《物联网设备安装与调试》教案 - 项目1-3 智慧交通安检防控系统安装与调试- 智慧农业大棚监测系统安装与调试

PAGE物联网设备安装与调试课程教案承担课程的专业部承担课程的教研组集体备课教师团队课程总学时64学时授课教师授课班级授课学期教材名称编制时间课程名称物联网设备安装与调试授课班级授课专业使用教材教材出版社授课周数课程周学时课程教学概述课程背景及教材分析随着物联网技术的普及，新时代对物联网设备安装与调试课程提出了新要求：课程需不仅传授基本技能，还要注重培养学生的创新思维、问题解决能力、团队协作精神及安全意识，以适应行业对高素质技术技能人才的需求。本课程采用模块化设计，涵盖物联网基础知识、设备认知、网络层技术、平台层服务、应用层开发及安装与调试实践等内容。各模块既独立又关联，形成完整知识体系，便于学生循序渐进地学习。作为物联网技术应用专业的核心课程，本课程严格依据广西机电工程学校人才培养方案设计，旨在通过系统教学和实践训练，培养符合行业需求的高素质技术技能人才。学生将掌握物联网设备的基础知识、安装技巧、调试方法及故障排查能力，为后续学习和职业发展奠定坚实基础。本课程选用《物联网设备安装与调试》作为教材。该教材内容全面、系统，涵盖了物联网设备的各个方面，注重理论与实践相结合，适合作为职业院校物联网技术应用专业的教材。课程内容本课程内容主要包括以下几个模块：（1）物联网基础知识：介绍物联网的基本概念、发展历程、体系架构及关键技术。（2）物联网设备认知：讲解物联网感知层设备的种类、功能及工作原理，包括传感器、执行器、RFID设备等。（3）网络层技术：介绍Wi-Fi、ZigBee、LoRa、CAN等无线通信技术的特点及应用场景。（4）平台层服务：讲解物联网平台的功能、架构及接入方式，包括设备管理、连接管理、应用支持及业务分析平台。（5）应用层开发：介绍物联网应用系统的开发流程、开发工具及编程技巧，通过实例演示如何开发简单的物联网应用。（6）物联网设备安装与调试实践：通过具体项目案例，指导学生进行物联网设备的安装、配置和调试，包括智能路灯系统、智能交通安检防控系统、智能门店管理系统等。课程教学目标1、知识目标：掌握物联网的基本概念、体系架构及关键技术。了解物联网设备的种类、功能及工作原理。熟悉常用的无线通信技术及其应用场景。掌握物联网平台的架构及接入方式。了解物联网应用系统的开发流程和方法。2、能力目标：能够根据项目需求选择合适的物联网设备并进行安装与配置。能够使用常用的无线通信技术进行物联网设备的组网与通信。能够将物联网设备接入平台并进行数据交互。能够开发简单的物联网应用系统并进行调试与优化。3、素质目标：培养良好的职业素养和团队协作精神。增强安全意识和规范操作意识。养创新思维和问题解决能力。课程重难点课程重点物联网设备的基本种类、功能及工作原理。常用无线通信技术的特点及应用场景。物联网平台的架构及接入方式。物联网设备安装与调试的实践技能。教学难点无线通信技术的组网与通信调试。物联网平台的数据交互与处理。物联网应用系统的开发与优化。课程内容设计与教学策略课程内容设计（1）理论教学：通过课堂讲授、PPT演示、视频资料等多种形式，系统介绍物联网基础知识、设备认知、网络层技术、平台层服务及应用层开发等内容。（2）实践教学：设计多个实践项目案例，如智能路灯系统安装与调试、智能交通安检防控系统部署与调试等，指导学生进行物联网设备的安装、配置和调试。（3）案例分析：选取典型的物联网应用案例进行深入分析，帮助学生理解物联网技术在实际应用中的工作原理和实现方法。（4）小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享学习心得和实践经验，促进学生之间的交流与合作。教学策略（1）任务驱动法：以具体项目任务为驱动，引导学生通过完成任务来掌握相关知识和技能。（2）示范教学法：通过教师示范操作和详细讲解，帮助学生理解操作步骤和注意事项。（3）分层教学法：根据学生的学习能力和水平进行分层教学，确保每位学生都能在原有基础上得到提升。（4）信息化教学手段：充分利用多媒体教学资源和在线学习平台，丰富教学手段和形式，提高教学效果和效率。课程思政内容与设计本课程的思政内容主要有：（1）职业精神与工匠精神：通过介绍物联网行业的发展历程和优秀人物事迹，引导学生树立职业理想和工匠精神，培养敬业、精益、专注、创新的职业态度。（2）安全意识与规范操作：强调物联网设备安装与调试过程中的安全操作规范，培养学生的安全意识和规范操作习惯。（3）团队协作与沟通能力：通过小组讨论和团队合作实践项目，培养学生的团队协作精神和沟通能力。（4）创新思维与问题解决能力：鼓励学生勇于探索和创新，通过解决实际问题来培养创新思维和问题解决能力。课程思政设计：（1）融入课堂教学：在理论教学和实践教学中适时融入思政元素，如通过介绍物联网技术在社会公益事业中的应用来培养学生的社会责任感。（2）开展专题讲座：邀请行业专家或企业高管来校开展专题讲座，分享行业动态和职业发展经验，激发学生的职业兴趣和职业规划意识。（3）组织实践活动：通过组织物联网创新设计大赛、技能竞赛等实践活动，激发学生的创新热情和实践能力，同时培养学生的团队协作精神和竞争意识。（4）实施过程评价：将思政表现纳入课程评价体系之中，通过过程评价来督促和引导学生形成良好的职业素养和道德品质。信息技术应用主要运用以下信息技术：（1）多媒体教学：利用PPT、视频等多媒体教学资源来丰富教学内容和形式，提高学生的学习兴趣和参与度。（2）在线学习平台：利用在线学习平台发布课程资料、作业和测试题目等教学资源，方便学生随时随地进行自主学习和巩固提高。（3）虚拟仿真实验：利用虚拟仿真软件来模拟物联网设备的安装与调试过程，帮助学生提前熟悉操作流程和注意事项，降低实践教学的难度和风险。（4）数据分析工具：利用数据分析工具来处理和分析实验数据，帮助学生更好地理解实验结果和发现潜在问题，提高实践教学的效果和质量

广西机电工程学校课程教案授课课题项目1智慧交通安检防控系统安装与调试任务1安检防控系统通信网络部署与调试授课日期学时数2授课班级授课地点教学内容课程思政内容：共享发展理念：智能交通系统凭借其对安全威胁的迅速识别和对乘客安全的有力保障，切实诠释了对人民群众生命财产安全高度负责的使命担当，这恰是共享发展理念所着重强调的社会公平正义和人民利益至上原则的具象化呈现。与此同时，智能交通系统的广泛应用有力地推动了社会的和谐与稳定，为经济社会的蓬勃发展注入了强劲支撑，铺就了坚实的基础。本次课教学主要内容：本任务旨在为智能交通安检防空系统搭建基于Wi-Fi技术的无线通信网络，实现数据的上传及控制命令的下达。在实施过程中，首先由能终端组的物联网安装调试员根据设备连线图进行Wi-Fi模组的安装和连线，做好终端设备的准备工作。然后由传输网络构建组的物联网安装调试员配置ESP-12F模组的参数，将ESP-12F模组调至AP和STA模式，并测试Wi-Fi的通信功能：​1.节点1与节点2之间通过Wi-Fi无线通信技术进行连接；2.节点1与节点2均可收到对方发送的任意信息；学情分析知识基础良好能力水平良好行为特征良好思政基础良好教学目标知识目标了解Wi-Fi无线通信技术的特点及其应用场景；掌握基于ESP8266的Wi-Fi模组的特性及其控制原理。能力目标1.会查阅Wi-Fi模组的AT指令手册；2.会配置Wi-Fi模组工作在Station模式；3.会配置Wi-Fi模组工作在AP模式。素质目标培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正确的编程思路；培养团队协作能力：相互沟通、互相帮助、共同学习、共同达到目标；提升自我展示能力：讲述、说明、表述和回答问题；培养可持续发展能力：利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。教学重难点教学重点Wi-Fi、IEEE802.11以及两者的关系；认识Wi-Fi模块及其应用程序开发模式；掌握Wi-Fi模组常用的AT指令。教学难点配置Wi-Fi模组工作在Station模式；配置Wi-Fi模组工作在AP模式。