《自動化專業(yè)、電氣工程及其自動化專業(yè)》課程教學(xué)大綱

ADDINCNKISM.UserStyle《專業(yè)課程綜合設(shè)計》課程教學(xué)大綱（實踐課程）一、課程基本信息課程號3023S05009開課單位國際學(xué)院課程名稱（中文）專業(yè)課程綜合設(shè)計（英文）SpecializedCoursesPracticum課程性質(zhì)必修考核類型考查課程學(xué)分2課程學(xué)時2周課程類別專業(yè)發(fā)展課程（專業(yè)核心課）適用專業(yè)（類）自動化專業(yè)、電氣工程及其自動化專業(yè)二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡介《專業(yè)課程綜合設(shè)計》課程是本專業(yè)（類）的一門實踐課程，旨在訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生方案設(shè)計、元器件選擇、電路設(shè)計、程序設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試相關(guān)知識和技能。幫助學(xué)生使用現(xiàn)代工具解決復(fù)雜的工程問題，滿足學(xué)生對知識、分析、設(shè)計的綜合應(yīng)用需求。該課程是對學(xué)生之前所學(xué)內(nèi)容的測試，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識能力的重要途徑。同時，通過小組討論和解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和溝通能力。（二）教學(xué)目標(biāo)通過本課程，使學(xué)生在具體的綜合項目設(shè)計過程中，解決復(fù)雜的工程問題，提高學(xué)生對知識、分析、設(shè)計的綜合應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和溝通能力。課程目標(biāo)1：查閱相關(guān)文獻明確用電安全監(jiān)控系統(tǒng)的社會需求與行業(yè)背景、發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢；了解并掌握用電安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的基本理論及常用的技術(shù)手段；運用專業(yè)知識完成低壓配電監(jiān)測裝置的可行性分析；通過合作交流增強社會責(zé)任感，自覺遵守職業(yè)道德和規(guī)范，提升工程意識和團隊合作意識。課程目標(biāo)2：能夠根據(jù)需求進行系統(tǒng)方案設(shè)計，并對其合理性進行分析，提高提出問題、分析問題和解決問題的能力；能夠圍繞實際工程問題，從工程師的角度分析其中涉及的社會、經(jīng)濟、安全、健康、法律、文化及環(huán)境等因素。課程目標(biāo)3：根據(jù)系統(tǒng)的方案設(shè)計，運用所學(xué)專業(yè)知識構(gòu)建和開發(fā)一個從本地設(shè)備到云應(yīng)用的監(jiān)測系統(tǒng)，經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)試設(shè)備可以正常運行，可以獲取電壓、電流、功率等信息。課程目標(biāo)4：能夠依據(jù)實習(xí)報告模板要求，撰寫實習(xí)報告；通過參與和小組展示獲得批判性思維方法。三、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)11-1了解工程及產(chǎn)品全周期、全流程的成本構(gòu)成，理解其中涉及的工程管理與經(jīng)濟決策問題課程目標(biāo)14-2能夠根據(jù)對象特征，選擇研究路線，設(shè)計實驗方案，并能夠根據(jù)實驗方案構(gòu)建實驗系統(tǒng)，安全地開展實驗，正確地采集實驗數(shù)據(jù)，能對實驗結(jié)果進行分析和解釋，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。課程目標(biāo)25-1能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)默F(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具和模擬軟件，對復(fù)雜工程問題進行分析、計算與設(shè)計，并能夠理解其局限性；5-2能夠針對具體的對象，開發(fā)或選用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，模擬和預(yù)測專業(yè)問題，并能夠分析其局限性。課程目標(biāo)39-1能與其他學(xué)科的成員有效溝通，合作共事；9-2了解團隊中的成員定位，能獨立或者合作開展工作，進一步能夠組織、協(xié)調(diào)和指揮團隊開展工作。課程目標(biāo)4四、教學(xué)方式與方法課堂講授雖然這是一門以實踐為主的課，老師不是每周都講，但講授在這門課中扮演著重要的角色。主要內(nèi)容包括任務(wù)規(guī)范、用戶需求、重要電路知識、關(guān)鍵信號處理知識和通信協(xié)議。教材既有教師撰寫的實驗教材，也有國外高校和博客制作的在線教學(xué)視頻。鼓勵學(xué)生隨時提問，教師將一起參與討論、分析并尋找答案。小組討論和團隊協(xié)作小組討論:學(xué)生將被分成小組討論裝置的工作原理、設(shè)計思路和實驗方法。小組成員陳述對設(shè)備的理解、設(shè)計思路和總體實施方案，并提出問題。團隊協(xié)作:在校核成員設(shè)計階段，學(xué)生對其他成員的設(shè)計進行評價和評分。根據(jù)分?jǐn)?shù)來決定最好的。