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沈阳工业大学人工智能学院

明志求实    守正创新

工业智能专业2021版教学大纲

2023-03-13

沈阳工业大学

2021级本科课程大纲

工业智能专业

二〇二一年八月

目录

《思想道德与法治》课程教学大纲

《中国近现代史纲要》课程教学大纲

《C语言程序设计》课程教学大纲

《高等数学》课程教学大纲

《大学体育》课程教学大纲

《大学外语A（一）》课程教学大纲

《大学外语A（二）》课程教学大纲

《大学外语A（三）》课程教学大纲

《大学外语A（四）》课程教学大纲

《线性代数》课程教学大纲

《马克思主义基本原理》课程教学大纲

《大学物理》课程教学大纲

《物理实验》课程教学大纲

《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》课程教学大纲

《概率论与数理统计》(一)课程教学大纲

《矩阵分析》课程教学大纲

《创新创业基础》课程教学大纲

《军事理论》课程教学大纲

《形势与政策》课程教学大纲

《劳动教育》课程教学大纲

《心理健康与安全教育》课程教学大纲

《职业规划与就业指导》课程教学大纲

《计算基础》课程教学大纲

《电路分析基础》课程教学大纲

《电工测量》课程教学大纲

《工业智能技术导论》课程教学大纲

《模拟电子技术》课程教学大纲

《模拟电子技术实验》课程教学大纲

《Python 编程与实践》课程教学大纲

《数字电子技术》课程教学大纲

《数字电子技术实验》课程教学大纲

《自动控制原理》课程教学大纲

《运筹学》课程教学大纲

《单片机原理及应用》课程教学大纲

《人工智能基础》课程教学大纲

《控制工程基础》课程教学大纲

《嵌入式系统及应用》课程教学大纲

《科技外语》课程教学大纲

《工业物联网（双语）》课程教学大纲

《智能优化方法》课程教学大纲

《文献检索与科技写作》课程教学大纲

《PLC技术及应用》课程教学大纲

《神经网络与深度学习》课程教学大纲

《数据挖掘》课程教学大纲

《智能控制技术》课程教学大纲

《工业数据建模》课程教学大纲

《智能传感技术》课程教学大纲

《模式识别》课程教学大纲

《图像处理》课程教学大纲

《FPGA结构与原理》课程教学大纲

《现代检测技术》课程教学大纲

《伺服控制》课程教学大纲

《C语言课程设计》教学大纲

《机械制造工程训练B》课程大纲

《电工工艺实习》教学大纲

《电子工艺实习》课程教学大纲

《Python语言课程设计》课程设计教学大纲

《单片机课程设计》教学大纲

《生产实习》课程设计教学大纲

《嵌入式系统工程实践》课程设计教学大纲

《工业物联网综合实践》课程设计教学大纲

《智能数据处理综合实践》课程设计教学大纲

《电气控制技术综合训练》教学大纲

《人工智能技术综合实践》课程设计教学大纲

《计算智能综合实践》课程设计教学大纲

《工业智能建模综合实践》课程设计教学大纲

《智能控制综合实践》课程设计教学大纲

《智能感知系统综合实践》教学大纲

《模式识别综合实践》课程设计教学大纲

《工业智能》专业毕业设计（论文）大纲


《思想道德与法治》课程教学大纲

课程编号：27016

课程名称：思想道德与法治                              

英文名称：Ideological Morality and Rule of Law                          

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时学分：48/3（讲课学时：40  实践学时：8）                        

开课学期：1

适用专业：全校各专业本科生

授课语言：中文

课程网站：雨课堂

一、课程性质与任务

“思想道德与法治”是一门融思想性、政治性、科学性、理论性、综合性、实践性于一体的思想政治理论课。本课程以马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观、习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，以思想教育、道德教育、法治教育为主要内容，将社会主义核心价值观贯穿教学的全过程，通过理论学习和实践体验，帮助大学生提升思想道德素质和法治素养，成长为自觉担当民族复兴大任的时代新人。

本课程针对当代大学生成长过程中面临的思想道德与法治问题，开展马克思主义的人生观、价值观、道德观和法治观教育，在理论学习和实践体验中，帮助大学生领悟人生真谛、把握人生方向，追求远大理想、坚定崇高信念，继承优良传统、弘扬中国精神，培育和践行社会主义核心价值观；帮助大学生遵守道德规范、锤炼道德品质，把正确的道德认知、自觉的道德养成和积极的道德实践紧密结合起来，引领良好的社会风尚；帮助大学生学习法治思想、养成法治思维，自觉尊法学法守法用法，从而具备优秀的思想道德素质和法治素养，成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。

二、 课程与其他课程的联系

“思想道德与法治”与“马克思主义基本原理”、“毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论”、“中国近现代史纲要”共同构成高校思想政治理论课体系。本课程是基础，所以该课程在大学一年级开设，以作为其他三门课程的前提。

三、课程教学目标

1.通过学习马克思主义的人生观理论，确立服务人民、奉献社会的高尚人生追求，学会以认真务实乐观进取的人生态度处理人生矛盾，正确评判人生价值，为在实践中创造有意义的人生提供思想准备。（支撑毕业要求指标点12.2）

2.通过学习理想信念的内涵及重要性，坚定信仰信念信心，坚持个人理想和社会理想的有机结合，在实现中国梦的伟大实践中放飞青春梦想。（支撑毕业要求指标点7.1）

3.通过学习中国精神的丰富内涵，深刻理解爱国主义始终是把中华民族坚强团结在一起的精神纽带，改革创新是推进改革开放和社会主义现代化的精神力量，引导大学生做忠诚的爱国者和时代的奋进者。（支撑毕业要求指标点9.2）

4.通过学习道德的基本理论，树立马克思主义道德观，弘扬社会主义道德，吸收借鉴人类优秀道德成果，在崇德向善的实践中不断锤炼道德品格，提升道德境界。积极践行社会主义核心价值观。（支撑毕业要求指标点8.1）

5.通过学习马克思主义法治理论，深刻理解社会主义法律的本质特征和运行机制，整体把握中国特色社会主义法治道路、法治体系的精髓，尊重和维护宪法法律权威，不断提升法治素养，努力做尊法学法守法用法的模范。（支撑毕业要求指标点6.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

1

一、担当复兴大任  成就时代新人

1.让学生适应大学生活，把握中国特色社会主义新时代

2.明确时代新人以民族复兴为己任

3.不断提升思想道德素质和法治素养

4

讲授

1、4、5

2

二、领悟人生真谛  把握人生方向

1.了解人生观

2.树立正确的人生观

3.创造有意义的人生

4

讲授

1

3

三、追求远大理想  坚定崇高信念

1.了解理想信念的内涵及重要性

2.坚定信仰信念信心

3.在实现中国梦的实践中放飞青春梦想

4

讲授

资料展示

2

4

四、继承优良传统  弘扬中国精神

1.中国精神是兴国强国之魂

2.做新时代的忠诚爱国者

3.让改革创新成为青春远航的动力

6

讲授

讨论

3

5

五、明确价值要求  践行价值准则

1.确立共同的价值追求

2.掌握社会主义核心价值观的显著特征

3.积极践行社会主义核心价值观

4

讲授

1、4

6

六、遵守道德规范  锤炼道德品格

1.掌握社会主义道德的核心与原则

2.吸收借鉴优秀道德成果

3.投身崇德向善的道德实践

6

讲授

4

7

七、学习法治思想  提升法治素养

1.了解社会主义法律的特征和运行

2.坚持全面依法治国

3.维护宪法权威

4.自觉尊法学法守法用法

8

讲授

案例展示

5

8

八、“道德微电影”展示

2

展示

1、2、4

9

九、课程总结

2

五、其他教学环节

1.实践学时：8学时  “道德微电影”录制与展示

“道德微电影”是大学生对社会道德现象细微观察和深刻思考的基础上，进行戏剧化并录制、剪辑、合成，使之实现高度升华的影像作品。“视频”不是对短剧进行简单的录制与播放，而是经过剪辑、配乐、配景、限时等加工制作的作品，也可称为“道德微电影”。

2.具体操作：

（1）组织部署

每个自然班分三组，每组约10人左右，拟定导演、编剧、道具、录像、编辑、演员等。提供参考选题，讨论并撰写剧本，精心设计和安排。每个“视频”时间不超过10分钟。在最短的时间内反映出最核心的思想内涵。

（2）指导录制

第一步，指导学生用自己手中的手机或其他录像设备，根据剧本对不同空间的分镜头表演、或完整短剧进行录制。

第二步，要求全组成员反复观看拷贝录像资料，并研究如何剪辑、采用，并形成书面意见。

第三步，指导学生对录制的内容进行剪辑编排，配加生动丰富的背景音乐、配图、画面，通过剪辑修正语言、裁剪冗余，以适应质量要求和课程时间要求。

（3）展示播放

作品在老师审查完后在课堂播放，并进行评判。期末将作品电子版集中交给任课教师。

六、教学方法

本课程教学内容完全依据国家教育部制定的教学大纲基本要求进行教学。

本课程的教学方式以课堂理论讲授为主，同时配合以雨课堂等智慧教学互动工具的课堂讨论、道德微电影、多媒体教学、观看影音资料、校外参观考察、节目表演等形式多样、生动活泼的多种实践教学环节，采用讲授式教学法、案例式教学法、讨论式教学法、微电影教学法、互动式教学法等。

如微电影教学法：根据课程内容，教师组织学生自编自导自演自制微电影，引导学生运用微电影的方式表达对“思想道德与法治”课教育教学的需求，教师根据课程需要，再将相应题材的微电影应用到课堂教学中，形成闭环。

如互动式教学法：通过雨课堂等智慧教学互动工具的弹幕、投票、答题等功能开展教学互动，深入讨论课程相关问题，如“假如我只有三天生命……”“我最渴望实现的目标”等。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学学习平台记录等；

3.根据学生课堂表现评分。

1、2、3、4、5

40%

30分

平时作业

1.考核学生对思想道德与法治基本知识点的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.布置理论联系实际试题；

3.根据作业完成质量的逻辑性、内容完整性等评分。

2、3、4、5

30分

实践作业

1.考察学生对社会道德现象观察能力、思考能力和动手能力等。

2.学生结合教学内容选题，撰写剧本，拍摄道德微电影，8学时；

3.根据道德微电影内容、编排、表演、表现形式等方面评分。

1、2、3、4

40分

期末考试

1.考核学生对思想道德与法治的基本知识、基本理论观点的理解；

2.闭卷机考形式，题型为选择题；

3.学生从题库中抽取100道选择题，每题1分，单选题60道，多选题40道，采取网络阅卷方式评分。

1、2、3、4、5

60%（单选题60分，多选题40分）

八、教材、参考书及其他资源

1.教材：

[1] 思想道德与法治.本书编写组.高等教育出版社，2021．

2.参考书目：

[1] 习近平谈治国理政．习近平．外文出版社，2020．

[2] 决胜全面建成小康社会 夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利——在中国共产党第十九次全国代表大会的报告．习近平．人民出版社，2017．

3.其他参考资料：

学堂在线等网络共享参考资源

课程教学大纲修订小组成员：高健、石宗鑫、曹延汹、陈虹、徐晶、卢海章

修订时间：2021年8月

审核人：逄红梅


《中国近现代史纲要》课程教学大纲

课程编号：27006

课程名称：中国近现代史纲要

英文名称：The Compendium of Chinese Modern History

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：48/3 （讲课学时：40  实践学时：8  ）

开课学期：1

适用专业：全校各本科专业

授课语言： 中文                                  

课程网站：超星平台

一、课程性质与任务

本课程高举中国特色社会主义伟大旗帜，以马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观、习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，是全国高等学校本科生必修的思想政治理论课。本课程全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，帮助学生认识近现代中国社会发展和革命、建设、改革的历史进程及其内在规律，深刻领会历史和人民是怎样选择了马克思主义、选择了中国共产党、选择了社会主义道路、选择了改革开放，深刻领会中国共产党为什么能、马克思主义为什么行、中国特色社会主义为什么好，更加坚定地在中国共产党坚强领导下为实现中华民族伟大复兴而不懈奋斗。全面推动习近平新时代中国特色社会主义思想进教材、进课堂、进学生头脑，增强“四个意识”，坚定“四个自信”，做到“两个维护”，培养德智体美劳全面发展的中国特色社会主义合格建设者和可靠接班人，培养担当民族复兴大任的时代新人。

二、课程与其他课程的联系

本课程为高校思想政治理论课程之一，它与《思想道德与法治》、《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》、《马克思主义基本原理》、《形势与政策》及《中国共产党历史》组成统一整体。

三、课程教学目标

1.通过对中国近现代史发展脉络的梳理，使学生更深入地理解中国近现代历史的主流、本质，提高运用科学的历史观和方法论分析和评价历史问题、辨别历史是非和社会发展方向的能力。（支撑毕业要求指标点7.1、8.1）

2.通过对中国近现代历史上重大事件和重要人物的介绍，使学生更加深入地认识国史﹑国情，提高学生的爱国热情和民族自豪感、自信心，进一步增强实现中华民族伟大复兴的责任感和使命感。（支撑毕业要求指标点6.1）

3.通过学习近代以来中国先进分子和人民群众为救亡图存而进行艰苦奋斗的历程及其经验教训，使学生深刻领会历史和人民怎样选择了马克思主义、选择了中国共产党、选择了社会主义道路、选择了改革开放。（支撑毕业要求指标点12.1）

4.通过紧密结合中国革命、建设、改革的实际，使学生深刻领悟到中国特色社会主义是改革开放以来中国共产党的全部理论和实践的主题，深刻认识毛泽东思想和中国特色社会主义思想理论体系的形成及其意义，引导学生增强“四个意识”，坚定“四个自信”，做到“两个维护”。（支撑毕业要求指标点3.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配（理论教学40学时）

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应课程教学目标

1

一、进入近代后中华民族的磨难与抗争

1.鸦片战争前后的中国与世界

2.西方列强对中国的侵略

3.反抗外国武装侵略的斗争

4.反侵略战争的失败与民族意识的觉醒

1.理解1840年至1919年外国资本-帝国主义侵略中国的历史及其对中国社会的影响。

2.掌握近代中国人民反侵略战争的历程，总结其失败原因和经验教训。

3.理解近代中国人民民族觉醒的伟大历史意义。

4

讲授

1、2

2

二、不同社会力量对国家出路的早期探索

1.太平天国运动的起落

2.洋务运动的兴衰

3.维新运动的兴起和夭折

1.理解太平天国运动爆发的原因与农民斗争的意义和局限性。

2.理解洋务派与资产阶级维新派对国家出路的探索与实践，并正确理解洋务运动与戊戌变法失败的原因与教训。

3.理解中国近代知识分子的爱国情操与救国主张在中国近代化过程中的历史地位与作用。

4.进一步理解到农民阶级、地主阶级和资产阶级都不可能使中国真正实现民族独立和国家富强，理解无产阶级领导中国革命走向胜利的必然性。

4

讲授

1、3

3

三、辛亥革命与君主专制制度的终结

1.举起近代民族民主革命的旗帜

2.辛亥革命与中华民国的建立

3.北洋军阀统治与旧民主主义革命的失败

1.正确理解以孙中山为首的资产阶级革命派掀起的历次反清革命斗争的过程和他们的救国方略，理解三民主义学说的主要内容和意义，理解资产阶级革命派与资产阶级维新派关于革命与改良的论争，了解武昌首义的经过与中华民国政权的建立，能够正确评价孙中山的历史功绩，使学生能较为全面地分析辛亥革命爆发的历史条件和失败的原因及经验教训。

2.深刻体会辛亥革命是中国近代史上一次伟大的反帝反封建的资产阶级民主革命，理解资产阶级民主革命方案以及失败的原因，并在此基础上进一步总结历史经验，认识和理解国情，增强爱国主义意识和历史使命感。

4

讲授

1、2、3

4

四、中国共产党成立和中国革命新局面

1.新文化运动和五四运动

2.马克思主义广泛传播与中国共产党诞生

3.中国革命的新局面

1.理解新文化运动和五四运动的内容、意义，理解马克思主义在中国传播的社会历史条件以及与中国工人运动的结合，理解中国共产党创立的过程及其怎样掀开中国革命的新一页。

2.理解马克思主义在中国传播的背景，认识五四运动是中国新民主主义革命的伟大开端，继承和发扬五四运动的光荣传统。

3.理解中国共产党的建立对中国革命的伟大意义。

4.理解国共合作对推动中国革命的重大作用，并从国民革命的胜利和失败中认识革命统一战线中坚持无产阶级领导权的重要性。

4

讲授

1、2

5

五、中国革命的新道路

1.中国共产党对革命新道路的探索

2.中国革命在曲折中前进

1.理解“工农武装割据”思想的形成以及中国革命新道路的开辟。

2.理解中国共产党艰苦卓绝的斗争精神。

4

讲授

2

6

六、中华民族的抗日战争

1.日本发动企图灭亡中国的侵略战争

2.中国人民奋起抗击日本侵略者

3.抗日战争的正面战场

4.抗日战争的中流砥柱

5.抗日战争的胜利及其意义

1.掌握伟大的抗日战争的全过程，及相关重大历史事件。

2.理解中国人民在抗日战争期间作出的巨大牺牲与奋斗。

3.理解抗日战争胜利的原因与深远历史意义。

4

讲授

2、3

7

七、为建立新中国而奋斗

1.从争取和平民主到击退国民党的军事进攻

2.全国解放战争的发展和第二条战线的形成

3.中国共产党与民主党派的团结合作

4.建立人民民主专政的新中国

1.理解中国共产党领导的解放战争的过程及其伟大胜利的历史意义。

2.掌握国民党反动派在军事上、政治上、经济上走向失败的经过和原因。

3.理解中华人民共和国成立的伟大历史意义。

4

讲授

1、3

8

八、中华人民共和国的成立与中国社会主义建设道路的探索

1.中华人民共和国的成立与新生人民政权的巩固

2.党在过渡时期的总路线及其实施

3.社会主义基本制度的确立

4.社会主义建设的良好开端

5.社会主义道路的艰辛探索和曲折发展

1.理解新中国成立后，中国共产党领导全国人民为完成民主革命的遗留任务，并进而把中国社会由新民主主义带到社会主义所经历的严峻考验和作出的艰苦努力，懂得社会主义制度的建立是中国近代以来历史发展的必然，是中国历史上深刻的社会变革。

2.理解新民主主义社会的性质、特征，认识中国社会由新民主主义向社会主义转变是历史发展的必然。

3.理解我国对生产资料私有制的社会主义改造的历程和经验，理解基本完成社会主义改造和确立社会主义制度的历史性意义。

4.理解以毛泽东为代表的中国共产党人探索中国社会主义建设道路的曲折历程，认识探索适合中国国情的社会主义建设道路的重大意义及经验教训。

5.理解以毛泽东为代表的中国共产党人在探索中国社会主义建设道路中所取得的初步成果。

4

讲授

1、3

9

九、改革开放与中国特色社会主义的开创和发展

1.历史性的伟大转折和改革开放的起步

2.改革开放和社会主义现代化建设新局面

3.把中国特色社会主义全面推向21世纪

4.在新的形势下坚持和发展中国特色社会主义

1.理解思想上政治上拨乱反正和经济上调整整顿的必要性。

2.理解中共十一届三中全会的历史功绩，是建国以来中共历史上具有深远意义的伟大转折。

3.掌握中共提出的党在社会主义初级阶段的基本路线及其意义。

4

讲授

2、3

10

十、中国特色社会主义进入新时代

1.开拓中国特色社会主义更为广阔的发展前景

2.夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利

3.全面建成小康社会和开启全面建设社会主义现代化国家新征程

1.理解中国特色社会主义是改革开放以来中国共产党的全部理论和实践的主题，引导学生增强“四个意识”，坚定“四个自信”，做到“两个维护”。

2.理解马克思主义中国化的历史进程，深刻认识毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观、习近平新时代中国特色社会主义思想的形成及其重大和深远的意义。

4

讲授

3、4

五、其他教学环节

1.实践教学目的：结合特定的教学内容，借助影视资料，为学生展现宏大的历史场景，激发学生的情感，深化学生对教学内容的理解，激发学生学习兴趣。帮助学生运用历史唯物主义立场观点去分析实际问题，使学生更好地、更深刻地做到“两个了解”，进而理解“四个选择”的必要性，提高学生发现问题、认识问题、思考问题和解决问题的能力，使其能更好地掌握和运用课堂理论知识去指导社会实践，在实践中学会学习、学会做事、学会做人。

2.实践教学内容及步骤：

（1）向学生阐明实践教学的目的意义和要求。

（2）组织教研组教师集体备课，根据教材内容，结合当前社会发展实际，遴选具有典型性的影音资料，由各任课教师结合授课对象的专业特点进行选择性使用。可供任课教师推荐的教学视频：

纪录片类——《大国崛起》、《中国史话》、《百年中国》、《世纪中国》、《辛亥革命》、《孙中山》、《毛泽东》、《邓小平》、《共和国的脚步》、《中国1978》、《纪念抗日战争胜利60周年特辑》、《国共两党三次握手》、《中国共产党辉煌历程》、《复兴之路》、《永远在路上》、《辉煌中国》、《英雄儿女》、《扫黑除恶为了国泰民安》等。

影视片类——《鸦片战争》、《火烧圆明园》、《甲午风云》、《北洋水师》、、《我的1919》、《开天辟地》、《建党伟业》、《湘江北去》《恰同学少年》、《南昌起义》、《秋收起义》、《长征》、《闪闪的红星》、《小兵张嘎》、《地道战》、《地雷战》、《沂蒙》、《铁道游击队》、《太行山上》、《南京！南京！》、《东京审判》、《重庆谈判》、《建党伟业》、《红岩》、《江姐》、《永不消逝的电波》、《潜伏》、《济南战役》、《大决战》、《辽沈战役》、《淮海战役》、《平津战役》、《开国大典》、《建国大业》、《英雄儿女》、《上甘岭》、《雷锋》、《离开雷锋的日子》、《唐山大地震》、《任长霞》、《我和我的祖国》、《我和我的家乡》、《夺冠》、《战狼》、《流浪地球》、《觉醒年代》等。

（3）结合所选影音资料进行充分的背景介绍，使学生了解相关题材选择的出发点、背景、目的与意义，引导学生带着疑问与思考观看影音素材；在学生完成影音资料的观看后，组织学生围绕资料内容展开交流，对学生提出的疑问进行解答，引发学生更深层次的思考。

（4）总结评阅阶段：讲解观后感写作规范及格式，组织学生进行观后感的撰写，组织学生畅谈观看体会，并对学生的撰写成果进行评阅，给定成绩。（写作模板后附）

六、教学方法

1.讲授式教学。史论结合的讲授式教学，有助于教师运用鲜活生动的史实，引导学生把握历史规律，明确前进方向，坚定走中国特色社会主义道路的信心，坚定中国共产党领导和马克思主义指导的信念，具体实施过程和效果为：其一，联系国际国内政治生活中的热点问题，讲授历史上的一些重大事件。比如，讲抗日战争时，联系台海局势、祖国统一问题，通过总结全民族抗战的历史经验，说明中华民族大团结的必要性与可能性。其二，联系学生易产生困惑的历史问题，进行重点讲解，帮助学生树立正确的历史观。

2.案例式教学。实践证明，案例式教学能理论联系实际，把教师的教和学生的学有效结合起来，是一种行之有效的教学方法。《中国近现代史纲要》课程涉及的事件多、保存的史料多，这为案例式教学提供了很好的素材。我们在案例选择时特别注意突出这门课的政治性，而不单纯从历史知识的角度；突出这门课的思想性，不仅反映史实和规律，更体现立场、观点和方法；突出这门课的现实性，把历史和现实相结合。课堂上，教师对案例的教学发挥组织和引导作用，这包括从案例分析前的设置到课堂分析的引导。案例式教学使得历史情景更有现实感，使学生有身临其境之感，大大增强了教学效果，提高了思想政治教育的效果。

3.研讨式教学。结合教材内容和学生的学习实际，设计1到2次讨论课，使学生对近现代史的重要转折关头中国可能的走向、过去历史课堂教学中没有解决的模糊认识进行思辨性讨论，通过同龄人之间的探讨和辩论弄清中国近现代社会进步的走向、脉络及评价重要人物功过是非的标准，提高独立思考的能力和表达能力及接纳、汲取他人思想观念的能力。

4.实践式教学。通过观看红色题材影视作品并撰写观后感，学生可以结合所学中国近现代史知识，掌握历史研究的方法，树立唯物主义的历史观，能够正确看待中国革命、建设和改革开放的历史进程。理论联系实际地分析历史和现实问题，深刻体会中国革命、建设尤其是改革开放的艰难历程和巨大成就，自觉地接受革命传统教育和爱国主义教育，树立问题意识和创新意识，综合提高独立思考、分析问题和解决问题的能力，增强对中国特色社会主义实践过程的认识，加深对中国特色社会主义理论体系科学性的理解。

5.线上线下混合式教学，依托超星平台将录课视频、微视频资源、教案、讲义、案例、教育基地讲解视频、红色经典电影推介视频等上传，供学生随时学习。利用网络平台推送热点问题相关报道，鼓励学生结合历史知识热烈讨论，并尝试探索解决方案。在平台上设计任务点、作业、讨论、提问、答题等环节实现师生互动。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台学习记录等；

3.根据学生课堂表现评分。

1、2、3、4

40%

30分

随堂测验1

1.考核学生对中国近现代史的基础知识、基本线索及发展规律的理解；

2.随堂布置开放性试题一道；

3.根据测验完成质量的逻辑性、内容完整性等评分。

1、2

10分

随堂测验2

1.考核学生对中国共产党人实现马克思主义基本原理与中国具体实际相结合及其理论成果的理解；

2.随堂布置开放性试题一道；

3.根据测验完成质量的逻辑性、内容完整性等评分。

3

20分

实践报告

1.考核学生对历史和人民怎样选择了马克思主义、选择了中国共产党、选择了社会主义道路、选择了改革开放，坚定走中国特色社会主义道路的理解。

2.结合特定的教学内容，借助影视资料，撰写红色题材影视作品观后感；

3.根据格式、立意、内容等方面评分。

3、4

40分

期末考试

1.考核学生对中国近现代史的基本历史知识、基本理论观点的理解；

2.机考形式，题型为选择题；

1、2、3、4

60%（单项选择题60分、多项选择题40分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1]中国近现代史纲要.本书编写组.高等教育出版社，2021.

2．参考书目：

[1]中国近代史.王文泉，刘天路.高等教育出版社，2001.

[2]中国现代史.魏宏远.高等教育出版社，2002.

课程教学大纲修订小组成员：贾德辉、杨乃坤、王建辉、由琨、王玲、何宇、杜宝玲

修订时间：2021年8月

审核人：逄红梅

《C语言程序设计》课程教学大纲

课程编号：13024

课程名称：C语言程序设计

英文名称：C Programming Language

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：56/3.5 （讲课学时：36  上机学时：20）

开课学期：1

适用专业：智能科学与技术；信息与计算科学；工业智能

授课语言：中文                                    

课程网站：https://mooc1.chaoxing.com/mycourse/teachercourse?moocId=219317121&

clazzid=43552397

         https://course.educg.net/admin/index.jsp

一、课程性质与任务

《C语言程序设计》是智能科学与技术、信息与计算科学和工业智能专业的一门重要学科基础课，旨在为后续多门课程的学习提供问题描述方法和计算工具，建立基本的采用计算机处理问题的能力。通过运用C语言的基本概念、基本理论和语法知识，将问题解决方案转换为计算机程序框架；通过运用基本流程控制、嵌入、递归等技术，熟悉过程化、结构化程序设计方法；通过基本算法的学习与实践，培养计算思维能力以及分析问题、设计和解决问题能力；通过对局部复杂技术问题的细化，结合数学、数据处理、程序设计技术和软、硬件条件及其他非技术因素，设计有效的计算机程序。通过课程学习，使学生能够应用C语言的基本语法知识和结构化、模块化程序设计方法，完成对小型问题解决方案的分析和设计，利用C语言程序得到正确的结果，并能够能依托C语言知识和前修课知识，正确解释程序在计算机系统上的工作过程，分析和解释实验中的结果、现象和问题，并通过信息综合获得有效结论。

二、课程与其他课程的联系

本课程的先修课程是《计算基础》，后续课包括《数据结构与算法》、《面向对象程序设计(C++)》、《嵌入式系统及应用》等。《计算基础》课程为本课程提供了计算机的抽象模型，描述了计算机程序在计算机中编辑、编译和运行的基本过程。本课程能够为《数据结构与算法》、《面向对象程序设计(C++)》和《嵌入式系统及应用》等课程提供基本计算机语言表达手段和面向过程的编程思想。

三、课程教学目标

1．能解释利用计算机和C语言程序设计方法解决问题的过程和原理。能运用基本语法，选择结构和循环结构基本手段、函数的模块化作用、指针及数组的数据存储与访问能力，将解决方案转化为程序，得到问题的结果。（支撑毕业要求指标点2.3、5.1）

2．能通过数学、物理等知识的综合运用和对工程问题的分析，运用结构化程序设计基本理论和基本方法，获得工程问题的解决方案，具有较强的运用工程知识分析和解决复杂问题的能力。（支撑毕业要求指标点4.2）

3．能够针对具体问题设计程序，通过选择并运用一种开发工具和环境，编辑、调试和运行C语言程序获得正确结果，并深刻理解程序设计技术在解决复杂工程问题中的作用。（支撑毕业要求指标点3.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、C语言概述

