
任務資訊
2.3.1 系統(tǒng)結構及硬件連接
2.3.2 藍牙模塊的設置
2.3.3 微控制器與藍牙模塊的連接
2.3.4 微控制器讀取溫濕度
2.3.5 系統(tǒng)測試
2.3.6 微控制器定時器配置方法
任務決策
任務計劃
任務實施
任務檢查與評價
教學反饋
項目3 智能倉儲防火監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器12C應用
職業(yè)能力
引導案例
任務1 系統(tǒng)方案設計
任務單
任務資訊
3.1.1 系統(tǒng)總體組成結構
3.1.2 防火傳感器簡介
3.1.3 Wi-Fi技術簡介
3.1.4 ESP8266簡介
任務決策
任務計劃
任務實施
任務檢查與評價
教學反饋
任務2 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
任務單
任務資訊
3.2.1 微控制器I2C接口工作原理
3.2.2 STM32F103 12C常用庫函數(shù)
3.2.3 STM32F103 12C控制程序
3.2.4 STM32F103 12C接口訪問傳感器
3.2.5 12C程序測試
任務決策
任務計劃
任務實施
任務檢查與評價
教學反饋
任務3 系統(tǒng)連接與測試
任務單
……
項目4 智能礦井氣體監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器ADC應用
項目5 智能家居照明控制系統(tǒng)——微控制器GPIO應用
項目6 智慧園區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)——微控制器SPI應用
參考文獻