《嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱（機(jī)器人工程專業(yè)）

《嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》字體、字號(hào)請(qǐng)參考范例注意：字體、字號(hào)請(qǐng)參考范例注意：首字母大寫植物拉丁學(xué)名斜體一、課程簡介課程中文名嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)課程英文名EmbeddedSystemsandApplicationsCourseDesign雙語授課￡是R否課程代碼24114100課程學(xué)分1周（學(xué)時(shí)）1周（20學(xué)時(shí)）課程類別□專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)□專業(yè)見習(xí)￡工程實(shí)訓(xùn)□畢業(yè)實(shí)習(xí)R其他課程設(shè)計(jì)課程性質(zhì)R必修□選修□其他課程形態(tài)□線上R線下□線上線下混合式□社會(huì)實(shí)踐□虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式□閉卷R開卷□課程論文R課程作品R匯報(bào)展示R報(bào)告R課堂表現(xiàn)R階段性測試□平時(shí)作業(yè)R其他（可多選）開課學(xué)院機(jī)器人工程學(xué)院開課系(教研室)智能制造系面向?qū)I(yè)機(jī)器人工程開課學(xué)期第5學(xué)期先修課程Python程序設(shè)計(jì)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)后續(xù)課程無選用教材無參考書目1.曾文權(quán)、王輝及王亞濤.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目教程--基于STM32CubeMX+HAL庫[M].清華大學(xué)出版社,2022年。2.顧長怡.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)--基于STM32F4.清華大學(xué)出版社,2021年。課程資源/course/UESTC-1207429802?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_課程簡介本課程是一門工程實(shí)踐必修課，支撐畢業(yè)要求4。主要任務(wù)是使了解學(xué)生嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基本步驟，掌握相關(guān)工具和軟件的使用，提高學(xué)生的工程意識(shí)和工程素質(zhì)，為學(xué)生開發(fā)機(jī)器人打下基礎(chǔ)。能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)機(jī)器人工程及相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。同時(shí)結(jié)合知識(shí)點(diǎn)讓學(xué)生了解課程相關(guān)技術(shù)世界最新進(jìn)展，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和使命感。鼓勵(lì)學(xué)生尋找問題，發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生解決問題，培養(yǎng)學(xué)生工匠精神。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號(hào)具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1使學(xué)生全面掌握嵌入式系統(tǒng)的基本知識(shí)、常用開發(fā)工具的使用、基本操作，掌握嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)部資源及外部接口的使用，編寫嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序，設(shè)計(jì)應(yīng)用電路，掌握基本的開發(fā)、調(diào)試嵌入式系統(tǒng)的技能。課程目標(biāo)2通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生通過本專業(yè)的實(shí)踐知識(shí)和基本操作技能訓(xùn)練，能夠基于科學(xué)原理對(duì)機(jī)器人工程相關(guān)的硬件、軟件系統(tǒng)進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)分析，促進(jìn)理論聯(lián)系實(shí)際，為生產(chǎn)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)復(fù)雜機(jī)器人工程問題制定實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施。表2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求3：設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計(jì)針對(duì)機(jī)器人工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)機(jī)器人硬件部件、軟件系統(tǒng)及智能算法或機(jī)器人系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素?！綧】3.2能夠設(shè)計(jì)滿足特定需求的機(jī)器人硬件部件、軟件系統(tǒng)及智能算法或機(jī)器人系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程。課程目標(biāo)1畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)機(jī)器人工程及相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。【H】4.2能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)復(fù)雜機(jī)器人工程問題制定實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施。課程目標(biāo)2三、教學(xué)內(nèi)容及要求（一）學(xué)習(xí)內(nèi)容從以下三個(gè)任務(wù)中選取兩個(gè)作為課程設(shè)計(jì)題目。（1）外部組合鍵盤對(duì)嵌入式系統(tǒng)輸入，具有編碼顯示功能的數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示功能實(shí)現(xiàn)；（2）PWM占空比自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出，高速脈沖接收功能實(shí)現(xiàn)；（3）通用A/D，D/A功能實(shí)現(xiàn)；（4）自創(chuàng)一套設(shè)計(jì)，要求利用STM32板子控制；（5）輔助實(shí)訓(xùn)教師檢查其他組嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能是否完成。說明：（1）（2）（3）（4）要求給出完整的電路圖，實(shí)驗(yàn)程序和調(diào)試結(jié)果。