1.程序设计基础

2.C语言及其特点

3.简单的C语言程序

4.C语言的集成化开发环境

1.能基本说明C语言的发展状况和主要特点；

2.能说明C语言程序的基本结构；

3.能编写简单信息输出和算术运算程序。

2

讲授

1，2

科技报国、奋力拼搏

2

二、数据与操作

1.数据类型

2.常量与变量

3.算术运算与赋值运算

4.关系运算和逻辑运算

5.位运算

6.sizeof运算符与逗号运算符

7.数据类型转换

1.能对数据类型做正确划分，根据要求选择和正确使用各种类型的常量；能正确定义各种变量并进行初始化。

2.能准确说明各种运算的功能和特性，并运用它们完成正确计算；能综合运用关系和逻辑运算形成条件判断。

3.能按要求格式正确使用输入输出语句；能编写简单计算程序。

4

讲授

1，2

3

上机1：C语言集成开发环境、基本输入输出和基本算术、逻辑运算程序

1. 能熟练使用C语言的集成开发环境建立程序，并能纠正常见的语法错误；

2.能编写基本的输入输出程序；

3.能选择并使用一种C语言编译器编写简单程序并使之运行。

2

上机

3

4

三、流程控制

1.C语言语句概述

2.数据输出与输入

3.分支结构

4.循环结构

5.流程转移语句

6.循环结构的应用

1.能将问题正确化为分支结构解决方案，并转化为if、switch等语句，正确控制流程；编写常见的分支程序。

2.能将问题正确转化为循环结构解决方案，并能转化为for、while和do-while及流程转移语句；能分析工程上常见的数学问题，并设计求解程序。

4

讲授

1、2

5

上机2：程序调试技术、流程控制程序组织与问题求解

1.能通过单步执行、设置断点等调试手段发现并修正程序错误。

2.会观察变量的赋值情况。

3.能对较复杂的数学、物理等现象构成的工程问题设计局部算法，综合运用选择结构和循环结构设计程序得到结果。

4

上机

3

6

四、数组

1.一维数组的定义和引用

2.一维数组的应用

3.二维数组

1.能运用一维数组组织和操纵数据；能说明数组在内存中的存储特点。

2.能将数组应用于算法设计，解决较复杂的应用问题；能运用二维数组组织和操纵数据；能使用二维数组进行矩阵操作。

4

讲授

1，2

勤学肯学，惜时如金

7

上机3：一维和二维数组的应用、并将数组应用到问题求解

1.能运用一维数组和二维数组组织和操纵数据。

2.通过程序理解数组在内存中的存储特点。

3.能将数组应用于算法设计，解决较复杂的应用问题。

2

上机

3

8

五、函数

1.函数的定义与声明

2.函数调用

3.形参与实参

4.变量的存储属性

5.递归调用

6.编译预处理命令

1.能说明函数的定义方式和函数参数的传递方式。

2.能采用函数编写程序，能使用函数方式对较大问题，设计逐步求精的解决方案。

3.能利用函数组合（调用）编写多函数程序；能说明变量的不同存储属性。

4.能用递归函数解决实际问题；

5.能说出各种预处理命令的作用，能够在程序设计中使用预处理命令。

4

讲授

2、3

9

上机4：函数定义及其调用程序

1.通过实例练习掌握函数的定义、说明和调用的使用方法。

2.能使用数组实现参数传递。

2

上机

3

10

六、指针

1.指针的概念与运算

2.指针变量的赋值与引用

3.指针的运算

4.指针作函数参数

5.利用指针访问一维数组

6.在函数间传递一维数组

1.能正确说明指针的基本概念、定义；能进行指针的赋值和引用，并说明其含义。

2.能进行基本指针运算；能使用指针做函数参数。

3.能利用指针访问一维数组；能辨别指针和数组使用中的典型错误

4.能在函数间传递数组；

5.能综合运用数组、函数和指针解决较复杂数学问题。

4

讲授

2、3

11

上机5：指针应用程序

1.能运用指针组织和操纵数据。

2. 通过程序理解指针在内存中的存储特点。

3.能将指针应用于算法设计，解决较复杂的应用问题。

2

上机

3

12

七、字符串

1.字符数组作字符串变量

2.指向字符串常量的指针变量

3.字符串操作

4.指针数组

5.指向指针的指针

1.能运用字符数组、指针访问字符串并辨别其差异。

2.能正确完成字符串的修改、变换和运算等一般性处理。

3.能清晰阐述字符串的操作特性；能用指针数组处理字符串集合。

4

讲授

2、3

抓住机遇，斗志昂扬

13

上机6：指针、数组与函数综合应用

1.能综合应用指针、数组、与函数处理字符串等不同类型数据的访问、变换和运算问题。

2.通过小组研讨分析和总结处理此类问题的一般性规律。

4

上机

3

14

八、二维数组

1.二维数组与指针的关系

2.返回指针的函数

3.指向函数的指针

4.识别变量定义的方法

1.能运用二维数组存储和访问工程问题中的多维数据。

2.能解释二维数组和指针的关系。

3.能在函数间传递指向函数的指针。

2

讲授

1，2

15

上机7：多维数组应用程序

1.能使用指针、多维数组和函数解决高维数据的存储和访问问题。

2.能设计程序完成指定任务。

2

上机

3

16

九、结构体、共同体和枚举

1.结构体类型

2.结构体变量的引用

3.结构体数组和指针

4.共同体

5.枚举

1.能对工程问题中的事物（对象）正确设计结构体类型进行抽象。

2.能用结构体实现复杂数据的访问等操作。

3.能对工程问题中的事物（对象）正确设计共用体和枚举类型进行抽象。

4.能用共用体和枚举实现构造类型数据的访问等操作。

4

讲授

1，2

17

十、文件

1.文件概述

2.文件的打开与关闭

3.文件的读写操作

4.文件的随机读写

5.相关函数

1.能正确解释文件系统的作用。

2.能正确使用文件打开、关闭、读写函数编写程序实现对文件的读写功能。

4

讲授

2

18

上机8：文件操作与问题求解

1.能理解文件系统的作用。2.通过编写程序实现对文件的读写功能。

3.结合指定任务，设计程序对文件系统的访问以完成任务。

2

上机

3

课程思政元素案例解析：

1.科技报国、奋力拼搏

通过描述中国IT行业的现状，软件系统中特别是操作系统和编程语言落后的现状，激发学生奋发图强、奋斗不息，奋勇拼搏，一定能够通过学习实现自己的价值。

2.勤学肯学，惜时如金

通过描述中国国产CPU的两个顶级团队：中科院计算所的胡伟武团队和国防科大的飞腾团队的成绩和光辉成绩，激励学生在自己的专业学习中勤学肯学，成就一番事业。

3.抓住机遇，斗志昂扬

通过描述中国当前面临的国内外复杂形势，以及我们的两个百年奋斗目标，在这个目标指引下，我们已经取得的辉煌成就，激励学生保持昂扬斗志，做出对得起时代的奋斗。

五、其他教学环节

1. 自学

上机实验前自学开发环境相关内容，对开发环境有一定的了解，达到能初步编辑和运行程序的程度。

2. 运用

在流程控制、函数、数组单元学习后，自行收集资料，阅读文献，针对有一定复杂程度的应用问题设计解决方案，编写程序获得正确结果。

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，上机实践为辅，结合作业、撰写实验报告等教学手段和形式完成课程教学任务。

1. 在课堂教学中，将通过讲授、提问、讨论、练习，使学生集中精力，迅速掌握核心内容，学会C语言程序设计的基本概念，掌握C程序设计的基础语法知识和程序设计的基本方法和基本原理。

2. 采取教师现场演示、学生借助手机查询、浏览等方式，了解理论的应用背景或示例，提升学生的学习兴趣。

3. 在单元学习结束时，利用提示、启发、指定等方式，指导学生运用所学知识解决具体问题，培养学生设计算法，描述问题、分析问题和解决问题的能力，激发学生的创新思维。

4. 以实际工程应用问题为背景设置一些问题，让学生分析问题、提出解决方案并设计程序。

5.采用CAI作为教学工具，以板书为辅助。

6.通过上机实验，培养学生初步运用C语言知识、数学知识和工程知识来分析问题和解决问题的能力，以及获取和整理信息、准确运用语言文字的表达能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

1

40%

20分

编程测试

1.主要考核阶段知识点的掌握程度和实际编程能力；

2.平时测验采用在线编程平台进行自动化程序评测，分为四次完成，时间节点分别为第4、7、10、13周左右，考试成绩计入期末成绩。

2

40分

课内实验

1.主要考核学生发现、分析和解决实际问题的能力，以及实验报告的书写规范性；

2.针对较复杂的应用撰写实验报告；

3.依据实验报告的规范性，分析与设计描述清晰程度、实验结果以及对结果的分析和结论等情况评分。

3

40分

期末考试

1.主要评价学生对综合应用基本语法、程序结构和算法解决问题的能力和程度；

2.闭卷考试，课程组背靠背生成AB两套试题，题型主要有选择题、填空题、程序阅读改错题和编程题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式、按正确性评分。

1, 2, 3

60%（选择题20分、填空题20分、程序阅读改错题30分、编程题30分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] C语言程序设计——面向工程应用实践（第2版）．牛连强，冯海文，侯春光．电子工业出版社，2017．

2．参考书目：

[1] C和指针. （美）里科著. 徐波译. 人民邮电出版社, 2013.

[2] 明解C语言：入门篇（第3版）. （日）柴田望洋著. 管杰，罗勇，杜晓静译. 人民邮电出版社, 2013.

3．其他参考资料：

[1] C语言程序设计. 翁恺. MOOC, https://www.icourse163.org/course/ZJU-9001.

课程教学大纲修订小组成员：王士显、王宏宇

修订时间：2021年10月

审核人：唐非


《高等数学》课程教学大纲

课程编号：07077、07059

课程名称：高等数学

英文名称：Advanced Mathematics

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：160/10

开课学期：1、2

适用专业：全校理工科各专业

授课语言： 中文                                  

课程网站：超星学习通

一、课程性质与任务

高等数学课程是高等工科院校一门重要的基础理论课，通过本课程的学习使学生获得函数、极限、连续；微积分学；向量代数与空间解析几何；级数；微分方程等方面的基本概念、基本理论和基本方法。为学习后继课程和进一步获得数学知识奠定必要的数学基础。

二、课程与其他课程的联系

学习本课程需要具备良好的初等数学的基础，是概率论与数理统计、数值分析、复变函数与积分变换、数学物理方程等数学课程以及专业课程的基础和工具。

三、课程教学目标

1.学习高等数学的基本知识和基本理论，掌握极限、微分学和积分学等基础理论知识，熟练掌握微积分的基本计算，系统了解向量代数、空间解析几何和微积分之间的关系，使学生能够掌握必要的数学运算技能以及利用微积分进行近似计算的能力，为学生进行科学研究及解决复杂工程问题提供适用的数学方法和计算手段，并为进一步获得数学知识、学习后继专业工科课程奠定必要的数学基础。（支撑毕业要求1.1）

2．在传授数学知识的同时，要通过各个教学环节，通过课前预习、课堂讲授、课后辅导、作业等各个教学环节，逐步培养学生独立自主的学习能力和管理自我的约束能力，培养学生具有一定的抽象概括和综合运用数学知识来分析和解决实际问题的能力。通过本课程的学习，一方面使学生会用数学的思维方式去观察、分析、解决实际问题，进一步增进对数学的理解和兴趣，另一方面提升大学生必要的数学修养，激发个性思维。（支撑毕业要求2.1）

3．结合数学发展史，使学生深刻感受本课程历史、逻辑与现实的完美统一，让学生体会数学的理性美，从而实现学生的自我价值引领与品格塑造。同时培养学生具有一定的创新精神和实践能力，具有实践、团队协作和沟通能力，培养具有国际视野、家国情怀和创新精神的社会主义建设者和接班人。（支撑毕业要求指标点12.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素融入点

1

一、函数与极限

1．函数

函数概念、分段函数、复合函数、基本初等函数，简单实际问题中的函数关系建立；

2．数列的极限

数列极限的概念，收敛数列的性质，数列极限存在条件；

3．函数的极限

函数极限的概念，函数极限的性质，函数极限存在的条件，两个重要极限，无穷小、无穷大及阶的比较，极限运算法则，两个重要极限；

4．函数的连续性

连续的概念，间断点分类，连续函数的性质，初等函数的连续性。

1.通过学习极限概念、无穷大、无穷小概念，使学生掌握两个重要极限、等价代换和无穷小比较及运用四则运算求极限的方法；

2.通过学习连续和间断的概念，使学生学会函数连续和间断的判别方法，培养学生的抽象思维能力和数学运算能力。

10

讲授

1、2、3

2

二、 导数与微分

1．导数概念及其几何意义，变化率举例，可导与连续关系。

2．导数运算法则和基本公式。

3．隐函数和参数方程所确定函数

的导数、高阶导数、相关变化率；

4．函数的微分。

1.通过学习导数和微分的概念、导数的基本公式、隐函数、参数方程所确定函数的求导法则，使学生熟练掌握各类函数的求导法则；

2.通过学习相关变化率，培养学生利用数学工具解决工程实际问题的能力。

12

讲授

1、2、3

奋发图强、奋斗不息

3

三、微分中值定理与导数的应用

1．微分中值定理；

2．洛必达法则；

3．泰勒公式；

4．函数的单调性与曲线的凹凸性；

5．函数的极值与最大值最小值；

6．函数图形的描绘；

7．曲率。

通过学习洛必达法则、微分中值定理等基本理论，使学生学会利用洛必达求极限以及中值定理的应用，会求函数的极值、最值及曲线的拐点及判断函数的增减性、凹凸性，培养学生的逻辑推理能力和解决实际问题的能力。

14

讲授

1、2、3

4

四、不定积分

1．不定积分的概念与性质；

2．换元积分法；

3．分部积分法；

4．有理函数的积分。

通过学习不定积分的概念、不定积分的基本公式、换元法及分部积分法，使学生学会不定积分计算的各种方法，培养学生的数学计算能力。

10

讲授

1、2、3

5

五、定积分

1．定积分的概念及性质；

2．微积分基本公式；

3．定积分的换元法和分部积分法；

4．反常积分。

通过学习定积分的

概念及积分上限函数，使学生熟练掌握定积分的基本公式、换元法及分部积分法、牛顿—莱

布尼兹公式，使学生学会定积分的计算方法，培养学生综合运用数学的计算能力。

10

讲授

1、2、3

孤帆远影碧空尽，未见长江天际流

6

六、定积分的应用

1．定积分的元素法；

2．定积分在几何学上的应用；

3．定积分在物理学上的应用；

通过学习定积分的元素法、几何应用、物理应用等，使学生学会用定积分解决实际应用问题、培养学生解决复杂工程问题的能力。

8

讲授

1、2

7

七、微分方程

1．微分方程的基本概念；

2．可分离变量的微分方程；

3．齐次方程；

4．一阶线性微分方程；

5．可降阶的高阶微分方程；

6．高阶线性微分方程；

7．常系数齐次线性微分方程；

8．常系数非齐次线性微分方程。

通过学习微分方程的解、通解、特解和初始条件的概念，使学生掌握一阶、二阶线性微分方程的求解方法，培养学生的逻辑思维能力。

16

讲授

1、2

8

八、空间解析几何与向量代数

1．向量及其线性运算；

2．数量积、向量积；

3．曲面及其方程；

4．空间曲线及其方程；

5．平面及其方程；

6．空间直线及其方程；

通过学习向量、曲面方程的概念、二次曲面的方程及其图形和空间曲线的参数方程、一般方程，使学生掌握向量的运算和平面方程及直线方程的求法，培养学生的空间想象能力。

14

讲授

1、2

“士兵突击”许三多

9

九、多元函数微分法及其应用

1．多元函数的基本概念；

2．偏导数；

3．全微分；

4．多元复合函数的求导法则；

5．隐函数的求导公式；

6．多元函数微分学的几何应用；

7．方向导数与梯度；

8．多元函数的极值及其求法。

通过学习多元函数、偏导数、全微分概念、多元函数无条件极值、条件极值、方向导数及梯度，使学生掌握多元复合函数和隐函数的偏导数求法，能够学会求曲线的切线、法平面及曲面的切平面、法线，培养学生用数学的思维方式去观察、分析、解决实际问题的能力。

16

讲授

1、2

10

十、重积分

1．二重积分的概念与性质；

2．二重积分的计算法；

3．三重积分；

4．重积分的应用。

通过学习重积分的概念，使学生熟练掌握重积分的计算方法，会用重积分解决一些几何和物理应用问题，培养学生综合运用所学数学知识来分析和解决实际问题的能力。

14

讲授

1、2

11

十一、曲线积分与曲面积分

1．对弧长的曲线积分；

2．对坐标的曲线积分；

3．格林公式及其应用

4．对面积的曲面积分；

5．对坐标的曲面积分；

6．高斯公式、通量与散度；

7．斯托克斯公式、环流量与旋度。

通过学习曲线积分和曲面积分的概念、散度，旋度的概念，使学生熟练掌握曲线积分和曲面积分的计算方法，会用格林公式，高斯公式，培养学生的空间想象能力以及解决复杂工程问题的能力。

18

讲授

1、2、

12

十二、无穷级数

1．常数项级数的概念和性质；

2．常数项级数的审敛法；

3．幂级数；

4．函数展开成幂级数；

5．函数的幂级数展开式的应用；

6．傅里叶级数；

7．一般周期函数的傅里叶级数。

通过学习无穷级数收敛与发散的概念、傅立叶级数，使学生掌握正项级数及交错级数敛散性的判别法，学会能、幂级数的收敛域、和函数的求法，并熟练掌握将函数展开成幂级数的方法，培养学生抽象思维能力和团结合作精神。

18

讲授

1、2、3

课程思政元素案例解析：

1.奋发图强、奋斗不息

通过描述中国两弹一星、5G、高铁等核心技术由西方卡脖子到实现自主创新的发展进程，激发学生奋发图强、奋斗不息，为国家的梦想而战。

2.孤帆远影碧空尽，未见长江天际流

通过引入诗人李白的诗句“孤帆远影碧空尽，未见长江天际流”案例，让学生体会无穷小量的概念，加深对事物的理解，从中感受数学之美，增强其对数学的学习兴趣，提高学习的主动性与积极性。

3.“士兵突击”许三多

通过引入电视剧“士兵突击”中许三多的故事，通过对知识点的讲解，让学生了解向量是既有大小又有方向的量，从而告诉学生做事情不仅要脚踏实地，还要有目标，培养学生树立正确的人生目标，提高其自我时间管理的能力，合理利用空余时间提升自己的能力。

五、其他教学环节

   本课程采用线上线下混合式教学，依托超星学习通平台开展异步SPOC；选用省级精品课程《高等数学》自建资源，学生课前完成线上超星学习通网络教学平台学习视频、测验等内容。

六、教学方法

本课程以课堂讲授为主，结合CAI方式辅助教学；同时开展线上线下混合式教学，依托超星学习通平台，选用省级精品课程《高等数学》进行线上学习，采用异步 SPOC 方式，学生课前完成线上超星学习通网络教学平台学习视频、测验等内容；

在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法，通过启发式教学、精讲多练、讨论式教学培养学生和手段让学生理解高等数学的基本理论的体系、主线，掌握高等数学的基本概念，基本原理和各种计算方法，强调高等数学基本概念的工程应用背景以及基本理论在解决实际问题中的应用。

每次课布置作业，经过教师批改后再讲解、每章学习完成后通过小测验或综合练习等教学手段和形式完成课程的教学任务。

在传授知识的同时，通过各个教学环节逐步培养学生具有比较熟练的运算能力、抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力，激发学生的创新思维。同时培养学生自主学习能力、抽象概括问题的能力和综合运用知识来分析解决问题的能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题和学生课前自学情况；

2.根据学生课堂表现评分；

3.根据信息化教学平台知识点观看时长评分。

2

30%

17分

平时作业

1.考核学生对高等数学基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.每次课布置2~3道题目，题型主要以计算题为主；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1

33分

平时测验

1. 主要考核学生课堂听课效果、自学效果、分组讨论情况。

2.本课程共安排2次课内测验，1个学时。

3.根据学生表现、测验完成等情况评分。

2

17分

期中考试

1.主要考核中期高等数学的基本概念、基本理论和计算方法的掌握程度。

2.时间节点分别为上学期第14周左右、下学期第8周左右。

3.书面考试形式。题型为选择题、填空题、计算题、证明题等。

4.时间为2学时，且是课程组背靠背出题，集体流水阅卷。

1、2、3

33分

期末考试

1.主要考核本学期高等数学的基本概念、基本理论和计算方法的掌握程度。

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有选择题、填空题、计算题、证明题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取集体流水阅卷方式评分。

1、2、3

70%（选择题15分、填空题15分、计算题65分、证明题5分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 高等数学（第七版），同济大学应用数学系编，高等教育出版社. 2014.

2．参考书目：

[1] 高等数学同步辅导及习题全解（第六版），同济大学应用数学系编，高等教育出版社. 2011.

[2] 高等数学疑难解析，王文涛主编， 冶金工业出版社. 2006.

3.其他参考资料：

超星学习通平台网络共享资源。

课程教学大纲修订小组成员：张翼  王博  丁宁

修订时间：  2021年6月

审核人：李媛


《大学体育》课程教学大纲

课程编号：20001-20004

课程名称：大学体育

英文名称：university sports

课程类型：公共必修课

课程要求：必修

学时/学分：128/4 （实践学时：112  理论学时：16 ）

开课学期：1-4 学期  

适用专业：全校所有专业

授课语言： 中文

一、课程性质与任务

课程性质：大学体育课程是大学生以身体练习为主要手段，通过合理的体育教育和科学的体育锻炼过程，达到增强体质、增进健康和提高体育素养为主要目标的公共必修课；是学校课程体系的重要组成部分；是高等学校体育工作的中心环节；是实施素质教育和培养全面发展人才不可缺少的重要途径。

课程任务：使学生学会和应用基本的体育与健康知识及运动技能，增强体能；培养运动兴趣和爱好，形成坚持锻炼的习惯；具有良好的心理品质，表现出人际交往的能力与合作精神；提高对个人健康和群体健康的责任感，形成健康的生活方式；发扬体育精神，形成积极进取，乐观开朗的生活态度。

二、课程与其他课程的联系

大学体育是锻炼学生体魄、增强身体素质、传授相关知识、技能、培养道德品质的教育过程，是对人体机能的塑造过程；是教育组成至关重要的部分；是培养学生全面发展不可或缺的一环；是为其他课程夯实身体基础、心理基础和社会适应能力基础的重要课程。

三、课程教学目标

大学体育的目的就是以运动和身体练习为基本手段，对大学生机体进行科学的培育，在提高人的生物潜能、心理潜能的过程中，坚持健康第一的教育理念，推动青少年文化学习和体育锻炼协调发展，帮助学生在体育锻炼中享受乐趣、增强体质、健全人格、锤炼意志，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。

分为五个领域目标：

1. 运动参与目标：积极参与各种体育活动并基本形成自觉锻炼的习惯，基本形成终身体育的意识，能够编制可行的个人锻炼计划，具有一定的体育文化欣赏能力。（支撑毕业要求指标点3.2）

2.运动技能目标：学会两项以上健身运动的基本方法和技能；能科学地进行体育锻炼，提高自己的运动能力；掌握常见运动创伤的处置方法。（支撑毕业要求指标点6.2）

3.身体健康目标：能测试和评价体质健康状况，学会有效提高身体素质、全面发展体能的知识与方法；能合理选择人体需要的健康营养食品；养成良好的行为习惯，形成健康的生活方式；具有健康的体魄。（支撑毕业要求指标点8.2）

4.心理健康目标：根据自己的能力设置体育学习目标；自觉通过体育活动改善心理状态、克服心理障碍，养成积极乐观的生活态度；运用适宜的方法调节自己的情绪；在运动中体验运动的乐趣和成功的感觉。（支撑毕业要求指标点12.1）

5.社会适应目标：表现出良好的体育道德和合作精神；正确处理竞争与合作的关系。（支撑毕业要求指标点9.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、 理论教学

1.项目发展历史

2.竞赛规则

认知所学运动项目基本历史沿革，该项目在我国的发展。熟悉竞赛规则。

8

讲授

1、2、3

以史为鉴、奋斗不息

2

二. 实践教学

1.专项技术、技能；

2.裁判法与竞赛编排

1.学会两项体育运动技能；

2.养成良好的体育运动习惯；

3.形成良好的体育道德、竞争与合作精神；

104

讲授

1、2、3、4、5

勇于拼搏，亮剑精神

3

三、第二课堂

1.运动世界校园跑

2.参与学校、学院体育活动

1.校园跑：春季学期男生108公里、女生92公里；

2.积极参与校、院两级部门组织的各项体育活动、竞赛。

16

实践

3、4、5

增强民族自信心，激发民族责任感

课程思政元素案例解析：

1.以史为鉴、奋斗不息

在讲授奥林匹克运动时引入刘长春参加奥运会的历程，当时报刊评语：“我中华健儿，此次单刀赴会，万里关山，此刻国运艰难，望君奋勇向前，让我后辈远离这般苦难”。当代人应勇于担责，奋斗不息。

2.勇于拼搏，亮剑精神

在教授区域防守结合盯人防守这一战术时，把学生分为实力不平均的攻方和守方，形成强攻弱守半场攻防情景，教师讲解防守战术时，激励防守队员，面对强于自己的对手敢于亮剑，咬死不放，结合队友之间的相互保护，完成防守任务。

3.增强民族自信心，激发民族责任感

以苏炳添在东京奥运会百米跑进决赛为例，作为黄种人的骄傲，9.83的成绩足以载入史策。从陈家全、陈文忠、张培萌、苏炳添等一代代短跑人，不懈努力，终于打开十秒大关，并登上奥运会决赛跑道，当代大学生更应该敢想敢为，不愧于时代的重任。

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

选项考核

根据学生所选专项，对其专项技能进行终结性评价

1、2

70%

100

运动世界校园

根据学生完成情况进行线上进行过程性评价

3、5

20%

100

理论考核

1.主要考核体育基础理论和专项理论知识

2.体育锻炼常识

1、2、4、5

10%

100

六、教材、参考书目及其他资源

1．教材：

[1] 大学生体育与健康教程.王晓衡.北京体育大学出版社，2015.

   2．参考教材:

[1] 大学体育教程.任恩忠.北京体育大学出版社，2005.

[2] 大学体育教程.吕德忠.北京体育大学出版社，2010.

教学大纲修订小组成员：陈一民  张秀波 林克强 康冶 杨振崴

修订时间：2021年8 月

审核人：陈一民


《大学外语A（一）》课程教学大纲

课程编号：09096

课程名称：大学外语

英文名称：College English

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：48/3（精读学时：24 听力学时：24）

开课学期：1

适用专业：非英语专业

授课语言： 英文  

一、课程性质与任务

大学外语是高等院校非英语专业学生在本科教育阶段必修的一门公共基础课程和核心通识课程。本课程是基础教育阶段英语教学的提升和拓展，在高中英语教学的基础上进一步提高学生英语听、说、读、写、译的能力，以英语语言知识与应用技能、学习策略和跨文化交际为主要教学内容，通过多种现代教学模式和教学手段，使学生具有语言综合运用能力和跨文化交际能力。

二、课程与其他课程的联系

大学外语（一）教学的主要内容是基础英语，兼顾跨文化交际，主要培养学生的听、说、读、写、译的语言基本技能，同时教授英语词汇、语法、篇章及语用等知识。跨文化交际部分旨在进行跨文化教育, 帮助学生了解中西方在世界观、价值观、思维方式等方面的差异, 培养学生的跨文化意识，扩展学生的国际视野。

大学外语（一）课程为学生学习大学外语（二）奠定了基础。

三、课程教学目标

1.通过英语词汇、语法、篇章及语用等知识的学习，以及听、说、读、写、译等语言综合运用能力、特别是听说能力的训练，拓宽国际视野，提升综合文化素养，在学习、生活、社会交往和未来工作中具有良好的跨文化交际和沟通能力。

大学外语（一）听力语速为每分钟100个词；阅读速度为每分钟70个词；能就所给话题或提纲在半个小时内写出100个词的短文，领会式掌握2500个单词，能借助词典对题材熟悉的文章进行英汉互译，且译文基本流畅。（支撑毕业能力要求10.1）

2.利用网络教学平台以及丰富的自主学习资源，形成个性化的学习策略和提升自主学习能力，实现从“被动学习”向“主动学习”的转变，从而具备终身学习能力。（支撑毕业能力要求12.1）

3.借助线上和线下小组讨论、团队课堂展示等合作学习方式，促进生生之间的有效合作和相互学习，既提升了个人的学习能力也提高了团队合作能力。（支撑毕业能力要求9.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

综合教程 1

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

Unit 1 College Life

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解英语段落写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

树立服务社会的崇高人生目标，建立报效祖国的伟大理想

2

Unit 2 Love and Friendship

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解问题解决型段落写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

关爱他人，回馈社会，培养博爱精神

3

Unit 5 To Be Creative

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解段落定义型写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

4

Unit 6 Pleasure of Reading

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解说明型段落写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

5

Unit 7

Effective Communication

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解分类型段落写作方法。

4

线上自主学习

讲授

翻转课堂

1、2

传播中国文化，让世界了解中国

6

Unit 8 Growing Pains

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解人物描写型段落写作方法。

4

线上自主学习

讲授

翻转课堂

1、2

课程思政元素案例解析：

1. 树立服务社会的崇高人生目标，建立报效祖国的伟大理想

通过描述中国两弹一星、5G、高铁等核心技术由西方卡脖子到实现自主创新的发展进程，激发学生奋发图强、奋斗不息，为国家的梦想而战。

2. 关爱他人，回馈社会，培养博爱精神

通过讲述钟南山在疫情期间，不畏艰险，工作在抗疫第一线的感人事迹，教育学生要有大爱精神，通过自己努力回馈社会，为祖国做贡献。

3. 传播中国文化，让世界了解中国

通过让学生翻译《论语》句子，学会用英语传播儒家思想，让世界了解中国的古代智慧与哲学。

（基础篇）视听说教程 1

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

Unit 1 A new journey in life

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.了解有关大学生活的表达方式。

2. 辨别连接词。

3. 掌握/e/ and /æ/

发音。

4

线上自主学习讲授

1、3

开始人生新征程，迎接人生新挑战

2

Unit 2 The magic of words

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.学会区分事实与观点。

2. 掌握/ð/ and /θ/

发音。

3.了解小组讨论和个人展示的技巧。

4

线上自主学习讲授

1、3

3

Unit 3 Culture links

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1．从不同视角了解中美文化之间的对比。

2.学会利用T型图做记录的方法。

3.掌握/i:/ and /i/发音。

4

线上自主学习讲授

1、3

了解文化多样性，建立文化自信

4

Unit 4 Life at fingertips

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.辨别听力素材

中转折性连接词。

2. 掌握/v/ and /w/

发音。

3. 学会利弊型表达方式。

4

线上自主学习讲授

1、3

5

Unit 5 The art of light and shadow

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.掌握英语日期

的听力技巧。

2.了解英语单词中的重音发音规律。

4

线上自主学习讲授

1、3

6

Unit 6 Pursue your dream

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.掌握新闻报道

中主旨的听力技巧。

2.了解英语中连

读发音规律。

4

线上自主学习讲授

1、3

追逐梦想，坚持不懈，实现自我价值

课程思政元素案例解析：

1.开始人生新征程，迎接人生新挑战

   通过神舟十二号航天员聂海胜的事迹激发出来学生的大学学习热情，使学生树立远大目标和努力方向，不断迎接人生新的挑战。

2.了解文化多样性，建立文化自信

通过播放关于文化差异的Ted演讲视频，让学生对比中西文化差异，学会客观理性地看待不同文化，逐步建立文化自信。

3.追逐梦想，坚持不懈，实现自我价值

通过播放《100 rejections》演讲视频，使学生认识到面对挑战，只有不断努力才能实现理想目标。

五、其他教学环节

课外教学环节：学生网络自主学习，内容包括课前预习、课后复习以及和单元主题相关的背景知识的了解。

要求：学生应在教师规定的时间内完成学习任务，教师负责检查和考核。

目标：培养学生的自主学习能力，使其能够利用现代信息技术以及丰富的网络资源进行自主学习，促进学生个性化学习策略的形成和自主学习能力的发展，从而培养学生的语言终身学习能力。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合课后作业、学生自主学习及多种形式的过程考核等教学手段完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、展示等参与式学习，使学生掌握英语听、说、读、写、译等语言综合运用能力，具备在学习、生活和未来工作中有效地使用英语进行跨文化交际的能力。

在翻转课堂的教学环节中，通过任务式、合作式、项目式等教学方法，使学生形成自主探究能力；具有发现问题与解决问题的能力，实现由知识内化到技能培养与思辨能力提升的目标，激发学生的创新思维能力。

在自学教学环节中，教师依托网络教学平台，为学生提供课堂教学与现代信息技术结合的自主学习路径和丰富的自主学习资源，通过教师指导，由学生自学完成，实现学生从“被动学习”向“主动学习”的转变，使学生具有自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.课堂上采用学习通互动方式考察学生听课效果；