教学策略教学组织集中授课教学方法讲授法、任务驱动法、讨论法等。教学准备学生课前预习内容教材第一章智慧交通安检防控系统安装与调试任务一全部内容教学环境准备机房，有电脑，有带插座工位教学资源准备方头USB线、智慧盒广西机电工程学校课程教案教学环节教学内容学生活动设计意图复习环节以问答的方式回顾上节课的内容回答老师提出的问题通过问答的方式，调动学生积极思考帮助学生梳理上节课所学内容。导入环节一、课程导入引导案例：Wi-Fi技术在智慧安检中的应用场景。引导问题：（1）说一说：生活中还有什么产品使用了Wi-Fi技术？（2）你知道Wi-Fi技术的发展历程吗？职业能力目标：（3）学习本堂课最终能够达成的目标自发回答引导问题由案例引出任务，通过引导问题激发学生的学习兴趣和积极性。讲授演示环节二、任务描述与要求1.教师围绕“安检防控系统通信网络部署与调试”讲解本任务的要求；2.演示任务1.1的完成效果。三、任务分析与计划1.引导问题；（1）要建立Wi-Fi无线网络，需要什么硬件设备？（2）通过老师的分析，你觉得要实现本任务需要：做哪些知识储备？（3）实现本任务的技术路线如何？2.教师介绍任务2.1的课程结构；3.学生以小组为单位研讨并制定任务计划。四、知识储备1、Wi-Fi、IEEE802.11、两者的关系、Wi-Fi信道的划分（1）什么是Wi-Fi；（2）什么是IEEE802.11；（3）两者的关系引导问题：（1）说一说：你知道世界上还有没有其他的WLAN标准？练一练：（1）你能找到几个完全不重叠的Wi-Fi信道？2、Wi-Fi网络的组成及其拓扑结构（1）Wi-Fi网络的组成；（2）常见的Wi-Fi网络拓扑结构。3、硬件选型分析（1）WiFi通讯模块；（2）ESP-12F模组介绍。五、任务实施1、设备准备学生根据【设备清单表】进行设备准备。2、讲解建议的实施步骤教师讲解任务的实施步骤。3、搭建硬件环境讲解硬件环境搭建的大体流程及注意事项。学生根据参考资料进行实践操作。4、烧写AT固件演示烧写ESP-12F固件的过程，讲解其中要注意的事项。学生根据参考资料进行实践操作。5、配置ESP-12F模组的AP模式演示配置AP模式的过程，讲解其中要注意的事项。学生根据参考资料进行实践操作。六、配置ESP-12F模组的STA模式演示配置STA模式的过程，讲解其中要注意的事项。学生根据参考资料进行实践操作。七、通过Wi-Fi网络收发数据演示AP与STA之间通信的过程，讲解其中要注意的事项。学生根据参考资料进行实践操作。听讲分组开展任务实施学生通过教师设计的“引导问题”、“练一练”，带着问题学习任务实施所需的知识点，在必要时即时动手实践，可有效地提高其学习的主动性。教材建议的实施步骤遵循工作过程导向的原则。学生参考此步骤实施，可对其职业能力进行培养。另外，通过对【实施纪要表】的填充，学生可养成严谨、认真的工作态度以及善于总结的工作方式。课堂测评环节一、经验分享当天轮到的小组选派代表分析本组实施经验；二、自评和互评1.小组各成员参照评价标准完成自评；2.完成对其他小组的评价。各组自评、互评学生通过对自己的实施过程和经验的介绍，锻炼自我展示能力。课堂小结环节一、任务小结教师通过思维导图总结本任务所学的知识点与技能点。听讲借助思维导图帮助学生梳理任务学习的主要知识点和技能操作步骤，有助于课后巩固。作业布置在本次任务中，我们学习了使用WiFi建立通信网络。在物联网项目实施过程中，需要对实施过程进行监控，才能确保项目的顺利进行。请根据本次任务内容，制定实施策略，并对使用WiFi建立通信网络的过程进行监控，实施步骤如下。（1）制定实施策略根据项目规划与需求分析报告，制定具体的实施策略，包括硬件选型、软件开发、网络部署等。（2）组建实施团队组建专业的实施团队，包括硬件工程师、软件工程师、网络工程师等。（3）执行实施计划按照实施计划进行项目的实施，包括硬件的安装与配置、软件的开发与测试、网络的部署与调试等。（4）实施过程监控对项目实施过程进行监控，确保各项任务按时完成，并对出现的问题进行及时处理。通过以上步骤，预期输出以下内容。成功实施物联网项目，包括使用BasicRF建立点对点通信网络的部分，并形成一份实施过程监控报告。完成报告输出让学生掌握实施过程监控的全过程课堂反思与诊改课堂教学效果教学反思与改进板书设计广西机电工程学校课程教案授课课题项目1智慧交通安检防控系统安装与调试任务2安检防控系统安检功能部署与调试授课日期学时数2授课班级授课地点教学内容课程思政内容：责任心：本课程围绕安检防控系统安检功能部署与调试，将专业技能训练与课程思政深度融合。通过实操教学，强化学生安全意识、责任意识与规范意识，培养严谨细致、精益求精的工匠精神。引导学生树立守护公共安全、服务社会民生的职业信念，增强技术报国、保障平安的使命感与担当精神。本次课教学主要内容：任务安检功能部署与调试旨在为智能交通安检防控系统添加基本安检功能。即：当有人靠近入口的岗亭时，监测节点将自动识别并将情况上报至控制节点，并测试Wi-Fi的通信功能，任务实施时，首先由智能终端组的物联网安装调试员根据设备连线图进行主控模块、红外对射模块和Wi-Fi模组的安装和连线做好终端设备的硬件准备工作。然后由传输网络构建组的物联网安装调试员对设备参数进行配置，并测试红外对射模块与主控模块的通信​1.监测节点与控制节点之间通过Wi-Fi无线通信技术进行连接；2.监测节点连接红外对射传感器，当有人靠近时，监测节点将自动识别并将情况上报至控制节点；3.控制节点接收到“有人靠近”的信息后，通过串口发送至上位机显示。学情分析知识基础良好能力水平良好行为特征良好思政基础良好教学目标知识目标掌握红外对射传感器的特性及其与微控制器接口的工作原理；了解Wi-Fi无线通信技术的特点及其应用场景。能力目标会查阅Wi-Fi模组的AT指令手册；能够组建Wi-Fi网络完成数据的收发。素质目标培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正确的编程思路；培养团队协作能力：相互沟通、互相帮助、共同学习、共同达到目标；提升自我展示能力：讲述、说明、表述和回答问题；培养可持续发展能力：利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。教学重难点教学重点STM32微控制器基础知识；硬件选型分析；如何判断是否有人来访。教学难点如何判断是否有人来访。教学策略教学组织集中授课教学方法讲授法、任务驱动法、讨论法等。教学准备学生课前预习内容教材第一章智慧交通安检防控系统安装与调试任务一全部内容教学环境准备机房，有电脑，有带插座工位教学资源准备方头USB线、智慧盒广西机电工程学校课程教案教学环节教学内容学生活动设计意图复习环节以问答的方式回顾上节课的内容回答老师提出的问题通过问答的方式，调动学生积极思考帮助学生梳理上节课所学内容。导入环节一、课程导入职业能力目标：（1）学习本堂课最终能够达成的目标自发回答引导问题由案例引出任务，通过引导问题激发学生的学习兴趣和积极性。讲授演示环节二、任务描述与要求1.教师围绕“安检防控系统安检功能部署与调试”讲解本任务的要求；2.演示任务1.2的完成效果。三、任务分析与计划1.引导问题；（1）要实现安检防控系统安检功能部署与调试，需要什么硬件设备？（2）通过老师的分析，你觉得要实现本任务需要：做哪些知识储备？（3）实现本任务的技术路线如何？2.教师介绍任务1.2的课程结构；3.学生以小组为单位研讨并制定任务计划。四、知识储备一、STM32微控制器基础知识1.STM32微控制器的概述；2.STM32微控制器的特点；引导问题：（1）说一说：STM32微控制器在生活中的例子？二、硬件选型分析1.主控模块的硬件资源；2.红外传感模块；3.红外传感器工作原理。三、如何判断有人是否来访听讲分组开展任务实施学生通过教师设计的“引导问题”、“练一练”，带着问题学习任务实施所需的知识点，在必要时即时动手实践，可有效地提高其学习的主动性。教材建议的实施步骤遵循工作过程导向的原则。学生参考此步骤实施，可对其职业能力进行培养。另外，通过对【实施纪要表】的填充，学生可养成严谨、认真的工作态度以及善于总结的工作方式。课堂测评环节一、经验分享当天轮到的小组选派代表分析本组实施经验；二、自评和互评1.小组各成员参照评价标准完成自评；2.完成对其他小组的评价。各组自评、互评学生通过对自己的实施过程和经验的介绍，锻炼自我展示能力。课堂小结环节一、任务小结教师通过思维导图总结本任务所学的知识点与技能点。听讲借助思维导图帮助学生梳理任务学习的主要知识点和技能操作步骤，有助于课后巩固。作业布置熟悉本任务中使用到的各个设备的工作原理以及配置要点。完成报告输出让学生掌握实施过程监控的全过程课堂反思与诊改课堂教学效果教学反思与改进板书设计