在系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試階段，需要各方相互配合，完成系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試。填寫自我評價和相互評價表。方案審查和解答問題方案審查:教師對學(xué)生提交的可行性分析報告進行審核和反饋。老師們仔細(xì)檢查每組的設(shè)計，以確保沒有明顯的錯誤。解答問題:教師鼓勵學(xué)生通過查找文件和小組成員討論的方式解決問題。當(dāng)他們還是解決不了的時候，老師會提供一些想法來幫助他們。具體實施實施是最重要的階段，這是一個思想具體化的過程，包括選取合適的元器件、選擇開發(fā)環(huán)境、設(shè)計電路原理圖和布局、編程調(diào)試等。答辯答辯安排到最后一周，這個任務(wù)是在課程開始時指定的。小組需提交PPT，PPT內(nèi)容包括項目方案、電路原理、方案思路和結(jié)果。老師和學(xué)生需要根據(jù)陳述給小組打分。五、實踐內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號實踐內(nèi)容基本要求學(xué)時方式對應(yīng)課程目標(biāo)1課程設(shè)計的目標(biāo)低壓監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用背景及功能需求3、產(chǎn)品開發(fā)的流程理解課程設(shè)計的目標(biāo)14社會調(diào)查課程目標(biāo)121、32位單片機開發(fā)環(huán)境的建立及程序開發(fā)2、了解通信接口，如485總線和LORA無線通信3、模擬信號采集知識4、關(guān)于變壓器和互感器的知識1、掌握32位單片機的開發(fā)流程2、理解485和LORA無線通信3、理解變壓器和互感器的工作原理及它們的區(qū)別6課堂講解課程目標(biāo)231、小組討論硬件電路設(shè)計方案并分配任務(wù)2、小組成員設(shè)計各自負(fù)責(zé)的電路原理圖和PCB版圖3、討論和解決在設(shè)計電路原理圖和PCB版圖繪制過程中的問題1、掌握電路原理圖和PCB版圖的繪制2、根據(jù)要求能提出硬件設(shè)計方案12實訓(xùn)課程目標(biāo)341、信號處理知識2、了解Modbus協(xié)議3、了解lora無線通信協(xié)議4、介紹學(xué)生在設(shè)計課程時必須注意的事項5、程序功能劃分與分配理解AD轉(zhuǎn)換的原理掌握交流信號的數(shù)字化處理原理理解通信協(xié)議6課堂講解課程目標(biāo)25編程及調(diào)試2、解決程序中的問題1、能開發(fā)各模塊的驅(qū)動程序2、在驅(qū)動程序基礎(chǔ)上完成主程序開發(fā)18實訓(xùn)課程目標(biāo)36系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試2、解決問題設(shè)備可以和云平臺建立通信2、云平臺顯示設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)6實訓(xùn)課程目標(biāo)37小組答辯2、老師和學(xué)生評分完成課程報告及制作PPT2、完成答辯6答辯課程目標(biāo)4合計（注：實踐內(nèi)容應(yīng)當(dāng)具體可測，明確基本要求和實現(xiàn)方式，如實習(xí)、實訓(xùn)、社會調(diào)查、參觀考察、下鄉(xiāng)實踐、寫生等。）六、實踐成果呈現(xiàn)要求實踐成果呈現(xiàn)方式，包括實踐報告、成果作品、作品展覽等呈現(xiàn)方式基本要求、內(nèi)容、規(guī)范等。文檔：要求格式規(guī)范，設(shè)計方案合理，設(shè)計內(nèi)容詳實，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。裝置：電路布局合理，軟件運行正常，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。演示文稿：方案講解清晰明了，實施過程突出重點，結(jié)論正確。七、學(xué)業(yè)評價和課程考核（一）考核類型：考試t考查（二）考核方式：t實踐報告t實踐作品t項目匯報其它：（三）成績評定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評價細(xì)則對應(yīng)課程目標(biāo)過程考核50%項目文檔30要求學(xué)生認(rèn)真進行市場調(diào)研，調(diào)研后完成項目管理報告，最后完成結(jié)題報告，所有報告內(nèi)容真實、準(zhǔn)確，結(jié)果記錄豐富，分析到位。課程目標(biāo)1操作實踐40根據(jù)設(shè)計要求和小組成員任務(wù)劃分，完成所負(fù)責(zé)部分軟硬件設(shè)計，并按時完成相關(guān)設(shè)計資料，能和小組成員積極交流溝通，在討論或開發(fā)過程中積極表現(xiàn)，盡自己最大的努力把任務(wù)做到最好。項目設(shè)計思路清晰，解決方案合理，設(shè)備運行正常，能解決問題。課程目標(biāo)2、3答辯匯報30要求能將項目報告核心內(nèi)容以PPT的形式展示和講解，結(jié)合項目原理講解、問答等方面綜合評價。課程目標(biāo)4期末考核50%八、課程目標(biāo)達成評價課程目標(biāo)的實際達成效果計算方式如下，達成值越高，教學(xué)效果越好。課程目標(biāo)達成度畢業(yè)要求指標(biāo)點達成度九、教材與教學(xué)參考書（一）教材自編。（二）教學(xué)參考書《LORAInternetofThingsCommunicationTechnology》，Ganchuan，TsinghuaUniversityPress.2021；（三）