2.个人及小组合作学习，根据学生课堂表现评分。

3

30%

10分

平时测试

1.词汇测试：考核学生对所学词汇的掌握情况；

2.听力测试：考核学生对一般性话题的听力理解能力；

3.翻译测试：考核学生汉译英的翻译能力。

1

60分

章节测验

1.考核学生对每个听力单元重点内容的掌握情况；

2.考核学生对每个精读单元知识点的掌握情况。

1

10分

线上学习

1.考核学生课前预习情况；

2.考核学生线上听力、词汇 、阅读等材料的自主学习情况。

2

20分

期末考试

1.主要评价学生的听力理解能力、仔细阅读和快速阅读能力及写作能力等语言知识综合运用能力；

2.闭卷考试，课程组统一命题，AB两套试题，题型主要有客观题和主观题；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1

70%（听力35分、阅读理解50分、作文15分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1]新目标大学英语（第二版）综合教程1．刘正光，彭珮璐主编．上海外语教育出版社，2021．

[2]新一代大学英语（基础篇）视听说教程1（智慧版）．王守仁，何莲珍主编．外语教学与研究出版社，2020．

2．教师用书：

[1]新目标大学英语（第二版）综合教程1教师用书．刘正光，任远主编．上海外语教育出版社，2021．

[2]新一代大学英语（基础篇）视听说教程1教师用书．王守仁主编．外语教学与研究出版社，2021．

课程教学大纲修订小组成员：关慧、张铌

修订时间：2021年6月

审核人：李田新


《大学外语A（二）》课程教学大纲

课程编号：09098

课程名称：大学外语

英文名称：College English

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：48/3（精读学时：24 听力学时：24）

开课学期：2

适用专业：非英语专业

授课语言： 英文                                    

一、课程性质与任务

大学外语是高等院校非英语专业学生在本科教育阶段必修的一门公共基础课程和核心通识课程。本课程是基础教育阶段英语教学的提升和拓展，在高中英语教学的基础上进一步提高学生英语听、说、读、写、译的能力，以英语语言知识与应用技能、学习策略和跨文化交际为主要教学内容，通过多种现代教学模式和教学手段，使学生具有语言综合运用能力和跨文化交际能力。

二、课程与其他课程的联系

大学外语（二）教学的主要内容是基础英语，兼顾跨文化交际，主要培养学生的听、说、读、写、译的语言基本技能，同时教授英语词汇、语法、篇章及语用等知识。跨文化交际部分旨在进行跨文化教育, 帮助学生了解中西方在世界观、价值观、思维方式等方面的差异, 培养学生的跨文化意识，扩展学生的国际视野。

大学外语（二）课程为学生学习大学外语（三）奠定了基础。

三、课程教学目标

1. 通过英语词汇、语法、篇章及语用等知识的学习，以及听、说、读、写、译等语言综合运用能力、特别是听说能力的训练，拓宽国际视野，提升综合文化素养，在学习、生活、社会交往和未来工作中具有良好的跨文化交际和沟通能力。

大学外语（二）听力语速为每分钟110个词；阅读速度为每分钟75个词；能就所给话题或提纲在半个小时内写出110个词的短文，领会式掌握 3200个单词，能借助词典对题材熟悉的文章进行英汉互译，且译文基本流畅。（支撑毕业能力要求10.1）

2. 利用网络教学平台以及丰富的自主学习资源，形成个性化的学习策略和提升自主学习能力，实现从“被动学习”向“主动学习”的转变，从而具备终身学习能力。（支撑毕业能力要求12.1）

3. 借助线上和线下小组讨论、团队课堂展示等合作学习方式，促进生生之间的有效合作和相互学习，既提升了个人的学习能力也提高了团队合作能力。（支撑毕业能力要求9.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

综合教程2

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

Unit 1 Understanding Chinese Culture and Tradition

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解英语段落扩展定义型写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

2

Unit 2 Gaining a Foothold in the Business World

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解比较和对比型段落写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

敢想敢拼，自主创业，在磨砺中成长

3

Unit 3 Smart Technology, Smart Life

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3. 了解一般到具体的段落写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

奋发图强，努力成为祖国尖端科研人才

4

Unit 5 Studying Abroad

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解按时间顺序的段落写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

5

Unit 6 Experiencing the Charm of Nature

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3. 了解按空间顺序的段落写作方法。。

4

线上自主学习

讲授

翻转课堂

1、2

绿水青山就是金山银山

6

Unit 8 Recognizing the Diversity and Unity of the World

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解论证型段落写作方法。

4

线上自主学习

讲授

翻转课堂

1、2

课程思政元素案例解析：

1. 敢想敢拼，自主创业，在磨砺中成长

通过播放几位中国青年企业家的创业故事，让学生感受榜样力量，确定自己的奋斗方向，敢于拼搏，自主创业。

2. 奋发图强，努力成为祖国尖端科研人才

通过观看天宫二号飞行器完成使命的视频，了解我国航天事业发展成就，增强民族自豪感，为祖国科研攻坚努力奋斗。

3. 绿水青山就是金山银山

通过播放习近平总书记的讲话，让学生认识到保护环境的重要性，从身边的小事做起，做好垃圾分类，培养热爱祖国大好河山的家国情怀。

（基础篇）视听说教程 2

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

Unit 1 Campus cultures

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.了解校园文化的表达方式。

2. 听懂听力素材中事件的时间顺序。

3. 掌握带will的发音方法。

4

线上自主学习讲授

1、3

建立积极的校园氛围，互助互爱

2

Unit 2 Friendship we live by

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.听懂听力素材中的关键信息并概述大意。

2. 掌握带be的发音方法。

4

线上自主学习讲授

1、3

3

Unit 3 The art of communication

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1．了解沟通的艺术。

2.学会利用上下文推断词意。

3.掌握“as”, “to”, “for”, and “from”

重读和弱读。

4

线上自主学习讲授

1、3

掌握沟通技巧，积极社交

4

Unit 4 On the road

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.听懂演讲人的观点。

2.掌握英语句式重、弱读规律。

4

线上自主学习讲授

1、3

5

Unit 5 Loving family

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.听懂听力素材中的举例。

2.掌握动词一般过去时的发音规律。

4

线上自主学习讲授

1、3

孝敬父母，构建和谐家庭

6

Unit 6 To be or not to be

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.识别听力素材中的指示性词汇。

2.掌握一般疑问句的语音语调。

4

线上自主学习讲授

1、3

课程思政元素案例解析：

1. 建立积极的校园氛围，互助互爱

通过观看美国校园暴力视频，讨论如何实现校园安全，培养学生互助互爱的精神，建立和谐校园氛围。

2. 掌握沟通技巧，积极社交

通过播放Ted演讲《沟通技巧》视频，让学生掌握有效沟通方法，建立良好的人际关系，积极参与社会交往。

3. 孝敬父母，构建和谐家庭

通过播放感人短片，让学生感受父母在孩子成长中的艰辛，学会孝敬父母，秉承感恩之心，将中国传统美德发扬光大。

五、其他教学环节

课外教学环节：学生网络自主学习，内容包括课前预习、课后复习以及和单元主题相关的背景知识的了解。

要求：学生应在教师规定的时间内完成学习任务，教师负责检查和考核。

目标：培养学生的自主学习能力，使其能够利用现代信息技术以及丰富的网络资源进行自主学习，促进学生个性化学习策略的形成和自主学习能力的发展，从而培养学生的语言终身学习能力。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合课后作业、学生自主学习及多种形式的过程考核等教学手段完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、展示等参与式学习，使学生掌握英语听、说、读、写、译等语言综合运用能力，具备在学习、生活和未来工作中有效地使用英语进行跨文化交际的能力。

在翻转课堂的教学环节中，通过任务式、合作式、项目式等教学方法，使学生形成自主探究能力；具有发现问题与解决问题的能力，实现由知识内化到技能培养与思辨能力提升的目标，激发学生的创新思维能力。

在自学教学环节中，教师依托网络教学平台，为学生提供课堂教学与现代信息技术结合的自主学习路径和丰富的自主学习资源，通过教师指导，由学生自学完成，实现学生从“被动学习”向“主动学习”的转变，使学生具有自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.课堂上采用学习通互动方式考察学生听课效果；

2.个人及小组合作学习，根据学生课堂表现评分。

3

30%

10分

平时测试

1.词汇测试：考核学生对所学词汇的掌握情况；

2.听力测试：考核学生对一般性话题的听力理解能力；

3.翻译测试：考核学生汉译英的翻译能力。

1

60分

章节测验

1.考核学生对每个听力单元重点内容的掌握情况；

2.考核学生对每个精读单元知识点的掌握情况。

1

10分

线上学习

1.考核学生课前预习情况；

2.考核学生线上听力、词汇 、阅读等材料的自主学习情况。

2

20分

期末考试

1.主要评价学生的听力理解能力、仔细阅读和快速阅读能力及写作能力等语言知识综合运用能力；

2.闭卷考试，课程组统一命题，AB两套试题，题型主要有客观题和主观题；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1

70%（听力35分、阅读理解50分、作文15分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1]新目标大学英语（第二版）综合教程2．刘正光，邓媛主编．上海外语教育出版社，2021．

[2]新一代大学英语（基础篇）视听说教程2（智慧版）．王守仁，何莲珍主编．外语教学与研究出版社，2020.

2．教师用书：

[1]新目标大学英语（第二版）综合教程2教师用书．刘正光，任远主编．上海外语教育出版社，2021．

[2]新一代大学英语（基础篇）视听说教程2 教师用书．王守仁，何莲珍主编．外语教学与研究出版社，2021.

课程教学大纲修订小组成员：关慧、张铌

修订时间：2021年6月

审核人：李田新


《大学外语A（三）》课程教学大纲

课程编号：09077

课程名称：大学外语

英文名称：College English

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：32/2（精读学时：16 听力学时：16）

开课学期：3

适用专业：非英语专业

授课语言： 英文                                    

一、课程性质与任务

大学外语是高等院校非英语专业学生在本科教育阶段必修的一门公共基础课程和核心通识课程。本课程是基础教育阶段英语教学的提升和拓展，在高中英语教学的基础上进一步提高学生英语听、说、读、写、译的能力，以英语语言知识与应用技能、学习策略和跨文化交际为主要教学内容，通过多种现代教学模式和教学手段，使学生具有语言综合运用能力和跨文化交际能力。

二、课程与其他课程的联系

大学外语（三）教学的主要内容是基础英语，兼顾跨文化交际，主要培养学生的听、说、读、写、译的语言基本技能，同时教授英语词汇、语法、篇章及语用等知识。跨文化交际部

分旨在进行跨文化教育, 帮助学生了解中西方在世界观、价值观、思维方式等方面的差异,培养学生的跨文化意识，扩展学生的国际视野。

大学外语（三）课程为学生学习大学外语（四）奠定了基础。

三、课程教学目标

1.通过英语词汇、语法、篇章及语用等知识的学习，以及听、说、读、写、译等语言综合运用能力、特别是听说能力的训练，拓宽国际视野，提升综合文化素养，在学习、生活、社会交往和未来工作中具有良好的跨文化交际和沟通能力。

大学外语（三）听力语速为每分钟120个词；阅读速度为每分钟80个词；能就所给话题或提纲在半个小时内写出120个词的短文，领会式掌握 4000个单词，能借助词典对题材熟悉的文章进行英汉互译，且译文基本流畅。（支撑毕业能力要求10.1）

2. 利用网络教学平台以及丰富的自主学习资源，形成个性化的学习策略和提升自主学习能力，实现从“被动学习”向“主动学习”的转变，从而具备终身学习能力。（支撑毕业能力要求12.1）

3. 借助线上和线下小组讨论、团队课堂展示等合作学习方式，促进生生之间的有效合作和相互学习，既提升了个人的学习能力也提高了团队合作能力。（支撑毕业能力要求9.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

综合教程3

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

Unit 1 Experiencing a Changing World

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解英语论说文写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

与时俱进，砥砺前行

2

Unit 2 Conflicting Ideas in Higher Education

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.掌握英语作文提纲的写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

3

Unit 6 Life As You See It

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解名人名言在写作中的应用。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

4

Unit 7 Volunteering—A Way of Self-Elevation

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.学会论文摘要和关键词的写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

甘于奉献，争做新时代青年志愿者

课程思政元素案例解析：

1.与时俱进，砥砺前行

通过近年来中国在科技方面实现的重大突破的话题讨论，如“天问一号”、“华龙一号”等，激发学生奋斗不息，面对日新月异的科技发展和社会进步，砥砺前行积蓄力量。

2.甘于奉献，争做新时代青年志愿者

通过播放疫情期间青年志愿者的感人视频，让学生感受到奉献精神是新时代大学生必须具备的精神品质，鼓励学生勇于奉献，乐于助人。

（提高篇）视听说教程 3

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

Unit 1 College life: Challenges and opportunities

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.开展以大学阶段机遇和挑战为主题的讨论。

2. 听懂听力素材中问题解决型文章的逻辑顺序。

3. 掌握复合词的发音方法。

4

线上自主学习讲授

1、3

2

Unit 2 Be yourself, be happy

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1. 开展以幸福为主题的讨论。

2. 学会比较和对比型文章的记录方法。

3.掌握以“r”结尾的单词在句中的发音方法。

4

线上自主学习讲授

1、3

培养正确幸福感，创造理想生活

3

Unit 3 A journey of discovery

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.  开展以分享旅游经历为主题的讨论2.  掌握口语交际中 “and”, “but” 和 “that”的重弱读。3.  进行口语展示的练习。

4

线上自主学习讲授

1、3

4

Unit 4 The art of living

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1. 开展以生活方式与健康状况的关系为主题的讨论。2. 听懂听力素材中的数字。

3. 掌握以“t”结尾的单词在句中的发音方法。

4

线上自主学习讲授

1、3

培养健康生活方式，增加绿色环保意识，树立共建共享理念

课程思政元素案例解析：

1. 培养正确幸福感，创造理想生活

通过播放复旦大学教授的《什么是幸福》的课程视频，让学生了解幸福的真谛，如何追求幸福，用自己双手创造幸福人生。

2. 培养健康生活方式，增加绿色环保意识，树立共建共享理念

通过日常休闲运动等话题讨论，引导学生培养绿色低碳、文明健康的生活方式，共同努力，建设和谐生态环境。

五、其他教学环节

课外教学环节：学生网络自主学习，内容包括课前预习、课后复习以及和单元主题相关的背景知识的了解。

要求：学生应在教师规定的时间内完成学习任务，教师负责检查和考核。

目标：培养学生的自主学习能力，使其能够利用现代信息技术以及丰富的网络资源进行自主学习，促进学生个性化学习策略的形成和自主学习能力的发展，从而培养学生的语言终身学习能力。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合课后作业、学生自主学习及多种形式的过程考核等教学手段完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、展示等参与式学习，使学生掌握英语听、说、读、写、译等语言综合运用能力，具备在学习、生活和未来工作中有效地使用英语进行跨文化交际的能力。

在翻转课堂的教学环节中，通过任务式、合作式、项目式等教学方法，使学生形成自主探究能力；具有发现问题与解决问题的能力，实现由知识内化到技能培养与思辨能力提升的目标，激发学生的创新思维能力。

在自学教学环节中，教师依托网络教学平台，为学生提供课堂教学与现代信息技术结合的自主学习路径和丰富的自主学习资源，通过教师指导，由学生自学完成，实现学生从“被动学习”向“主动学习”的转变，使学生具有自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.课堂上采用学习通互动方式考察学生听课效果；

2.个人及小组合作学习，根据学生课堂表现评分。

3

30%

10分

平时测试

1.词汇测试：考核学生对所学词汇的掌握情况；

2.听力测试：考核学生对一般性话题的听力理解能力；

3.翻译测试：考核学生汉译英的翻译能力。

1

60分

章节测验

1.考核学生对每个听力单元重点内容的掌握情况；

2.考核学生对每个精读单元知识点的掌握情况。

1

10分

线上学习

1.考核学生课前预习情况；

2.考核学生线上听力、词汇 、阅读等材料的自主学习情况。

2

20分

期末考试

1.主要评价学生的听力理解能力、仔细阅读和快速阅读能力及写作能力等语言知识综合运用能力；

2.闭卷考试，课程组统一命题，AB两套试题，题型主要有客观题和主观题；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1

70%（听力35分、阅读理解50分、作文15分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1]新目标大学英语（第二版）综合教程3．刘正光，何岚主编．上海外语教育出版社，2021．

[2]新一代大学英语（提高篇）视听说教程1（智慧版）．王守仁，何莲珍主编．外语教学与研究出版社，2020.

2．教师用书：

[1]新目标大学英语（第二版）综合教程3 教师用书．刘正光，任远主编．上海外语教育出版社，2021．

[2]新一代大学英语（提高篇）视听说教程1 教师用书．王守仁，何莲珍主编．外语教学与研究出版社，2021.

课程教学大纲修订小组成员：关慧、张铌

修订时间：2021年6月

审核人：李田新


《大学外语A（四）》课程教学大纲

课程编号：09086

课程名称：大学外语

英文名称：College English

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：32/2（精读学时：16 听力学时：16）

开课学期：4

适用专业：非英语专业

授课语言： 英文                                    

一、课程性质与任务

大学外语是高等院校非英语专业学生在本科教育阶段必修的一门公共基础课程和核心通识课程。本课程是基础教育阶段英语教学的提升和拓展，在高中英语教学的基础上进一步提高学生英语听、说、读、写、译的能力，以英语语言知识与应用技能、学习策略和跨文化交际为主要教学内容，通过多种现代教学模式和教学手段，使学生具有语言综合运用能力和跨文化交际能力。

二、课程与其他课程的联系

大学外语（四）教学的主要内容是基础英语，兼顾跨文化交际，主要培养学生的听、说、读、写、译的语言基本技能，同时教授英语词汇、语法、篇章及语用等知识。跨文化交际部分旨在进行跨文化教育, 帮助学生了解中西方在世界观、价值观、思维方式等方面的差异,培养学生的跨文化意识，扩展学生的国际视野。

大学外语（四）课程为学生学习各学科专业英语奠定了基础。

三、课程教学目标

1.通过英语词汇、语法、篇章及语用等知识的学习，以及听、说、读、写、译等语言综合运用能力、特别是听说能力的训练，拓宽国际视野，提升综合文化素养，在学习、生活、社会交往和未来工作中具有良好的跨文化交际和沟通能力。

大学外语（四）听力语速为每分钟130个词；阅读速度为每分钟85个词；能就所给话题或提纲在半个小时内写出140个词的短文，领会式掌握 4700个单词，能借助词典对题材熟悉的文章进行英汉互译，且译文基本流畅。（支撑毕业能力要求10.1）

2. 利用网络教学平台以及丰富的自主学习资源，形成个性化的学习策略和提升自主学习能力，实现从“被动学习”向“主动学习”的转变，从而具备终身学习能力。（支撑毕业能力要求12.1）

3. 借助线上和线下小组讨论、团队课堂展示等合作学习方式，促进生生之间的有效合作和相互学习，既提升了个人的学习能力也提高了团队合作能力。（支撑毕业能力要求9.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

综合教程4

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

Unit 1 Building Up Image

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解商务信函的写作方法。

4

线上自主学习讲授讨论

1、3

自我认同

2

Unit 4 New Technology

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.掌握个人陈述的写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

科技强国

3

Unit 5 Renewable and Sustainable Energy

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解学术论文的写作方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

家国情怀

4

Unit 6 Soaring into Space

New Words

Text

Exercises

1.掌握本单元的重点词汇、课文语言点以及长难句等。

2.完成课后练习。

3.了解文章润色的方法。

4

线上自主学习

讲授讨论

1、3

课程思政元素案例解析：

1.自我认同

通过单元主题讨论，引发学生思考何为真正的美，引领学生树立正确的价值观，提升自我认同，欣赏自己的美好，树立积极乐观的人生态度。

2. 科技强国

通关观看双语视频《科技中国，解码未来—杂交水稻，终结饥荒》，使学生了解杂交水稻是中国农业科技的重大突破，是中国经济发展的重要保障，引领学生拓展科技知识，了解我国在传统行业实现的科技突破，认知科技发展的重要作用。

3. 家国情怀

通过观看单元导入视频以及主题文本阅读，使学生了解我国航天事业的发展与成就，增

强民族自豪感，培养家国情怀，树立远大梦想。

（提高篇）视听说教程 4

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

Unit 1 Communication in the digital age

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.开展以数字通讯对人们的影响为主题的讨论。

2. 听懂听力素材中的例证。

3. 掌握连读技巧。

4

线上自主学习讲授

1、3

2

Unit 2 Start up young

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.开展以企业家精神为主题的讨论。

2.听懂听力素材中的解释与说明。

3.掌握重读的发音技巧。

4

线上自主学习讲授

1、3

中国梦

3

Unit 3 The way to leadership

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1.了解不同的领导艺术。

2.听懂听力素材中的修辞性疑问句。3.掌握语音语调的发音技巧。

4

线上自主学习讲授

1、3

中国心

4

Unit 4 Business: Think out of the box

Listening and speaking

Pronunciation

Further listening

1. 开展以企业革新为主题的讨论。

2.听懂听力素材中的关键词。

3.掌握意群的发音技巧。

4

线上自主学习讲授

1、3

中国创造

课程思政元素案例解析：

1.中国梦

通过了解中国青年企业家的创业故事，感受榜样的力量，激励学生确定自己的奋斗方向并为之努力，做有理想、有本领、有担当的新一代中国青年。

2.中国心

   通过阅读双语文章，了解优秀旅英华人企业家戚勇强的事迹，带领学生感悟成功人士的优秀品质以及家国情怀，树立正确的人生观、价值观。

3.中国创造

通过观看《中国改革开放的故事之中国创造》，引领学生感受祖国璀璨的科技成就，明晰创造力的重要性，激励学生成长成才。

五、其他教学环节

课外教学环节：学生网络自主学习，内容包括课前预习、课后复习以及和单元主题相关的背景知识的了解。

要求：学生应在教师规定的时间内完成学习任务，教师负责检查和考核。

目标：培养学生的自主学习能力，使其能够利用现代信息技术以及丰富的网络资源进行自主学习，促进学生个性化学习策略的形成和自主学习能力的发展，从而培养学生的语言终身学习能力。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合课后作业、学生自主学习及多种形式的过程考核等教学手段完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、展示等参与式学习，使学生掌握英语听、说、读、写、译等语言综合运用能力，具备在学习、生活和未来工作中有效地使用英语进行跨文化交际的能力。

在翻转课堂的教学环节中，通过任务式、合作式、项目式等教学方法，使学生形成自主探究能力；具有发现问题与解决问题的能力，实现由知识内化到技能培养与思辨能力提升的目标，激发学生的创新思维能力。

在自学教学环节中，教师依托网络教学平台，为学生提供课堂教学与现代信息技术结合的自主学习路径和丰富的自主学习资源，通过教师指导，由学生自学完成，实现学生从“被动学习”向“主动学习”的转变，使学生具有自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.课堂上采用学习通互动方式考察学生听课效果；

2.个人及小组合作学习，根据学生课堂表现评分。

3

30%

10分

平时测试

1.词汇测试：考核学生对所学词汇的掌握情况；

2.听力测试：考核学生对一般性话题的听力理解能力；

3.翻译测试：考核学生汉译英的翻译能力。

1

60分

章节测验

1.考核学生对每个听力单元重点内容的掌握情况；

2.考核学生对每个精读单元知识点的掌握情况。

1

10分

线上学习

1.考核学生课前预习情况；

2.考核学生线上听力、词汇 、阅读等材料的自主学习情况。

2

20分

期末考试

1.主要评价学生的听力理解能力、仔细阅读和快速阅读能力及写作能力等语言知识综合运用能力；

2.闭卷考试，课程组统一命题，AB两套试题，题型主要有客观题和主观题；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1

70%（听力35分、阅读理解50分、作文15分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1]新目标大学英语（第二版）综合教程4．刘正光，胡志雯主编．上海外语教育出版社，2021．

[2]新一代大学英语（提高篇）视听说教程2（智慧版）．王守仁，何莲珍主编．外语教学与研究出版社，2020.

2．教师用书：

[1]新目标大学英语（第二版）综合教程4 教师用书．刘正光，任远主编．上海外语教育出版社，2021．

 [2]新一代大学英语（提高篇）视听说教程2 教师用书．王守仁，何莲珍主编．外语教学与研究出版社，2021.

课程教学大纲修订小组成员：关慧 张铌

修订时间：2021年6月

审核人：李田新


《线性代数》课程教学大纲

课程编号：07017

课程名称：线性代数

英文名称：Linear Algebra

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：32/2（讲课学时：32 实验学时：0  上机学时：0）

开课学期：2

适用专业：全校各理工专业

授课语言：中文                                

课程网站：中国大学慕课平台

一、课程性质与任务

线性代数课程是高等工科院校的一门公共基础课。由于线性问题广泛存在于科学技术的各个领域，某些非线性问题在一定条件下可以转化为线性问题，尤其是在计算机日益普及的今天，解大型线性方程组、求矩阵的特征值与特征向量等已成为科学技术人员经常遇到的课题，因此学习和掌握线性代数的理论和方法是掌握现代科学技术以及从事科学研究的重要基础和手段。本课程的主要任务是学习科学技术中常用的矩阵理论、线性方程组及其有关的基本计算方法。使学生具有熟练的矩阵运算能力及用矩阵理论解决一些实际问题的能力。线性代数主要内容包括行列式、矩阵、向量空间、线性方程组、二次型理论。线性代数的学习将为培养学生的抽象思维与逻辑推理能力，以及学生的专业知识和后继课的学习奠定必要的数学基础。

二、课程与其他课程的联系

高等数学是先修课程，线性代数是矩阵分析、现代控制理论、数值分析等后续专业课程的数学基础。

三、课程教学目标

1.学习线性代数的基本知识和基本理论，掌握常用的矩阵、行列式和线性方程组理论等基础知识，熟练掌握矩阵、行列式的基本计算，系统的了解线性方程组的解及解空间的结构，使学生能够掌握必要的数学运算技能和利用数学软件进行线性代数计算的能力，为学生进行科学研究及解决复杂工程问题提供适用的数学方法和计算手段。（支持毕业能力要求1.1）

2.通过本课程的学习，培养学生抽象思维能力、逻辑推理能力、数学计算能力、创新意识及创新能力，具有运用行列式、矩阵、线性方程组等数学知识解决实际问题的能力，并为学习后继相关课程及进一步扩大数学知识面奠定必要的数学基础。（支持毕业能力要求2.1）

3.通过本课程的学习，培养学生的爱国主义精神和追求卓越的创新精神，增强学生的学习兴趣和热情，强化学生的社会责任感和科学素养。（支持毕业能力要求12.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应课程教学目标

思政元素

融入点

1

一、矩阵与行列式

1矩阵及其运算

2行列式及其性质

3行列式的计算（重点）

4．Cramer法则

通过学习矩阵的基本运算、几类特殊矩阵、行列式的定义、行列式的性质，学会二、三、四阶行式的计算方法、会计算简单的n阶行列式

以及会应用克莱姆法则，使学生掌握必要的数学运算技能和线性代数计算的能力。

8

讲授

1、2、3

奋发图强、追求卓越

2

二、矩阵的秩与逆矩阵

1.逆矩阵的概念

2.矩阵可逆的充分必要条件

3.伴随矩阵

4.矩阵的初等变换和初等矩阵

5.矩阵的秩

6.初等变换求矩阵的秩和逆矩阵的方法

通过学习逆矩阵的概念

、逆矩阵的性质、矩阵可逆的充分必要条件伴随矩阵的概念，使学生会用伴随矩阵求矩阵的逆；通过学习矩阵的初等变换、初等矩阵的性质、矩阵的秩的概念，使学生掌握用初等变换求矩阵的秩和逆矩阵的方法，具有运用行列式、矩阵、线性方程组等数学知识解决实际问题的能力。

6

讲授

1、2、3

社会责任感

3

三、向量空间与线性变换

1.向量的概念

2.向量组的线性相关与线性无关的概念和性质

3.向量组的极大线性无关组的概念，向量组的等价和向量组的秩的概念，向量组的秩与矩阵的秩之间的关系

通过学习n维向量的概念、向量组线性相关、线性无关的概念，使学生学会运用向量组线性相关、线性无关的有关结论解决实际问题；通过学习向量组的极大线性无关组和向量组的秩的概念，使得学生熟练掌握向量组的极大线性无关组及秩的求法，理解解向量组的秩与矩阵的秩的关系，培养学生解决复杂工程问题的能力，增强学生的学习兴趣和热情。

6

讲授

2、3

为祖国争光

4

四、线性方程组

1.线性方程组解的性质和解的结构

2.齐次线性方程组有非零解的充分必要条件

3.非齐次线性方程组有解的充分必要条件

4.齐次线性方程组的基础解系、通解和解空间的概念

5.非齐次线性方程组的通解，用初等行变换求解线性方程组的方法。

通过学习齐次线性方程组有非零解的充分必要条件及非齐次线性方程组有解的充分必要条件、齐次线性方程组的基础解系、通解及解空间的概念以及非齐次线性方程组解的结构及通解的概念，使学生掌握用初等行变换求线性方程组通解的方法，培养学生抽象思维能力、逻辑推理能力和严谨治学、学以致用的精神。

6

讲授

1、3

严谨治学、学以致用

5

五、矩阵的特征值问题与二次型

1.矩阵的特征值和特征向量的概念、性质及求法

2.相似矩阵的概念及性质，矩阵可相似对角化的充分必要条件

3.实对称矩阵的相似对角矩阵

4.二次型及其矩阵表示

5.用正交变换法化二次型为标准型

6.二次型及二次型对应矩阵的正定性及其判别法

通过学习矩阵的特征值和特征向量的概念及性质，使学生熟练掌握矩阵的特征值和特征向量的求解方法；通过学习相似矩阵的概念、性质及矩阵可相似对角化的充分必要条件，使学生掌握二次型及其矩阵表示、用配方法化二次型为标准型的方法、用正交变换法化二次型为标准型的方法以及二次型及二次型对应矩阵的正定性及其判别法，培养学生利用线性代数解决复杂工程问题的能力以及刻苦学习、团结合作的精神。

6

讲授

2、3

团结合作

课程思政元素案例解析：

1.通过密码传输中逆矩阵的应用，提醒学生不要非法占有别人的成果，尊重别人的劳动成果，注重知识产权。

2.通过非齐次线性方程组三种实际应用案例的分组讨论，使学生利用线性代数的知识解决实际生活中的问题。并通过道奇森的事迹，使学生对自然科学和人文社会科学的交叉有更深入的了解。

3.通过范德蒙的事迹和他的成功经验，激发、培养学生刻苦学习、勇攀科学高峰的优秀品质。

4.通过Gram和Schmidt共同合作构建了求解子空间的标准正交基的方法Gram-Schmidt正交化方法，培养学生的合作意识。

5.在学习向量组的最大无关组时，引出“为祖国争光”的思政元素。把一个人类比为一个向量，把建设祖国的各类人才类比为向量组的最大无关组，激发学生努力学习，刻苦研究，将来成为建设祖国的栋梁。

五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）

  本课程采用线上线下混合式教学，依托中国大学慕课平台和超星学习通平台开展异步SPOC；引入国家在线开放课程东北大学宋叔尼教授的《线性代数》优质资源；融入自建数字化课程《线性代数与数学文化》进行数学文化与思政渗透。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合作业、自学、测验等教学手段和形式完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、演示等参与式学习，使学生理解线性代数基本理论，具备应用线性代数思想和计算方法解决复杂工程问题的能力。

通过启发式教学、讨论式教学使学生形成运用线性代数分析实际问题的能力；具有自主学习、与其他同学合作发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生创新思维。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽线性代数理论知识的内容，通过教师指导，由学生自学完成，使学生具有自主学习能力。

在本课程的全部教学过程中，一方面，增加数学建模知识渗透，把数学理论和方法运用到实际问题中去解决实际问题，使学生对解决过程有一定的理解和认识，增强学生学习的积极性。另一方面，加强实际应用的教学，开阔学生的眼界，扩大信息量。

七、考核方式

以学习投入度、课堂参与度、能力提升度、学习达成度为导向，实现考核评价的全程化、能力化、数据化，全面客观反映学生的学习效果。

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.根据学生课堂表现评分；

3.参考慕课堂随堂练习、课堂互动情况评分。

1

30%

20分

平时作业

1.考核学生对线性代数基本理论的应用，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.每周布置2~3道题目，平均每次课1道题以上，题型主要有证明、分析和计算题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

2

20分

线上学习

本课程要求采用线上线下混合式教学，完成线上视频学习、单元作业、单元测验、跟帖讨论。

3

60分

期末考试

1.主要评价学生对线性代数基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，课程组背靠背出题，AB两套试题，题型主要有填空题、选择题、计算题、证明题、综合题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

2

70%

（填空题、选择题占30分，计算题、证明题、综合题占70分）

八、教材及参考书目

1．教材：

[1]线性代数（第一版）苏晓明等编. 高等教育出版社，2015.

