定 价:48.8 元
丛书名:1+X“传感网应用开发”职业技能等级证书配套书证融通教材
- 作者: 刘京威,汪鑫,林世舒,高晓惠 编
- 出版时间:2021/7/1
- ISBN:9787040547924
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中图法分类:TP368.1
- 页码:282
- 纸张:胶版纸
- 版次:1
- 开本:16开
- 字数:(单位:千字)
《微控制器技术及应用》是1+X“传感网应用开发”职业技能等级证书配套书证融通教材,是按照“能力本位、学生主体、项目载体”先进理念,总结“双高计划”专业群建设项目、国家骨干专业建设项目、国家高水平人才培训基地建设项目成果编写而成的。
该书基于物联网产业的微控制器技术应用,选择真实项目和产品作为载体,并根据学生职业能力发展需要,融入自主学习、信息处理、与人交流、团队合作等内容。全书按照初学者认知规律和职业成长规律确定结构和内容,由易到难、由浅入深安排技术和工程项目,共分6个项目,包括认识微控制器、智能大棚温湿度监测系统——微控制器UART应用、智能仓储防火监测系统——微控制器12C应用、智能矿井气体监测系统——微控制器ADC应用、智能家居照明控制系统——微控制器GPIO应用、智慧园区环境监测系统——微控制器SPI应用。
该书项目形式多样,既有简单的技术选型或方案设计项目,也有较复杂的集成应用项目;既有产品配置维护项目,还有综合应用(开发)项目;可针对不同层次的学生,选择部分内容重点突破,以培养学生的集成应用能力。每个项目中安排了2~3个具体任务,以职业活动为导向,突出能力目标。项目内容包括“职业能力”“引导案例”“任务单”“任务资讯”“任务决策”“任务计划”“任务实施”“任务检查与评价”“教学反馈”等部分,有利于充分发挥学生的主体作用,实现项目化教学。
该书实现了知识、理论和实践一体化,注重技术的实际应用和项目(工程)实施,综合多家行业企业物联网工程经验,讲求实战。读者按部就班,可轻松完成项目实施。在理论学习上,该书强调“系统的应用知识”,并全部解构到每个任务的“任务资讯”部分,易学易用。
《微控制器技术及应用》可作为高等职业院校电子信息类专业,尤其是物联网相关专业(方向)的教学用书,也适用于企业员工培训、微控制器技术爱好者自学,还可作为行业从业人士的业务参考书。
一、缘起
物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。如今,物联网技术已经在交通、安防、工业、物流、医疗、环保、农业等领域得到广泛应用,且应用模式正日趋成熟。我国物联网产业呈现出良好的发展态势,在标准研制、技术研发、项目应用等领域已经取得了丰硕成果,但我们应清醒地认识到,由于物联网行业发展迅速,技术更新频率超出想象,职业教育教学资源并没有完全跟上产业发展的步伐,还没有建立起完整的以岗位为标准的“应用”型教学资源更新机制。
在物联网系统感知层、传输层、应用层三层结构中,传输层解决的是感知层所获得的数据在一定范围内的传输问题,主要完成接入和传输功能,是进行信息交换、传递的数据通路。微控制器在感知层和传输层中都具有重要地位。
本书是1+X“传感网应用开发”职业技能等级证书配套书证融通教材,是由首批国家级职业教育教师教学创新团队——重庆电子工程职业学院物联网团队、1+X“传感网应用开发”职业技能等级证书所属教育培训评价组织——北京新大陆时代教育科技有限公司按照“传感网应用开发”职业技能等级证书(中级)标准开发完成的。本书充分发挥编写团队在传感网领域的教育和认证优势,联合多家行业龙头企业,对标1+X“传感网应用开发”职业技能等级证书要求,以学生中心、能力本位、工学一体为引领,立足推进教师、教材、教法“三教”改革,实践“平台+模块”人才培养模式中的“课证融通”改革,从教学资源的数字化、教学过程的信息化两个维度构建适应项目化教学需要的、适应00后学生特征的新形态一体化教材,致力于培养具备社会主义核心价值观的高素质复合型、创新型技术技能人才。本书配套提供微课、PPT电子课件、源码等丰富的教学资源。二、结构
本书共有6个项目,每个项目由‘职业能力”“引导案例”‘任务单”“任务资讯”“任务决策”“任务计划”“任务实施”“任务检查与评价”“教学反馈”等部分组成,并设计了2~3个子任务载体贯穿始终。
“职业能力”阐明通过本项目的教学,学生理解相关知识之后,应能达成的能力目标。
“引导案例”从生产、生活中大家接触到的实际应用场景入手,实现案例引入、直观引入、情景引入。
“任务单”对本项目要解决的实际任务进行描述。
“任务资讯”给出要解决实际任务需要学习和掌握的系统的应用知识。
“任务决策”针对本任务列出多种实施路径,并结合具体情况,选择最合理的路径。
