佘黎煌：微控制器原理与接口技术
第1章微控制器原理与接口技术概述
第1节微控制器芯片发展趋势
一、授课内容：
单片机技术发展过程可分为三个主要阶段：
1）单芯片微机形成阶段
年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机。8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根I/O线和1个8位定时/计数器。
特点是：存储器容量较小，寻址范围小（不大于4K），无串行接口，指令系统功能不强。
2）性能完善提高阶段
年，Intel公司推出了单片机，80-82年，INTEL陆续推出和指令系统完全相同、内部结构基本相同的、和等型号单片机，初步形成MCS-51系列，被奉为“工业控制单片机标准”。
8位CPU、4K字节ROM、字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。
特点是：结构体系完善，性能已大大提高，面向控制的特点进一步突出。现在，MCS-51已成为公认的单片机经典机种。
3）微控制器化阶段
年，Intel推出MCS-96系列单片机。芯片内集成：16位CPU、8K字节ROM、字节RAM、5个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件等。
特点是：片内面向测控系统外围电路增强，使单片机可以方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。
二、实施过程
（一）思*元素类型
中国特色社会主义和中国梦教育
（二）课堂教学手法
1.教学手段：
采用PPT、视频等多媒体形式。
2.课程思*融入点
知识点中的“微控制器芯片发展历程”与习近平总书记提出的“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想*治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面”理念相契合，从而引申出思*案例。
三、思*元素内容
（一）元素内容
微控制器芯片发展历程和“现实与梦想相结合”
微控制器的核心是IC芯片，因此少不了穿插讲述芯片的发展历史、制造工艺流程以及在该过程中体现的核心科技等知识，使学生了解到芯片生产是一个点砂成金的过程，从砂子到晶圆再到芯片，其价值密度直线飙升。芯片生产过程中的四大要素——功耗、工艺、成本和设计复杂度，每一项都是“高精尖”科技实力的体现过程。使学生明白科技是第一生产力，核心技术是国之重器，是国家实力的关键。作为新时代大学生的他们肩负着我们民族复兴和国家富强的历史重担。针对近年来发生的“中兴事件”“华为事件”，无论是华为的从容应对还是中兴的濒临破产，两家中国企业在美国的“封杀令”下有着截然不同的命运，这背后印证的除了中国整体科技创新实力不容小觑的事实外，还敲响了中国企业对于创新技术自主可控的警钟，进一步鞭策中国企业需在自主科技创新领域中不断前行。
使学生认识到只有建立安全可靠的关键核心技术体系，才能真正保障信息的安全，核心技术掌握在自己手中，才能够不受制于人。同时在展现世界IC芯片的发展趋势时，不忘向学生介绍这些年来我国半导体行业的发展近况，包括以前走过哪些弯路，哪些科技正在迎头追赶以及越来越多的中国企业在实现自主可控的信息产业体系中不遗余力，奋勇前行。以CPU产业为例，在Intel、AMD等国外巨头垄断的市场下，由中科院自主研发的芯片产品“龙芯”持续多年在自主研发技术上不断深耕，推出了三大系列CPU产品，并已应用至航空航天、国家安全、国防、交通、金融等众多领域，打破了中国无“芯”的历史。作为芯片生产领域中光刻机来说，更是核心技术中的核心，目前全球光刻机厂商有4家，分别是ASML、Nikon、Canon和上海微电子(SMEE)，我们国家的企业也占据一席。通过这些生动的事例教育，使学生认识到芯片行业中我们的差距和不足以及正在迎头追赶的决心和行动，激发学生的爱国热情，树立为国担当的信念，积极投身于祖国的半导体行业。
微控制器芯片发展历程和“立德树人”
微控制器课程具有应用性，意在提高学生电子实践开发能力，学生经过该门课程的锻炼以及相关课程的学习，具有从事电子开发设计的能力。并且我们专业为电子科学与技术专业。根据教育部最新工程认证的标准，工科类专业培养的学生大部分应当成为工程师，同时根据本专业历届毕业生的就业信息，很多学生毕业后一般都是在企业从事研发(开发)工作。因此在课堂上，通过介绍微控制器芯片发展应用案例强调：在微控制器开发设计过程中，最终设计产品的质量，可靠性当然是作为产品考核第一要素，但并不是唯一的要素，该产品是否违反我们国家法律法规的要求，是否危害人民群众的生命财产健康等，这些要素都应该被考虑进去。并不是所有能挣钱的产品都值得大家去做，尤其在为安保等级较高的单位设计安防产品时，是否为自己或他人留有“后门”等。要让学生知道，品德是“l”，其他能力都是“l”后的“O”，没有好的道德修养，再好的学识水平也最终会走向穷途末路。通过品德教育使学生树立正确的世界观、人生观，价值观。具有独立人格、优良品质和良好的心智，经得起外界环境的考验。
（二）参考文献
张晓冬,张志峰,杨红军,等.思*教育融入单片机教学的探索与实践[J].现代职业教育,(36).