（二）時(shí)間安排（1）介紹相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行分組與任務(wù)布置——1學(xué)時(shí)；（2）閱讀資料，各小組成員根據(jù)所選題目進(jìn)行設(shè)計(jì)硬件、軟件——8學(xué)時(shí)；（3）各小組成員討論各自方案，確定小組最終方案——2學(xué)時(shí)；（4）教師對(duì)各小組方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出問題，小組進(jìn)行優(yōu)化——3學(xué)時(shí)；（5）實(shí)驗(yàn)調(diào)試與驗(yàn)證——6學(xué)時(shí)。（三）工作流程（1）教師簡要講述實(shí)驗(yàn)?zāi)康募翱刂迫蝿?wù)，給出可能的解決方法，并指定適當(dāng)?shù)恼n后參考資料。（2）學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路接線圖，繪出控制流程圖，熟悉嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板環(huán)境。（3）小組成員都向組內(nèi)其他成員介紹自己的設(shè)計(jì)方案，共同討論確定出最終的設(shè)計(jì)方案，并編寫出相應(yīng)的文檔。（4）教師根據(jù)各小組的設(shè)計(jì)方案，針對(duì)其關(guān)鍵步驟及相關(guān)的重要知識(shí)點(diǎn)出問題，引導(dǎo)全班學(xué)生展開討論，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。（5）各小組根據(jù)設(shè)計(jì)方案編寫程序，在線調(diào)試，觀察輸出，直至達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。教師應(yīng)據(jù)各組設(shè)計(jì)方案現(xiàn)場指導(dǎo)答疑。（四）業(yè)務(wù)指導(dǎo)校內(nèi)老師2名指導(dǎo)嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)。四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表3課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬環(huán)節(jié)考核占比考核方式課程目標(biāo)11.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)的使用250%課堂表現(xiàn)、報(bào)告2.集成開發(fā)環(huán)境的使用23.系統(tǒng)的總體方案14.能正確測量和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果課程目標(biāo)21.系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)電路是否正確合理，滿足相關(guān)的要求。350%課堂表現(xiàn)、報(bào)告2.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是否正確合理33.能調(diào)試電路，找出系統(tǒng)中的軟硬件故障，并排除故障44.能正確測量和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果4評(píng)分依據(jù)：1.總體方案編制規(guī)范性和完整性；2.方案設(shè)計(jì)的可行性、可靠性；3.電路圖和程序的正確性和合理性，電路元件選擇的正確性和合理性，程序編寫的正確性和合理性；4.說明書內(nèi)容的正確性，規(guī)范性和完整性。表4課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比（此處需與上表基本一致）實(shí)操技能一成績比例25%實(shí)操技能二成績比例25%實(shí)訓(xùn)報(bào)告成績比例50%課程目標(biāo)130%70%50%50%課程目標(biāo)270%30%50%50%備注：以上考核方式類型及占比均為示例，需確保每一列占比總和為100%。（二）成績?cè)u(píng)定1.平時(shí)成績?cè)u(píng)定平時(shí)成績?yōu)檎n堂表現(xiàn)，課堂表現(xiàn)包括實(shí)操技能兩個(gè)方面：實(shí)操技能一，實(shí)操技能二。平時(shí)成績（100%）=實(shí)操技能一（70%）+實(shí)操技能二（30%）（1）實(shí)操技能一（70分）：總分60分，根據(jù)表4進(jìn)行評(píng)分。（2）實(shí)操技能二（30分）：總分20分，根據(jù)表4進(jìn)行評(píng)分。2.期末成績?cè)u(píng)定期末成績?cè)u(píng)定的考核范圍是學(xué)生對(duì)可編程控制器知識(shí)綜合理解和運(yùn)用，對(duì)編程軟件的使用，仿真調(diào)試能力的鍛煉?？己朔绞酵ㄟ^給定學(xué)生設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)擬定總體方案，編寫控制程序，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試?？己艘髮W(xué)生獨(dú)立完成，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量完成。因?yàn)榧寄芸己艘呀?jīng)在平時(shí)觀測中記錄，故本實(shí)訓(xùn)期末成績?cè)u(píng)定主要以紙質(zhì)或者電子設(shè)計(jì)說明書（課程設(shè)計(jì)說明書）為依據(jù)，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參考表4完成。期末成績（100%）=課程設(shè)計(jì)說明書（100%）3.總成績?cè)u(píng)定總成績（100%）=平時(shí)成績（50%）+期末成績（50%）（三）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表5評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考核項(xiàng)目評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)方案按時(shí)完成方案，且考慮周全=100按時(shí)完成方案，且考慮較周全=90按時(shí)完成方案，但需要修改=85按時(shí)完成方案，但需要大改=80未按時(shí)完成方案制定=59電路圖電路圖設(shè)計(jì)完整，且沒有短路、斷點(diǎn)=100電路圖設(shè)計(jì)完整，且有1-2個(gè)短路、斷點(diǎn)=90電路圖設(shè)計(jì)完整，且有4-5個(gè)短路、斷點(diǎn)=85電路圖設(shè)計(jì)完整，且有6-8個(gè)短路、斷點(diǎn)=80電路圖未按時(shí)設(shè)計(jì)完=59故障診斷與排除沒有故障=100有故障，能排除=95有故障，排除困難=85有故障，沒有完全排除=80有故障，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有排除程序完整性程序功能完整，編譯正確，現(xiàn)象合理=100程序功能完整，編譯出錯(cuò)，能熟練調(diào)試解決=95程序功能不完整，編譯出錯(cuò)，較熟練調(diào)試解決=85程序功能不完整，編譯出錯(cuò)，調(diào)試解決不熟練=85沒寫對(duì)應(yīng)的程序=59設(shè)計(jì)說明書完整性設(shè)計(jì)說明書按要求書寫且完整，語句通順，條理清晰=100設(shè)計(jì)說明書按要求書寫且完整，語句較通順，條理較清晰=95設(shè)計(jì)說明書按要求書寫且完整，語句較通順，條理不太清晰=85設(shè)計(jì)說明書按要求書寫且完整，語句不通順，條理不清晰=75未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)寫完說明書=59五、其他說明本課程大綱依據(jù)