广西机电工程学校课程教案授课课题项目1智慧交通安检防控系统安装与调试任务2安检防控系统安检功能部署与调试授课日期学时数2授课班级授课地点教学内容课程思政内容：责任心：本课程围绕安检防控系统安检功能部署与调试，将专业技能训练与课程思政深度融合。通过实操教学，强化学生安全意识、责任意识与规范意识，培养严谨细致、精益求精的工匠精神。引导学生树立守护公共安全、服务社会民生的职业信念，增强技术报国、保障平安的使命感与担当精神。本次课教学主要内容：任务安检功能部署与调试旨在为智能交通安检防控系统添加基本安检功能。即：当有人靠近入口的岗亭时，监测节点将自动识别并将情况上报至控制节点，并测试Wi-Fi的通信功能，任务实施时，首先由智能终端组的物联网安装调试员根据设备连线图进行主控模块、红外对射模块和Wi-Fi模组的安装和连线做好终端设备的硬件准备工作。然后由传输网络构建组的物联网安装调试员对设备参数进行配置，并测试红外对射模块与主控模块的通信​1.监测节点与控制节点之间通过Wi-Fi无线通信技术进行连接；2.监测节点连接红外对射传感器，当有人靠近时，监测节点将自动识别并将情况上报至控制节点；3.控制节点接收到“有人靠近”的信息后，通过串口发送至上位机显示。学情分析知识基础良好能力水平良好行为特征良好思政基础良好教学目标知识目标掌握红外对射传感器的特性及其与微控制器接口的工作原理；了解Wi-Fi无线通信技术的特点及其应用场景。能力目标会查阅Wi-Fi模组的AT指令手册；能够组建Wi-Fi网络完成数据的收发。素质目标培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正确的编程思路；培养团队协作能力：相互沟通、互相帮助、共同学习、共同达到目标；提升自我展示能力：讲述、说明、表述和回答问题；培养可持续发展能力：利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。教学重难点教学重点STM32微控制器基础知识；硬件选型分析；如何判断是否有人来访。教学难点如何判断是否有人来访。教学策略教学组织集中授课教学方法讲授法、任务驱动法、讨论法等。教学准备学生课前预习内容教材第一章智慧交通安检防控系统安装与调试任务一全部内容教学环境准备机房，有电脑，有带插座工位教学资源准备方头USB线、智慧盒广西机电工程学校课程教案教学环节教学内容学生活动设计意图复习环节以问答的方式回顾上节课的内容回答老师提出的问题通过问答的方式，调动学生积极思考帮助学生梳理上节课所学内容。导入环节一、课程导入上节课我们学习了如何分析设备清单，了解每种设备的性能、用途和配置要求，根据设备清单和配置要求，规划出详细的配置流程；在本节课中，我们将进入具体的配置和调试环节自发回答引导问题由案例引出任务，通过引导问题激发学生的学习兴趣和积极性。讲授演示环节二、任务实施一、设备准备学生根据【设备清单表】进行设备准备。二、讲解建议的实施步骤教师讲解建议的实施步骤。三、基于STM32CubeMX工具建立工程讲解硬件环境搭建的大体流程及注意事项。学生根据指导材料开展实践。四、添加代码包演示烧写ESP-12F固件的过程，讲解其中要注意的事项。学生根据指导材料开展实践。五、编写代码讲解控制节点和监测节点代码的关键语句。学生根据指导材料开展实践。六、搭建硬件环境讲解硬件环境搭建的要点。学生根据指导材料开展实践。七、编译下载程序讲解硬件环境搭建的要点。学生根据指导材料开展实践。八、结果验证学生观察实验结果与调试工作听讲分组开展任务实施学生通过教师设计的“引导问题”、“练一练”，带着问题学习任务实施所需的知识点，在必要时即时动手实践，可有效地提高其学习的主动性。教材建议的实施步骤遵循工作过程导向的原则。学生参考此步骤实施，可对其职业能力进行培养。另外，通过对【实施纪要表】的填充，学生可养成严谨、认真的工作态度以及善于总结的工作方式。课堂测评环节一、经验分享当天轮到的小组选派代表分析本组实施经验；二、自评和互评1.小组各成员参照评价标准完成自评；2.完成对其他小组的评价。各组自评、互评学生通过对自己的实施过程和经验的介绍，锻炼自我展示能力。课堂小结环节一、任务小结教师通过思维导图总结本任务所学的知识点与技能点。听讲借助思维导图帮助学生梳理任务学习的主要知识点和技能操作步骤，有助于课后巩固。作业布置根据本次任务所学知识，完成如下拓展任务。（1）结合资料查询，学习常用设备配置工具，如串口调试助手的使用方法，并根据与设备配套的配置工具学会不同类型设备的配置方法。（2）判断实验室中实训套件设备中相关的传感器分别属于哪种类型的传感器。（3）根据任务中介绍的路由器、485型设备、物联网中心网关等设备的配置方法，对实训套件中的传感器进行配置。完成报告输出让学生掌握实施过程监控的全过程课堂反思与诊改课堂教学效果教学反思与改进板书设计

广西机电工程学校课程教案授课课题项目1智慧交通安检防控系统安装与调试任务3安检防控系统防控功能部署与调试授课日期学时数2授课班级授课地点教学内容课程思政内容：工匠精神：本课程聚焦安检防控系统防控功能部署与调试，将专业实操与思政教育有机结合。通过严谨规范的技术训练，培养学生责任意识、安全意识与工匠精神，引导学生坚守技术底线、恪守职业准则，树立守护公共安全、服务社会稳定的责任担当，以专业能力筑牢平安防线。本次课教学主要内容：本任务防控功能部署与调试旨在为智能交通安检防控系统添加体温采集与上报功能，即：当监测节点识别到有人靠近时，监测节点将自动触发体温采集采集功能，并将“有人靠近”的信息以及体温数据同时上传至控制节点。任务实施中，由物联网安装调试员对设备参数进行配置，并将数据上传至云平台，并在云平台进行联动控制，进行系统联调​1.监测节点与控制节点之间通过Wi-Fi无线通信技术进行连接；2.监测节点连接红外对射和温度传感器，当识别到有人靠近时，将自动触发体温采集功能，并将“有人靠近”的信息和体温数据同时上报至控制节点；3.控制节点接收到“有人靠近”的信息和体温数据后，通过串口发送至上位机显示。学情分析知识基础良好能力水平良好行为特征良好思政基础良好教学目标知识目标掌握温敏传感器的特性及其与微控制器接口的工作原理；了解Wi-Fi无线通信技术的特点及其应用场景。能力目标会查阅Wi-Fi模组的AT指令手册；会配置Wi-Fi模组工作在AP/Station模式；具备硬件设备的安装连线以及Wi-Fi模组的配置。素质目标培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正确的编程思路；培养团队协作能力：相互沟通、互相帮助、共同学习、共同达到目标；提升自我展示能力：讲述、说明、表述和回答问题；培养可持续发展能力：利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。教学重难点教学重点认识IIC总线；温敏传感器的特性及其与微控制器接口的工作原理；掌握Wi-Fi模组常用的AT指令。教学难点温敏传感器的特性及其与微控制器接口的工作原理。教学策略教学组织集中授课教学方法讲授法、任务驱动法、讨论法等。教学准备学生课前预习内容教材第一章智慧交通安检防控系统安装与调试任务一全部内容教学环境准备机房，有电脑，有带插座工位教学资源准备方头USB线、智慧盒广西机电工程学校课程教案教学环节教学内容学生活动设计意图复习环节以问答的方式回顾上节课的内容回答老师提出的问题通过问答的方式，调动学生积极思考帮助学生梳理上节课所学内容。