“任务计划”针对任务决策给出的路径,完成实施规划。
“任务实施”引导学生根据计划分步完成任务,并将专业能力、自主学习等方法能力及与人合作等社会能力融入其中。
“任务检查与评价”对任务完成情况进行检测,对职业能力目标达成状况进行评估。
“教学反馈”对整个教学活动过程进行总结和评价,并作为教学改进的依据。
在项目教学载体——任务的具体安排上,根据能力成长规律,按由易到难、由简到繁层级递增有机组织各任务,多个任务有机构成一个实际应用的完整项目。三、特点
1.紧跟行业发展动态,中国元素构建教材资源
物联网具有行业应用广、技术更新快的特点,本书引用大量合作企业的真实案例,既确保技术“鲜度”,也让学习者认识到我国在物联网应用领域的国际引领地位,树立行业专业自信心,增强民族自豪感和责任感。
2.突出“双核”培养,将学生职业能力发展贯穿始终
有了知识,不一定就有能力。本书在通过项目(任务)完成应用知识向专业能力转化的同时,在项目实施中嵌入自主学习、与人交流、与人合作、信息处理、解决问题等职业核心能力培养,将专业核心技能与职业核心能力“双核”贯穿各个项目(任务),强化安全、规范、环保、质量,综合提升职业能力,全方位服务于学生职业发展。
3.活用二维码技术,兼顾“时效性”和“普适性”原则
由于微控制器迭代速度较快,部分教材内容和教学资源采用二维码链接的形式提供,团队将根据技术发展的情况实时更新相关内容,保证教学内容的时效性。同时,兼顾不同地域院校教学条件上的差异性,教材内容包括了微控制器传统知识点和拓展知识点,确保本书适用于不同专业、不同区域的学校教学。
4.创新拓展训练,培养学习者创新意识与能力
物联网本身就是一个可以不断创造新生事物的产业,物联网技术最大的作用之一就是对传统产业进行改造升级,本书充分利用物联网技术这一特点,通过举一反三,引导学生观察生活、思考生活,并通过半开放式及全开放式命题项目,让学生一步一步养成创新意识,加强学生创新能力的培养。
项目1 认识微控制器
职业能力
引导案例
任务1 初识微控制器
任务单
任务资讯
1.1.1 微控制器的定义
1.1.2 微控制器的发展历程
1.1.3 微控制器与微处理器
1.1.4 微处理器简介
I.l.5 ARM处理器概况
1.1.6 国内微处理器发展情况
任务决策
任务计划
任务实施
任务检查与评价
教学反馈
任务2 微控制器选型
任务单
任务资讯
1.2.1 8051
1.2.2 PlC
1.2.3 MSP430
1.2.4 AVR
1.2.5 海尔单片机
1.2.6 STM8
1.2.7 ARM Cortex-M
任务决策
任务计划
任务实施
任务检查与评价
教学反馈
任务3 微控制器应用调研
任务单
任务资讯
1.3.1 智能水表
1.3.2 智能窗帘控制器
1.3.3 农业无线传感网
任务决策
任务计划
任务实施
任务检查与评价
教学反馈
项目2 智能大棚温湿度监测系统——微控制器UART应用
职业能力
引导案例
任务1 系统方案设计
任务单
任务资讯
2.1.1 系统总体组成结构
2.1.2 温湿度传感器简介
2.1.3 蓝牙技术及蓝牙模块
任务决策
任务计划
任务实施
任务检查与评价
教学反馈
任务2 系统设计与实现
任务单
任务资讯
2.2.1 微控制器开发环境搭建
2.2.2 微控制器时钟配置方法
2.2.3 微控制器UART工作原理
2.2.4 STM32F103 UART常用库函数
2.2.5 STM32F103 UART
基本实例
任务决策
任务计划
任务实施
任务检查与评价
教学反馈
任务3 系统连接与测试
任务单
任务资讯
2.3.1 系统结构及硬件连接
2.3.2 蓝牙模块的设置
2.3.3 微控制器与蓝牙模块的连接
2.3.4 微控制器读取温湿度
2.3.5 系统测试
2.3.6 微控制器定时器配置方法
任务决策
任务计划
任务实施
任务检查与评价
教学反馈
项目3 智能仓储防火监测系统——微控制器12C应用
职业能力
引导案例
任务1 系统方案设计
任务单
任务资讯
3.1.1 系统总体组成结构
3.1.2 防火传感器简介
3.1.3 Wi-Fi技术简介
3.1.4 ESP8266简介
任务决策
任务计划
任务实施
任务检查与评价
教学反馈
任务2 系统设计与实现
任务单
任务资讯
3.2.1 微控制器I2C接口工作原理
3.2.2 STM32F103 12C常用库函数
3.2.3 STM32F103 12C控制程序
3.2.4 STM32F103 12C接口访问传感器
3.2.5 12C程序测试
任务决策
任务计划
任务实施
任务检查与评价
教学反馈
任务3 系统连接与测试
任务单
……
项目4 智能矿井气体监测系统——微控制器ADC应用
项目5 智能家居照明控制系统——微控制器GPIO应用
项目6 智慧园区环境监测系统——微控制器SPI应用
参考文献