2．参考教材：

[1]线性代数（第四版）同济大学数学教研室. 高等教育出版社，2003.

课程教学大纲修订小组成员：李媛 苏晓明 何立国 胡娜 班晓玲

修订时间： 2021年6月

审核人：张翼


《马克思主义基本原理》课程教学大纲

课程编号：27013

课程名称：马克思主义基本原理

英文名称：The Basic Principle of Marxism

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：48/3（讲课学时：40 实践学时：8）

开课学期：2

适用专业：全校各专业本科生

授课语言：中文

课程网站：慕课堂                            

一、课程性质与任务

“马克思主义基本原理”是高校思想政治理论课程体系的主干课程，承载着马克思主义基本原理授课任务。其授课内容主要包括马克思主义哲学、马克思主义政治经济学和科学社会主义三个重要组成部分。

本门课程通过对高校大学生进行系统的马克思主义理论教育，帮助学生掌握马克思主义的世界观和方法论，树立马克思主义的世界观、人生观和价值观，学会运用马克思主义的基本立场、基本观点和基本方法观察、分析问题，培养和提高学生运用马克思主义理论分析和解决实际问题的能力。进而为学生确立建设有中国特色社会主义的理想信念，自觉地坚持党的基本理论、基本路线和基本纲领打下扎实的理论基础。

二、课程与其他课程的联系

本门课程是大学的思想政治理论课，它与其他思想政治理论课有必然的联系，先修《中国近现代史钢要》，再修本门课程，后续还要修《毛泽东思想以及中国特色社会主义理论体系概论》。因此，在讲授时，各门课程之间应各有侧重。

三、课程教学目标

1.通过对马克思主义世界观和方法论的学习，使学生能够树立马克思主义的世界观、人生观和价值观。（支撑毕业要求指标点8.1）

2.通过对马克思主义的基本立场、观点、方法的学习，使学生学会运用马克思主义的基本立场、基本观点和基本方法观察、分析问题，培养和提高学生运用马克思主义理论分析和解决实际问题的能力。（支撑毕业要求指标点2.2）

3.通过对唯物主义历史观的学习，使学生能够正确认识人类社会发展的基本规律，资本主义社会矛盾运动的规律、社会主义社会变革和建设的规律，马克思主义政党建设和执政的规律。从而确立共产主义信仰及建设有中国特色社会主义的理想信念，自觉地坚持党的基本理论、基本路线和基本纲领。（支撑毕业要求指标点12.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应

教学

目标

1

一、绪论

1、马克思主义的创立与发展

2、马克思主义的鲜明特征

3、马克思主义的当代价值

4、自觉学习和运用马克思主义

1.了解什么是马克思主义及马克思主义的产生

2.掌握马克思主义的鲜明特征和当代价值

3、增强学习和运用马克思主义的自觉性

4

讲授

1、2、3

2

二、世界的物质性及其发展规律

1、世界多样性与物质统一性

2、事物的联系与发展

3、唯物辩证法是认识世界和改造世界的根本方法

1. 把握马克思主义唯物论与辩证法的基本原理

2.了解世界的物质统一性形成科学的世界观和方法论

3.增强思维能力

8

讲授

1、2

3

三、实践与认识及发展规律

1、实践与认识

2、真理与价值

3、认识世界和改造世界

1.掌握认识的本质及其发展规律

2.理解真理的客观性

3.把握真理与价值的关系

6

讲授

1、2

4

四、人类社会及其发展规律

1、人类社会的存在与发展

2、社会历史发展的动力

3、人民群众在历史发展中的作用

1.把握历史唯物主义的基本原理

2.正确认识社会发展规律

6

讲授

1、2、3

5

五、资本主义的本质及规律

1、商品经济和价值规律

2、资本主义经济制度的本质

3、资本主义的政治制度和意识形态

1.把握资本主义生产方式的本质

2.正确认识资本主义政治制度和意识形态

5

讲授

1、2、3

6

六、资本主义的发展及其趋势

1、垄断资本主义的形成与发展

2、正确认识当代自本主义的新变化

3、资本主义的历史地位和发展趋势

1.认识国家垄断资本主义和经济全球化的本质

2.理解资本主义为社会主义代替的历史必然性

3.坚定两个必然的信念

5

讲授

1、2、3

7

七、社会主义的发展及其规律

1、社会主义五百年的历史进程

2、科学社会主义的基本原则

3、在实践中探索现实社会主义的发展规律

1.了解社会主义五百年的发展历程

2.把握社会主义的一般原则

3.认识经济文化落后的国家社会主义建设的艰巨性和长期性

2

讲授

1、2、3

8

八、共产主义崇高理想及其最终实现

1、展望未来共产主义新社会

2、实现共产主义社会是历史发展的必然趋势

3、共产主义远大理想与中国特色社会主义共同理想

1.掌握马克思主义经典作家预见未来社会的立场和方法

2.把握马克思主义经典作家关于共产主义基本特征的主要观点

3.认识共产主义实现的历史必然性和长期性

2

讲授

1、2、3

9

课程总结

2

注：根据每学期具体情况，部分专题会做调整。

五、其他教学环节

实践学时：8学时

具体操作：

1.学生课后阅读马克思主义经典著作；

2.教师可以适当讲解马克思主义经典原著；

3.教学12周左右学生交经典著作读后感；

4.教师批改读后感。

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，结合慕课堂作业、中国大学MOOC自学及课堂测验等教学手段和形式完成课程教学任务。

在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解马克思主义理论的体系、主线，掌握马克思主义理论的基本概念，基本原理和基本方法，培养学生解决实际问题的能力。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽的理论知识，通过教师的指导，由学生自学完成。通过自学这一教学手段培养学生的自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.内容：随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.方式：信息化教学平台学习记录等；

3.依据：根据学生课堂表现评分。

2

40%

30分

课内作业

1.考核学生对马克思主义理论基本知识理解能力，考核学生综运用马克思主义的基本立场、基本观点和基本方法观察、分析问题和解决实际问题的能力；

2.整个学期布置2道题目，课堂完成。题型主要有简答题、论述题和线上慕课堂练习题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1

30分

实践

1.学生阅读一部马克思主义经典著作；

2.学生写一份2000字的马克思主义经典著作读后感；

3.根据学生的写作质量、规范性等评分。

3

40分

期末考试

1.主要评价学生对马克思主义基本原理基本知识的掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决现实问题的能力；

2.闭卷考试，试题库中随机生成试卷，题型主要有单选题、多项选择题；

3.根据试卷库的答案，电脑自动判卷。

3

60%（单选80分、多选题20分）

八、教材、参考书及其他资源

1.教材：

[1] 马克思主义基本原理概论．本书编写组．高等教育出版社，2021．

2.参考教材：

[2] 马克思主义经典著作选读．本书编写组编．中央党校出版社，2018．

课程教学大纲修订小组成员：张蕾、刘冬雪、胡雨霞、郎旭、康洁、刘凌峰

修订时间：2021年8月

审核人：逄红梅


《大学物理》课程教学大纲

课程编号：07082、07083

课程名称：大学物理

英文名称：University Physics

课程类型：公共基础

课程要求：必修

学时/学分：96/6 （讲课学时：92  实验学时：4）

开课学期：2、3

适用专业：全校部分理工科本科专业

授课语言：中文                                    

课程网站: 中国大学慕课网、超星泛雅网络教学平台

一、课程性质与任务

大学物理是为理工科专业低年级学生开设的一门必修公共基础课程。主要系统性学习和掌握物理基本概念、基本定理、基本规律和基本实验；学会运用物理理论、思想和方法及矢量、微积分等数学工具进行分析和解决问题；了解物理学在自然科学、工程技术中的应用。本课程使学生具备较强的逻辑思维能力、创新应用能力以及步入社会后的分析问题能力，为学生具备理论联系实际的综合能力以及探究科学的创新精神打下坚实的基础。

二、课程与其他课程的联系

本课程高等数学为先修课程，是材料力学、机械原理、电磁场等理工科后续专业课程的物理学基础。

三、课程教学目标

1．学习大学物理中的基本知识，了解各种理想物理模型，掌握物质运动和相互作用的基本规律。通过线上线下混合式教学，作业、测验及课后辅导等，使学生具有物理学思想以及学会利用矢量、微积分等数学工具分析、计算一般难度的物理问题，解释常见的自然现象。了解物理在自然科学和工程技术中的应用，以及相关科学互相渗透的关系。（支撑毕业能力要求指标点1.1)

2．通过本课程的学习，使学生能运用物理的理论、观点和方法对所研究的对象进行合理的简化，使学生对自然界中物质的最基本最普遍的运动形态及其基本规律有比较系统的认识，激发和培养学生的创新思维能力、逻辑推理能力、独立获取新知识的能力。（支撑毕业能力要求指标点2.1)

3．通过案例教学、课程思政、演示实验等手段，培养学生勇于创新的科学意识和严谨求实的科学作风；启迪学生的创造性思维和创新意识，提高学生的科学素质；培养学生综合运用所学物理学知识来分析和解决实际问题的能力；掌握辩证唯物主义方法论与世界观，增强科学美感、科学价值观和社会责任感。（支撑毕业能力要求指标点4.1)

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、质点运动学：

1.位置矢量、位移；

2.运动方程；

3.速度和加速度；

4.圆周运动；

5.一般曲线运动；

6.相对运动。

通过本章学习，使学生掌握描述质点运动的物理量；了解一般曲线运动；培养学生微积分的计算能力。

4

讲授

1、2

奋发图强，奋斗不息

2

二、质点动力学：

1.牛顿运动定律（自学）；

2.质点及质点系的动量定理，动量守恒定律。

3.功，质点的动能定理，保守力与势能；

4.质点系的动能定理，功能原理，机械能守恒定律。

通过本章学习，使学生掌握动量定理、动量守恒定律、功、动能定理、保守力与势能等概念和规律，了解功能原理，机械能守恒定律的应用。培养学生运用牛顿运动定律推导动力学方程的数学能力以及分析和解决问题能力。

6

讲授

1、2

学习钻研、永无止境

3

三、刚体的定轴转动：

1.转动定律；

2.角动量，角动量定理，角动量守恒定律；

3.转动动能，力矩的功，转动动能定理。

通过学习刚体力学，使学生掌握刚体绕定轴转动的转动定律、角动量定理，角动量守恒定律、转动动能定理；了解转动动能、力矩的功。培养学生学会类比的研究方法以及理论联系实际的能力。

6

讲授

1、2

辩证类比、科学探究

4

四、气体动理论

1.理想气体的状态方程、理想气体的压强公式；

2.热力学温度的统计解释；

3.能量按自由度均分定理；

4.麦克斯韦速率分布律。

通过本章学习，使学生掌握理想气体的状态程、理想气体的压强公式、热力学温度的统计解释、能量按自由度均分定理、最概然速率、平均速率和方均根速率；了解气体分子热运动的图像以及麦克斯韦速率分布律。培养学生运用统计方法研究气体分子热运动的宏观性质和变化规律。

4

讲授

1、2

立足专业，为国贡献

5

五、热力学基础

1.热力学第一定律；

2.等值过程；

3.理想气体的摩尔热容、绝热过程；

4.循环过程、卡诺循环；

5.热力学笫二定律(自学)。

通过本章学习，使学生掌握热力学第一定律、等值过程、绝热过程、卡诺循环、理想气体的摩尔热容、循环过程；理解热力学笫二定律及其应用。培养学生掌握热力学统计物理解决实际问题的方法，提高学生的解题技巧和计算能力。

6

讲授

1、2

开发能源、保护环境

6

六、真空中静电场

1.库仑定律、电场强度；

2.电场线、电通量、高斯定理；

3.静电场力的功、 静电场的安培环路定理、电势能，电势。

通过本章学习，使学生掌握掌握库仑定律、电场强度、电通量、电势等物理量以及高斯定理、静电场的环路定理等重要定理；了解静电场力的功、电势能。培养掌握研究问题的科学方法以及物理建模的能力。

8

讲授

1、2，3

科学探索、价值引领

7

七、静电场中导体与电介质

1.导体的静电平衡、静电平

衡时导体上的电荷分布；

2.电容器的电容；

3.电介质的极化、有介质时

的高斯定理；

4.电场能量。

通过本章学习，使学生掌握三种典型电容器电容、电场能量的计算；了解静电平衡时导体上的电荷分布、电介质分类、电极化现象。培养学生解决实际问题的能力。

6

讲授

1、2、3

科学防范、责任担当

8

八、真空中稳恒磁场

1.磁场、磁感应强度；

2.毕奥—萨伐尔定律；

3.磁感线、磁场的高斯定理；

4.安培环路定理；

5.洛仑兹力；

6.安培定律，安培力；

7.磁矩、磁力矩、磁介质的

磁化（自学）、磁介质中的

安培环路定理（自学）。

通过本章学习，使学生掌握毕奥—萨伐尔定律、安培环路定理、洛仑兹力、安培定律、磁感应强度、磁场的高斯定理。了解磁矩、磁力矩等概念以及磁介质磁化机理等。培养学生物理思想、掌握类比学习方法、提高计算能力和逻辑推理能力。

10

讲授

1、2

引导辩证思维，培养物理思想

9

九、电磁感应

1.法拉弟电磁感应定律；

2.动生电动势和感生电动势；

3.涡旋电场；

4.自感和互感现象；

5.磁场能量、位移电流、麦克斯韦方程组。

通过本章学习，使学生掌握法拉弟电磁感应定律及其应用、动生电动势、感生电动势、磁场能量、的计算；了解涡旋电场、自感和互感现象、位移电流、麦克斯韦方程组。培养学生勇于探索的科学家精神和理论应用实际的创新意识。

8

讲授

1、2、3

理工结合、突出应用

10

十、机械振动

1.简谐振动方程；

2.简谐振动的旋转矢量表示方法；

3.简谐振动的能量；

4.同方向同频率二个简谐振动的合成。

通过本章学习，使学生掌握简谐振动方程、旋转矢量法以及简谐振动的能量；了解同向同频二个简谐振动的合成规律。培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

4

讲授

1、2

结合科技、激发动力

11

十一、机械波

1.平面简谐波的波动方程；

2.波的能量；

3.惠更斯原理；

4.波的叠加原理、波的干涉。

通过本章学习，使学生掌握平面简谐波的波动方程的建立、波的叠加原理以及波的干涉；了解波的能量、惠更斯原理。培养学生观察分析、逻辑思维、归纳总结的学习能力。

6

讲授

1、2、3

融入人文生活，引领价值观

12

十二、波动光学

1.杨氏双缝干涉；

2.薄膜干涉、劈尖和牛顿环；

3.惠更斯—菲涅耳原理、单缝衍射、衍射光栅；

4.自然光、偏振光、马吕斯定律、布儒斯特定律。

通过本章学习，使学生掌握杨氏双缝干涉、薄膜干涉、劈尖和牛顿环、单缝衍射、衍射光栅、马吕斯定律、布儒斯特定律；了解惠更斯—菲涅耳原理、自然光、偏振光。培养学生建立物理图像、理论联系实际的创新能力。

10

讲授

1、2、3

融入光学科技前沿，坚持以德育人

13

十三、狭义相对论

1.狭义相对论基本原理；

2.洛伦兹坐标变换；

3.狭义相对论的时空观；

4.狭义相对论动力学基础。

通过本章学习，使学生掌握狭义相对论基本原理、洛伦兹坐标变换、同时的相对性、长度收缩和时间膨胀；了解质量和能量关系，培养学生狭义相对论的时空观，独立思考能力和逻辑推理能力。

4

讲授

1、3

探索未知、思想创新

14

十四、量子物理

1.光电效应实验规律、光子假说, 光电效应方程；

2.康普顿散射（自学）；

3.玻尔的氢原子理论、德布罗意物质波假说、 实物粒子的波粒二象性、测不准关系式；

4.波函数及其统计解释、一维定态薜定谔方程、一维无限深势阱（自学）。

通过本章学习，使学生掌握光电效应实验规律、康普顿散射、玻尔的氢原子理论、德布罗意物质波假说、实物粒子的波粒二象性；了解测不准关系式、波函数及其统计解释。培养学生的创新思维能力和爱国主义精神。

6

讲授

1、3

量子前沿、民族自信

15

十五、现代物理及其应用讲座

任课教师选择2个题目作为讲座, 每一题目两学时。

4

讲授

1、3

科普前沿、提高素养

16

实验1、大学物理演示实验—力、热、电学

通过演示实验，使学生掌握基本原理和基本操作；了解物理演示实验的应用。培养学生动手能力、创新思维能力以及理论联系实际的能力。

2

实验

1、2、3

知行合一、探究实践

17

实验2、大学物理演示实验—磁学、振动与波动、光学、近代物理

通过演示实验，使学生掌握基本原理和基本操作；了解物理学的技术应用。培养学生动手能力、创新思维能力以及理论联系实际的能力。

2

实验

1、2、3

合计

96

课程思政元素案例解析：

1.奋发图强、奋斗不息

无论是GPS全球定位系统还是北斗导航系统，都利用到物理学中大量的力学概念和原理，包括参照系和坐标系、位置矢量、位移、速度、加速度、相对运动等。通过描述北斗导航系统的建成，介绍定位系统由西方卡脖子到实现自主创新的发展进程，激发学生奋发图强、奋斗不息，为国家的梦想而战。

2.学习钻研、永无止境；

通过介绍牛顿的生平和贡献，向学生传达自学、自律、专心钻研是科学家的优秀品质。疫情期间，停课不停学，学习研究永无止境！

3.辩证类比、科学探究

学会利用类比的方法研究刚体问题，充分体现自然辩证法的规律：从实践到认识再到实践、抓住事物的主要矛盾等。比如在研究航天器的运动轨迹时将其抽象为质点，在研究航天器的运行姿态时将其抽象为刚体，而在研究其空中对接时却被视为变形体等，这些都体现了辩证法的思想；通过类比学习，培养学生科学的思维方式和解决工程问题的科学方法。

4.立足专业、为国贡献

在气体压强中，虽然理想气体每个分子的冲量是很小的，对容器壁碰撞可以忽略不计，但是，对于分子数足够大的情况，大量的分子撞击容器壁，器壁所获得的冲量就有确定的统计平均值。压强是每个分子冲量的统计量。我们每个人都有自己的梦想，都有自己的专长，有的人白衣天使走在抗疫前线，有的人励志当兵保家卫国，有的人励志科技兴国发展新技术，鼓励学生把个人梦融入到中国梦中，立足专业、为国贡献。

5.开发能源、爱护环境

热力学第一定律反映了能量只可以相互传递或转化的性质，可引导学生比较各种新旧能源的热值，使学生了解开发绿色能源以解决能源危机和环境污染的必然性，以及进行新能源革命的重要性。

6.科学探索、价值引领

通过对库仑研究经历的简介和库仑定律的得出过程的讲授，从科学家精神到自然界基本相互作用理论的传递，培养学生辩证唯物主义世界观和科学思维方法，同时激发学生钻研精神和社会主义价值观。

7.科学防范、责任担当

从静电屏蔽（两种方式）讲到疫情期间建立方舱医院的措施，“封城”“隔离”“救人”，疫情期间的一项项措施，就仿佛是静电屏蔽。利用科学的隔离方法，保护生命不受疫情的威胁。通过联系社会时事，鼓励学生学好科学知识，用理论解决实际问题，激发学生对国家、对社会、对人民的热爱之情和责任担当。

8.引导辩证思维，培养物理思想

简要介绍人类对电与磁的认识历程，强调人类对自然规律的认识有着复杂的探索过程。并且介绍奥斯特、法拉第的贡献和生平，培养学生追求真理，探索科学精神，学会认识问题，分析问题，找到解决问题的途径，形成正确的科学观。

9.理工结合、突出应用

讲授麦克斯韦感生电场假说时，结合电磁炉，突出理论指导实践的应用。讲授铁磁质、磁化强度、介质中的安培环路定理时，介绍漏磁检测技术以及我校杨理践教授团队漏磁检测技术在管道检测中的应用。强调物理是工程技术的基础。激发学生打好物理基础，提高理论联系实际的本领。

10.结合科技、激发动力

在讲解单摆运动时，介绍航天科技的最新成果。播放神十航天员王亚平在太空给地面的学生做物理实验的视频录像，观看在失重情况下真实的单摆运动规律，并与地球现场做同步实验比较。让学生亲眼见到祖国今天的航空航天事业的蓬勃发展，感受到身为中国人以及祖国强大的自豪感和荣誉感，讲学习物理知识转化为奉献国家科技事业的内驱动力。

11.融入人文生活，培养价值观

在讲解波的干涉时，两个相干波在某点振动沿相同方向时，合成振幅最大。在讲解这部分内容时，可以结合今年国家抗击新冠疫情的成功经验来谈。当人民听从祖国安排，众志成诚，团结一心，共同抗击疫情时，每个人与国家同向同行就相当于所有的分振动朝向同一方向同频振动，形成强大合力，最终取得抗击疫情的阶段性胜利。通过与社会现象相结合，点燃学生爱国情怀，培养学生建立正确的社会主义核心价值观。

12.融入光学科技前沿，坚持以德育人

我国光学科研的重大成果与基础光学的内容密切联系，涵盖了光的干涉、光的衍射、光学仪器等核心内容，向学生介绍基于光的干涉原理的“天琴计划”、基于光的衍射原理的“中阶梯光栅”以及基于光学仪器的像分辨本领的“500米口径球面射电望远镜（FAST）”，讲述王大珩、南仁东等老一辈科学家的大公无私、献身科研、艰苦奋斗的事迹与精神，使学生认识到科技工作者不仅要有家国情怀，更要有责任和担当。

13.探索未知、思想创新

通过讲解狭义相对论提出的历史背景和过程，培养学生不迷信权威，勇于探索的创新精神。

14.量子前沿、民族自信

介绍我国目前量子物理方面的重大成就，例如量子保密通信、“墨子号”卫星、量子计算机等，增强民族自豪感，引领学生将个人成长融入为国家发展、民族复兴的进程中。

15.科普前沿、提高素养

简介20世纪及今天物理学的重大成就以及物理学在现代高新技术中的主要应用，使学生了解改变世界的物理学，领略“科技服务人类”的大格调，大视野、提升科学素养。

16.知行合一、实践探究

在演示实验的同时，讲授仪器的设计思路和应用，既可以巩固课堂知识点、加深感性认识，又可以学思结合、知行合一、在实践中培养学生提出问题、解决问题的探究能力。

五、其他教学环节

本课程采用线上线下混合式教学，依托中国大学慕课网和超星泛雅网络教学平台。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合作业、自学、测验等教学手段和形式完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、演示等参与式学习，使学生理解大学物理理论的体系、主线，具备应用物理学原理和各种研究方法及实验手段分析物理学的工程应用背景的能力。教学中，坚持“理论与实验，教学与思政”相结合，突出对学生物理思想和科学方法的训练与培养。

在自学教学环节中，采用翻转课堂的教学方式，培养学生自主学习的能力。对课程中某些有助于进一步拓宽物理理论知识的内容，通过教师指导，由学生自学完成，使学生具有自主学习能力。这些内容包括牛顿定律、热力学第二定律、磁介质的磁化、磁介质中的安培环路定理、康普顿散射、波函数及其统计解释、一维定态薜定谔方程、一维无限深势阱等。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.根据学生课堂表现评分。

2

30%

10分

平时作业

1.考核学生对每堂课知识点的复习、理解和掌握程度；

2.每周在慕课平台布置章节作业，3-5道题目，题型主要是计算题和证明题；

每学期完成一次课外小作业，内容可以围绕课程思政、模拟仿真、问题辨析、实验探究等展开；

3.线上平台作业采用互评方式，线下作业采用教师评阅方式。根据作业完成质量、规范性等评分。

1、2

40分

平时测验

1.考核学生对大学物理某一章节基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.每周在慕课平台布置单元测验，5道题目，随机抽测，题型主要是选择题；

每学期有1次平台的阶段测验，20道题，随机抽测，题型主要是选择题、判断题和填空题等；

每学期有1次线下的测验，1-2道题，题型主要是计算题；

3.平台和线下批阅。设置标准答案，按规范进行评分。

1、3

40分

课内实验

1.考核学生对大学物理知识的应用能力，针对实验项目，能够掌握实验原理，熟练实验操作，结合大学物理的知识点获得有效结论；

2.本课程共安排两次课内实验，4个学时；

3.根据实验操作、完成能力、报告质量等情况评分。

2

10分

期末考试

1.主要评价学生对大学物理基本概念、基本规律的掌握程度，以及运用物理的理论、观点和方法以及矢量、微积分等数学工具分析、计算一般难度的物理问题。2.闭卷考试，课程组出题，AB两套试题，题型主要有选择题、填空题、计算题（可含证明题、实际应用题）等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

2

70%（选择题21分、填空题18分、计算题61分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 新编基础物理学(上、下册)（第三版）. 王少杰 顾牡 吴天刚主编. 科学出版社，2020.

2．参考教材：

[1]《物理学》（第五版、面向21世纪课程教材），东南大学等七所工科院校编，马文蔚改编.高等教育出版社，2006.

[2]《大学物理学习指南（第二版）》，郭连权主编. 科学出版社，2020.

