《汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)綜合實踐(限選)》教學大綱

PAGEPAGE7《汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)綜合實踐》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)綜合實踐課程編號課程性質(zhì)必修課課程類別專業(yè)課開課單位機電工程學院授課學期第7學期學分/學時2/2周實施方式集中實踐訓練適用專業(yè)車輛工程是否雙語否先修課程汽車構(gòu)造、智能車輛技術(shù)、汽車電氣、新能源汽車技術(shù)、汽車理論、汽車電控系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)、汽車單片機與車載網(wǎng)絡(luò)、汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)后續(xù)課程畢業(yè)設(shè)計二、課程簡介《汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)綜合實踐》是車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中重要的實踐環(huán)節(jié)之一。實踐的主要內(nèi)容包括汽車嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)全流程進行工程實踐，培養(yǎng)學生掌握嵌入式系統(tǒng)的基本概念、基本理論，具備設(shè)計和分析汽車嵌入式系統(tǒng)的能力，全面考核學生對知識的掌握、運用、分析問題、解決問題能力,使學生具備實踐能力、創(chuàng)新能力和新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力；通過實踐，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識、團隊精神及團隊意識，同時培養(yǎng)學生嚴謹認真的工作態(tài)度和職業(yè)素質(zhì)，為未來從事本專業(yè)相關(guān)工作奠定良好的基礎(chǔ)。三、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐（一）課程目標課程目標1：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具鏈和開發(fā)環(huán)境知識目標：了解嵌入式開發(fā)工具鏈；掌握相關(guān)工具鏈的角色功能。能力目標：理解汽車嵌入式系統(tǒng)的組成、開發(fā)內(nèi)容、開發(fā)一般流程、一般設(shè)計方法；掌握相關(guān)工具鏈的應用和開發(fā)環(huán)境的部署。素質(zhì)目標：培養(yǎng)學生的系統(tǒng)分析和調(diào)試能力，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)設(shè)計的理解和實際操作能力；培養(yǎng)學生的技術(shù)創(chuàng)新和工程實踐能力；培養(yǎng)學生的跨學科知識和綜合應用能力。課程目標2：硬件系統(tǒng)開發(fā)知識目標：熟悉汽車嵌入式系統(tǒng)的基本構(gòu)成，包括傳感器、執(zhí)行器、控制單元等；理解系統(tǒng)的設(shè)計原理，包括硬件選擇、電氣原理圖設(shè)計與繪制；掌握汽車電路系統(tǒng)的設(shè)計與分析方法；了解汽車行業(yè)的標準和法規(guī)。能力目標：能夠選型和設(shè)計系統(tǒng)硬件；掌握工具鏈的使用方法。素質(zhì)目標：培養(yǎng)學生的團隊合作、克服困難、嚴謹?shù)墓こ桃?guī)范和工程素養(yǎng)，綜合解決工程問題的能力。課程目標3：軟件系統(tǒng)開發(fā)知識目標：了解軟件開發(fā)工具和開發(fā)語言；掌握指令系統(tǒng)和編程方法。能力目標：能夠編寫程序并編譯調(diào)試；掌握軟件開發(fā)工具鏈的使用方法；系統(tǒng)設(shè)計與分析能力：能夠獨立完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件編程；具備對現(xiàn)有系統(tǒng)進行分析、優(yōu)化和升級的能力；掌握開發(fā)實驗操作與調(diào)試的硬件軟件工具鏈的使用：能夠進行軟硬件聯(lián)調(diào)，并解決實際問題；具有一定汽車嵌入式系統(tǒng)理論知識、技術(shù)手段、邏輯思考、思維范式、軟件思維并且具有較強實踐能力；具有項目管理與團隊合作能力，掌握項目管理的基本流程和方法，能夠在團隊中發(fā)揮作用，進行有效溝通與協(xié)作。