导入环节一、课程导入职业能力目标：（1）学习本堂课最终能够达成的目标自发回答引导问题由案例引出任务，通过引导问题激发学生的学习兴趣和积极性。讲授演示环节二、任务描述与要求1.教师围绕“安检防控系统防控功能部署与调试”讲解本任务的要求；2.演示任务1.3的完成效果。三、任务分析与计划1.引导问题；（1）要实现安检防控系统防控功能部署与调试，需要什么硬件设备？（2）通过老师的分析，你觉得要实现本任务需要：做哪些知识储备？（3）实现本任务的技术路线如何？2.教师介绍任务1.3的课程结构；3.学生以小组为单位研讨并制定任务计划。四、知识储备1、认识I2C总线结合图示案例，讲解I2C总线的连接方式。2、硬件选型分析（1）.温度传感器模块；查阅Internet资料，说一说额温枪的构成和工作流程。（2）.蜂鸣器电路；讲解无源蜂鸣器的两种驱动方式。练一练：（1）有源蜂鸣器如何驱动？A.直接GPIO输出高低电平B.使用PWM信号驱动四、根据任务要求制定通信协议（15min，PPT第16页）讲解通信协议各个字段的含义。练一练：（1）“0x010x020x00”代表什么含义？听讲分组开展任务实施学生通过教师设计的“引导问题”、“练一练”，带着问题学习任务实施所需的知识点，在必要时即时动手实践，可有效地提高其学习的主动性。教材建议的实施步骤遵循工作过程导向的原则。学生参考此步骤实施，可对其职业能力进行培养。另外，通过对【实施纪要表】的填充，学生可养成严谨、认真的工作态度以及善于总结的工作方式。课堂测评环节一、经验分享当天轮到的小组选派代表分析本组实施经验；二、自评和互评1.小组各成员参照评价标准完成自评；2.完成对其他小组的评价。各组自评、互评学生通过对自己的实施过程和经验的介绍，锻炼自我展示能力。课堂小结环节一、任务小结教师通过思维导图总结本任务所学的知识点与技能点。听讲借助思维导图帮助学生梳理任务学习的主要知识点和技能操作步骤，有助于课后巩固。作业布置熟悉本任务中使用到的各个设备的工作原理以及配置要点。完成报告输出让学生掌握实施过程监控的全过程课堂反思与诊改课堂教学效果教学反思与改进板书设计

广西机电工程学校课程教案授课课题项目1智慧交通安检防控系统安装与调试任务3安检防控系统防控功能部署与调试授课日期学时数2授课班级授课地点教学内容课程思政内容：工匠精神：本课程聚焦安检防控系统防控功能部署与调试，将专业实操与思政教育有机结合。通过严谨规范的技术训练，培养学生责任意识、安全意识与工匠精神，引导学生坚守技术底线、恪守职业准则，树立守护公共安全、服务社会稳定的责任担当，以专业能力筑牢平安防线。本次课教学主要内容：本任务防控功能部署与调试旨在为智能交通安检防控系统添加体温采集与上报功能，即：当监测节点识别到有人靠近时，监测节点将自动触发体温采集采集功能，并将“有人靠近”的信息以及体温数据同时上传至控制节点。任务实施中，由物联网安装调试员对设备参数进行配置，并将数据上传至云平台，并在云平台进行联动控制，进行系统联调​1.监测节点与控制节点之间通过Wi-Fi无线通信技术进行连接；2.监测节点连接红外对射和温度传感器，当识别到有人靠近时，将自动触发体温采集功能，并将“有人靠近”的信息和体温数据同时上报至控制节点；3.控制节点接收到“有人靠近”的信息和体温数据后，通过串口发送至上位机显示。学情分析知识基础良好能力水平良好行为特征良好思政基础良好教学目标知识目标掌握温敏传感器的特性及其与微控制器接口的工作原理；了解Wi-Fi无线通信技术的特点及其应用场景。能力目标会查阅Wi-Fi模组的AT指令手册；会配置Wi-Fi模组工作在AP/Station模式；具备硬件设备的安装连线以及Wi-Fi模组的配置。素质目标培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正确的编程思路；培养团队协作能力：相互沟通、互相帮助、共同学习、共同达到目标；提升自我展示能力：讲述、说明、表述和回答问题；培养可持续发展能力：利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。教学重难点教学重点认识IIC总线；温敏传感器的特性及其与微控制器接口的工作原理；掌握Wi-Fi模组常用的AT指令。教学难点温敏传感器的特性及其与微控制器接口的工作原理。教学策略教学组织集中授课教学方法讲授法、任务驱动法、讨论法等。教学准备学生课前预习内容教材第一章智慧交通安检防控系统安装与调试任务一全部内容教学环境准备机房，有电脑，有带插座工位教学资源准备方头USB线、智慧盒广西机电工程学校课程教案教学环节教学内容学生活动设计意图复习环节以问答的方式回顾上节课的内容回答老师提出的问题通过问答的方式，调动学生积极思考帮助学生梳理上节课所学内容。导入环节一、课程导入上节课我们学习了如何分析设备清单，了解每种设备的性能、用途和配置要求，根据设备清单和配置要求，规划出详细的配置流程；在本节课中，我们将进入具体的配置和调试环节自发回答引导问题由案例引出任务，通过引导问题激发学生的学习兴趣和积极性。讲授演示环节二、任务实施一、设备准备学生根据【设备清单表】进行设备准备。二、讲解建议的实施步骤教师讲解建议的实施步骤。三、修改任务2的STM32CubeMX工程配置（讲解复制并更名工程，配置蜂鸣器驱动引脚的过程。学生根据指导材料开展实践。四、添加代码包演示添加驱动代码包的过程，讲解其中要注意的事项。学生根据指导材料开展实践。五、编写代码讲解控制节点和监测节点代码的关键语句。学生根据指导材料开展实践。六、搭建硬件环境讲解硬件环境搭建的要点。学生根据指导材料开展实践。七、编译下载程序讲解建立两个节点编译配置项，编译下载两个节点程序的要点。学生根据指导材料开展实践。八、结果验证学生观察实验结果与调试工作听讲分组开展任务实施学生通过教师设计的“引导问题”、“练一练”，带着问题学习任务实施所需的知识点，在必要时即时动手实践，可有效地提高其学习的主动性。教材建议的实施步骤遵循工作过程导向的原则。学生参考此步骤实施，可对其职业能力进行培养。另外，通过对【实施纪要表】的填充，学生可养成严谨、认真的工作态度以及善于总结的工作方式。课堂测评环节一、经验分享当天轮到的小组选派代表分析本组实施经验；二、自评和互评1.小组各成员参照评价标准完成自评；2.完成对其他小组的评价。各组自评、互评学生通过对自己的实施过程和经验的介绍，锻炼自我展示能力。课堂小结环节一、任务小结教师通过思维导图总结本任务所学的知识点与技能点。听讲借助思维导图帮助学生梳理任务学习的主要知识点和技能操作步骤，有助于课后巩固。作业布置根据本次任务所学知识，完成如下拓展任务。（1）结合资料查询，学习常用设备配置工具，如串口调试助手的使用方法，并根据与设备配套的配置工具学会不同类型设备的配置方法。（2）判断实验室中实训套件设备中相关的传感器分别属于哪种类型的传感器。（3）根据任务中介绍的路由器、485型设备、物联网中心网关等设备的配置方法，对实训套件中的传感器进行配置。完成报告输出让学生掌握实施过程监控的全过程课堂反思与诊改课堂教学效果教学反思与改进板书设计广西机电工程学校课程教案授课课题项目2智慧交通安检防控系统安装与调试任务1汽车监测系统通信网络部署与调试授课日期学时数2授课班级授课地点教学内容课程思政内容：科技创新：本智能驾驶技术持续不断地拓展应用边界，深化技术深度，在先进传感器技术与大数据深度分析能力，以及人工智能精妙算法之间实现了高度融合与协同应用，共同构建起了智能驾驶汽车全方位、无死角的监测机制体系。同时，CAN总线技术在汽车内部电气网络架构中得到广泛普及，实现深度应用。这些前沿科技成果与创新应用模式在汽车产业领域的深度融合，彰显着科技创新力量在驱动汽车产业向前迈进的过程中发挥的引领作用与决定性影响力。科技创新已经成为汽车产业转型升级、迈向高质量发展新阶段的核心动力与关键要素。