3.其他参考资料：

平台学习资源：基于中国大学慕课平台，建立《大学物理（一）》和《大学物理（二）》的异步SPOC课程。

课程教学大纲修订小组成员： 王威、马贺、刘聪、张凡

修订时间：2021年7月

审核人：李媛


《物理实验》课程教学大纲

课程编号：Sy067、Sy068

课程名称：物理实验

英文名称：Experiment of Physics

课程类型：实验课

课程要求：必修

学时/学分：32/2（讲课学时：4  实验学时：28）

上课班型：2批次（实验）  

开课学期：2、3

适用专业：全校理工科各专业  

授课语言：中文  

课程网站：ilab虚拟仿真平台(www.ilab-x.com)，科大奥瑞平台（wlxf.sut.edu.cn）

一、课程性质与任务

科学实验是科学理论的源泉，由物理学创导的用实验观测和定量探索自然，总结规律的科学方法，是一切现代科学工程技术的基础方法。物理学是一门实验科学，物理规律的发现及理论的建立，都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验。物理实验在高素质的工程技术人才培养中具有十分重要的作用。

本课程通过误差理论及基础性实验、综合性实验、设计性实验、拓展与创新性实验以及虚拟仿真实验教学，使学生在对实验观察、分析和物理量的测量中学习物理实验知识、方法和技能，为今后的学习和工作奠定良好实验基础，同时使学生掌握操作技能，培养学生实事求是的科学作风，认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神和科学实验能力。

二、课程与其他课程的联系

物理实验是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端，是对理、工科类各专业学生进行科学实验基本训练的一门必修基础课程，为后继相关课程的学习奠定基础。

1.为电工实验、数电实验和模电实验提供必要的工具使用知识基础，如稳压电源、电流表、电压表和示波器等仪器设备的使用。

2.可以为机械、材料、环化和建筑等专业实验的进行提供相关的基本实验理论和测量方法训练，例如杨氏模量的测量方法、磁性材料磁滞回线的测量方法、磁场和电场的测量方法、溶液旋光度的测量方法等。

3.培养学生基本误差理论和数据处理方法，提高基本科学素养，为后续实验的进行打下良好的基础。

三、课程教学目标  

1.使学生能够学会误差理论和基本数据处理方法，掌握常见仪器的使用方法，常见物理量的测量方法和常见的物理实验方法。（支撑毕业要求指标点1.1)

2.使学生具有基本仪器的操作能力，基本的实验分析能力以及实验规律归纳能力。（支撑毕业要求指标点4.2)

3.培养学生的自学能力、思维判断能力、综合运用资料的能力、理论联系实际能力和创新和设计实验的能力。（支撑毕业要求指标点3.2)

4.通过物理实验的学习和训练，使学生具有实事求是的科学精神和勇于创新、善于归纳的科研素养，陶冶学生爱国主义情操，培养学生科技报国意识。（支撑毕业要求指标点8.1)

四、实验内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

实验类型

对应课程教学目标

思政元素

1

误差理论与基本概念

1.重点讲解误差、不确定度的基本理论和概念，以及有效数字的基本概念和修约规则；

2.通过举例讲解有效数字的取值方式。

2

基本理论（必修）

1、4

科学精神

实事求是

2

数据处理方法

1.重点讲解数据处理的基本方法和实验结果表示的正确形式；

2.介绍最小二乘法的基本思想和使用方法。

2

基本理论（必修）

1、4

科学精神

实事求是

3

固体密度的测量

1.讲解并指导学生使用游标卡尺、螺旋测微计和天平；

2.讲解测量不确定度的确定，要求学生对测量结果进行分析。

2

基础性（必修）

1、2、4

实事求是

知行合一

4

光杠杆法测量金属丝杨氏弹性模量

1.讲解并指导学生用光杠杆法测量微小长度变化；

2.要求学生使用逐差法处理测量数据；

3.讲解并指导学生使用望远镜。

2

基础性

（选修）

1、2、4

整体与局部

5

牛顿环

1.引导学生观察牛顿环的干涉现象；

2.讲解并指导学生用观察到的干涉圆环测量透镜球面的曲率半径；

3.讲解并指导学生学会读数显微镜的使用。

2

基础性（选修）

1、2、4

科学精神

实事求是

6

蔗糖的旋光度测量

1.引导学生了解光偏振的基本规律和旋光物质的旋光性质；

2..讲解并指导学生使用旋光计测量蔗糖浓度。

2

基础性（选修）

1、2、4

科学精神

实事求是

7

用电势差计测量电动势

1.讲解电势差计的工作原理和结构特点；

2.指导学生学会用电势差计测量电动势；练习用箱式电势差计测量热电偶的温差电动势。

2

基础性（选修）

1、2、4

工匠精神

精益求精

8

示波器的使用

1.讲解示波器的原理，并指导学生使用示波器；

2.引导学生观察交流正弦信号、整流及滤波后的波形；

3.指导学生观察李萨如图形，加深对相互垂直运动合成理论的解释。

2

基础性（必修）

1、2、4

工匠精神

精益求精

9

分光仪的调整与棱镜折射率的测量

1.讲解分光仪的原理、结构、使用方法以及分光仪测定三棱镜顶角的方法；

2.指导学生用最小偏向角测定三棱镜的折射率。

2

基础性（选修）

1、2、4

工匠精神

精益求精

10

用惠斯通电桥测量电阻

1.讲解惠斯通电桥测量电阻的原理和方法；

2.指导学生测量金属（铜）导线的电阻温度系数，并得出电阻与温度关系的经验公式。

2

基础性（选修）

1、2、4

工匠精神

精益求精

11

气垫导轨测量速度、加速度

1.讲解并指导学生使用气垫导轨和电脑通用计数器；

2.引导学生观察滑块运动的规律，并测量速度、加速度；从而验证牛顿第一、第二定律。

2

基础性（选修）

1、2、4

科技强军

科技报国

12

空气密度与气体普适常数测定

1.讲解并指导学生用抽真空法测量空气的密度，并将其换算成干燥空气在标准状态下（0℃、一标准大气压）的数值，与理论值进行比较；

2.引导学生从理想气体状态方程出发，推导出变压强下气体普适常数的表达式，利用逐次降压的方法测出气体压强Pi和总质量m的关系并作图，由线性拟合求得气体普适常数R。

2

基础性（选修）

1、2、4

科学精神

实事求是

13

电阻的伏安特性研究

1.讲解并指导学生掌握运用伏安特性判定线性和非线性电阻元件类型的方法，并绘制其特性曲线；

2.引导学生学习测量电源外特性的方法；学会使用直流电压表、电流表，掌握电压、电流的测量方法。

2

基础性（选修）

1、2、4

科学精神

实事求是

14

单丝和单缝衍射的光强分布

1.讲解并指导学生观察单缝、单丝、小孔的夫琅禾费衍射现象；利用衍射图样测量单缝的宽度和单丝的宽度。

2.引导学生了解缝宽、线径、孔径变化引起衍射图样的变化规律，加深对光的衍射理论的理解。

2

基础性（选修）

1、2、4

科学精神

实事求是

15

迈克尔逊干涉仪

1.讲解并指导学生掌握用单色光源调整迈克耳逊干涉仪的方法；并观察干涉现象；

2.指导学生利用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器输出的激光波长。

2

基础性（选修）

1、2、4

科学精神

实事求是

16

稳态法测量不良导体的导热系数

1.讲解并指导学生学习物体导热的机理及影响导热性能的因素；

2.指导学生用稳态法测定橡胶的导热系数。

2

基础性（选修）

1、2、4

整体与局部，抓重点

17

超声波的声速测量

1.讲解并引导学生理解超声波发生和接收原理，学习测量超声波在空气中传播速度的方法；

2.引导学生了解压电传感器的功能，熟悉示波器与信号源的使用；加深对驻波及振动合成的理解。

2

基础性（选修）

1、2、4

科技强军

科技报国

18

灵敏电流计的性能和应用

1.讲解并引导学生了解灵敏电流计的基本原理与性能；

2.指导学生测定灵敏电流计的临界阻尼电阻、内阻及灵敏度。

2

基础性（选修）

1、2、4

工匠精神

精益求精

19

冲击法测螺线管磁场

1.讲解并引导学生学习用冲击电流计测量磁场的基本原理；

2.指导学生学习用冲击法测量直螺线管内部磁场。

2

基础性（选修）

1、2、4

科学精神

实事求是

20

光栅衍射

1.引导学生进一步熟悉分光仪的调整与使用；

2.指导学生观察光栅的衍射现象；掌握光栅常数、光波波长的测定方法。

2

基础性（选修）

1、2、4

工匠精神

精益求精

21

气垫导轨上验证动量守恒定律

1.指导学生观察气垫导轨上滑块碰撞过程中运动的规律；

2.指导学生在弹性碰撞和非弹性碰撞情况下验证动量守恒定律。

2

基础性（选修）

1、2、4

科技强军

科技报国

22

气体比热容比的测量

1.讲解并引导学生观测热力学过程中的状态变化及基本物理规律；

2.指导学生测定多种气体（单原子、双原子、多原子）的定压比热容与定容比热容之比。

2

基础性（选修）

1、2、4

低碳生活

拥抱自然

23

用落球法测量液体的黏滞系数

1.讲解并指导学生掌握一些基本物理量的测量及校准激光光电门的方法；

2.指导学生学习用落球法测定液体的粘滞系数。

2

基础性（选修）

1、2、4

科学精神

实事求是

24

用三线摆测量刚体的转动惯量

1.指导学生学习正确测量长度和时间的方法；

2.指导学生用三线摆测定圆盘、圆环和圆柱体的转动惯量；验证转动惯量的平行轴定理。

2

基础性（选修）

1、2、4

科学精神

实事求是

25

用双臂电桥测低电阻

1.讲解并指导学生学习双臂电桥测低电阻的原理和方法；

2.引导学生了解附加电阻对低电阻测量的影响及消除方法。

2

基础性（选修）

1、2、4

工匠精神

精益求精

26

劈尖干涉

1.引导学生观察空气劈尖的等厚干涉现象；熟练掌握读数显微镜的使用；

2.指导学生用空气劈尖测量薄片厚度。

2

基础性（选修）

1、2、4

科学精神

实事求是

27

用模拟法测绘静电场

1.讲解并指导学生学习用模拟方法测绘具有相同数学形式的物理场；描绘出分布曲线及场量的分布特点；

2.指导学生初步掌握用模拟法测量和研究二维静电场。

2

基础性（选修）

1、2、4

整体与局部，抓重点

28

测量气体折射率

1.指导学生组装迈克尔逊干涉仪；

2.讲解并引导学生掌握测量空气折射率的原理及方法。

2

基础性（选修）

1、2、4

科技强军

科技报国

29

磁阻传感器特性测量与应用

1.讲解并引导学生学习测量锑化铟传感器的电阻与磁感应强度的关系；

2.要求学生作出锑化铟传感器的电阻随磁感应强度变化的关系曲线；并对非线性区域和线性区域分别进行曲线和直线拟合。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

爱国主义

科技报国

30

太阳能电池基本特性研究

1.讲解并指导学生测量光电池在正向偏压的伏安特性曲线，得出电压和电流关系的经验公式；

2.学习通过测量太阳能电池的短路电流、开路电压和最大输出功率，计算其填充因子；求出短路电流、开路电压与相对光强之间的近似函数关系。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

拥抱自然

低碳生活

31

集成电路温度传感器特性测量与应用

1.讲解并指导学生熟悉该传感器的基本特性；用其测量电流型集成电路温度传感器输出电流与温度的关系；

2.指导学生采用非平衡电桥法，组装一台0~50℃数字式温度计。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

爱国主义

科技报国

32

动力学法测量杨氏模量

1.讲解并引导学生学习用动力学法测量杨氏模量的原理及实验方法；

2.要求学生用内插法测量、处理实验数据。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

实事求是

33

利用霍尔效应测磁场

1.讲解并引导学生了解产生霍尔效应的物理过程及蹄形电磁铁磁隙横截面内的磁场分布；

2.指导学生掌握用霍尔元件测磁场的方法。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

爱国主义

科技报国

34

磁阻传感器与地磁场测量

1.讲解磁阻效应的物理机制；

2.引导学生掌握用磁阻传感器测量地磁场磁感应强度及地磁场的水平分量和地磁倾角的方法。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

爱国主义

科技报国

35

动态磁滞回线和磁化曲线的测量

1.讲解磁滞回线和磁化曲线、铁磁材料的矫顽力、剩磁和磁导率等概念；

2.指导学生用示波器测量软磁材料（软磁铁氧体）的磁滞回线。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

科学精神

实事求是

36

PN结物理特性及弱电流测量

1.讲解并指导学生测量PN结电流与电压关系，证明此关系符合指数分布规律；在不同温度条件下，测量玻尔兹曼常数；

2.指导学生学习运用放大器组成电流-电压变换器测量弱电流；测量PN结电压与温度关系，求出该PN结温度传感器的灵敏度；要求学生计算在0K温度时，半导体硅材料的近似禁带宽度。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

爱国主义

科技报国

37

夫兰克-赫兹实验

1.讲解夫兰克-赫兹管的工作原理；

2.引导学生通过测定氩原子的第一激发电势U0证实原子分立能级的存在。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

科学精神

实事求是

38

密立根油滴实验测量电子电荷

1.讲解并引导学生了解密里根油滴实验仪的结构及油滴实验测定电子电荷的设计思想和方法；

2.引导学生学习CCD图像传感器的原理和电视显微测量方法；用动态法和平衡法测量电子电量的大小；验证电荷的量子性。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

科学精神

实事求是

39

光电效应测量普朗克常数

1.讲解并引导学生通过光电效应实验了解光的量子性；

2.指导学生测定不同频率入射光所对应的遏止电压Us ；验证爱因斯坦方程，并由此求出普朗克常量。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

科学精神

实事求是

40

全息照相

1.讲解并引导学生学习制作全息光栅的原理；

2.指导学生掌握制作全息光栅的技术。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

工匠精神

科技报国

41

核磁共振

1.讲解核磁共振现象及实验原理；

2.引导学生掌握测定核的回磁比和g因子的方法。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

科学精神实事求是

42

晶体的电光效应

1.探讨晶体电光调制的原理和实验方法；

2.引导学生研究利用实验装置测量晶体的斑驳电压，计算晶体的电光系数；观察晶体电光效应引起的晶体会聚偏振光的干涉现象。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

工匠精神

科技报国

43

热敏电阻温度特性测量

1.引导学生选用适宜的仪器，设计测试系统；

2.指导学生测试半导体热敏电阻的温阻特性曲线。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

科学精神实事求是

44

超声光栅实验

1.讲解超声致光衍射的原理；

2.指导学生利用声光效应测量声波在液体中的传播速度。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

科学精神实事求是

45

磁光效应实验

1.讲解法拉第效应产生的原因和磁光调制原理；

2.指导学生掌握精确测量不同样品的韦尔代常数。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

科学精神实事求是

46

利用液压传动法测量金属的热膨胀系数

1.讲解液压传动放大法的基本原理；

2.引导学生利用实验掌握热膨胀系数的定义和计算。

2

综合性（选修）

1、2、3、4

科学精神实事求是

47

电路元件伏安特性的测绘及电源外特性的测量

1.讲解并引导学生学习测量线性和非线性电阻元件伏安特性的方法，并绘制其特性曲线；

2.要求学生根据设计性实验的要求，学会选择设计方案。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

科学精神实事求是

48

几何光学设计性实验

1.引导学生熟悉基本几何光学元器件；

2.要求学生测量未知透镜的焦距；并研究偏振光性能。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

工匠精神

科技报国

49

用电位差计校准电表

1.引导学生了解电势差计的工作原理；

2.要求学生掌握校准电流表的方法。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

工匠精神

科技报国

50

数字万用表设计实验

1.引导学生了解数字万用表的基本原理、常用双积分模数转换芯片外围参数的选择原则及电表的校准原则；

2.要求学生掌握分压、分流电路的原理；设计制作多量程直流电压表、电流表及电阻表；并了解交流电压、三极管和二极管相关参数的测量。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

科学精神实事求是

51

磁悬浮导轨碰撞设计性实验研究

1.讲解磁悬浮的物理思想和永磁悬浮技术；

2.要求学生利用实验装置，设计多种弹性和非弹性碰撞实验；

3.要求学生利用观察到的系统中物体间的各种形式的碰撞情况，考察动量守恒定律；通过研究碰撞过程中系统动能的变化，分析实验中的碰撞属于哪种碰撞类型。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

工匠精神

科技报国

52

用分光仪测定液体折射率

1.引导学生进一步掌握分光仪的调节和使用方法；

2.讲解并引导学生掌握用折射极限法测量液体折射率的原理和方法。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

科学精神实事求是

53

用迈克尔逊干涉仪测定透明薄片的折射率

1.引导学生进一步掌握迈克尔逊干涉仪的调节和使用方法；

2.讲解并引导学生掌握用迈克尔逊干涉仪测量透明薄片折射率的原理和方法。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

54

利用气炮原理验证力学规律

1.要求学生验证爆炸过程动量守恒；

2.引导学生测量几种可燃液体的爆炸内能。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

55

利用气垫导轨研究磁阻尼运动

1.引导学生观察低阻尼下振子的运动规律；

2.要求学生能测定磁阻尼系数；并研究磁阻尼力与物体运动速度的关系。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

56

研究磁相互作用力与磁位能的关系

1.引导学生观测物体在磁相互作用下的运动情况和能量转换情况；

2.要求学生能利用实验方法找出磁相互作用力与距离的变化关系；探索磁位能与磁体距离关系。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

57

气炮发射的力学问题研究

1.要求学生能用两种方法测定弹丸出口速度；

2.引导学生研究出口速度与弹丸加速距离的关系；并研究填药量与射程的关系。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

58

用单摆测量重力加速度

1.引导学生研究单摆的摆长与周期之间的关系，求出重力加速度g；

2.引导学生进一步研究摆角与周期之间的关系，做2T-sin2(θ/2)关系图，求出中重力速度g。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

59

自组望远镜和显微镜

1.引导学生加深理解透镜成像规律；了解望远镜和显微镜的基本结构和工作原理；

2.要求学生掌握简单的光路分析与调整方法；掌握透镜焦距的测量方法。

2

设计性（选修）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

60

低真空的获得与测量研究

1.引导学生了解常用真空系统的构成，掌握常见真空设备的操作方法；

2.指导学生通过研究真空系统的基本方程，测量真空系统的出气率、漏气率。

拓展与创新（课外）

2、3、4

创新精神

知行合一

61

简谐振动的研究

1.要求学生利用气垫导轨设计一个验证简谐振动运动规律的实验模型；测量弹簧劲度系数、研究简谐振动的v-t关系，并验证设计结果；

2.引导学生进一步研究弹簧振子中滑块质量、弹簧有效质量、弹簧振子的振幅、周期、气轨倾斜角度之间的相互关系。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

62

磁光效应研究

1.引导学生查阅资料，了解磁光效应的机理和影响因素；

2.指导学生自行设计实验装置，研究磁光效应的影响因素；

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

63

电光效应研究

1.引导学生查阅资料，了解电光效应的机理和影响因素；

2.指导学生自行设计实验装置，研究电光效应的影响因素；

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

64

CD盘轨道研究

1.引导学生了解光盘原理和的轨道结构；

2.指导学生进一步研究光盘反射衍射光栅的原理。

拓展与创新（课外）

2、3、4

创新精神

知行合一

65

弱信号检测技术研究

1.引导学生查阅资料，了解弱信号检测的方法和优缺点；

2.指导学生自行设计并制作一个弱信号检测的装置，并使用该装置测量弱信号。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

66

直流电弧等离子体法制备金属纳米粒子研究

1.引导学生自行查阅电弧法制备金属纳米粒子的方法和纳米粉体的相关资料；

2.指导学生利用直流等离子电弧法制备金属纳米粒子。

拓展与创新（课外）

2、3、4

创新精神

知行合一

67

磁性液体密封的旋转实验装置的设计

1.引导学生自行查阅相关资料了解磁性液体相关性能；

2.指导学生设计并制作磁性液体密封的旋转实验装置。

拓展与创新（课外）

2、3、4

创新精神

知行合一

68

磁性液体密封的滑动实验装置的设计

1.引导学生查阅相关资料了解磁性液体相关性能；

2.指导学生设计并制作磁性液体密封的滑动实验装置

拓展与创新（课外）

2、3、4

创新精神

知行合一

69

偏振光的研究与应用

1.引导学生查阅偏振光相关资料，了解偏振光的应用；

2.指导学生自行设计并制作一种偏振光的使用或研究装置。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

70

光学干射的应用

1.引导学生查阅相关资料，了解光的干射的应用；

2.指导学生自行设计并制作一种光学干射的应用装置。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

71

光学衍射的应用

1.引导学生查阅相关资料，了解光的衍射的应用；

2.指导学生自行设计并制作一种光学衍射的应用装置。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

72

热力学定律的研究与验证

1.引导学生查阅热力学定律相关资料；

2.指导学生自行设计、组装相关实验装置，研究与验证热力学定律。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

73

噪声的性质与消除

1.引导学生查阅资料了解噪声的性质；

2.指导学生自行设计、组装相关实验装置，研究噪声的特点和消除方法。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

74

研究电磁场的空间能量分布

1.引导学生查阅资料了解电磁场的空间能量分布；

2.指导学生自行设计、组装相关实验装置，测量电磁场的空间能量分布。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

75

利用电磁感应原理制作实验装置。

1.引导学生查阅资料了解电磁感应原理的应用；

2.指导学生自行设计、组装相关实验装置，验证或应用电磁感应原理。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

76

霍尔效应的原理和霍尔原件的应用

1.引导学生查阅资料了解霍尔效应的原理和霍尔原件的应用；

2.指导学生自行设计、组装相关实验装置，并评估测量精度。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

77

微小长度变化的测量

1.引导学生查阅资料了解微小长度的测量方法；

2.指导学生自行设计、组装微小长度测量装置，并评估测量精度。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

78

超声波测距实验装置研究

1.引导学生查阅超声相关的发生、接收和信号处理资料；

2.指导学生自行设计、组装超声测距装置，并评估测量精度。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

79

太阳能电池参数测量装置设计及参数的测量

1.引导学生查阅太阳能电池相关资料，了解太阳能电池的原理、分类和影响因素；

2.指导学生自行设计、组装太阳能电池参数测量装置，并评估测量精度。

拓展与创新（课外）

1、2、3、4

创新精神

知行合一

80

微晶磁性材料的制备VR仿真实验

1.介绍真空设备操作流程、原子磁矩等相关资料；

2.强调原子磁矩和磁性起源的唯象解释，引导学生完成微晶磁性材料制备操作流程。

4

虚拟仿真（选修）

1、2、3、4

科学精神

实事求是

81

特种合金设计与熔炼VR仿真实验

1.介绍特种合金的应用背景等相关资料；

2.强调合金配料的计算方法和注意事项，引导学生完成特种合金真空熔炼的操作流程。

4

虚拟仿真（选修）

1、2、3、4

科学精神

实事求是

82

科大奥瑞虚拟仿真实验

1.发布实验要求和平台使用方法

2.对学生学习数据进行分析和反馈。

4

虚拟仿真（必修）

1、2、3、4

科学精神

实事求是

说明：本课程包含实验学时44，讲授学时4；其中表中基本理论为讲授，基础性实验、综合性实验和设计性实验为课堂实验。

1.科学精神、实事求是

科学精神的基础是实事求是，实事求是也是广大党员的是非观。在讲解物理实验绪论部分时候，通过讲述科学的发展与物理学的诞生的时候，强调科学诞生于实事求是，科学诞生于理性思考、科学诞生于定量分析，数据处理、数据分析是物理实验的基础，激发学生学生科学精神，树立实事求是的世界观和方法论。

在讲解某些实验的实验背景的时候，引出科学精神的重要性，例如：在讲“密里根油滴实验测电子电荷”的时候首先肯定密里根的巧妙设计和巨大成就。然后话锋一转，指出密里根在实验过程中对实验数据的有意舍弃误差较大的部分，造成密里根得出的电子电荷偏大。强调学术严谨的重要性和学术不端的危害。

2.创新精神、知行合一

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。通过实验操作、数据测量、数据处理和误差分析，用理论指导实验，实验反过来又可以验证理论，以学思结合促进知行统一，以知行统一推动科学发展。学生不仅要掌握实验原理，还要引导学生积极思考，善于观察实验现象并对此进行解释，还能激发学生的科学精神和理性思维，践行了学思结合、知行统一的科学发展观。

例如：在指导学生拓展与创新性实验项目的时候，鼓励学生“学思结合、知行合一”。给定学生一个实验题目，指导学生挖掘已经学习的理论知识，引导学生找出理论与实践的距离，让学生感受理论与实践的相关性和差异性。

3.工匠精神、科技报国

工匠精神是工匠们在加工产品过程中表现出来的精神理念，如严肃认真的敬业精神、精益求精的品质意识、持之以恒的执着追求、淡泊名利的崇高境界等。不光生产建设需要工匠精神，科学研究同样离不开工匠精神。因此培养学生的工匠精神，是物理实验教学的又一重要目标。在物理实验教学过程中，将工匠精神融入讲解过程，激发学生科技报国、实干兴邦的情怀。

例如：在讲解光栅衍射的时候，结合光栅衍射的数学条件，说明光栅制作的难度，以此引出工匠精神在第一个光栅产生过程中的重要性。在讲解核磁共振实验和弗兰克赫兹实验时，说明实验精度的重要性，和精益求精的工匠精神的作用。

4.爱国主义、科技报国

在讲授物理实验课程的同时，必然要涉及到物理学发展史的讲解，在讲解过程中，我们可以将为我们做出杰出贡献的物理学家加入到课程讲授过程中，培养学生的爱国主义情怀。

例如：例如：在讲“光栅衍射”时，通过讲光栅衍射原理关联相控阵雷达，引出中国红色总师张光义，讲述中国军工背后的感人故事，激发学生的家国情怀。

在讲磁悬浮设计性实验时，引入火箭的推动原理和爱国科学家钱学森的故事，强调钱学森的重大成就和对新中国国防的重大意义，激发学生的爱国主义情怀。

五、其他教学环节

本课程开设的拓展与创新性实验为课外自选内容，该类实验题目强调拓展性、研究性、独创性和先进性，拓展与创新性实验具有很强的目的性，主要是培养学生独立开发能力、研究能力、创新意识和创新能力。拓展与创新性实验采取研究性开放教学。

1、实验题目及内容对学生开放

拓展与创新性实验题目可以是创新性实验室列出的题目，也可以是学生针对自己的专业特点和个人爱好参考实验室可以提供的仪器设备自拟的题目。

2、项目制教学

对拓展与创新性实验采用导师制方式教学，学生通过查找资料、提出自己的研究方案和研究路线，提出自己的实验计划；指导教师则定期听取学生的工作汇报，审视、引导学生的下一步工作。最终由学生独立完成实验，并写出研究报告。

六、教学方法

构建了“2虚2实双延伸”的教学模式，充实教学内容，提升学习广度和深度，实现“两性一度”的教学目标。其中2虚是指，课前预习仿真化；高危高成本实验VR化。2实是指，能实不虚，课堂教学充实化；个性化教学，进阶内容项目化。双延伸是指：深度融合创新实验、虚拟仿真实验和网络微课，线下教学向线上延伸；引入项目教学法，结合创新实验教学，课堂教学向课下延伸。

1）自主选修实验项目，课前预习仿真化

学生通过物理实验选课系统，根据专业需求和个人爱好，自主选择实验项目和实验时间。利用中心网站的多媒体讲课视频和物理虚拟仿真预习系统，充分进行实验原理预习、相关仪器操作预习。课前预习仿真化，极大提高了学生的主动性和实验预习的有效度。

2）压缩课堂讲解时长，充实课堂实验操作

实验实践教育是理工科学生培养的重点，是创新实践能力教育的主要支撑，因此课堂实验操作有着无法替代的作用。传统实验教学体系中，实验理论和原理讲授大大挤占了课堂操作学时。新教学体系将理论和原理学习前置虚拟化，课堂只进行注意事项和重点难点讲解，增加操作时长，充实课堂实验内容。

3）建立研究项目引导模式，开展创新物理实验项目。

加强个性化教学，引入项目教学方式，结合大创项目、物理实验竞赛和居家实验项目，开设创新物理实验项目，将实验教学从课堂拓展至课外。项目教学改变了以往学生被动接受的学习方式，由传统以教师为中心的教学变为以学生为中心的教学，由以课本为中心转变为以“项目”为中心。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

实验预习

1.每个实验10道预习测试题，测试题内容包含实验原理、注意事项和操作过程；提交预习报告；5分

2.根据学生答题情况、预习报告完整和认真程度评分。5分

3

90%

10分

实验过程

1.（内容）主要考核学生操作正确性、熟练性、数据完整性、数据准确性，以及操作流畅性；

2.进行课堂操作、数据测量；20分

3.根据学生的课堂表现和数据完成和准确程度。20分

2、4

40分

实验报告

1.主要考核学生数据处理、误差分析方法的掌握；对知识点的总结及归纳能力；

2.实验报告书写规范性，包括单位，有效数字，图表和计算过程；20分

3.根据学生数据处理、误差分析数据计算的准确程度。20分

3.回答思考题的准确性和实验总结的规范性。10分

1、3

50分

仿真实验

1.主要考核学生对虚拟仿真实验过程和关键实验操作点的掌握；30分

2.虚拟仿真实验操作；30分

3.虚拟仿真实验评价函数。40分

1、2

10%

100分

八、教材、参考书目及其他资源

1． 教材

[1]《大学物理实验教程》.国安邦等主编. 高等教育出版社, 2021.

2． 参考书目

[1]《物理实验教程》. 孙维民 主编. 科学出版社, 2017.

[2]《大学物理实验教程》. 陈世涛 主编.西南交大出版社, 2011.

教学大纲修订小组成员：国安邦、赵骞、赵丽军、徐菁华、黄特、田鸣、李军

修订时间：2021年8月

审核人：李媛


《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》课程教学大纲

课程编号：27014

课程名称：毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

英文名称：Overview of Mao Zedong Thought and the Theory System of Socialism with Chinese Characteristics

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：80/5（讲课学时：72  实践学时：8）

开课学期：3

适用专业：全校各本科专业  

授课语言：中文                                  

课程网站：雨课堂

一、课程性质与任务

本课程是根据2005年中宣部、教育部《关于进一步加强和改进高等学校思想政治理论课的意见》实施方案设立的，是我国高等院校学生必修的一门思想政治理论课。开设这门课程的任务是帮助学生系统掌握中国化马克思主义的形成发展、主要内容和精神实质，不断增强道路自信、理论自信、制度自信、文化自信，坚定中国特色社会主义理想信念，积极投身于社会主义现代化建设和民族复兴的的伟大实践。

二、课程与其他课程的联系

本课程为高校思想政治理论课程之一，作为讲授马克思主义中国化理论成果的一门课程，它与《马克思主义基本原理》、《中国近现代史纲要》联系紧密。在一定意义上讲，《马克思主义基本原理》是这门课程的理论基础，而《中国近现代史纲要》则是这门课程的实践基础，所以原则上需要修完上述课程后学习。

三、课程教学目标

1. 通过对马克思主义中国化理论成果的系统讲授，帮助大学生理解毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观、习近平新时代中国特色社会主义思想是一脉相承又与时俱进的科学体系，引导学生深刻理解中国共产党为什么能、马克思主义为什么行、中国特色社会主义为什么好。（支撑毕业要求指标点8.1)

2. 通过运用专题教学、案例教学、实践教学等多种教学方式，使理论与实践相结合，培养大学生的自我发展能力和社会适应能力，提升大学生运用马克思主义立场、观点和方法认识问题、分析问题和解决问题能力，激发大学生的创新热情，培养大学生的创新思维，为大学生的创新实践提供精神支持。（支撑毕业要求指标点3.2)

3. 通过构建线上线下、校内校外等课程教学资源库，用马克思主义中国化最新理论成果武装大学生头脑，引导大学生树立正确的世界观、价值观、人生观，坚定道路自信、理论自信、制度自信、文化自信，坚定理想信念，积极投身于社会主义现代化建设和民族复兴的伟大实践，争做中国特色社会主义事业合格建设者和可靠接班人。（支撑毕业要求指标点7.2)

四、教学内容、基本要求与学时分配（理论教学72学时）

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应

教学

目标

1

导论 马克思主义中国化的历史进程和理论成果

1.“马克思主义中国化”的提出及其内涵

2.马克思主义中国化的理论成果

3.学习本课程的要求和方法

1.了解马克思主义中国化的内涵

2.掌握马克思主义中国化历史进程

3.理解中国化马克思主义是一脉相承又与时俱进的科学体系

2

讲授

1

2

一、毛泽东思想及其历史地位

1.毛泽东思想的形成和发展

2.毛泽东思想的主要内容和活的灵魂

3.毛泽东思想的历史地位

1.了解毛泽东思想形成和发展的社会历史条件

2.掌握毛泽东思想的主要内容和活的灵魂

3.科学认识毛泽东思想的历史地位

4

讲授

1、2

3

二、新民主主义革命理论

1.新民主主义革命理论形成的依据

2.新民主主义革命的总路线和基本纲领

3.新民主主义革命的道路和基本经验

1.了解近代中国社会的国情和时代特征

2.掌握新民主主义革命理论的内容和依据

3.理解新民主主义革命的三大法宝及其相互关系

6

讲授

1、2

4

三、社会主义改造理论

1.从新民主主义到社会主义的转变

2.社会主义改造道路和历史经验

3.社会主义制度在中国的确立

1.了解新民主主义社会的过渡性质和过渡时期总路线

2.掌握我国社会主义改造道路的基本经验

3.理解中国确立社会主义基本制度的重大意义

4

讲授

1、2

5

四、社会主义建设道路初步探索的理论成果

1.初步探索的重要理论成果

2.初步探索的意义和经验教训

1.了解党在社会主义建设道路的初步探索中取得的重要理论成果

2.掌握党对社会主义建设道路初步探索的经验教训

2

讲授

1、2

6

五、邓小平理论

1.邓小平理论的形成

2.邓小平理论的基本问题和主要内容

3.邓小平理论的历史地位

1.了解邓小平理论形成的社会历史条件

2.掌握邓小平理论的主要内容

3.科学认识邓小平理论的历史地位

10

讲授

1、2、3

7

六、“三个代表”重要思想

1.“三个代表”重要思想的形成

2.“三个代表”重要思想的核心观点和主要内容

3.“三个代表”重要思想的历史地位

1.了解“三个代表”重要思想形成的社会历史条件

2.掌握“三个代表”重要思想的核心观点

3.科学认识建立社会主义市场经济体制的重要性

4

讲授

1、2、3

8

七、科学发展观

1.科学发展观的形成

2.科学发展观的科学内涵和主要内容

3.科学发展观的历史地位

1.了解科学发展观形成发展的社会历史条件

2.掌握科学发展观的科学内涵和精神实质

3.科学认识科学发展观的历史地位和指导意义

4

讲授

1、2、3

9

八、习近平新时代中国特色社会主义思想及其历史地位

1.习近平新时代中国特色社会主义社会主义思想创立的社会历史条件

2.习近平新时代中国特色社会主义思想的科学体系

3.习近平新时代中国特色社会主义思想的历史地位

1.了解习近平新时代中国特色社会主义思想创立的社会历史条件

2.掌握习近平新时代中国特色社会主义思想的科学体系

3.科学认识习近平新时代中国特色社会主义思想的历史地位

4

讲授

1、2、3

10

九、坚持和发展中国特色社会主义的总任务

1.实现中华民族伟大复兴的中国梦

2.建成社会主义现代化强国的战略安排

3.建设社会主义现代化国家的战略导向

1.了解新时代建设中国特色社会主义的总任务

2.正确看待开启全面建设社会主义现代化强国的新征程

3.掌握新时代中国特色社会主义发展的战略安排和战略导向

2

讲授

1、2、3

11

十、“五位一体”总体布局

1.实现经济高质量发展

2.发展社会主义民主政治

3.建设社会主义文化强国

4.加强以民生为重点的社会建设

5.建设美丽中国

1.了解中国特色社会主义的总布局

2.掌握总布局中关于经济建设、政治建设、文化建设、民生建设、生态文明建设主要内容

3.对经济、政治、文化、民生、生态文明相关的社会热点问题有正确认识

10

讲授

1、2、3

12

十一、“四个全面”战略布局

1.全面建设社会主义现代化国家

2.全面深化改革

3.全面依法治国

4.全面从严治党

1.了解中国社会主义现代化国家的基本特征

2.掌握全面深化改革的总目标

3.理解坚持党的领导、人民当家作主和依法治国的有机统一

4.掌握新时代党的建设总要求

8

讲授

1、2、3

13

十二、实现中华民族伟大复兴的重要保障

1.坚持总体国家安全观

1.加快国防和军队现代化

2.坚持“一国两制”，推进祖国统一

1.理解国家安全是全国各族人民的根本利益所在。

2.掌握习近平强军思想的主要内容

3.正确认识“和平统一、一国两制”是实现国家统一的最佳方式

4

讲授

1、2、3

14

十三、中国特色大国外交

1.坚持习近平外交思想

2.坚持走和平发展道路

3.推动构建人类命运共同体

1.正确认识当今世界的发展趋势

2.掌握习近平外交思想的核心要义

3.理解构建人类命运共同体思想的科学内涵

4

讲授

1、2、3

15

十四、坚持和加强党的领导

1.实现中华民族伟大复兴关键在党

2.坚持党对一切工作的领导

1.掌握党在新时代的历史使命

2.理解党的领导是中国特色社会主义最本质的特征和制度的最大优势

4

讲授

1、2、3

五、其他教学环节

1.实践教学目的

通过社会调研旨在加深学生对中国特色社会主义理论体系的理解和对党的路线、方针、政策的理解，引导与帮助学生正确认识社会，提高分辨是非和适应社会发展变化的能力，培养学生具有一定的组织能力、表达能力和人际交往能力以及解决实际问题的能力，培养学生的创新精神、实践能力和写作能力，从而促进学生全面发展。