素質(zhì)目標：培養(yǎng)學生的團隊合作、克服困難、嚴謹?shù)墓こ桃?guī)范和工程素養(yǎng)，綜合解決工程問題的能力；具有創(chuàng)新意識與能力，培養(yǎng)對新技術(shù)的敏感性和追蹤能力；能夠提出創(chuàng)新的設(shè)計思路和解決方案；培養(yǎng)嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，養(yǎng)成嚴謹細致的工作習慣，確保工作質(zhì)量；具有持續(xù)學習與自我提升，具備終身學習的理念，不斷更新知識體系，能夠自我反思，不斷改進工作方法和提升個人能力；培養(yǎng)職業(yè)道德與社會責任感，遵守職業(yè)道德，保護知識產(chǎn)權(quán)，誠實守信；關(guān)注社會和環(huán)境責任，做到技術(shù)進步與可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合。培養(yǎng)學生追求真理的理想和獻身科學的精神，樹立學生現(xiàn)代工程科學觀念和思維范式，影響學生科學工程觀和辯證唯物主義世界觀，培養(yǎng)學生的行業(yè)認知和系統(tǒng)思維，激發(fā)學生求知熱情、探索和創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)熱情，使學生善于思考，樂于創(chuàng)新，勇于實踐，技術(shù)報國，專業(yè)報國。（二）課程目標對畢業(yè)要求指標點的支撐課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求課程目標12.1能夠運用數(shù)學、自然科學和機械工程學科的基本原理對車輛工程問題進行識別與描述；2.2能夠?qū)⑾嚓P(guān)基礎(chǔ)理論和基本原理綜合應用于復雜工程問題的表述，對復雜工程問題的解決途徑進行分析、對比并試圖改進；2.問題分析：能夠應用數(shù)學、自然科學和機械工程學科的基本原理，識別、表達并通過文獻研究，分析車輛工程領(lǐng)域的復雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。課程目標24.2能夠根據(jù)車輛系統(tǒng)要求，選擇研究路線，形成實驗方案；5.1能夠合理選擇與使用解決復雜車輛工程問題所需的多種儀器設(shè)備、信息資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具；6.1了解車輛工程領(lǐng)域的技術(shù)標準、知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，理解不同社會文化對工程活動的影響；4.研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對車輛工程領(lǐng)域復雜工程問題進行研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理的結(jié)論。5.使用現(xiàn)代工具：能夠針對車輛工程領(lǐng)域復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。6.工程與社會：能夠基于車輛工程領(lǐng)域相關(guān)背景知識進行合理分析，評價專業(yè)工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。課程目標38.2理解基本職業(yè)道德的含義、工程師的職業(yè)性質(zhì)與社會責任，能夠在工程實踐中自覺遵守職業(yè)道德和規(guī)范、自覺履行責任。9.1能夠理解多學科背景下的團隊中個體與團隊的關(guān)系，并在團隊中發(fā)揮有效的作用；10.1掌握符合行業(yè)規(guī)范和要求的技術(shù)文件寫作方法，能夠就復雜工程問題通過書面報告及陳述發(fā)言等形式清晰表達或回應；8.職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在車輛工程領(lǐng)域的工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。9.個人和團隊：能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。10.溝通：能夠就車輛工程領(lǐng)域復雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設(shè)計說明書、陳述發(fā)言、清晰表達或回應指令。具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。四、課程基本教學內(nèi)容及對課程目標的支撐（一）課程基本教學內(nèi)容實習內(nèi)容一開發(fā)工具鏈和開發(fā)環(huán)境1.實習主要內(nèi)容汽車嵌入式系統(tǒng)組成、設(shè)計內(nèi)容，汽車嵌入式系統(tǒng)研究方法，汽車嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)，開發(fā)工具鏈，開發(fā)環(huán)境搭建。