本次课教学主要内容：在本次汽车传感系统的智能化改造项目中，我们需要进行分解安装，主要涉及CAN通信网络搭建、温度监测功能部署与调试和汽车倒车雷达系统部署与调试3个任务。本次任务主要讲解CAN通信网络搭建。首先，智能终端组的物联网安装调试员根据设备拓扑图进行设备的安装和连线，并配置应用程序。然后，物联网系统运维组的物联网安装调试员进行最终的结果验证​1.主节点和各个从节点之间通过CAN总线进行连接；2.主节点每隔3秒向从节点1发送“hello1”消息，从节点1收到后翻转其上的LED8灯作为指示，同时回复“oneack”消息给主节点；3.主节点每隔3.5秒向从节点2发送“hello2”消息，从节点2收到后翻转其上的LED8灯作为指示，同时回复“twoack”消息给主节点。学情分析知识基础良好能力水平良好行为特征良好思政基础良好教学目标知识目标了解CAN总线相关的基础知识；掌握CAN控制器的工作原理；掌握CAN收发器芯片的功能及典型应用电路的工作原理。能力目标会根据应用的需求配置与驱动Cortex-M3微控制器自带的CAN控制器；会搭建基于CAN总线的通信网络并编程实现组网通信。素质目标培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正确的编程思路；培养团队协作能力：相互沟通、互相帮助、共同学习、共同达到目标；提升自我展示能力：讲述、说明、表述和回答问题；培养可持续发展能力：利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。教学重难点教学重点CAN技术规范与标准；CAN总线的报文信号电平；CAN总线的网络拓扑；教学难点编写CAN通信程序。教学策略教学组织集中授课教学方法讲授法、任务驱动法、讨论法等。教学准备学生课前预习内容教材第一章智慧交通安检防控系统安装与调试任务一全部内容教学环境准备机房，有电脑，有带插座工位教学资源准备方头USB线、智慧盒广西机电工程学校课程教案教学环节教学内容学生活动设计意图复习环节以问答的方式回顾上节课的内容回答老师提出的问题通过问答的方式，调动学生积极思考帮助学生梳理上节课所学内容。导入环节一、课程导入引导案例：CAN总线在生活中的应用场景。引导问题：（1）CAN总线除了被广泛应用在汽车工业，你还能说出一两个应用场景么？自发回答引导问题由案例引出任务，通过引导问题激发学生的学习兴趣和积极性。讲授演示环节二、任务描述与要求1.教师讲解本任务的要求；引导问题：（1）查阅Internet资料，说一说：为什么CAN总线受到汽车工业的青睐？2.演示任务2.1的完成效果。三、任务分析与计划1.引导问题；（1）查阅Internet资料，说一说：在CAN通信网络中，一个节点由哪几部分构成？2.练一练；（1）通过上述对CAN通信网络构成的分析，如果使用STM32F103VET6单片机作为系统的主控芯片，要组成一个完整的CAN通信网络，还需要增加哪些器件？3.教师介绍任务2.1的课程结构；4.学生以小组为单位研讨并制定任务计划。。四、知识储备一、认识CAN总线1.CAN总线概述；2.CAN技术规范；引导问题：（1）以下CAN标准是高层协议还是底层协议？3.CAN总线的报文信号电平；引导问题：（1）“CAN总线信号电平采用负逻辑”这句话对吗？4.CAN总线的网络拓扑；引导问题：（1）该示意图中包括几个CAN通信网络？它们分别应用在什么场景？5.CAN总线的传输介质。二、硬件选型分析1.M3主控模块的CAN硬件资源；2.初识CAN控制器；3.CAN收发器。引导问题：（1）NXP的SN65HVD230属于哪一类？三、HAL库CAN总线数据收发API函数讲解HAL库提供的CAN数据收发API函数的使用方法听讲分组开展任务实施学生通过教师设计的“引导问题”、“练一练”，带着问题学习任务实施所需的知识点，在必要时即时动手实践，可有效地提高其学习的主动性。教材建议的实施步骤遵循工作过程导向的原则。学生参考此步骤实施，可对其职业能力进行培养。另外，通过对【实施纪要表】的填充，学生可养成严谨、认真的工作态度以及善于总结的工作方式。课堂测评环节一、经验分享当天轮到的小组选派代表分析本组实施经验；二、自评和互评1.小组各成员参照评价标准完成自评；2.完成对其他小组的评价。各组自评、互评学生通过对自己的实施过程和经验的介绍，锻炼自我展示能力。课堂小结环节一、任务小结教师通过思维导图总结本任务所学的知识点与技能点。听讲借助思维导图帮助学生梳理任务学习的主要知识点和技能操作步骤，有助于课后巩固。作业布置熟悉本任务中使用到的各个设备的工作原理以及配置要点。完成报告输出让学生掌握实施过程监控的全过程课堂反思与诊改课堂教学效果教学反思与改进板书设计广西机电工程学校课程教案授课课题项目2智慧交通安检防控系统安装与调试任务2汽车监测系统温度监测功能部署与调试授课日期学时数2授课班级授课地点教学内容课程思政内容：责任：本课程围绕汽车监测系统温度监测功能部署与调试，将专业技能与课程思政深度融合。通过严谨实操训练，强化学生安全意识、质量意识与责任意识，培养精益求精、严谨细致的工匠精神。引导学生坚守技术标准，恪守职业操守，以专业能力保障行车安全，践行科技护航、守护生命的责任担当。本次课教学主要内容：本次任务主要讲解汽车监测系统温度监测功能的部署与调试。首先，智能终端组的物联网安装调试员根据设备拓扑图进行设备的安装和连线，并配置应用程序。然后，物联网系统运维组的物联网安装调试员进行最终的结果验证。任务要求：1.发动机温度采集节点与中控台之间通过CAN总线进行连接；2.温度采集节点每隔3秒采集一次发动机温度，按约定的协议发送至中控台；3.中控台收到温度采集节点的数据后将其显示出来。学情分析知识基础良好能力水平良好行为特征良好思政基础良好教学目标知识目标掌握数字式温度传感器的特性及其与微控制器接口的工作原理；了解CAN总线相关的基础知识；掌握CAN控制器的工作原理；掌握CAN收发器芯片的功能及典型应用电路的工作原理。能力目标能根据项目需求自行规划通信协议；会设计Cortex-M3微控制器与温度传感器的接口（ADC）程序并与物联网组网程序进行集成应用；会根据应用的需求配置与驱动Cortex-M3微控制器自带的CAN控制器；会搭建CAN总线网络并编程实现组网通信；能进行CAN通信的数据抓包、分析与故障排除。素质目标培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正确的编程思路；培养团队协作能力：相互沟通、互相帮助、共同学习、共同达到目标；提升自我展示能力：讲述、说明、表述和回答问题；培养可持续发展能力：利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。教学重难点教学重点CAN通信帧类型；CAN收发数据主要函数；教学难点CAN通信帧的构成及其作用。教学策略教学组织集中授课教学方法讲授法、任务驱动法、讨论法等。教学准备学生课前预习内容教材第一章智慧交通安检防控系统安装与调试任务一全部内容教学环境准备机房，有电脑，有带插座工位教学资源准备方头USB线、智慧盒广西机电工程学校课程教案教学环节教学内容学生活动设计意图复习环节以问答的方式回顾上节课的内容回答老师提出的问题通过问答的方式，调动学生积极思考帮助学生梳理上节课所学内容。导入环节一、课程导入引导场景：汽车发动机冷却系统自发回答引导问题由案例引出任务，通过引导问题激发学生的学习兴趣和积极性。讲授演示环节二、任务描述与要求1.教师讲解本任务的要求；2.演示任务2.2的完成效果。三、任务分析与计划1.引导问题；（1）真实的发动机温度监测需要哪些部件，其工作原理如何？（2）要完成本任务要求，我们需要使用哪些硬件？（3）系统的大体运行流程如何？2.教师介绍任务2.2的课程结构；3.学生以小组为单位研讨并制定任务计划。四、知识储备一、CAN通信帧介绍1.CAN通信帧类型；2.数据帧；3.遥控帧；4.错误帧；5.过载帧；6.帧间隔。二、CAN收发数据主要函数解析1.CAN发送数据函数；2.CAN接收数据中断回调函数。三、硬件选型分析1.认识温度传感模块；2.温度传感模块的工作原理分析。四、STM32如何通过NTC热敏电阻获取温度值讲解利用ADC外设、欧姆定律、温度特性表获取温度值的原理与过程。五、根据任务要求制定CAN通信协议教师讲解建议的CAN通信协议听讲分组开展任务实施学生通过教师设计的“引导问题”、“练一练”，带着问题学习任务实施所需的知识点，在必要时即时动手实践，可有效地提高其学习的主动性。教材建议的实施步骤遵循工作过程导向的原则。学生参考此步骤实施，可对其职业能力进行培养。另外，通过对【实施纪要表】的填充，学生可养成严谨、认真的工作态度以及善于总结的工作方式。课堂测评环节一、经验分享当天轮到的小组选派代表分析本组实施经验；二、自评和互评1.小组各成员参照评价标准完成自评；2.完成对其他小组的评价。各组自评、互评学生通过对自己的实施过程和经验的介绍，锻炼自我展示能力。课堂小结环节一、任务小结教师通过思维导图总结本任务所学的知识点与技能点。听讲借助思维导图帮助学生梳理任务学习的主要知识点和技能操作步骤，有助于课后巩固。作业布置熟悉本任务中使用到的各个设备的工作原理以及配置要点。完成报告输出让学生掌握实施过程监控的全过程课堂反思与诊改课堂教学效果教学反思与改进板书设计