（三）价值拓展
通过课程思*教育与单片机课程教学相结合，使学生在学习单片机知识，提高自己实践动手能力的同时，也感受到祖国的日益强大，将爱*爱国爱人民的情怀扎根于心中，担当民族复兴大任的时代新人，做好德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。
曹春红：高级计算机图形学
教学部门：计算机科学与工程学院制作人：曹春红
第一章绪论
1.2图形学发展历史
一、授课内容
计算机图形学自20世纪50年代形成以来，先后经历了酝酿期、萌芽期、发展期、普及期和提高增强期等几个阶段，逐步发展成为一门以图形硬件设备、图形专用算法和图形软件系统为研究内容的综合学科。
1.酝酿期
年，美国MIT的旋风1号(WhirlwindI)计算机配备了阴极射线管(CRT)来显示一些简单的图形。CRT的出现为计算机生成和显示图形提供了可能。50年代末期，MIT林肯实验室，在Whirlwind上开发SAGE空中防御系统，通过光笔在屏幕上指点与系统交互。标志着交互式图形技术的诞生。
2.萌芽期
年MIT林肯室验室Ivan.E.Sutherland的博士论文《Sketchpad：一个人机通信的图形系统》中首次使用术语“ComputerGraphic”。确立了计算机图形学的学科地位。Ivan.E.Sutherland的Sketchpad系统被公认为对交互式图形生成技术的发展奠定了基础。
二、实施过程
（一）思*元素类型
职业理想；
职业道德教育。
（二）课堂教学方法
教学手段
采用PPT、视频等多媒体形式
2.课程思*融入点
知识点中的计算机图形学创始人Ivan.E.Sutherland的事迹与职业理想和职业道德教育相契合，从而引申出思*案例。
三、思*元素内容
与时钟对抗
（一）元素内容
“到年，关于图形学，我已经做够了。”尽管被称为计算机图形学、虚拟现实、人机交互，又或者计算机辅助设计之父——Ivan.E.Sutherland，这位年图灵奖得主，早已告别这些被他人所铭记的领域四十年，将研究方向瞄准了一个几乎所有人都认为理所应当，而从不怀疑的问题。
电报出现之前，没有简便的方法远距离同步时间。随着晶体管与导线变小，能通过时钟信号传递“同步”的区域也在变小，而“时钟区域”的数量则在增加。这种基于时钟的设计范式，加剧了通信的延迟。
“在年图灵奖演讲时，我就在探索一种不需要时钟的设计范式，摆脱时钟暴*”。Sutherland说，好似一切暴*，“时钟暴*”源于我们自己选择了臣服于暴君的权威。而他宣扬的这种与时钟无关的设计范式，类似“自由经济”相对于“计划经济”。如今，与时钟无关的产品已然出现在我们生活中。敢于质疑权威，质疑理所应当，努力进行科学探索，是Ivan.E.Sutherland成功的关键。
（二）参考文献
与时钟的对抗——访图灵奖得主IvanSutherland.