2.重點和難點汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程和方法。3.教學方法通過工程實踐完成，促進學生知識整合，培養(yǎng)學生的反思能力。通過項目論證和匯報，強化知識應用意識，發(fā)展學生的教學能力和反思能力。4.學生學習預期成果學生理解汽車嵌入式系統(tǒng)基本概念和設(shè)計方法，開發(fā)工具鏈的選型、開發(fā)環(huán)境的搭建。5.支撐課程目標能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。實習內(nèi)容二硬件系統(tǒng)設(shè)計1.實習主要內(nèi)容汽車嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計開發(fā)，相關(guān)工程圖的設(shè)計和繪制，相關(guān)技術(shù)文檔的開發(fā)編制，開發(fā)工具鏈的應用。2.重點和難點汽車嵌入式系統(tǒng)硬件的元器件選型和系統(tǒng)設(shè)計。3.教學方法通過工程實踐完成，促進學生知識整合，培養(yǎng)學生的反思能力。通過項目論證和匯報，強化知識應用意識，發(fā)展學生的教學能力和反思能力。4.學生學習預期成果學生理解汽車嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)的理解，相關(guān)工程圖的設(shè)計和繪制，相關(guān)技術(shù)文檔。5.支撐課程目標能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。實習內(nèi)容三軟件系統(tǒng)和系統(tǒng)調(diào)試1.實習主要內(nèi)容汽車嵌入式系統(tǒng)功能需求分析，功能設(shè)計，系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)試驗和調(diào)試，相關(guān)工程圖的設(shè)計和繪制，相關(guān)技術(shù)文檔的開發(fā)編制，開發(fā)工具鏈的應用。2.重點和難點汽車嵌入式系統(tǒng)功能設(shè)計流程。3.教學方法通過工程實踐完成，促進學生知識整合，培養(yǎng)學生的反思能力。通過項目論證和匯報，強化知識應用意識，發(fā)展學生的教學能力和反思能力。4.學生學習預期成果學生理解汽車嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計文檔，相關(guān)工程圖的設(shè)計和繪制，相關(guān)技術(shù)文檔。5.支撐課程目標能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。（二）課程基本教學內(nèi)容對課程目標的支撐實踐內(nèi)容實施方式支撐的課程目標學時安排（天）實習內(nèi)容一開發(fā)工具鏈和開發(fā)環(huán)境現(xiàn)場實踐課程目標1-33實習內(nèi)容二硬件系統(tǒng)設(shè)計

現(xiàn)場實踐課程目標1-32實習內(nèi)容三軟件系統(tǒng)和系統(tǒng)調(diào)試現(xiàn)場實踐課程目標1-35合計10五、課程考核及對課程目標的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標分值考核/評價細則平時成績（100分）20%實習表現(xiàn)20實習態(tài)度、出勤、紀律。20%實習日志40反應實習過程的技術(shù)資料的完成度。20%實習報告40實習報告、匯報、答辯（二）課程考核對課程目標的支撐實踐內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標實習內(nèi)容一開發(fā)工具鏈和開發(fā)環(huán)境開發(fā)工具鏈的選型依據(jù)、匯報情況、搭建完成度。技術(shù)文檔、技術(shù)匯報課程目標1-3實習內(nèi)容二硬件系統(tǒng)設(shè)計

設(shè)計進度和完成度，技術(shù)資料等。技術(shù)文檔課程目標1-3實習內(nèi)容三軟件系統(tǒng)和系統(tǒng)調(diào)試設(shè)計難度、設(shè)計效果、技術(shù)資料等技術(shù)文檔、匯報、答辯課程目標1-3六、課程資源參考資料：1.劉杰主編：《基于模型的設(shè)計及其嵌入式實現(xiàn)（第1版）》，北京航空航天大學出版社,2010年版；2.劉杰主編：《基于模型的設(shè)計（MCU篇）》，北京航空航天大學出版社,2011年版；3.張威主編：《Stateflow邏輯系統(tǒng)建模》，西安電子科技大學出版社，2007年版；4.孫忠瀟主編：《Simulink仿真及代碼生成技術(shù)入門到精通》，北京航空航天大學出版社，2015