广西机电工程学校课程教案授课课题项目2智慧交通安检防控系统安装与调试任务2汽车监测系统温度监测功能部署与调试授课日期学时数2授课班级授课地点教学内容课程思政内容：责任：本课程围绕汽车监测系统温度监测功能部署与调试，将专业技能与课程思政深度融合。通过严谨实操训练，强化学生安全意识、质量意识与责任意识，培养精益求精、严谨细致的工匠精神。引导学生坚守技术标准，恪守职业操守，以专业能力保障行车安全，践行科技护航、守护生命的责任担当。本次课教学主要内容：本次任务主要讲解汽车监测系统温度监测功能的部署与调试。首先，智能终端组的物联网安装调试员根据设备拓扑图进行设备的安装和连线，并配置应用程序。然后，物联网系统运维组的物联网安装调试员进行最终的结果验证。任务要求：1.发动机温度采集节点与中控台之间通过CAN总线进行连接；2.温度采集节点每隔3秒采集一次发动机温度，按约定的协议发送至中控台；3.中控台收到温度采集节点的数据后将其显示出来。学情分析知识基础良好能力水平良好行为特征良好思政基础良好教学目标知识目标掌握数字式温度传感器的特性及其与微控制器接口的工作原理；了解CAN总线相关的基础知识；掌握CAN控制器的工作原理；掌握CAN收发器芯片的功能及典型应用电路的工作原理。能力目标能根据项目需求自行规划通信协议；会设计Cortex-M3微控制器与温度传感器的接口（ADC）程序并与物联网组网程序进行集成应用；会根据应用的需求配置与驱动Cortex-M3微控制器自带的CAN控制器；会搭建CAN总线网络并编程实现组网通信；能进行CAN通信的数据抓包、分析与故障排除。素质目标培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正确的编程思路；培养团队协作能力：相互沟通、互相帮助、共同学习、共同达到目标；提升自我展示能力：讲述、说明、表述和回答问题；培养可持续发展能力：利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。教学重难点教学重点CAN通信帧类型；CAN收发数据主要函数；教学难点CAN通信帧的构成及其作用。教学策略教学组织集中授课教学方法讲授法、任务驱动法、讨论法等。教学准备学生课前预习内容教材第一章智慧交通安检防控系统安装与调试任务一全部内容教学环境准备机房，有电脑，有带插座工位教学资源准备方头USB线、智慧盒广西机电工程学校课程教案教学环节教学内容学生活动设计意图复习环节以问答的方式回顾上节课的内容回答老师提出的问题通过问答的方式，调动学生积极思考帮助学生梳理上节课所学内容。导入环节一、课程导入上节课我们学习了如何分析设备清单，了解每种设备的性能、用途和配置要求，根据设备清单和配置要求，规划出详细的配置流程；在本节课中，我们将进入具体的配置和调试环节自发回答引导问题由案例引出任务，通过引导问题激发学生的学习兴趣和积极性。讲授演示环节二、任务实施一、设备准备学生根据【设备清单表】进行设备准备。二、讲解建议的实施步骤教师讲解建议的实施步骤。三、修改任务1的STM32CubeMX工程配置1.复制任务1的工程并更名；2.配置ADC外设。四、添加代码包1.添加CAN通信代码；2.添加热敏电阻驱动代码。五、编写代码1.将USART1输出重定向至printf函数；2.编写应用层代码。六、编译下载程序1.编译下载中控台程序；2.编译下载监测节点程序。七、搭建硬件环境根据硬件接线表进行硬件环境的搭建。八、结果验证学生对程序运行结果进行调试与验证听讲分组开展任务实施学生通过教师设计的“引导问题”、“练一练”，带着问题学习任务实施所需的知识点，在必要时即时动手实践，可有效地提高其学习的主动性。教材建议的实施步骤遵循工作过程导向的原则。学生参考此步骤实施，可对其职业能力进行培养。另外，通过对【实施纪要表】的填充，学生可养成严谨、认真的工作态度以及善于总结的工作方式。课堂测评环节一、经验分享当天轮到的小组选派代表分析本组实施经验；二、自评和互评1.小组各成员参照评价标准完成自评；2.完成对其他小组的评价。各组自评、互评学生通过对自己的实施过程和经验的介绍，锻炼自我展示能力。课堂小结环节一、任务小结教师通过思维导图总结本任务所学的知识点与技能点。听讲借助思维导图帮助学生梳理任务学习的主要知识点和技能操作步骤，有助于课后巩固。作业布置根据本次任务所学知识，完成如下拓展任务。（1）结合资料查询，学习常用设备配置工具，如串口调试助手的使用方法，并根据与设备配套的配置工具学会不同类型设备的配置方法。（2）判断实验室中实训套件设备中相关的传感器分别属于哪种类型的传感器。（3）根据任务中介绍的路由器、485型设备、物联网中心网关等设备的配置方法，对实训套件中的传感器进行配置。完成报告输出让学生掌握实施过程监控的全过程课堂反思与诊改课堂教学效果教学反思与改进板书设计

广西机电工程学校课程教案授课课题项目2智慧交通安检防控系统安装与调试任务3汽车监测系统倒车雷达功能部署与调试授课日期学时数2授课班级授课地点教学内容课程思政内容：工匠精神：本课程围绕汽车监测系统倒车雷达功能部署与调试，将专业技能训练与思政教育有机融合。通过规范实操与故障排查，培养学生严谨细致、精益求精的工匠精神，强化安全意识与责任担当。引导学生恪守技术标准，坚守质量底线，以扎实技能守护行车安全，践行工匠精神与社会责任感。本次课教学主要内容：本次任务主要讲解汽车监测系统倒车雷达功能的部署与调试。首先，智能终端组的物联网安装调试员根据设备拓扑图进行设备的安装和连线，并配置应用程序。然后，物联网系统运维组的物联网安装调试员进行最终的结果验证。任务要求：1.距离监测节点与中控台之间通过CAN总线进行连接；2.距离监测节点启动后，实时监测汽车与墙壁之间的距离，每隔0.3秒将距离值按约定的协议发送至中控台；3.中控台收到距离监测节点的数据后将其显示出来。学情分析知识基础良好能力水平良好行为特征良好思政基础良好教学目标知识目标1.掌握超声波传感器的特性及其与微控制器接口的工作原理；2.了解CAN总线相关的基础知识；3.掌握CAN控制器的工作原理；4.掌握CAN收发器芯片的功能及典型应用电路的工作原理能力目标1.能根据项目需求自行规划通信协议；2.会设计Cortex-M3微控制器与超声波温度传感器的接口（EXTI）程序并与物联网组网程序进行集成应用；3.会根据应用的需求配置与驱动Cortex-M3微控制器自带的CAN控制器；4.会搭建CAN总线网络并编程实现组网通信；5.能进行CAN通信的数据抓包、分析与故障排除。素质目标培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正确的编程思路；培养团队协作能力：相互沟通、互相帮助、共同学习、共同达到目标；提升自我展示能力：讲述、说明、表述和回答问题；培养可持续发展能力：利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。