2.实践教学内容及步骤

（1）向学生阐明社会实践调研的目的意义和要求。

（2）教研室组织教师集体备课，根据教材内容，结合当前社会发展实际，遴选多个调研选题方向。

（3）任课教师负责对学生社会实践调研的选题、问卷设计及调研报告撰写等进行培训。（4）任课教师对学生的撰写的调研报告进行评阅，给定成绩。

六、教学方法

中国特色社会主义理论与实践是不断发展的。《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》课与其他几门政治课相比，更具有鲜明的实践性和时代性特征，要求我们不断地解放思想，突出理论与实际的有机结合，并进行前瞻性的探讨。为此：

1.在教学方式方法上，我们转变教师的教学理念，开展了专题教学模式的探索。采取“专题化教学、问题化讲授”的方式，加强教学吸引力，调动学生的学习积极性。    

2.除了老师进行专题讲授外，还根据“贴近实际，贴近生活，贴近学生”的原则选择一些论题和案例，采取讨论、讲演、辩论等多种形式，增强学生的参与性，使学生能够做到对毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系“入眼、入耳、入脑”。

3.开发和运用好学校网络课堂，同时辅以现代化的线上教学方式，充分利用好雨课堂，使教学手段更加丰富。

4.鼓励学生利用假期和实习期间多了解社会，从而使理论与实际能够“挂钩”。

5.在学习本课程的方法上，要求学生认真学习党的重要文献；坚持历史与逻辑、理论与现实、认识与实践的统一。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.利用雨课堂考核学生学习记录、课堂互动等情况；

2.考核学生上课精神状态、回答问题等课堂综合表现情况；

3.根据学生课堂表现评分。

1、2、3

40%

30分

课内作业

1.考核学生对课程基础知识的掌握情况；

2.随堂理论作业3个，题型为简答题或者论述题，课堂完成，要求纸质版；

3.根据答案的内容完整性、准确性、规范性等评分。

1、2、3

30分

实践

1.考核学生运用马克思主义中国化理论，认识问题、分析问题和解决问题的能力；

2.学生分组进行调研，完成调研报告；

3.根据实践调研报告的写作质量、规范性等评分。

1、2、3

40分

期末考试

1.考核学生对课程基本知识、基本理论观点的理解，以及综合运用所学知识分析、解决现实问题的能力；

2.闭卷机考，课程试题库中随机生成试卷，题型为单选题和多选题；

3.根据试题库中的标准答案，电脑自动阅卷。

1、2、3

60%（单选60分、多选题40分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材

[1] 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论．本书编写组.高等教育出版社，2021．

[2] 《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》辅导用书．高等教育出版社，2020．

2．参考书目

[1] 苦难辉煌．金一南．华艺出版社，2009．

[2] 邓小平理论基本问题．郑必坚，龚育之，杨春贵，李君如．中共中央党校出版社，2001．

[3] 习近平谈治国理政．习近平．外文出版社，2014．

[4] 习近平谈治国理政．习近平．外文出版社，2017．

[5] 习近平谈治国理政．习近平．外文出版社，2020．

课程教学大纲修订小组成员：韩影、丁春福、陈彦超、韩越、曹旭、翟波、李晗、柳叶、邴程程、刘瑟、李博、孟佳琳、王有良

修订时间：2021年8月

审核人：逄红梅


《概率论与数理统计》(一)课程教学大纲

课程编号：07074

课程名称：概率论与数理统计

英文名称：Probability Theory and Mathematical Statistics

课程类型：公共基础

课程要求：必修

学时/学分：40/2.5（讲课学时：40 实验学时：0  上机学时：0）

开课学期：3

适用专业：理工科各专业

授课语言：中文                                  

课程网站：超星学习通

一、课程性质与任务

概率论与数理统计是一门重要的理论性基础课，是研究随机现象统计规律性的数学学科，在高等工科学校教学计划中是一门必修的基础理论课。本课程以理论联系实际为主体，构建支持学生终身学习的基础，它的理论与方法在现代科学技术中占有很重要的地位，是研究自然现象、处理现代工程技术、解决科研和生产实际问题的一种有力的数学工具，已广泛应用于工业、农业、军事和科学技术中，并不断向基础学科、工科学科渗透，与其它学科相结合发展成为边缘学科。

通过本课程的教学使学生掌握概率论与统计的基本概念，了解它的基本理论和方法，从而使学生初步掌握处理随机现象的基本思想方法，培养学生运用概率统计知识和方法分析和解决不确定性的实际问题的基本技能和基本素质，为学生学习后续专业课程和将来运用概率论与数理统计知识与技能解决本专业实际问题打下坚实的基础。

二、课程与其他课程的联系

学生在进入本课程学习之前，应学习过高等数学课程，高等数学课程的学习，为本课程提供了必需的数学基础知识。本课程学习结束后，学生可具备进一步学习相关课程的理论基础，为学习后续课程如《随机过程》、《正交试验设计》、《统计学》、《计量经济学》等奠定知识基础。

三、课程教学目标

1. 通过本课程学习，使学生初步掌握随机现象及概率的基础理论和基本方法；熟练掌握随机变量及其分布的基本理论，能应用掌握的知识，进行较简单的、合乎逻辑的推理论证；掌握随机变量数字特征的计算方法，熟练地解答一般难度的计算题和应用题；熟练掌握大数定律、参数估计，了解统计方法形成的思维方式和逻辑推演过程。（支撑毕业要求指标点1.1、3.1)

2. 通过本课程的学习，培养学生运用概率论与数理统计方法分析与解决实际问题的能力，使学生具有从事工程工作所需的相关概率与统计知识，训练学生严密的科学思维及分析问题、解决问题的能力，培养不断学习适应发展的能力，为今后从事研究、应用开发和管理工作做好准备。（支撑毕业要求指标点2.2、4.2、5.2)

3. 通过本课程的学习，让学生体会数学的理性美和科学家的价值美的完美统一，培养学生的爱国主义精神和追求卓越的创新精神，激发学生奋发图强、奋斗不息，实现对学生的价值引领与品格的塑造。（支撑毕业要求指标点12.2)

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、概率论的基本概念

1.随机试验

2.样本空间、随机事件

3.频率与概率的统计定义

4.等可能概型

5.条件概率

6.独立性

1通过随机试验、授样本空间、随机事件、频率与概率、古典概率概念的讲解，使学生掌握概率论的基本概念、古典概型的计算能力；

2通过条件概率、独立性的讲解、使同学掌握条件概率、乘法公式、全概率及贝叶斯公式的计算及独立性的计算，培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和科学计算能力。

8

课堂讲授

结合思政案例

1、2

奋发图强，奋斗不息

2

二、一维随机变量及其分布

1.随机变量

2.离散型随机变量及其分布律

3.随机变量的分布函数

4.连续型随机变量及其概率密度

5.随机变量的函数的分布。

1.通过讲授离散型随机变量及其分布律、随机变量的分布函数、连续型随机变量及其概率分布，使同学掌握一维随机变量及其分布的计算方法，培养学生具有抽象思维能力、逻辑推理能力和科学计算能力；

2.通过学习随机变量的函数的分布、使同学掌握随机变量函数分布的计算方法、培养同学的逻辑推理能力和科学计算能力。

8

课堂讲授

结合线上课程资源

3

3

三、多维随机变量及其分布

1.二维随机变量

2.边缘分布

3.相互独立的随机变量

4.两个随机变量的函数的分布

1.通过讲授二维随机变量的基本概念、边缘分布及独立性、使同学掌握二维随机变量的概率计算方法，培养学生逻辑推理能力和科学计算能力；

2.通过讲授两个随机变量的和的分布及最大最小分布，使同学掌握二维随机变量函数分布的计算方法，培养学生的抽象思维能力和科学计算能力。

8

课堂讲授

结合线上课程资源

3

4

四、随机变量的数字特征

1.数学期望

2.方差

3.协方差及相关系数

4.矩、协方差矩阵。

1通过讲授数学期望、方差、协方差及相关系数，使同学掌握随机变量数字特征的计算方法，培养学生的科学计算能力；

2.通过讲授矩的相关概念和计算，培养学生具有抽象思维能力、逻辑推理能力和科学计算能力。

6

课堂讲授

结合线上课程资源

3

5

五、大数定律和中心极限定理

1.大数定律

2.中心极限定理

1.通过讲授切比雪夫大数定律，伯努利大数定律，辛钦大数定律，培养学生的逻辑推理能力和科学计算能力；

2.通过讲授独立同分布中心极限定理，德莫佛-拉普拉斯中心极限定理，培养学生的抽象思维能力和科学计算能力。

2

课堂讲授

结合思政案例

3

袁隆平‘水稻仪仗队’迎丰收！亩单产超千公斤

6

六、样本及抽样分布

1.随机样本

2.统计量

3.抽样分布

1.通过讲授总体与个体，样本的概念，使同学掌握统计方法的基本概念；

2.通过讲授统计量的抽样分布的有关概念，培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力。

4

课堂讲授

结合线上课程资源

1、2

7

七、参数估计

1.点估计

2.估计量的评选标准

1.通过讲授矩法估计、极大似然估计法、估计量的评选标准，使同学掌握点估计的计算方法，培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和科学计算能力。

4

课堂讲授

结合线上课程资源

2

课程思政元素案例解析：

1.奋发图强、奋斗不息

通过描述中国两弹一星、5G、高铁等核心技术由西方卡脖子到实现自主创新的发展进程，激发学生奋发图强、奋斗不息，为国家的梦想而战。

2. 袁隆平‘水稻仪仗队’迎丰收！亩单产超千公斤

通过引入新闻“袁隆平‘水稻仪仗队’迎丰收！亩单产超千公斤”案例，让学生体会参数估计中的点估计和区间估计，加深对事物的理解，从中感受数学之美，培养学生牢固树立责任意识，使学生不断学习科学文化知识，弘扬中国优秀的传统文化。

五、其他教学环节

  无

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合作业、自学、讨论等教学手段和形式完成课程教学任务，教学过程中，教师可根据不同专业后续课程的需求适当调整各部分的教学内容和深度。

本课程的线下教学采用由浅入深、循序渐进的教学原则与直观形象的教学方法相结合，既注重基本概念、基本理论和方法的阐述，又注重学生基本运算能力的训练和分析问题、解决问题能力的培养。教学过程中，重视概率思想、统计思想的教学，加强基础训练；提出实际问题，加强应用训练。

结合线下教学，学生可以利用线上教学资源素材库，实现线上学习和资料查询，用以辅助线下课堂教学。在以理论课教学为主的前提下，理论联系实际。通过联系实际，锻炼学生的获取和整理信息的能力、创新能力和自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.根据学生课堂表现评分。

3.慕课堂随堂练习、课堂互动。

2

30%

20分

平时作业

1.考核学生对概率论与数理统计基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.每周布置2-3道题目，平均每次课1道题以上，题型主要有填空题、计算题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1

50分

平时测验

1.主要考核学生课堂听课效果、自学效果、分组讨论情况；

2.本课程共安排2-3次课下测验，2个学时；

3.根据学生表现、测验完成等情况评分。

2

30分

期末考试

1.主要考核学生的综合能力，综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有选择题、填空题、计算题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1、2、3

70%（选择题10分、填空题20分、计算题70分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 概率论与数理统计（第三版）.王松桂主编.科学出版社,2011.

2．参考教材：

[1] 概率论与数理统计（第四版）.盛骤等.高等教育出版社,2008.

课程教学大纲修订小组成员：杜洪波 丁宁 李莉 曲绍波 赵莹 武芳芳 金翀阳 张剑宇

修订时间： 2021年 6月

审核人：张翼


《矩阵分析》课程教学大纲

课程编号：07338

课程名称：矩阵分析

英文名称：Matrix Analysis

课程类型：专业课

课程要求：必修

学时/学分：32/2

开课学期：3

适用专业：工业智能

授课语言：中文

一、课程性质与任务

矩阵分析是高等院校数学类、控制科学类及信息科学类专业的一门专业理论课，通过本门课程的教学，使学生了解矩阵分析的基本概念、基本理论与基本方法。为学生继续学习该方面的知识奠定必要的理论基础。

二、课程与其他课程的联系

1、先修课程：《高等数学》

2、后续课程：《自动控制原理》、《智能控制技术》

3、本课程与其它课程的联系

矩阵分析课是一门重要的专业课，它以高等数学等课程为基础，为将来从事控制理论方面的研究及工科后继课的学习打基础。

三、课程教学目标

1.通过本课程的学习，使学生掌握矩阵理论的基本概念，基本理论和基本运算，全面了解若干特殊矩阵的标准形及其基本性质（支撑毕业要求：4.1）

2.了解近代矩阵理论中十分活跃的若干分支，为今后在应用数学、计算数学专业的进一步学习和研究打下扎实的基础。（支撑毕业要求：1.1）

3.通过本课程中基本概念和基本定理的阐述和论证，培养高年级本科生的抽象思维和逻辑推理能力，提高高年级本科生的数学素养。在重视数学论证的同时，强调数学概念的物理、力学的实际背景，培养学生应用数学知识解决实际工程技术问题的能力。（支撑毕业要求：12.2）

四、课程内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应课程

教学目标

思政元素

融入点

1

线性空间和线性变换

理解线性空间和线性变换概念，掌握线性变换的运算

6

讲授

自学

1、2

求真务实、积极探索、勇于创新

2

欧式空间、标准正交基、正交变换、Hermite矩阵

理解欧氏空间、正交变换、酉空间、Hermite矩阵的概念，掌握Schmidt方法。

4

讲授

讨论

自学

1、2

求真务实、积极探索、勇于创新

3

矩阵Jordan标准形

理解λ－矩阵和初等因子概念，熟练掌握矩阵Jordan标准形的求法。

4

讲授

讨论

自学

1、3

求真务实、积极探索、勇于创新

4

矩阵分解

理解矩阵的奇异值、谱的概念，掌握矩阵分解的方法。

4

讲授

讨论

1、2、3

求真务实、积极探索、勇于创新

5

向量与矩阵范数

理解向量范数与矩阵范数的相关概念，掌握向量和矩阵的各种范数。

6

讲授

讨论

1、2

求真务实、积极探索、勇于创新

6

矩阵函数

了解矩阵的微积分、矩阵序列及其极限、矩阵函数的幂级数表示，掌握矩阵函数的计算。

4

讲授

讨论

1、2、3

求真务实、积极探索、勇于创新

7

矩阵的广义逆

理解矩阵的广义逆的概念，熟练掌握矩阵广义逆的求解方法。

4

讲授

讨论

1、2、3

求真务实、积极探索、勇于创新

课程思政元素案例解析：

1 求真务实、积极探索、勇于创新：

矩阵分析课是一门重要的专业课，内容严谨详实，逻辑性较强。以线性空间为例，需要明确何为线性空间，如何判定，何为它的基以及如何寻找它的基，以及在一组基下的坐标等等。这些都需要师生在求真务实的前提下得以进行。并在此基础上讨论是否由三维向量构成的线性空间一定是三维的，并尝试举例说明，这在调动了学生参与的积极性同时体现了思政元素中的积极探索，勇于创新的一面。

五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）

无。

六、教学方法

1.本课程与其它课程的联系

矩阵分析课是一门重要的专业课，它以数学分析、高等代数和微分方程等课程为基础，为将来从事控制理论方面的研究及工科后继课的学习打基础。

2.教学方式与教学方法的具体改革措施。

教学方式：在以理论课教学为主的前提下，理论联系实际，适当引进CAI教学。

教学方法：第一重视思想，加强基础；第二加强应用。

3.在本课程的全部教学过程中，对学生综合素质和能力（含自学能力、创新能力、实践能力、表达能力等）培养几个方面入手，采取哪些措施。

一方面，加强解决实际问题的能力，使学生对解决过程有一定的理解和认识，增强学生学习的积极性。另一方面，加强应用能力的训练，使学生能够熟练掌握所学知识。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.根据学生课堂表现评分。

3.慕课堂随堂练习、课堂互动。

2

20%

20分

平时作业

1.考核学生对矩阵分析基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.每周布置2-3道题目，平均每次课1道题以上，题型主要有填空题、计算题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1、2、3

50分

平时测验

1.主要考核学生课堂听课效果、自学效果、分组讨论情况；

2.本课程共安排2-3次课下测验；

3.根据学生表现、测验完成等情况评分。

3

30分

期末考试

1.主要考核学生的综合能力，综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，题型主要有选择题、填空题、计算题、证明题等。

3

80%（选择题20分、填空题20分、计算题30分、证明题30分）

八、教材及参考书目

1．教材：

[1] 矩阵分析(第1版). 王博, 王诗云, 赵伟丽. 电子工业出版社, 2021.

2．参考教材：

[1] 矩阵论(第2版). 程云鹏. 西北工业大学出版社, 2003.

[2] 矩阵分析(第二版). 史荣昌. 北京理工大学出版社, 1996.

[3] 矩阵分析(英文版). [美]Roger A.Horn, Charles R.Johnson. 人民邮电出版社, 2005.

课程教学大纲修订小组成员：王莹莹，张翼，周峰

修订时间：2021年 6月

审核人：衣娜


《创新创业基础》课程教学大纲

课程编号：00016

课程名称：创新创业基础

英文名称：Foundation of Innovation and Entrepreneurship

课程类型：公共基础

课程要求：必修

学时/学分：32/2（讲课学时：28  上机学时：4）

开课学期：3

适用专业：全校所有专业

授课语言：中文                                  

一、课程性质与任务

创新创业基础是面向全校所有专业学生开设的公共基础课程。通过本课程的学习，让学生了解创新对于推动整个人类社会发展和进步的重要意义，帮助学生学习并掌握创新的基本理论、创新思维和创新技法，激发学生的创新热情,并提高创新能力和水平。让学生厘清创业认识，了解创业活动的内在规律，了解创业过程经常遇到的问题和初创项目的特点，掌握创业方法，培育创业精神，能够使用创业的思维和行为准则开展工作，并提升创造性地分析和解决问题的能力。课程为学生今后的专业学习和创新创业实践打下良好基础。

二、课程与其他课程的联系

本课程是全校学生的必修课，是专业教育的有机构成。作为专业课的先导课程，为后继相关课程的学习奠定知识基础和实践经验。通过创新创业基础理论的学习，使学生掌握创新创业的基本知识，培育学生的创新创业意识。在后续的专业课学习过程中，通过将专业知识和创新创业能力的结合，提高专业领域的创新创业能力。通过课程学习使学生在参加创新创业大赛时具有一定的理论基础和应用能力。

三、课程教学目标

1. 通过创新思维的学习，使学生掌握创新思维方法，具有突破思维定势、转换思维视角、综合思维成果的能力，培养创新人格。（支撑毕业要求指标点3.2）

2. 通过创新方法的学习，使学生掌握几种常用的创新思维方法与工具，具有应用一种或多种科学方法、科学工具实现创新的能力，培养创新实践精神。（支撑毕业要求指标点5.1）

3. 通过创业内涵的学习，使学生掌握创业的基本要素，具备基础的经营管理能力，培养勇于创新、团结合作、坚韧不拔并承担风险的人格品质。（支撑毕业要求指标点9.2）

4. 通过创业项目一般过程的学习，使学生掌握机会识别、团队组建、市场调研、产品设计、商业模式设计、资源整合等基础知识，具备敏于发现问题、综合分析问题、创新性解决问题的能力，培养积极改进现状、为经济和社会发展做贡献的精神和情怀。（支撑毕业要求指标点10.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

创新基础

一、创新学概述

1.创新基本概念

2.创新领域与分类

3.发明创新的层级（阿奇舒勒）

4.创新环境与政策

1.通过对创新的基本概念与分类的学习，形成初步认识及辨识创新活动的能力

2.通过对国家对创新人才的需求及与创新相关的战略举措的学习，能够认识到创新的必要性和紧迫性

2

讲授

1

使命与责任

2

二、创新思维

1.创新思维概述

2.形象思维

3.方向性思维

通过对创新思维形成过程及创新思维方法的学习，形成新颖、独特、多维度角度看问题、分析问题的能力

4

讲授+

讨论

1

3

三、创新思维方法与工具

1.头脑风暴法

2.思维导图

3.TRIZ发明创新理论

通过创新思维方法与工具的学习及演练，形成应用所学创新方法及工具解决实际问题的能力

4

讲授+

讨论

2

4

四、设计调研与需求分析

1.设计思维

2.市场调研与用户研究方法

3.调研数据分析与信息可视化

4.调研与需求分析报告

通过设计思维的学习，理解设计调研及需求分析的意义，掌握社会调研方法和常用工具，形成制定市场调研计划及撰写调研与需求分析报告的能力

2

讲授+

讨论

1、2

坚持“实事求是”

5

五、产品创新设计（理工科为主）/服务创新设计（文科为主）

1.产品创新基本要素（功能、结构、人因、环境、材料、形态）

2.产品创新程序（正向设计与逆向设计，识别产品创新机会）

3.产品创新方法与理念

/1.服务创新设计特点

/2.服务创新设计流程

/3.服务创新与“体验设计”

学习有关产品创新的关键要素，了解产品创新中“正向设计”和“逆向设计”的区别和应用，掌握产品创新的流程方法及先进理念。

/理解服务创新设计的特点以目标，掌握服务创新设计的流程和方法，培养学生服务创新的思维和理念。

2

讲授+

讨论

1、2

6

六、创新成果与创新实践

1.创新成果的推广应用

2.创新成果的保护

3.创新实践与大学生科技竞赛

掌握创新成果推广应用的途径，认识创新成果保护的重要性，掌握创新成果保护的方法，理解创新与大学生科技竞赛的意义和价值，提升积极参加课外创新活动的热情

2

讲授

+

指导实践

2

7

创业基础

七、创业与创业精神

1.创业的基本概念

2.创业与创新的关系

3.创业精神与职业发展

1.通过对创业内涵与意义的学习，掌握创业的本质是创新

2.学习创业精神的内涵与作用，拓宽培育大学生创业精神的途径，理解创业能力对个人职业生涯发展的意义和作用

2

讲授+

讨论

3

创业精神

8

八、创业者与创业团队

1.创业者的基本素质与能力

2.创业团队组建、管理技巧与策略

1.学习创业者定义、创业者的基本素质和能力，掌握创业者自我认知与提升的方法

2.学习创业团队的涵义及价值，掌握组建、管理创业团队的技巧和策略

2

讲授+

讨论

3、4

创业人格品质；

团队合作

9

九、创业项目与创业机会

1.创业项目的一般过程

2.创业机会的来源

3.影响创业机会识别的因素

4.进行创业机会评估的方法

1.学习创业项目的一般过程，掌握创业机会的来源

2.学习影响创业机会识别的因素，掌握评估创业机会的方法

2

讲授+

讨论

4

10

十、商业模式设计

1.商业模式的涵义

2.商业模式的设计框架

3.商业模式设计的一般过程

4.商业模式创新案例

学习商业模式的内涵与逻辑，熟悉商业模式的核心构成要素，掌握商业模式的设计方法

2

讲授+

讨论

4

11

十一、创业资源与创业环境

1.大学生创业的相关政策及法规；

2.创业过程中的资源需求和资源获取方法；

3.大学生创业模式；

4.创业资金筹募渠道和风险。

1.学习创业过程中的资源需求，掌握创业资源获取方法

2.学习大学生创业模式，掌握创业资金筹募渠道，认知创业风险

2

讲授+

讨论

4

12

十二、创业计划书与项目路演

1.创业计划的目的与用途

2.创业计划书的基本要求与核心内容

3.创业计划书的撰写原则与技巧

4.项目路演的展示与技巧

学习创业计划书的基本结构，掌握创业计划书的撰写技巧以及项目路演的展示技巧

2

讲授

4

13

上机：创业训练虚拟仿真

通过对初创项目的模拟运营使学生理解创业过程中的资源需求、了解项目运营过程中所遇到的常见问题，具备项目运营的基本能力

4

上机

3、4

课程思政元素案例解析：

1.使命与责任

通过解读国家创新驱动发展战略，向学生阐述创新在实现中华民族伟大复兴中的作用，激励学生积极创新，为实现中国科技强国梦贡献自己力量。

2.坚持“实事求是”

通过向学生讲解开展调研的科学方法和有效工具，让学生认识开展调研的重要性，同时帮助学生树立“实事求是”的工作态度。

3.创业精神

通过讲述大学生创业精神与职业发展，引导学生根据自己的兴趣、专业、擅长、性格等选择适合自己的事业，把握机会，开拓进取、整合资源、最终实现自己的人生目标。

4.创业人格品质

通过讲述创业人格品质是创业行为的原动力和精神内核，鼓励学生提升使命责任、创新冒险、坚韧执着、正直诚信的人格品质。

5.团队合作

通过讲述创业团队的价值，引导学生理解团队合作的核心是协同合作，本质是共同奉献。

五、其他教学环节

无

六、教学方法

1.在第一部分创新基础中，以线下教学为主，注重课堂讲授与讨论等参与式的教学方法相结合，理论与创新专题训练相结合，课堂知识学习与课外科技竞赛相结合，既注重对学生创新理论方法的传授,同时更注重学生创新人格与创新实践精神的培养。

教学过程中运用多媒体技术将人类的创新精华展示给学生，并讲解分析其创新的特点，帮助学生扩大创新视野，激发学生的创新热情。课堂采用分组讨论与团队完成课程专题训练等方式培养学生的团队精神和协作能力。通过平时作业形式巩固学生对知识点的理解和应用。通过综合性大作业方式将创新理论方法学以致用，鼓励学生课后深入生活，认真观察，发现问题并提出解决问题的创新方案。鼓励学生开放式创新，为学生的开放式创新提供条件，如举办路演、创新讲座与沙龙，鼓励邀请校外人士参与。

2.在第二部分创业基础中，以线下课堂讲授与讨论等参与式教学方法为主，结合虚拟仿真上机和作业等教学形式完成教学任务。教师要根据不同专业学生的创业计划书内容进行针对性指导，以达到更好的教学效果。

在课堂教学中，通过案例教学、目标教学、沉浸式教学手段，培养学生创业精神，理解创业的涵义，使学生掌握创业的基础知识；通过平时作业形式巩固学生对知识点的理解和应用。虚拟仿真上机教学环节通过模拟初创项目运营，使学生理解创业过程中的资源需求、了解项目运营过程中所遇到的常见问题，具备项目运营的基本能力。综合性大作业方式鼓励学生学以致用，开展实践，理解市场定位的意义，提升获取信息整理信息的能力、发现问题解决问题的能力、准确运用语言文字表达的能力。通过对创业计划书的指导和创业计划大赛的参与，锻炼学生的综合能力和创业能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

创新和创业部分：

1.考核学生课程的参与情况，对随堂所讲授知识的掌握情况；

2.通过信息化教学工具，按教学方案设计组织过程评价，可以安排随堂练习形式或组织课堂活动形式开展，学生根据考核任务安排可以个人独立完成，也可以团队合作完成；

3.根据开课前向学生公布的评分规则评分。

1、2、3、4

50%

创新30分

创业30分

平时作业

创新和创业部分：

1.考核学生对课程某一专题内容的掌握情况；

2.通过考核作业完成度、质量等完成情况评价学生对知识理解、分析、运用的能力；

3.根据开课前向学生公布的评分规则进行。

1、2、3、4

创新20分

创业10分

课内上机

仅针对创业部分：

1.主要评价学生对创业知识的理解和运用程度；

2.通过实验平台完成实验全部环节；

3.根据实验前向学生公布的评分规则进行评分，以实验数据为依据。

3、4

创业10分

期末考核

创新部分：

1.主要评价学生对常用创新方法的系统掌握情况及灵活运用创新方法解决实际问题的能力；

2.综合性大作业形式：选用一种或多种创新方法解决自己身边的实际问题；

3.根据教研组确定的评分标准评分。

2、4

50%

创新50分

创业部分：

1.主要评价学生敏于发现周围世界存在的经济和社会问题，并以清晰的方式展现其创造性解决问题的产品或服务的相关能力；

2.综合性大作业形式：提交一份结构完整的《创业计划书》；

3.根据教研组确定的评分标准评分。

创业50分

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

自编教材

2．参考书目：

[1] 大学生创新基础．冯林．高等教育出版社，2017．

[2] 设计思维创新导引．王可越，税琳琳，姜浩．清华大学出版社，2017．

[3] 创业管理（第5版）．张玉利，薛红志，陈寒松，李华晶．机械工业出版社，2020．

3.其他参考资料：

中国大学慕课等。

课程教学大纲修订小组成员：于学斌 薛瑾

修订时间： 2021年8月

审核人：林丹


《军事理论》课程教学大纲

课程编号：00005

课程名称：军事课

英文名称：Military theory teaching syllabus

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：1.军事理论教学 36/1 （讲课学时：36  实验学时：0  上机学时：0）

2.军事技能训练 112/2（讲课学时：8，实践环节：104）

开课学期：1

适用专业：全校新生

授课语言：中文

课程网站：智慧树

一、课程性质与任务

军事课是普通高等学校学生的必修课程。军事课要以习近平强军思想和习近平总书记关于教育的重要论述为遵循，全面贯彻党的教育方针、新时代军事战略方针和总体国家安全观，围绕立德树人根本任务和强军目标根本要求，着眼培育和践行社会主义核心价值观,以提升学生国防意识和军事素养为重点，为实施军民融合发展战略和建设国防后备力量服务。

