《自动化专业、电气工程及其自动化专业》课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《专业课程综合设计》课程教学大纲（实践课程）一、课程基本信息课程号3023S05009开课单位国际学院课程名称（中文）专业课程综合设计（英文）SpecializedCoursesPracticum课程性质必修考核类型考查课程学分2课程学时2周课程类别专业发展课程（专业核心课）适用专业（类）自动化专业、电气工程及其自动化专业二、课程描述及目标（一）课程简介《专业课程综合设计》课程是本专业（类）的一门实践课程，旨在训练和培养学生方案设计、元器件选择、电路设计、程序设计和系统调试相关知识和技能。帮助学生使用现代工具解决复杂的工程问题，满足学生对知识、分析、设计的综合应用需求。该课程是对学生之前所学内容的测试，是培养学生综合运用知识能力的重要途径。同时，通过小组讨论和解决问题，培养学生的批判性思维和沟通能力。（二）教学目标通过本课程，使学生在具体的综合项目设计过程中，解决复杂的工程问题，提高学生对知识、分析、设计的综合应用能力，培养学生的批判性思维和沟通能力。课程目标1：查阅相关文献明确用电安全监控系统的社会需求与行业背景、发展现状与未来趋势；了解并掌握用电安全监控系统相关的基本理论及常用的技术手段；运用专业知识完成低压配电监测装置的可行性分析；通过合作交流增强社会责任感，自觉遵守职业道德和规范，提升工程意识和团队合作意识。课程目标2：能够根据需求进行系统方案设计，并对其合理性进行分析，提高提出问题、分析问题和解决问题的能力；能够围绕实际工程问题，从工程师的角度分析其中涉及的社会、经济、安全、健康、法律、文化及环境等因素。课程目标3：根据系统的方案设计，运用所学专业知识构建和开发一个从本地设备到云应用的监测系统，经过系统调试设备可以正常运行，可以获取电压、电流、功率等信息。课程目标4：能够依据实习报告模板要求，撰写实习报告；通过参与和小组展示获得批判性思维方法。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标11-1了解工程及产品全周期、全流程的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题课程目标14-2能够根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案，并能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据，能对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。课程目标25-1能够选择与使用恰当的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件，对复杂工程问题进行分析、计算与设计，并能够理解其局限性；5-2能够针对具体的对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性。课程目标39-1能与其他学科的成员有效沟通，合作共事；9-2了解团队中的成员定位，能独立或者合作开展工作，进一步能够组织、协调和指挥团队开展工作。课程目标4四、教学方式与方法课堂讲授虽然这是一门以实践为主的课，老师不是每周都讲，但讲授在这门课中扮演着重要的角色。主要内容包括任务规范、用户需求、重要电路知识、关键信号处理知识和通信协议。教材既有教师撰写的实验教材，也有国外高校和博客制作的在线教学视频。鼓励学生随时提问，教师将一起参与讨论、分析并寻找答案。小组讨论和团队协作小组讨论:学生将被分成小组讨论装置的工作原理、设计思路和实验方法。小组成员陈述对设备的理解、设计思路和总体实施方案，并提出问题。团队协作:在校核成员设计阶段，学生对其他成员的设计进行评价和评分。根据分数来决定最好的。在系统联合调试阶段，需要各方相互配合，完成系统联合调试。填写自我评价和相互评价表。方案审查和解答问题方案审查:教师对学生提交的可行性分析报告进行审核和反馈。老师们仔细检查每组的设计，以确保没有明显的错误。解答问题:教师鼓励学生通过查找文件和小组成员讨论的方式解决问题。当他们还是解决不了的时候，老师会提供一些想法来帮助他们。具体实施实施是最重要的阶段，这是一个思想具体化的过程，包括选取合适的元器件、选择开发环境、设计电路原理图和布局、编程调试等。答辩答辩安排到最后一周，这个任务是在课程开始时指定的。小组需提交PPT，PPT内容包括项目方案、电路原理、方案思路和结果。老师和学生需要根据陈述给小组打分。五、实践内容、基本要求与学时分配序号实践内容基本要求学时方式对应课程目标1课程设计的目标低压监控设备的应用背景及功能需求3、产品开发的流程理解课程设计的目标14社会调查课程目标121、32位单片机开发环境的建立及程序开发2、了解通信接口，如485总线和LORA无线通信3、模拟信号采集知识4、关于变压器和互感器的知识1、掌握32位单片机的开发流程2、理解485和LORA无线通信3、理解变压器和互感器的工作原理及它们的区别6课堂讲解课程目标231、小组讨论硬件电路设计方案并分配任务2、小组成员设计各自负责的电路原理图和PCB版图3、讨论和解决在设计电路原理图和PCB版图绘制过程中的问题1、掌握电路原理图和PCB版图的绘制2、根据要求能提出硬件设计方案12实训课程目标341、信号处理知识2、了解Modbus协议3、了解lora无线通信协议4、介绍学生在设计课程时必须注意的事项5、程序功能划分与分配理解AD转换的原理掌握交流信号的数字化处理原理理解通信协议6课堂讲解课程目标25编程及调试2、解决程序中的问题1、能开发各模块的驱动程序2、在驱动程序基础上完成主程序开发18实训课程目标36系统联合调试2、解决问题设备可以和云平台建立通信2、云平台显示设备发送的数据6实训课程目标37小组答辩2、老师和学生评分完成课程报告及制作PPT2、完成答辩6答辩课程目标4合计（注：实践内容应当具体可测，明确基本要求和实现方式，如实习、实训、社会调查、参观考察、下乡实践、写生等。）六、实践成果呈现要求实践成果呈现方式，包括实践报告、成果作品、作品展览等呈现方式基本要求、内容、规范等。文档：要求格式规范，设计方案合理，设计内容详实，数据准确。装置：电路布局合理，软件运行正常，测量数据准确无误。演示文稿：方案讲解清晰明了，实施过程突出重点，结论正确。七、学业评价和课程考核（一）考核类型：考试þ考查（二）考核方式：þ实践报告þ实践作品þ项目汇报其它：（三）成绩评定：考核依据建议分值（百分比）考核/评价细则对应课程目标过程考核50%项目文档30要求学生认真进行市场调研，调研后完成项目管理报告，最后完成结题报告，所有报告内容真实、准确，结果记录丰富，分析到位。课程目标1操作实践40根据设计要求和小组成员任务划分，完成所负责部分软硬件设计，并按时完成相关设计资料，能和小组成员积极交流沟通，在讨论或开发过程中积极表现，尽自己最大的努力把任务做到最好。项目设计思路清晰，解决方案合理，设备运行正常，能解决问题。课程目标2、3答辩汇报30要求能将项目报告核心内容以PPT的形式展示和讲解，结合项目原理讲解、问答等方面综合评价。课程目标4期末考核50%八、课程目标达成评价课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。课程目标达成度毕业要求指标点达成度九、教材与教学参考书（一）教材自编。（二）教学参考书《LORAInternetofThingsCommunicationTechnology》，Ganchuan，TsinghuaUniversityPress.2021；（三）