教学重难点教学重点1.bxCAN的工作模式与测试模式；2.调试CAN总线的通信故障。教学难点bxCAN的组成及其作用。教学策略教学组织集中授课教学方法讲授法、任务驱动法、讨论法等。教学准备学生课前预习内容教材第一章智慧交通安检防控系统安装与调试任务一全部内容教学环境准备机房，有电脑，有带插座工位教学资源准备方头USB线、智慧盒广西机电工程学校课程教案教学环节教学内容学生活动设计意图复习环节以问答的方式回顾上节课的内容回答老师提出的问题通过问答的方式，调动学生积极思考帮助学生梳理上节课所学内容。导入环节一、课程导入引导场景：汽车倒车雷达系统自发回答引导问题由案例引出任务，通过引导问题激发学生的学习兴趣和积极性。讲授演示环节二、任务描述与要求1.教师讲解本任务的要求；2.演示任务2.3的完成效果。三、任务分析与计划1.引导问题（1）汽车倒车雷达系统的构成如何？（2）要完成本任务的要求，应选择何种传感器？（3）系统的大体运行流程如何？2.教师介绍任务2.3的课程结构；3.学生以小组为单位研讨并制定任务计划。四、知识储备一、深入了解STM32的bxCAN控制器1.bxCAN的主要特性；2.bxCAN的工作模式与测试模式；3.bxCAN的组成。二、调试CAN总线的通信故障（1.引导问题；（1）如果发现CAN总线上传输的数据与实际有所偏差怎么办？（2）CAN通信抓包分析工具的工作原理如何？2.利用CAN通信抓包分析工具调试CAN总线的通信故障的步骤分析。三、硬件选型分析1.认识超声波传感模块；2.温度传感模块的工作原理分析。四、STM32如何驱动超声波传感模块测距讲解主程序流程和定时器输入捕获中断流程。五、根据任务要求规划CAN通信协议教师讲解建议的CAN通信协议听讲分组开展任务实施学生通过教师设计的“引导问题”、“练一练”，带着问题学习任务实施所需的知识点，在必要时即时动手实践，可有效地提高其学习的主动性。教材建议的实施步骤遵循工作过程导向的原则。学生参考此步骤实施，可对其职业能力进行培养。另外，通过对【实施纪要表】的填充，学生可养成严谨、认真的工作态度以及善于总结的工作方式。课堂测评环节一、经验分享当天轮到的小组选派代表分析本组实施经验；二、自评和互评1.小组各成员参照评价标准完成自评；2.完成对其他小组的评价。各组自评、互评学生通过对自己的实施过程和经验的介绍，锻炼自我展示能力。课堂小结环节一、任务小结教师通过思维导图总结本任务所学的知识点与技能点。听讲借助思维导图帮助学生梳理任务学习的主要知识点和技能操作步骤，有助于课后巩固。作业布置熟悉本任务中使用到的各个设备的工作原理以及配置要点。完成报告输出让学生掌握实施过程监控的全过程课堂反思与诊改课堂教学效果教学反思与改进板书设计

广西机电工程学校课程教案授课课题项目2智慧交通安检防控系统安装与调试任务3汽车监测系统倒车雷达功能部署与调试授课日期学时数2授课班级授课地点教学内容课程思政内容：工匠精神：本课程围绕汽车监测系统倒车雷达功能部署与调试，将专业技能训练与思政教育有机融合。通过规范实操与故障排查，培养学生严谨细致、精益求精的工匠精神，强化安全意识与责任担当。引导学生恪守技术标准，坚守质量底线，以扎实技能守护行车安全，践行工匠精神与社会责任感。本次课教学主要内容：本次任务主要讲解汽车监测系统倒车雷达功能的部署与调试。首先，智能终端组的物联网安装调试员根据设备拓扑图进行设备的安装和连线，并配置应用程序。然后，物联网系统运维组的物联网安装调试员进行最终的结果验证。任务要求：1.距离监测节点与中控台之间通过CAN总线进行连接；2.距离监测节点启动后，实时监测汽车与墙壁之间的距离，每隔0.3秒将距离值按约定的协议发送至中控台；3.中控台收到距离监测节点的数据后将其显示出来。学情分析知识基础良好能力水平良好行为特征良好思政基础良好教学目标知识目标1.掌握超声波传感器的特性及其与微控制器接口的工作原理；2.了解CAN总线相关的基础知识；3.掌握CAN控制器的工作原理；4.掌握CAN收发器芯片的功能及典型应用电路的工作原理能力目标1.能根据项目需求自行规划通信协议；2.会设计Cortex-M3微控制器与超声波温度传感器的接口（EXTI）程序并与物联网组网程序进行集成应用；3.会根据应用的需求配置与驱动Cortex-M3微控制器自带的CAN控制器；4.会搭建CAN总线网络并编程实现组网通信；5.能进行CAN通信的数据抓包、分析与故障排除。素质目标培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正确的编程思路；培养团队协作能力：相互沟通、互相帮助、共同学习、共同达到目标；提升自我展示能力：讲述、说明、表述和回答问题；培养可持续发展能力：利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。教学重难点教学重点1.bxCAN的工作模式与测试模式；2.调试CAN总线的通信故障。教学难点bxCAN的组成及其作用。教学策略教学组织集中授课教学方法讲授法、任务驱动法、讨论法等。教学准备学生课前预习内容教材第一章智慧交通安检防控系统安装与调试任务一全部内容教学环境准备机房，有电脑，有带插座工位教学资源准备方头USB线、智慧盒广西机电工程学校课程教案教学环节教学内容学生活动设计意图复习环节以问答的方式回顾上节课的内容回答老师提出的问题通过问答的方式，调动学生积极思考帮助学生梳理上节课所学内容。导入环节一、课程导入上节课我们学习了如何分析设备清单，了解每种设备的性能、用途和配置要求，根据设备清单和配置要求，规划出详细的配置流程；在本节课中，我们将进入具体的配置和调试环节自发回答引导问题由案例引出任务，通过引导问题激发学生的学习兴趣和积极性。讲授演示环节二、任务实施一、设备准备学生根据【设备清单表】进行设备准备。二、讲解建议的实施步骤教师讲解建议的实施步骤。三、修改任务2的STM32CubeMX工程配置1.复制任务2的工程并更名；2.配置GPIO；3.配置定时器输入捕获；4.配置各中断优先级；5.保存并生成初始化C工程。四、添加代码包1.添加CAN通信代码；2.添加定时器输入捕获代码；3.添加头文件路径。五、编写代码1.将USART1输出重定向至printf函数；2.编写应用层代码。六、编译下载程序1.编译下载中控台程序；2.编译下载监测节点程序。七、搭建硬件环境根据硬件接线表进行硬件环境的搭建。八、结果验证学生对程序运行结果进行调试与验证听讲分组开展任务实施学生通过教师设计的“引导问题”、“练一练”，带着问题学习任务实施所需的知识点，在必要时即时动手实践，可有效地提高其学习的主动性。教材建议的实施步骤遵循工作过程导向的原则。学生参考此步骤实施，可对其职业能力进行培养。另外，通过对【实施纪要表】的填充，学生可养成严谨、认真的工作态度以及善于总结的工作方式。课堂测评环节一、经验分享当天轮到的小组选派代表分析本组实施经验；二、自评和互评1.小组各成员参照评价标准完成自评；2.完成对其他小组的评价。各组自评、互评学生通过对自己的实施过程和经验的介绍，锻炼自我展示能力。课堂小结环节一、任务小结教师通过思维导图总结本任务所学的知识点与技能点。听讲借助思维导图帮助学生梳理任务学习的主要知识点和技能操作步骤，有助于课后巩固。作业布置根据本次任务所学知识，完成如下拓展任务。（1）结合资料查询，学习常用设备配置工具，如串口调试助手的使用方法，并根据与设备配套的配置工具学会不同类型设备的配置方法。（2）判断实验室中实训套件设备中相关的传感器分别属于哪种类型的传感器。（3）根据任务中介绍的路由器、485型设备、物联网中心网关等设备的配置方法，对实训套件中的传感器进行配置。完成报告输出让学生掌握实施过程监控的全过程课堂反思与诊改课堂教学效果教学反思与改进板书设计广西机电工程学校课程教案授课课题项目3智慧农业大棚监测系统安装与调试任务1农业大棚监测系统通信网络部署与调试授课日期学时数2授课班级授课地点教学内容课程思政内容：农业现代化：智慧农业大棚监测系统是农业现代化的深刻变革，彰显了探索新型农业发展道路的核心价值。