普通高等学校通过军事课教学，让学生了解掌握军事基础知识和基本军事技能，增强国防观念、国家安全意识和忧患危机意识，弘扬爱国主义精神、传承红色基因、提高学生综合国防素质。

二、课程与其他课程的联系

军事课由《军事理论》和《军事技能》两部分组成。军事理论包括国防建设、国家安全、军事思想体系、信息化装备及现代化战争五部分内容，从内容上看与“党史、国史、改革开放史、社会主义发展史”内容较为接近。军事课开设时间正值学生初入学时，可将思想政治教育可以融入军事理论教学，选择与我国国情有关的内容，帮助学生树立民族自信心，树立正确的价值观和世界观，将学到的内容与实践融会贯通。

三、课程教学目标

1．知识目标：形成军事基础知识、军事高技术概况等认知体系，明确高技术对现代战争的影响。融汇我军军事理论的主要内容，树立科学的战争观和方法论。（支撑毕业要求：6.3）

2．技能目标 ：能够分析我国国防历史和现代化国防建设的现状，形成依法建设国防的观念。具有对战略环境、发展趋势、国家安全政策、军事高技术的发展趋势及其对现代作战影响的分析能力。具有分析信息化战争的特征及其发展趋势的能力；通过接受基本军事训练，养成基本军事技能。（支撑毕业要求：3.1）

3．素质目标：树立牢固的国家安全意识，具有综合国防素质。拥有严明的组织纪律观念、团队协作意识、严谨的科学态度、精益求精的工作作风，具备交流沟通、团结协作能力。（支撑毕业要求：8.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

1．军事理论教学

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、中国国防

1.国防概述

2.国防法规

3.国防建设

4.武装力量

5.国防动员

1.理解国防内涵和国防历史，树立正确的国防观；

2.明晰我国国防体制、国防战略、国防政策以及国防成就，激发学生的爱国热情；

3.熟悉国防法规、武装力量、国防动员的主要内容，增强学生国防意识。

10

讲授

1、2

增强国防意识，树立信心

2

二、国家安全

1.国家安全概述

2.国家安全形势

3.国际战略形势

 

1.正确把握和认识国家安全的内涵，理解我国总体国家安全观，提升学生防间保密意识；

2.深刻认识当前我国面临的安全形势；

3.明晰世界主要国家军事力量及战略动向，增强学生忧患意识。

8

讲授

2、3

树立国家安全观

3

三、军事思想

1.军事思想概述

2.外国军事思想

3.中国古代军事思想* 4.当代中国军事思想

1.准确理解军事思想的内涵和形成与发展历程，明晰外国代表性军事思想；

2.正确把握我国军事思想的主要内容、地位作用和现实意义，理解习近平强军思想的科学含义和主要内容，使学生树立科学的战争观和方法论。

6

讲授

1、3

理论与实践相结合

4

四、现代战争

1.战争概述

2.新军事革命

3.机械化战争

4.信息化战争

1.明晰战争内涵、特点、发展历程，理解新军事革命的内涵和发展演变；

2.准确把握机械化战争、信息化战争的形成、主要形态、特征、代表性战例和发展趋势，使学生树立打赢信息化战争的信心。

6

讲授

1、2、3

树立信心，努力奋斗

5

五、信息化装备

1.信息化装备概述

2.信息化作战平台

3.综合电子信息系统

4.信息化杀伤武器

1.正确理解信息化装备的内涵、分类、发展及对现代作战的影响；

2.熟悉世界主要国家信息化装备的发展情况，激发学生学习高科技的积极性，为国防科研奠定人才基础。

6

讲授

1、2

树立信心，努力奋斗

2．军事技能训练

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、共同条令教育

1.《内务条令》

2.《纪律条令》

3.《战备规定》

1.明晰中国人民解放军《内务条令》、《纪律条令》及《战备规定》的主要内容，培养良好的军人作风，增强组织纪律观念。

4

讲授

1、3

2

二、《队列条令》

1.稍息、立正、跨立

2.蹲下、坐下、起立

3.停止间转法

4.齐步、正步、跑步、立定

5.敬礼、礼毕

6.阅兵、分列式

7.格斗基础

1.准确把握队列动作的基本要领，养成良好的军事素养，增强组织纪律观念，培养学生令行禁止、团结奋进、顽强拼搏的过硬作风。

56

实践环节

2、3

团结奋进，顽强拼搏

3

三、轻武器常识

1.轻武器基本原理

2.射击学理

3.射击动作和方法

1.把握轻武器的战斗性能和基本射击理论；

2.学会射击动作要领。

4

实践环节

1、2

4

四、单兵战术

1.战斗类型和战斗样式

2.战术基本原则

3.单兵战术动作

1.学会单兵战术基础动作，明晰战斗班组攻防的基本动作和战术原则，培养学生良好的战斗素养。

8

讲授

实践环节

2、3

5

五、战时防护训练

1.战场医疗救护

2.核生化防护

1.领会防护的基本知识，熟悉卫生、救护基本要领；

2.把握战场自救互救的技能，提高学生安全防护能力。

16

实践环节

2、3

6

六、应用训练

1.紧急集合

2.行军拉练

3.识图用图

1.明晰紧急集合、徒步行军的基本要求、方法和注意事项，学会识图用图基本技能；

2.培养学生分析判断和应急处置能力，全面提升综合军事素质。

24

实践环节

2、3

团结奋进，顽强拼搏

课程思政元素案例解析：

1.前事不忘后事之师

通过对中国国防历史及新中国国防建设成就的学习，提醒学生不忘过去、牢记历史，做到警钟常鸣。

2. 树立国家安全观，增强忧患意识

通过对国家安全章节的学习，正确把握国家安全的内涵，准确理解和牢固树立我国总体国家安全观；深刻认识当前我国面临的安全形势。了解世界主要国家军事力量及战略动向，增强学生忧患意识。

3. 理论与实践相结合

通过对军事思想内涵、形成与发展历程的了解，以及对军事思想内容体系的理解和掌握，结合总体国家安全观，深刻领会理论与实践的辩证关系，树立科学的战争观和方法论，将学到的内容与实践融会贯通。

4. 树立信心，努力奋斗

通过对信息化装备和现代化战争的学习，让学生充分认识战争的残酷性以及信息化装备在战争中的作用，既要正视我国目前存在的差距，更要对我国信息化技术的高速发展充满信心，通过努力和奋斗逐步缩小与发达国家的差距。

5. 团结奋进，顽强拼搏

通过军事技能训练，使学生养成良好的军事素养，增强组织纪律观念，培养学生令行禁止、团结奋进、顽强拼搏的过硬作风，提升学生热爱集体和全局观念意识。

五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）

翻转课堂（课外8学时）。由教师提出问题，学生分组讨论；讨论形成结论后，由任课教师每组至少抽点一人讲解；最后任课教师最终解答。

六、教学方法

理论教学采用网络视频、见面课、翻转课堂相结合的混合式教学，以理论讲授为主，互动教学为辅；实践环节以技能训练为主，互动交流为辅。

1.运用网络视频教学，声、像、图并茂，使抽象问题直观化，易于学生理解，从而提高学生的国防意识，激发学生的爱国热情和集体广义精神。

2.结合翻转课堂，提出问题让学生通过查阅资料和讨论，获取最前沿知识，丰富了理论教学内涵，，增强学生学习兴趣。

3.军事技能训练，培养学生吃苦耐劳、脚踏实地的工作作风，增强学生的社会责任感和主人翁意识。

七、考核及成绩评定方式

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

单元测试

1.考核学生对每个章节学习内容的掌握情况；

2.线上答卷，每章学习后从章节试题库随机抽取10道；

3.根据系统题库标准答案，系统自动评分。

1

40%

40分

见面课

1.直播课堂；

2.观看直播课堂；

3.通过观看视频，进度超过80%以上系统自动评分。

2

20%

20分

期末考试

1.考核学生对本课程整体内容的掌握情况；

2.线上答卷，从试题库随机抽取60道题；

3.根据系统试题库标准答案，系统自动评分。

3

40%

40分

军事技能训练

1.考核学生军事技能掌握情况；

2.组成考核组，以方队为单位进行考核；

3. 根据动作所达到的标准程度，由考核组进行打分，给出成绩。

2、3

100分

八、教材及参考书目

1．教材：

[1] 普通高等学校军事课教科书·军事理论．陈波、赵汝亮主编．人民出版社，2019．

2．参考书目：

[1] 新编军事理论与技能训练教程．袁野．国防大学出版社，2019.

[2] 新编大学生军事理论与训练教程.肖占中.国防科技大学出版社，2019.

课程教学大纲修订小组成员：顾晓涛，王孝春，冀录，陆鑫

修订时间：2021年 8 月

审核人：张洪兵


《形势与政策》课程教学大纲

课程编号：27018-27025

课程名称：形势与政策

英文名称：Situation and Policy

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：64/2 （讲课学时：64）

开课学期：1-8

适用专业：全校本科生

授课语言：中文

课程网站：优学院

一、课程性质与任务

“形势与政策”课是理论武装时效性、释疑解惑针对性、教育引导综合性都很强的一门高校思想政治理论课。主要讲授党的理论创新最新成果，新时代坚持和发展中国特色社会主义的生动实践，马克思主义形势观、政策观、党的路线方针政策、基本国情、国内外形势及其热点难点问题，帮助学生准确理解当代中国马克思主义，深刻领会党和国家事业取得的历史性成就、面临的历史性机遇和挑战，引导大学生正确认识世界和中国发展大势，正确认识中国特色和国际比较，正确认识时代责任和历史使命，正确认识远大抱负和脚踏实地。

二、课程与其他课程的联系

《形势与政策》课与高校其它四门思想政治理论课具有内在的紧密联系，共同构成高校思想政治理论课体系。学习马克思主义原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系，可以为学习形势与政策课打好思想理论基础。学习中国近现代史，可以使学生了解中国社会发展的历史进程及其内在规律，对于深刻领会历史和人民是怎样选择了马克思主义，选择了中国共产党，选择了社会主义道路具有重要意义。思想道德修养与法律基础课与形势与政策课也有着十分紧密的联系。它有助于学生了解党和国家对大学生在思想、政治、道德和法律素质等方面的要求，使学生明确自己努力的方向。同时国内外形势不断变化，人民群众的实践永无止境，党的理论和政策创新永无止境。学好《形势与政策》课对于学好思想政治理论课，树立正确的世界观、人生观、价值观也具有重要作用。

三、课程教学目标

1.使学生全面系统了解社会发展动态，认清时代潮流，把握时代脉搏。（支撑毕业要求指标点6.3)

2.使学生正确认识国情、正确理解党的路线、大政方针，牢固树立“四个意识”， 坚定“四个自信”，提高爱国主义和社会主义觉悟，明确时代责任，勇于奋斗，立志于成为担当民族复兴大任的时代新人。（支撑毕业要求指标点8.1)

3.提高学生分析和解决社会问题的能力，为成才打下坚实的思想基础。（支撑毕业要求指标点12.1)

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应

教学

目标

1

一、全面从严治党形势与政策专题

1.重点讲授党的政治建设、思想建设、组织建设、作风建设、纪律建设以及贯穿其中的制度建设的新举措新成效。

16

讲授

1、2、3

2

二、我国经济社会发展形势与政策专题

1.重点讲授党中央关于经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设的新决策新部署。

16

讲授

1、2、3

3

三、港澳台工作形势与政策专题

1.重点讲授坚持“一国两制”、推进祖国统一的新进展新局面。

16

讲授

1、2、3

4

四、国际形势与政策专题

1.重点讲授中国坚持和平发展道路、推动构建人类命运共同体的新理念新贡献。

16

讲授

1、2、3

注：根据每学期具体情况，部分专题会做调整。每学期每个专题是2学时。

五、其他教学环节

本课程的教学方式以课堂理论讲授为主，同时配合以多媒体教学、网上专题学习。

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，并配以优学院网上的专题学习，拓展学生的知识面。课上教师与学生提问互动，使学生掌握科学的方法去分析和把握国内外政治与经济形势，进而引导大学生树立正确的世界观、人生观和价值观，增强学生的社会责任感和使命感，使学生在实践中提高正确认识和把握形势的能力。

七、考核及成绩评定

本课程共64学时，每8学时考核一次。以下为针对每学期8学时学习内容的考核方式。成绩最终采用两级分制。总成绩>=60分，记为合格；否则记为不合格。

形势与政策（一）、形势与政策（二）：

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.（内容）随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.（方式）信息化教学平台学习记录、课堂考试情况；

3.（依据）依据学生课堂表现及《沈阳工业大学教学课堂纪律基本要求》进行成绩管理。

3

10%

10分

课件学习

1.（内容）利用学习平台完成课堂讲授以外的指定专题学习；

2.（方式）在学习平台完成专题学习，并完成相关习题；

3.（依据）依据学习时长、学习内容全面性、专题相关练习题作答情况给分。

1、2、3

30%

30分

期末考试

1.（内容）主要评价学生对本学期所学专题基本知识的掌握情况；

2.（方式）开卷考试。试卷生成形式为电脑随机组卷。题型主要有单选、多选、判断；

3.（依据）根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1、2、3

60%

60分

形势与政策（三）至形势与政策（八）：

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.（内容）随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.（方式）信息化教学平台学习记录、课堂考试情况；

3.（依据）依据学生课堂表现及《沈阳工业大学教学课堂纪律基本要求》进行成绩管理。

3

10%

10分

期末考试

1.（内容）主要评价学生对本学期所学专题基本知识的掌握情况；

2.（方式）开卷考试。试卷生成形式为电脑随机组卷。题型主要有单选、多选、判断；

3.（依据）根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

注：形势与政策（七）、形势与政策（八）的期末考核会根据学生教学活动情况及学期任务安排进行调整。从机考和报告两种考核形式中择一进行考核。

1、2、3

90%

90分

八、教材及参考书目

1．教材：每学期更新

2．参考书目：每学期更新

课程教学大纲修订小组成员：张硕、彭蓬、张睿、姚娜

修订时间：2021年7月

审核人：逄红梅


《劳动教育》课程教学大纲

课程编号：00019

课程名称：劳动教育

英文名称：Labor Education

课程类型：公共基础课

课程要求：必修

学时/学分：32/1（理论讲授：8 专业技能：8 生活技能：8 社会服务8）

开课学期：1

适用专业：全校本科生

授课语言：中文                                  

一、课程性质与任务

劳动教育是发挥劳动的育人功能，通过马克思主义劳动观，探索具有中国特色的劳动教育模式，促进学生形成正确的劳动观。劳动教育具有树德、增智、强体、育美的综合育人价值，是“构建德、智、体、美、劳全面培养的教育体系，形成更高水平的人才培养体系”的必修课程。

课程的任务是有目的、有计划地向学生传递劳动知识和劳动技能，培养学生良好的劳动态度和劳动习惯，让学生形成正确的劳动价值观和具有一定的劳动权益意识，提升学生劳动素养。通过参加日常生活劳动、生产劳动和服务性劳动，使学生接受锻炼、磨练意志，实现劳动树德、增智、强体、育美的教育目的。

二、 课程与其他课程的联系

劳动教育具有综合性和跨学科性质，它是集中华文化于一身的培养学生全面发展的一门课程，与教育学联系更为紧密。

三、课程教学目标

劳动教育的总体目标就是要实现手脑并用，心手相生，通过劳动教育不仅使学生增长知识、掌握劳动技能，同时体验到劳动的价值和意义。劳动教育具有树德、增智、强体和育美等综合育人价值，从而全面提升学生综合素质。通过本课程的学习，具体达到以下目标：

1.树德、增智、育美目标：通过劳动教育养成热爱劳动、尊重普通劳动者，具有勤俭、奋斗、创新、奉献的劳动精神，具备正确的就业观和劳动价值观。同时掌握生活劳动技能，提高生活能力，促进其专业知识的学习。不断感悟劳动的艰辛和收获的快乐，全面发展的同时，发现劳动的美和劳动创造的美、生活的美，使学生的审美能力不断提高。（支撑毕业要求：3.1、8.1）

2. 强体目标：通过劳动教育和实践，明确健康的身体是劳动的根本保障，劳动有助于增强体质，让人拥有健康的体魄，劳动不仅使身体健壮，而且使心灵更加充实与宁静，从而切实增强学生的健康意识、长远意识和忧患意识。（支撑毕业要求：7.1））

3.乐群目标：学会正确处理个人与团队的关系，从而具有了 “敬业乐群”“忠于职守”的良好“团队精神”品德，树立正确的人生观、世界观和价值观的同时，实现了个体价值与社会价值和谐统一。（支撑毕业要求：10.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、认识劳动

1.劳动的概念

2.劳动创造美好生活

3.习近平新时代中国特色社会主义劳动思想

4.新时代的劳动教育

通过对劳动的整体认识，达到学生了解新时代劳动教育的内容和意义的目标。

2

讲授

1,2

1.树立正确的世界观、人生观和价值观

2.热爱劳动是中华民族的传统美德

2

二、懂得劳动

1.劳动与就业

2.大学生的劳动价值观

3.劳动安全与劳动保护

通过对劳动价值观核心内容的学习，达到在学习、生活、就业中体现新时代大学生劳动精神的目标。

2

讲授

1,2

1.将劳动能力与职业规划相结合，在劳动中实现自身价值

2.树立劳动最美丽的价值观，增强劳动安全意识

3

三、热爱劳动

1.弘扬劳动精神

2.弘扬劳模精神

3.弘扬工匠精神

4.争做新时代热爱劳动的大学生

通过对劳动精神、劳模精神和工匠精神的学习，达到新时代大学生热爱劳动的目标。

2

讲授

1,3

1.助推国家强盛，保障人民幸福

2.脚踏实地，自觉传承和弘扬工匠精神、劳模精神

4

四、勤奋劳动

1.校园劳动

2.勤工助学

3.志愿服务

4.社会实践

通过校园劳动、勤工助学等具体劳动的学习，达到大学生切实参与劳动、勤奋劳动的目标。

2

讲授

2,3

1.无私奉献精神、自强自立精神

2.团队合作精神、集体主义精神

课程思政元素案例解析：

第一篇认识劳动

1.树立正确的世界观、人生观和价值观

郑板桥临终前给儿子的留言：“流自己的汗，吃自己的饭，自己的事自己干，靠天靠人靠祖宗不算好汉”。

2.热爱劳动是中华民族的传统美德

《朱子家训》第一句就是“黎明即起，洒扫庭除，要内外整洁”。

第二篇 懂得劳动

1.将劳动能力与职业规划相结合，在劳动中实现自身价值

通过名著《老人与海》中老人辛勤劳动的故事引入劳动的生存意义，以高校到基层、到中西部地区就业，应征入伍，参与科研项目和中小企业就业和自主创业的事例，使学生正确认知就业创业和择业，激发大学生为祖国奉献青春和热血的情怀。

2.树立劳动最美丽的价值观，增强劳动安全意识

马克思主义认为，“整个所谓世界历史不外是人通过人的劳动而诞生的过程”，由此可见劳动最伟大。通过明晰劳动本质与价值，使学生懂得习近平总书记提出的“教育引导学生崇尚劳动、尊重劳动，懂得劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽的道理。”通过安全教育使学生树立安全意识，遵守安全纪律，实现安全生产。

第三篇 热爱劳动

1.助推国家强盛，保障人民幸福

通过劳动教育，引导青年学生树立正确的劳动观念，树立青年正确的奋斗目标，实现国家“两个一百年”奋斗目标，热爱劳动，为国家强大和民族复兴贡献力量。

2.脚踏实地，自觉传承和弘扬工匠、劳模精神

热爱劳动是当代大学生的使命担当，作为新时代大学生，应该响应国家号召，学习工匠、劳模精神，积极养成勤于劳动的习惯，为全面建成小康社会不懈奋斗。

第四篇 勤奋劳动

1.无私奉献精神、自强自立精神

学生通过亲自参加多种形式的劳动，可以体验到乐于助人和无私奉献的伟大，进而坚定服务社会、服务人民的理想；可以体会到勤奋劳动、自食其力的成就感，进而树立自强自立的精神。有助于学生树立共产主义道德。

2.团队合作精神、集体主义精神

可以体会到团队精神和集体的伟大力量，进而树立集体主义利益高于一切的观念。这一系列观念的形成，对于当代大学生树立全心全意为人民服务的共产主义理想，树立集体利益高于一切的共产主义道德有巨大的促进作用。

五、其他教学环节

采用多媒体。为增强教学的直观性、形象性和生动性，根据授课内容，适当播放教学短片。课上有学生参与讨论的内容，课后适当选留作业，布置劳动实践，以此培养学生的劳动能力。

六、教学方法

1.讲授教学法。利用多媒体软件，根据授课内容，适当播放教学短片。

2.讨论法。提出关于劳动的热点问题，教师与学生进行课堂讨论。

3.实训教学法。布置劳动技能实训，培养学生掌握劳动技能。

七、考核及成绩评定

1.理论考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学目标达成

成绩

占比

课堂表现

考查学生课堂回答问题能力或者学生对应知问题的判断或认识

1、2

50%

20分

课堂测试

随堂考核学生对课堂授课内容掌握情况

1、2、3

80分

期末论文

对学生学习情况进行全面考核

1、2、3

50%

100分

2.专业技能考核及成绩评定

根据学生参加各模块技能培训情况，专业自定。

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 新时代劳动教育理论与实践教程.首都师范大学出版社，2021.

2．参考书目：

[1] 争做最美劳动者.王君毅.中共中央党校出版社，2021.

课程教学大纲修订小组成员：汪江、田庆军、姜松雪、王睿  

修订时间：2021年8月  

审核人：汪江


《心理健康与安全教育》课程教学大纲

课程编号：00008、00009

课程名称：心理健康与安全教育

英文名称：Mental health and safety education

课程类型：公共课

课程要求：必修

学时/学分：32/2

开课学期：1、2

适用专业：全体在校生

授课语言： 中文                                  

一、课程性质与任务

心理健康与安全教育课程是集知识传授、心理体验与行为训练为一体的公共课程。课程旨在使学生明确心理健康的标准及意义，增强自我心理保健意识和危机预防意识，掌握并应用心理健康知识，培养自我认知能力、人际沟通能力、自我调节能力，切实提高心理素质，学会自主学习和独立生活，促进学生全面发展。

二、课程与其他课程的联系

大学生心理健康教育是高校培养高质量、高素质人才的必然要求。通过心理健康教育，提高学生心理素质，促进学生人格发展，开发学生自身潜能，促进学生身心和谐发展与素质全面提高。

本课程针对大学一年级新生开设，利用心理学知识对学生开展心理健康教育，教会学生如何尽快适应大学学习与生活、如何处理人际关系、如何树立正确的恋爱观、如何有效调节自身情绪、如何有效应对压力与挫折等，帮助学生形成健康的心理，树立积极的心态，为后续的课程学习和学业发展奠定良好的身心基础。

三、课程教学目标

1.通过对心理学理论、基本概念学习，在大学阶段学会心理学的基本知识、人的心理发展特征及异常表现和心理成长发展基础理论，明确心理健康的标准和意义，获得自我调适的基本知识。（支撑毕业要求：6.3）

2. 通过心理学相关技能方法学习，形成自我探索技能，心理调适技能及心理发展技能，包括学习发展技能、环境适应技能、创造创新技能、压力管理技能、沟通技能、问题解决技能、自我管理技能、人际交往技能、团队协作技能和生涯规划技能等。（支撑毕业要求：8.1）

3.通过心理学课程的学习，形成心理健康发展的自主意识，能够分析自身的心理特点和性格特征，能够对自己及他人的身体条件、心理状况、行为能力等进行客观认知，正确认识自己、接纳自己，正确认识他人及环境并和谐相处，在遇到心理问题时能够进行自我调适或寻求帮助，积极探索适合自己并适应社会的生活状态，具有综合素养。（支撑毕业要求：9.2）

4.通过学习总体国家安全观基本内容、校园基本安全环境、日常安全常识、安全防范基本知识，具备安全防范意识和以安全为前提的自我防范、自我保护技能。（支撑毕业要求：12.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、安全教育

1．防盗防骗

2．消防安全

3．出行安全

4．校园稳定与安全

明晰总体国家安全观基本内容、校园基本安全环境、日常安全常识、安全防范基本知识，形成安全防范意识，系统把握以安全为前提的自我防范、自我保护技能

4

讲授

4

2

二、大学生心理健康导论

1.健康与心理健康

2.大学生心理发展的特点

3.大学生心理健康的标准

4.大学生心理健康的维护和促进

明晰健康、心理健康的概念，准确把握大学生心理健康的发展特点和心理健康的标准，系统把握维护心理健康的途径方法

3

讲授

1

3

三、心理咨询

1. 心理咨询概述

2. 大学生心理咨询

3. 团体心理咨询

明晰心理咨询的含义和原则，系统把握通过心理咨询解决心理困惑的方法途径

3

讲授

1

4

四、大学生心理困惑及异常心理

1.大学生常见的心理困惑及异常心理

2.大学生常见的心理疾病及其应对

明晰常见的异常心理困惑及心理问题、严重心理问题、心理疾病和精神疾病

3

讲授

1

5

五、大学生的自我意识与培养

1.自我意识概述

2.大学生自我意识发展的特点

3.大学生自我意识偏差及其调适

4.大学生的自我教育

明晰自我意识发展的特点，识别自我意识的偏差，系统把握自我意识调适的方法

3

讲授

3

强化思想引领、价值引领。

6

六、大学生人格发展与心理健康

1.人格概述

2.大学生的人格特征

3.人格发展异常的表现与评估

4.大学生人格完善的途径和调适方法

明晰大学生的人格特征、人格异常的表现，系统把握人格完善的途径和方法

3

讲授

3

深植爱国情怀，培养社会责任感。

7

七、大学期间生涯规划及能力发展

1.大学生活的特点及生涯规划

2.大学生能力概述及发展目标

3.大学期间生涯规划的制定

4.学会时间管理

明晰大学期间需要发展的能力，把握合理规划大学生涯和时间管理的方法

1

讲授

2

8

八、大学生学习心理

1.大学生学习特点与心理机制

2.大学生学习能力的培养及潜能开发

3.大学生常见的学习心理障碍及调适

明晰大学生学习的基本特点，明晰大学生常见学习心理障碍，准确把握调适学习心理障碍的方法

1

讲授

2

9

九、大学生情绪管理

1.情绪概述

2.大学生情绪特点及其影响

3.培养良好的情绪

4.不良情绪的表现及调适

明晰大学生情绪特点和不良情绪的表现，熟悉掌握情绪调适的方法

2

讲授

2

树立正确的奋斗幸福观。

10

十、大学生人际交往

1.人际关系概述

2.大学生人际交往及影响因素

3.大学生人际交往原则及技巧

4.大学生人际关系障碍及调适

明晰人际交往的影响因素，准确把握基本的人际交往原则及技巧，系统掌握人际交往障碍的类型及调适方法

3

讲授

2

11

十一、大学生性心理及恋爱心理

1.爱的心理实质

2.大学生恋爱心理发展的规律特点

3.大学生恋爱心理问题极其调适

4.培养健康恋爱观和择偶观

明晰大学生恋爱心理的特点，明晰大学生常见的恋爱心理问题，形成培养健康恋爱观和择偶观的能力

2

讲授

2

12

十二、大学生压力管理与挫折应对（难点）

1.压力和挫折概述

2.大学生压力和挫折的产生与特点

3.压力和挫折对大学生心理的影响

4.压力管理与挫折应对

正确理解压力和挫折，明晰压力和挫折的主要来源，系统掌握管理压力与应对挫折的有效方法

2

讲授

2

13

十三、大学生生命教育与心理危机应对

1.生命的意义

2.大学生心理危机的表现

3.大学生心理危机的预防与干预

正确理解生命的意义，明晰大学生心理危机的表现，能够有效识别心理危机的信号，准确掌握初步的心理危机干预方法

2

讲授

2

课程思政元素案例解析：

1.强化思想引领、价值引领。

通过学生对自我意识的探索与小组讨论，激发学生正确认识自我、积极悦纳自我以及有效调控自我意识的情感共鸣，教师启发学生将个体层面的自我意识探索上升至国家层面的探索，认识中国特色社会主义发展的历史进程，增强对“四个意识”“四个自信”“两个维护”的认识和认同。教师遇到学生意识存在的偏差问题时（如过度自我中心、精致的利己主义、理想自我物欲化、过度佛系等），要引导其科学、合理地认识各种心理现象，以正确的思想和价值观引领个人发展。

2.深植爱国情怀，培养社会责任感。

在塑造人格魅力的讲述内容中，利用媒体资源播放在疫情中显现的英雄人物和感人事迹，将这一类鲜活的例子融合到教学中，实现教学与生活的有机结合，用社会主义核心价值观念去影响思维情感处于变化发展动荡期的大学生，激发学生的爱国热情和责任担当。

3.树立正确的奋斗幸福观。

学生通过心理剧的表演、观看、体验，解构事件，重构认知，体会变化，领悟道理，增强幸福观引导。如某同学总是心情不好，觉得自己不幸福，与他人交往也时常出现摩擦。心理剧通过情景重现、角色扮演与他人发生矛盾的整个过程，使大学生理解“认知”与“情绪”的重要关系；拓展大学生运用马克思主义哲学的方法分析事物，树立合理认知，以理性平和、积极乐观的社会心态进行情绪管理；启发学生思考该幸福理论与习总书记提出的“奋斗幸福观”的联系，帮助他们树立正确的幸福观，消除“抑郁”“悲观”等负面情绪的影响，提升幸福感体验。教师要鼓励大学生从追求“小我”境界的“幸福感”，向追求“大我”境界的“幸福感”超越，引导学生在追求自我实现的道路上，为社会做出更大的贡献。

五、其他教学环节

布置课外练习和拓展学习。根据每节课的内容和特点，灵活多样地安排相关课后任务，可以是知识、技能的巩固练习、也可以是探究性、综合性的作业，尤其是加强对课堂中不易理解和掌握的内容的学习，强化学生分析与解决问题的思路与方法，培养自主学习能力。同时，利用雨课堂、学习通等线上学习资源，相关的图书资料、影视资料、心理测评工具，拓宽学生学习的途径，丰富课程学习内容。

六、教学方法

本课程既有心理知识的传授，心理活动的体验，还有心理调适技能的训练等，是集知识、体验和训练为一体的综合课程，注重理论联系实际，使学生具备实际应用能力。

本课程采用线上线下混合式教学方式，以线下教学为主，线上教学为辅，充分利用雨课堂、学习通、腾讯课堂等线上教学平台，结合作业、自学、讨论、测验、考试等教学手段和形式完成课程的教学任务。

本课程通过线上自主学习与线下课堂教学，采用理论与体验教学相结合、讲授与训练相结合的教学方法，教师充分尊重学生的主体性，采用启发式、讨论式的课堂互动模式，避免单向的理论灌输和知识传授。通过课堂讲授、案例分析、小组讨论、心理测试、团体训练、情境表演、角色扮演、体验活动等教学形式，使学生在教学中形成主动性、积极性、创造性，掌握心理健康知识的同时，具备应用所学知识发现问题、解决问题的能力，具有相应的心理调适能力，形成良好的心理素养，树立健康安全意识。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

《心理健康与安全教育（一）》

安全教育考核

1.考核学生对财产安全、人身安全、网络安全、实践安全、消防安全、求职安全、消防安全、交通安全、出行安全、健康安全、国家安全、遵纪守法的掌握情况；

2.实行线上考试答题；

3.根据准确性进行评分。

4

25%

100分

课堂表现

1.随机检查学生上课学习状态、课堂互动、研讨情况；

2.回答问题、课堂作业等；

3.根据学生课堂表现评分。

1

15%

100分

知识素养测试

1.主要评价学生对心理学基本知识的掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.开卷考试，线上试题库生成多套试题，题型主要有单选题、多选题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1、3

60%

100分

能力素养测试

1.考核学生心理相关技能和素养；

2.完成案例分析和主题论述；

3.根据完成质量、准确性、逻辑性、创新性等评分。

2、3

《心理健康与安全教育（二）》

课堂表现

1.随机检查学生上课学习状态、课堂互动、研讨情况；

2.回答问题、课堂作业等；

3.根据学生课堂表现评分。

1

20%

100分

知识素养测试

1.主要评价学生对心理学基本知识的掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.开卷考试，线上试题库生成多套试题，题型主要有单选题、多选题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1、3

80%

100分

能力素养测试

1.考核学生心理相关技能和素养；

2.完成案例分析和主题论述；

3.根据完成质量、准确性、逻辑性、创新性等评分。

2、3

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 心理与成长：大学生心理健康指导．贾楠、乔凯平主编，机械工业出版社，2021．

2．参考书目：

[1]大学生心理健康指导.李春华、贾楠主编，机械工业出版社，2017.