它主动融合新兴技术，为传统农业向数字化、智能化、高效化转型注入强劲动力，支撑农业产业结构优化升级与可持续发展，在保障粮食安全、推动乡村振兴中发挥着不可替代的作用，是农业转型升级的强大引擎。本次课教学主要内容：本任务旨在部署调试农业大棚监测系统的BasicRF通信网络，支撑蔬菜种植基地智能化改造。其利用BasicRF技术构建通信网络，实现监测节点无线数据传输与交互，依托软硬件平台保障通信稳定。流程分三阶段：前期准备选适配的80套农业监测设备（含ZigBee模块等支持BasicRF技术的硬件），并备好开发平台；部署实施时，按连线图安装设备，考虑技术特性合理布局，再将控制程序下载至ZigBee模块；调试验证阶段，通过观察模块LED灯状态判断网络是否组建成功，若未成功则排查问题并重新调试。具体教学要求如下：​1.网络中的两个节点通过BasicRF无线通信技术进行连接；2.节点1间隔一段时间向节点2发送信息；3.节点2收到信息后，判断无误后翻转LED灯。学情分析知识基础良好能力水平良好行为特征良好思政基础良好教学目标知识目标掌握BasicRF相关基础知识掌握BasicRF的软硬件开发开台学会TICC2530芯片开发环境的搭建能力目标学会使用BasicRF协议进行点对点的无线通信学会BasicRF工程的建立、配置、调试与下载素质目标培养谦虚、好学、勤于思考、认真做事的良好习惯：严谨的开发流程和正确的编程思路；培养团队协作能力：相互沟通、互相帮助、共同学习、共同达到目标；提升自我展示能力：讲述、说明、表述和回答问题；培养可持续发展能力：利用书籍或网络上的资料帮助解决实际问题。教学重难点教学重点学会TICC2530芯片开发环境的搭建学会使用BasicRF协议进行点对点的无线通信学会BasicRF工程的建立、配置、调试与下载教学难点学会使用BasicRF协议进行点对点的无线通信教学策略教学组织集中授课教学方法讲授法、任务驱动法、讨论法等。教学准备学生课前预习内容教材第三章智慧农业大棚监测系统安装与调试任务一全部内容教学环境准备机房，有电脑，有带插座工位教学资源准备BasicRF软件包广西机电工程学校课程教案教学环节教学内容学生活动设计意图复习环节以问答的方式回顾上节课的内容回答老师提出的问题通过问答的方式，调动学生积极思考帮助学生梳理上节课所学内容。导入环节一、课程导入引导案例：作为农业大国，我国农业正逐步向智慧农业转型，而BasicRF作为关键技术之一，在物联网设备间的通信中扮演着重要角色。引导问题：（1）我国农业目前面临哪些主要挑战？（2）智慧农业的关键技术有哪些？（3）BasicRF在智慧农业中起到了什么作用？自发回答引导问题由案例引出任务，通过引导问题激发学生的学习兴趣和积极性。讲授演示环节二、任务描述与要求1.教师围绕“智慧农业大棚监测系统建立BasicRF通信网络”讲解本次任务需要实现的内容；2.任务要求如下:（1）网络中的两个节点通过BasicRF无线通信技术进行连接。（2）节点1间隔一段时间向节点2发送信息。（3）节点2收到信息后，判断无误后翻转LED灯的状态。三、任务分析与计划1.引导问题；（1）搭建BasicRF通信网络需要哪些硬件设备？（2）在搭建硬件环境时，需要注意哪些细节？（3）在编写和调试程序时，可能会遇到哪些常见问题？（4）如何验证节点间的通信是否成功？2.教师介绍任务1的课程结构；3.学生以小组为单位研讨并制定任务计划。四、知识储备1、BasicRF的软硬件开发平台1）什么是BasicRF讲解BasicRF的相关基础知识。2）什么是IEEE802.15.4讲解IEEE802.15.4标准的相关知识，以及其在物联网领域的应用和重要性3）BasicRF与IEEE802.15.4间的关系比较IEEE802.15.4与BasicRF的异同点，并讲解它们在实际应用中的互补性。引导问题：什么是BasicRF？它在智慧农业大棚监测系统中起到什么作用？IEEE802.15.4标准是什么？它与BasicRF有什么关系？CC2530芯片有哪些主要特性和功能？为什么它适合用于智慧农业大棚监测系统的通信？通过引导问题，引导学生思考如下内容：（1）引导学生思考BasicRF技术如何帮助提高农业大棚的监测效率和准确性。（2）讨论在实施过程中可能遇到的技术难题和解决方案。2、BasicRF的软硬件开发平台1）BasicRF的软件架构讲解BasicRF的软件架构，包括其软件架构、硬件抽象层、BasicRF层和应用层的功能。2）CC2530芯片介绍讲解CC2530芯片的相关信息以及外设资源。3、硬件选型分析介绍本次任务使用的zigbee模块的相关信息，以及该模块的板载配件资源。练一练：请学生尝试绘制BasicRF的软件架构图，并解释各层的功能。任务实施1、设备准备学生根据【设备清单表】进行设备准备。2、讲解建议的实施步骤教师讲解任务的实施步骤。3、搭建硬件环境讲解硬件环境搭建的大体流程以及使用到的硬件平台的操作使用方式。为硬件安装好驱动程序，确保能正确使用。学生根据参考资料进行实践操作。4、配置ZigBee模块功能根据设备清单，配置好感知层设备。使用SmartRFFlashProgrammer烧写工具分别将节点1和节点2的可执行文件（.hex文件）烧写到ZigBee模块中。学生根据实验步骤进行烧写操作。5、功能验证观察节点1和节点2中LED灯的状态，来验证是否实现功能。听讲分组开展任务实施学生通过教师设计的“引导问题”、“练一练”，带着问题学习任务实施所需的知识点，在必要时即时动手实践，可有效地提高其学习的主动性。教材建议的实施步骤遵循工作过程导向的原则。学生参考此步骤实施，可对其职业能力进行培养。另外，通过对【实施纪要表】的填充，学生可养成严谨、认真的工作态度以及善于总结的工作方式。课堂测评环节一、经验分享当天轮到的小组选派代表分析本组实施经验；二、自评和互评1.小组各成员参照评价标准完成自评；2.完成对其他小组的评价。各组自评、互评学生通过对自己的实施过程和经验的介绍，锻炼自我展示能力。课堂小结环节一、任务小结教师通过思维导图总结本任务所学的知识点与技能点。听讲借助思维导图帮助学生梳理任务学习的主要知识点和技能操作步骤，有助于课后巩固。作业布置在本次任务中，我们学习了使用BasicRF建立点对点通信网络。在物联网项目实施过程中，需要对实施过程进行监控，才能确保项目的顺利进行。请根据本次任务内容，制定实施策略，并对使用BasicRF建立点对点通信网络的过程进行监控，实施步骤如下。（1）制定实施策略根据项目规划与需求分析报告，制定具体的实施策略，包括硬件选型、软件开发、网络部署等。（2）组建实施团队组建专业的实施团队，包括硬件工程师、软件工程师、网络工程师等。（3）执行实施计划按照实施计划进行项目的实施，包括硬件的安装与配置、软件的开发与测试、网络的部署与调试等。（4）实施过程监控对项目实施过程进行监控，确保各项任务按时完成，并对出现的问题进行及时处理。通过以上步骤，预期输出以下内容。成功实施物联网项目，包括使用BasicRF建立点对点通信网络的部分，并形成一份实施过程监控报告。完成报告输出让学生掌握实施过程监控的全过程课堂反思与诊改课堂教学效果教学反思与改进板书设计

广西机电工程学校课程教案授课课题项目3智慧农业大棚监测系统安装与调试任务2农业大棚监测系统设备配置与调试——任务概述授课日期学时数2授课班级授课地点教学内容课程思政内容：科技创新：在农业大棚监测系统设备配置与调试中，科技创新意义非凡。它突破传统农业局限，彰显追求卓越的工匠精神与团队协作力量。我们应将个人追求融入国家发展，以科技创新服务社会，为农业现代化和民族复兴贡献力量。本次课教学主要内容：本任务旨在对农业大棚监测系统的设备进行配置与调试，确保系统能精准采集大棚环境数据并实现智能控制。工作流程主要分为三个阶段。首先是前期准备阶段，物联网安装调试员需依据设备清单（包含路由器、485型设备、ZigBee智能盒、ADAM-4150、物联网中心网关、继电器及各类传感器等），核对80套农业监测系统设备的型号、数量及完好性，为配置与调试奠定基