[2]让快乐伴你成长．郭瞻予、房素兰主编，辽宁大学出版社，2012．

课程教学大纲修订小组成员：贾楠、任文芳、鲍艳丹

修订时间： 2021年8月

审核人：张洪兵


《职业规划与就业指导》课程教学大纲

课程编号：00010、00011

课程名称：职业规划与就业指导

英文名称：career planning and employment guidance

课程类型：专题教育课

课程要求：必修

学时/学分：16/1

开课学期：第2学期和第6学期

适用专业：沈阳校区本科生所有专业  

授课语言：中文                                  

一、课程性质与任务

职业规划与就业指导是高等教育教学工作和人才培养工作的重要组成部分，是以提高学生职业规划、就业素质与能力为目标的必修通识教育课程，是涉及教育学、心理学、社会学、经济学、管理学等学科领域的应用性、综合性课程。课程紧密结合现阶段社会发展形势，深入贯彻落实立德树人思想和OBE教育理念，学生通过理论和实践树立正确的人生观、价值观和就业观，学会根据社会需要和自身特点进行职业生涯规划，掌握求职择业基本知识和专业技能，提高就业竞争力，最终实现职业理想。

二、课程与其他课程的联系

“职业规划”部分作为“就业指导教育”课的先导课程深入探讨了当代大学生职业生涯设计的理论和实践问题，具有前瞻性和预见性，通过本课程的学习对大学生认识自我，发掘职业兴趣，找准职业方向，做好求职储备具有积极的指导意义。

“就业指导”部分以“职业规划”课为基础，通过本课程的学习，进一步引导学生在了解自己，了解职业的基础上，全面了解就业的基本知识，树立正确的择业标准，掌握初步的求职方法和技巧，从实际出发，把个人发展和国家需要、社会发展相结合，并愿意为个人的职业发展和社会发展主动付出积极的努力。

三、课程教学目标

1.通过职业生涯规划基础知识和基本理论的学习，树立起职业生涯规划的自主意识，达到对职业生涯理论的理解与掌握，形成系统化的职业生涯规划思维模式，逐步确立发展目标，增强学习主动性。（支撑毕业要求：8.1）

2.通过职业生涯规划基本技能和方法的理论学习与实践，掌握自我认知、外部职业探索、生涯决策等技能，会进行学业职业生涯规划和评估管理，有针对性的提高自身素质，为实现未来发展奠定基础。（支撑毕业要求：9.2）

3.通过求职择业基本常识的学习，了解就业形势和政策，形成正确的就业观；掌握常用的心理调适方法，求职过程中积极面对挑战；了解求职中的基本权益，掌握权益保护的方法与途径。（支撑毕业要求：6.1）

4.通过求职择业基本知识的学习，掌握求职相关礼仪和求职应聘技能，提高求职成功率，了解影响职业发展的因素，做好进入职业角色的准备，学会有效的管理自己的职业生涯。（支撑毕业要求：12.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

职业规划与就业指导（一）

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、成长历程与生涯规划：概论

1.职业生涯规划的定义

2.职业生涯规划的意义

3.职业生涯规划的方法

1.从问题入手，通过对问题的回答，引发学生的思考。

2.进行理论讲解，明晰职业生涯规划的基本概念，内容和操作方法。

3.通过实例让学生思考升级，认同完美的，理想的职业生涯应该是规划而来，从而建立学生的职业生涯规划的意识。

1

讲授

1

确立正确目标

2

二、 自我认知Ⅰ：兴趣

1.兴趣的定义

2.霍兰德职业兴趣理论

3.兴趣的评估

4.兴趣与职业发展的关系

1.讲解职业生业规划中“兴趣”的概念

2.带领学生进行霍兰德测试的全部内容，并最终得出学生本人的“兴趣”所在。

3.通过讨论，和学生共同探讨，为什么在职业选择是要注重“兴趣”，“兴趣”和职业选择间有什么样的关系。

1

讲授

2

3

三、自我认知Ⅱ：性格

1.性格的定义

2.MBTI类型指标

3.性格的评估

4.性格与职业发展的关系

1.明晰职业生涯规划中性格的定义。

2.熟悉荣格的性格理论，以及后期的四维八级理论。讲解不同人格的特点。

3.怎样测试自己的性格，并找到自己的性格。

4.明晰性格和职业选择的关系。

1

讲授

2

4

四、自我认知Ⅲ：技能

1.技能的定义

2.技能的三分法

3.技能的评估

4.技能与职业发展的关系

1.明晰职业生涯规划中技能的定义。

2.熟悉技能的分类和内容。

3.介绍评估个人技能的方法并带领学生进行自我评估。

4.明晰技能与职业选择之间的关系。

5，引发学生思考，如何做才能有意识的积累某些方面的技能。

1

讲授

2

5

五、自我认知Ⅳ：价值观

1.价值观的定义

2.马斯洛需求层次理论

3.价值观的评估

4.价值观与职业发展的关系

1.明晰职业生涯规划中价值观的定义。

2.熟悉马斯洛需要层次理论的具体内容。

3.系统把握评估个人价值观的方法并带领学生进行自我评估。

4.明晰价值观与职业选择之间的关系。

5.引发思考，如何培养合理的职业价值观。

1

讲授

2

树立远大理想

6

六、社会职业认知

1.职业机会：甄别机会的多维方向

2.职业分析：理解职场的架构系统

3.职业信息：搜索信息的渠道方法

七、职业决策

1.决策的定义

2.影响职业决策的因素

3.理性决策的方法

1.如何甄别就业机会

2.熟悉职场，和就业岗位对就业人员的需求。

3.使学生了解作为在校大学生都有哪些获得就业信息的渠道。

4.可结合所讲授的学生专业，具体介绍就业信息和职业选择愿景。

5.明晰职业生涯规划中职业决策的定义。

6.影响职业决策的因素，要从分内在和外在两个方面去分析。

7.系统把握合理决策的方法。

8.引发思考，获得更好的内在因素，是更好决策或者拥有更好选择的基础。

1

讲授

2

7

八、学涯规划与管理

1.目标设立

2.职业生涯规划书的结构

3.如何利用职业生涯规划书

4.学涯期间的学习生活管理  

1.设立职业目标。

2.撰写职业生涯规划书。

3.职业生涯规划书如何使用。

4.系统把握做职业生涯规划以及学业规划的方法。

5.引发思考讨论，职业生涯规划书应是动态的，不断调整的。

1

讲授

1、2

8

考试

1

考试

职业规划与就业指导（二）

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

9

九、唤醒就业意识

1.就业形势与政策

2.获取就业信息的主要渠道

3.进行内部外部探索

4.合理定位，探索就业去向

1.从现象和问题入手，通过对互动讨论，引发学生的思考，唤醒就业意识。

2.引领学生自我探索、职业探索。

3.通过成本效益法明确就业去向，通过了解供求现状选择就业行业，通过SWOT模型明确目标单位，通过人职匹配理论明确适合岗位。

1

讲授

2、3

10

5.根据不同定位制定计划

6.如何提高技能

1.从“政、企、学、创”四个就业方向让学生了解基本需求并制定规划。

2.根据自身规划探索提高各方面能力的方法。

1

讲授

4

11

十、应聘实务

1.简历制作

2.笔试的基本类型

1.通过实例讲解简历制作的基本要素及注意细节。

2.讲解笔试的基本类型、题型及注意事项。

1

讲授

4

12

3.面试的基本类型

4.得体的求职礼仪

1.讲解面试的基本类型、流程及常见问题。

2.从企业HR的角度讲解注重求职礼仪的重要性。

3.着重讲解什么是得体的服饰礼仪和仪态礼仪。

1

讲授

4

13

十一、就业心理和就业观

1.求职过程中常见的心理问题

2.常用的心理调适方法

3.培养健康的就业心理和就业观

1.重温“心理健康教育课”相关内容。

2.以实例分析大学生求职过程中常见的心理问题。

3.通过实例及讨论引导学生如何调适就业过程中常见的心理问题。

4.通过重温职业规划课程自我认知及外部探索内容，合理定位，调整就业期望值，树立正确的就业观。

1

讲授

2、3

树立正确就业观

14

十二、就业权益保护

1.求职过程中常见的侵权和违法行为

2.就业协议书的签订流程和注意事项

3.劳动合同法和劳动合同

4.社会保险的有关知识

5.初入职场的常见问题处理

1.讲解协议书、劳动合同、社会保险等基本常识。

2.通过实例讲解如何规避就业风险和陷阱。

3.讲解如何增强维权意识。

4.讲解如何处理初入职场的常见问题。

1

讲授

3

15

十三、职业适应与发展

1.学生角色和职业角色的差别

2.影响职业发展的因素

1.通过实例讨论如何应对毕业后身份转换所面临的挑战。

2.讲解什么是双线轮理论、影响职业发展的因素、如何达到平衡状态。

1

讲授

4

坚定理想信念

16

3.职业素养的提升

4.职业生涯管理

1.讲解如何总结自身基本素质能力指标；

2.讲解如何提炼自身中端素质能力指标；

3.讲解如何提升自身高端素质能力指标；

4.通过实例分析影响职业发展的因素及如何提升自身职业素养和生涯管理

1

讲授

4

17

成绩认定

上交大作业-撰写个人求职简历

2、3、4

课程思政元素案例解析：

1.确立正确目标

通过列举成功人士的典型案例，帮助学生全面认识工作世界，建立自信，激发学生树立正确的生涯目标，明确学习目的，端正学习态度。

2.树立远大理想

通过介绍先进人物的爱国精神、工匠精神、敬业精神等内容，强化价值导向，引导学生树立符合社会发展、顺应社会主义核心价值观要求的职业价值观，自觉把个人发展与国家需要、社会发展相结合，踏实学习，建功立业。

3.树立正确就业观

通过校友求职就业优秀案例，帮助学生树立正确的就业观，把个人发展和国家需要、社会发展相结合，引导学生爱岗敬业，愿意为个人发展和社会发展付出积极努力。

4.坚定理想信念

通过宣传国家基层就业政策、优秀校友基层就业案例，引导学生把个人发展和国家需要、社会发展想结合，坚定理想信念，树立正确的就业观，愿意为个人发展和社会发展付出积极努力，助力中国梦。

五、其他教学环节

实践环节24学时

1.4学时：班导师负责指导学生每年进行职业生涯规划修订并填报大学生职业（学业）生涯规划手册。

2.4学时：各学院负责组织职业生涯规划实践活动，每学年至少组织一次。

3.4学时：通过就业沙龙、职场训练营、企业游学、企业实习、社会实践等方式选修完成。

4.4学时：通过就业一体化系统针对不同年级学生完成测评、辅导、咨询。

5.8学时：由各学院针对不同专业、不同年级学生建立“政、企、学、创”就业指导体系，每年开展一次有针对性的就业指导。

六、教学方法

本课程以课堂教学和实践环节两部分组成，以线上线下混合式教学为主，课题教学通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，学生能够意识到确立自身发展目标的重要意义，能够认识大学学习与职业发展的紧密联系，尽早唤醒职业规划和求职择业意识，掌握职业规划和求职择业基本概念、规则、理论和方法。实践环节通过测评工具更清醒的认识自己，了解外部世界，进行合理决策并付诸实践。讲授和实践相结合的教学模式学生能够有更好的课堂参与感和课程获得感，进而达到预期的教学目标。

七、考核及成绩评定

职业规划与就业指导（一）考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.根据学生课堂表现评分。

1

40%

40分

平时作业

1.考核学生对职业生涯规划理论和方法的综合运用能力；

2.方式：随堂测试；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

2

60分

期末考试

1.主要评价学生对职业生涯规划系统掌握情况，综合运用所学知识进行职业规划的能力；

2.提交职业生涯规划书；

3.根据职业生涯规划书完成质量情况评分。

1、2

60%

100分

职业规划与就业指导（二）考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机点名、检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.方式：随堂测试；

3、4

40%

40分

平时成绩

1.信息化教学平台记录；

2.考核学生对求职前准备和就业力提升方法掌握情况；

3.根据测评参与度、课堂讨论及随堂小测情况评分。

3、4

60分

期末考试

1.主要评价学生对应聘实务掌握情况，综合运用所学知识进行合理定位，树立正确的就业观；

2.提交求职简历；

3.根据求职简历完成质量情况评分。

3、4

60%

100分

八、教材、参考书目及其他资源

1．参考书目：

[1] 大学生职业生涯规划与就业指导.曲振国主编.清华大学出版社，2020.

[2] 大学生职业生涯规划：自主与自助手册/大学生就业指导教材·高等学校公共课教材.钟思嘉、金树人主编.高等教育出版社，2017.

[3] 职业生涯规划与就业创业指导（第2版）（21世纪通识教育系列教材）.苏文平主编.中国人民大学出版社，2020.

[4] 大学生职业生涯规划与就业指导（微课版）.刘周、郭斌、张坤主编.人民邮电出版社，2021.

2.其他参考资料：

[1] 《教育部办公厅关于开展2021届高校毕业生就业促进周活动的通知》教学厅函〔2021〕17号，2021.

[2] 《教育部关于做好2021届全国普通高校毕业生就业创业工作的通知》教学〔2020〕5号，2020.

[3] 《教育部办公厅关于开展高校毕业生就业状况跟踪调查的通知》教学厅函〔2020〕31号，2020.

[4] 《普通高等学校毕业生就业工作暂行规定》教学〔1997〕6号，1997.

[5] 《中共中央组织部、教育部、人社部、团中央等《关于做好2010年高校毕业生三支一扶计划实施工作的通知》人社部发〔2010〕23号，2010.

课程教学大纲修订小组成员：杜振君、郭玲、郝胜涛、薛政、孙春茹

修订时间：2021 年 6 月

审核人：李春华


《计算基础》课程教学大纲

课程编号：13023

课程名称：计算基础

英文名称：Fundamental of Computing

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：32/2 （讲课学时：24  上机学时：8）

开课学期：1

适用专业：信息与计算科学；智能科学与技术；工业智能

授课语言：中文                                    

课程网站：https://mooc1.chaoxing.com/mycourse/teachercourse?moocId=219317110&

         clazzid=43552371

一、课程性质与任务

《计算基础》是培养信息与计算科学、智能科学与技术和工业智能专业学生计算思维，掌握计算机技术重要理论知识的基础课程，旨在引导学生掌握计算机基本的体系结构、数的存储、数制转换等计算思维的基本理论和方法。通过学习和实践训练，更好地理解存储器、CPU和指令集等概念与数字的关系，数字的表示及运算，计算机网络和计算操作系统原理，掌握常用的软件系统使用，为以后的专业课打下坚实的基础。通过本课程学习，使学生能自觉运用计算技术、方法思考工程问题，基于计算思维解释工程问题的解决方案，运用计算技术与常用软件工具完成一般信息处理任务，选择和应用适当工具解决系统软、硬件环境中的一般性问题，初步培养学生在技术变化更新的背景下的终身学习能力。

二、课程与其他课程的联系

本课程无先修课程，后续课程包括《C语言程序设计》、《嵌入式系统与应用》等专业课。本课程学习数制的本质、数制之间的转换、各种码制的原理及其转换关系，理解信息化的数字表达方法和存储的原理，培养计算思维的方式方法，掌握计算机程序设计的基本原理，掌握计算机组织与结构、计算机网络和计算机操作系统的基本原理，能够为后续课程的学习打下坚实的理论和实践基础。

三、课程教学目标

1．能熟练运用数制及计算的基本理论进行数的表达、数制转换和码制转换；能将外观较复杂的问题利用约简、嵌入、转化和仿真等策略，重新阐释成一个计算机能够解决的问题。（支撑毕业要求指标点1.1、3.1）

2．加强理论与实践的结合，课程配套了实验系统。实验内容包括计算机软件系统以及常用软件，学生可以动手进行计算机操作系统的使用，熟悉计算机原理和计算机网络，更好地学习和理解计算机程序的构建方法。（支撑毕业要求指标点4.1）

3．了解计算基础以及相关学科的前沿和最新发展动向，具有跟踪学科发展前沿的意识和文献检索基本技能。（支撑毕业要求指标点2.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、 计算机学科知识体系

1.学科培养要求与能力；

2.计算机历史发展概述；

3.相关专业的知识结构；

4.知识结构与计算思维。

1.使学生了解计算机学科的知识体系，能说明学科培养的要求与能力；

2.能说明重要知识模块在专业基本要求中的作用。

3. 能说明专业知识结构和计算思维的基本概念，运用其对问题进行分析和描述。

2

讲授

1

奋发图强，奋斗不息

2

上机1：Windows系统操作

1.能熟练进行Windows系统的文件、目录分类和其他常见操作。

2.掌握Windows系统中一般软件的安装和卸载方法。

2

上机

3

3

二、 数据的存储与运算

1.计算机中的数制；

2.码制及其转换；

3.数据的表示与存储；

4.数据运算。

1.能解释数制的概念，熟练完成数制转换；能正确运用算术运算、逻辑运算规则完成运算。

2.能解释数据存储方法并完成存储表示，正确理解码制并进行转换，能解释码制在计算机中运算的基本原理。

4

讲授

2

4

上机2：Office的基础知识以及Word、Excel和Powerpoint操作

4.能说明Office的组成与基本功能，能用Word处理一般的科技论文文档。

5.能用Excel完成基本统计，并生成图表。

6.能用PowerPoint设计本课程用PPT及放映。

2

上机

2

5

三、计算机软硬件系统分析

1.计算机基本工作流程；

2.计算机组成；

3.计算机指令；

4.计算机编程语言。

1.能说明冯诺伊曼计算机的基本结构原理。能正确解释计算机的基本工作流程。

2.能解释重要指令的执行方式，说明汇编语言特点与用途。

6

讲授

1

勤学苦练，业精于勤

6

四、计算机操作系统原理

1.操作系统定义和功能

2.处理机管理

3.内存管理

4.文件管理

5.设备管理与驱动程序

1.能说明操作系统的概念和功能，解释操作系统的特点。

2.能解释处理机管理在操作系统中的重要性及基本原理。

3.能说明操作系统的内存管理、文件管理和设备管理含义。

6

讲授

1

7

上机3：GNU/Linux操作系统使用

1.能说明Office的组成与基本功能，能用Word处理一般的科技论文文档。

2.能用Excel完成基本统计，并生成图表。

3.能用PowerPoint设计本课程用PPT及放映。

2

上机

3

8

五、计算机网络技术原理

1. 计算机网络概述

2. 计算机网络体系结构

3. 网络互联与IP协议

4. 传输层与TCP协议

1.理解计算机网络的基本功能是计算机设备的通信和资源共享。

2.能解释计算机网络的分层体系结构，各层的含义和功能。

3.能说明网络互联层的基本功能，IP协议的基本规范和IP地址协议相关的规则。

4.能说明传输层协议的基本功能，TCP协议的传输原理。

4

讲授

3

9

上机4：计算机网络配置和通信

1.掌握网络状态查看方法。

2.能对计算机设备进行基于TCP/IP协议的网络配置。

3.使用常见的网络通信软件。

2

上机

3

10

六、计算机前沿知识扩展

1.人工智能与机器学习

2.云计算与大数据技术

3.物联网技术

4.信息安全

1.能解释人工智能与云计算、大数据技术的基本含义与相互关系。

2.能说明物联网技术是计算机网络技术发展的新阶段，以及与大数据和人工智能技术的关系。

3.能说明信息安全的重要性以及密码学的基本原理和数学基础。

2

讲授

3

抓住机遇，斗志昂扬

课程思政元素案例解析：

1.奋发图强、奋斗不息

通过描述中国计算机事业的发展，银河超级计算机、天河超级计算机等核心技术由西方卡脖子到实现自主创新的发展进程，激发学生奋发图强、奋斗不息，为国家的梦想而战。

2.勤学苦练，业精于勤

通过描述中国国产CPU的两个顶级团队：中科院计算所的胡伟武团队和国防科大的飞腾团队的成绩和光辉成绩，激励学生在自己的专业学习中勤学苦练，成就一番事业。

3.抓住机遇，斗志昂扬

通过描述中国当前面临的国内外复杂形势，以及我们的两个百年奋斗目标，在这个目标指引下，我们已经取得的辉煌成就，激励学生保持昂扬斗志，做出对得起时代的奋斗。

五、教学方法

本课程以课堂教学为主，上机实践为辅，结合作业、撰写实验报告等教学手段和形式完成课程教学任务。

1. 在课堂教学中，将通过讲授、提问、讨论、练习，使学生集中精力，迅速掌握核心内容，软件工程基础知识、基本方法和基本原理。

2. 采取教师现场演示、学生借助手机查询、浏览等方式，了解理论的应用背景或示例，提升学生的学习兴趣。

3. 在单元学习结束时，利用提示、启发、指定等方式，指导学生运用所学知识解决具体问题，培养学生设计算法，描述问题、分析问题和解决问题的能力，激发学生的创新思维。

4. 以实际工程应用问题为背景设置一些问题，让学生分析问题、提出解决方案并设计程序。

5.采用CAI作为教学工具，以板书为辅助。

六、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂

表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

1

40%

20分

平时

测验

1.主要考核阶段知识点的掌握程度；

2.平时测验分为两次完成，时间节点分别为第4周左右、第7周左右，考试成绩计入期末成绩。

2

20分

课内

实验

1.主要考核学生发现、分析和解决实际问题的能力，以及实验报告的书写规范性；

2.学生实验前预习实验指导书，并写出预习报告。指导教师应概述实验的原理、方法及设备使用等，具体测试步骤和实际数据处理由学生独立完成；

3.本课程共安排四次课内实验，8个学时；

4.根据实验准备、完成能力和实验报告等情况评分。

3

60分

期末

考试

1.主要评价学生对计算机系统基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，课程组背靠背生成AB两套试题，题型主要有选择题、填空题、计算题、简答题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1, 2, 3

60%（选择题20分、填空题15分、简答题10分、计算题55分）

七、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 计算机导论（第2版）．张志佳主编．清华大学出版社，2020．

2．参考书目：

[1] 计算思维导论．陈国良．高等教育出版社，2012．

[2] 计算机科学导论：以Python为舟（第2版）．沙行勉．清华大学出版社，2016．

[3] 计算机科学概论（原书第5版）. （美）黛尔，（美）路易斯 著；吕云翔，刘艺博译. 机械工业出版社, 2016.

课程教学大纲修订小组成员：张志佳、王士显

修订时间：2021 年 10 月

审核人：唐非


《电路分析基础》课程教学大纲

课程编号：03212

课程名称：电路分析基础

英文名称：Fundamentals of Circuit Analysis

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：48/3 （讲课学时：48  实验学时：0  上机学时：0）

开课学期：2

适用专业：智能科学与技术

授课语言：中文                                  

课程网站：中国大学慕课平台

https://www.icourse163.org/course/SUT-1002932003?tid=1450299445

一、课程性质与任务

电路分析基础是智能科学与技术专业的学生学习和掌握电路理论基础知识和基本分析方法的技术基础课，也是智能科学与技术专业学生将来学习相关专业课程的理论基础。本课程在教学内容方面着重电路基本知识、基本理论和基本分析方法的教学设计，通过设计构思和电路基本分析方法的训练培养学生分析解决问题的能力。

二、课程与其他课程的联系

先修课程是《高等数学》，其中的微积分等内容是《电路分析基础》中动态电路、正弦稳态电路学习必备的基础知识。

后续课程是《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《自动控制原理》、《单片机原理及应用》、《神经网络与深度学习》，《电路分析基础》中的基本分析方法是学习这些课程必备的基础知识。

三、课程教学目标

1.使学生掌握直流电阻电路、动态电路、正弦交流电路的基本概念和分析方法。(支撑毕业要求指标点1.1）

2、培养学生综合运用电路基本理论解决实际工程问题的能力，为后续课程和未来工作需要储备必要的基础知识。(支撑毕业要求指标点2.2）

3、培养学生严谨的治学精神和逻辑思维能力，实事求是的学习态度和理论联系实际的工程意识，树立正确的社会主义核心价值观。（支撑毕业要求指标点8.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、电路模型和电路定律

1.1电路模型的概念

1.2电流、电压及其参考方向

1.3 电功率和能量

1.4 电阻元件

1.5 电容元件

1.6 电感元件

1.7 独立电源

1.8 受控电源

1.9 基尔霍夫定律

1、了解电路模型的概念

2、掌握电流、电压及其参考方向

3、掌握电功率和能量

4、掌握电阻、电容和电感元件

5、掌握独立电压源和电流源

6、掌握受控电源

7、掌握基尔霍夫定律

6

讲授

1、2、3

结合电路元件约束方程和电路定律对学生进行“如何自律”的思想教育。

2

二、电阻电路等效变换

2.1 电阻的串、并联及等效变换

2.2 电阻的星角联接及等效变换

2.3 电源的联接及等效变换

2.4 输入电阻

1、掌握电阻的串联、并联及等效变换

2、掌握电阻的星形、角形联接及等效变换

3、掌握电源的联接及等效变换

4、掌握输入电阻

6

讲授

1、2、3

结合等效的概念，谈“如何处理复杂问题”。

3

三、电阻电路一般分析方法

3.1 独立节点和独立回路

3.2 支路电流法

3.3 回路电流法

3.4 节点电压法

1、掌握独立节点和独立回路

2、了解支路法，掌握支路电流法

3、掌握回路电流法

4、掌握节点电压法

4

讲授

1

结合不同分析方法，谈“如何具体问题具体分析，找到合适的方法”。

4

四、电路定理

4.1 叠加定理

4.2 替代定理

4.3 戴维宁定理和诺顿定理

4.4 最大功率传输定理

1、掌握叠加定理

2、了解替代定理

3、掌握戴维宁定理和诺顿定理

4、掌握最大功率传输定理

8

讲授

1、2、3

5

五、动态电路的时域分析

5.1 动态电路的方程及其初始条件

5.2 动态电路的方程及其初始条件

5.3 一阶电路的零输入响应

5.4 一阶电路的零状态响应

5.5 一阶电路的全响应和三要素法

5.6 一阶电路的阶跃响应

5.7 一阶电路的冲激响应

5.8二阶电路的零输入响应

1、掌握动态电路及其初始条件

2、掌握一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应

3、掌握一阶电路的三要素法

4、掌握一阶电路的阶跃响应和冲激响应

5、了解二阶电路的零输入响应

10

讲授

1、2、3

结合动态电路初值问题谈谈冲动的危害和事物的两面性。

6

六、相量法

6.1 复数

6.2 正弦量

6.3 相量法的基础

6.4 电路定律的相量形式

1、掌握复数

2、掌握正弦量

3、掌握相量法

4、掌握相量形式的电路模型和定律

4

讲授

1、2、3

7

七、正弦稳态电路的分析

7.1 阻抗和导纳

7.2 正弦稳态电路的分析7.3 正弦稳态电路的功率

7.4 最大功率传输

7.5 谐振

1、掌握阻抗和导纳

2、掌握正弦稳态电路的分析

3、掌握正弦电路的有功功率、无功功率、视在功率和复功率，功率因数提高

4、掌握最大功率传输定理

5、掌握谐振的概念，掌握串联谐振和并联谐振的特点

10

讲授

1、2、3

1、结合谐振特点谈事物的两面性。

2、结合功率因数提高，谈谈如何“取人之长补己之短”。

五、其他教学环节

无。

六、教学方法

本课程依托信息化资源和工具，以线上线下混合式教学为主，结合平时测验、作业、线上自学等教学手段和形式完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、翻转课堂等混合式教学，使学生掌握电路理论的基本概念和基本分析方法，具备应用电路理论分析解决实际工程问题的能力，严谨的治学精神和正确的社会主义核心价值观。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

签到、提问等等。

1、3

30%

20分

平时作业

课堂测验和课后作业。

1、2、3

30分

线上学习

线上平台学习成绩。

1、2、3

50分

期末考试

1.主要评价学生对电路基本概念和分析方法的掌握情况，以及综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，课程组集体命题，A、B两套试题，题型主要有客观题(选择题)、主观题（填空题和综合计算题）；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络流水阅卷方式评分。

1、2、3

70%（客观题30分、主观题70分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 电路（第五版）．罗先觉，邱关源主编．高等教育出版社，2006．

2．参考书目：

[1] 电路．于歆杰等译（Fawwaz T. Ulaby & Michel M. Maharbiz原著）．高等教育出版社，2014.

[2] 电路分析基础（第四版）．李瀚荪主编．高等教育出版社，2006．

[3] Fundamentals of Electric Circuits．Charles K. Alexander, Matthew N. sadiku．清华大学出版社（影印），2000．

3.其他参考资料：

[1] 电路原理数字课程（icc.hep.com.cn/sut/dlyl）．胡岩，徐卜一，韩颖，翟惠萍．高等教育出版社，高等教育电子音像出版社，2019.

课程教学大纲修订小组成员：胡岩，高有华，阎秀恪，綦艳丽，韩颖，徐卜一，夏斌

修订时间： 2021年8月

审核人：张宇献


《电工测量》课程教学大纲

课程编号：sy019

课程名称：电工测量

英文名称：Electrical Measurement

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：16/1（讲课学时：0  实验学时：16  上机学时：0）

开课学期：2

适用专业：新能源科学，通信工程，电子科学，电子信息，智能科学与技术，工业智能

授课语言：中文

一、课程性质与任务

电工测量是电气和信息类工科专业的学生学习和掌握电工测量基础知识和基本方法的学科基础课，也是电气类工科学生将来学习电气工程专业课程的基础。本课程在教学内容方面着重电工测量基本知识、基本测量方法的讲解，通过验证性、综合性和设计性电路实验，介绍常用电工仪器仪表的使用，电量及电参量的正确测量，误差产生的原因及消除方法，以及设备安全维护。本课程共完成8个实验。

二、课程与其他课程的联系

先修课程：物理实验，电路原理。电路原理中的元件特性、电路定理、正弦稳态电路、三相电路等理论内容是电工测量的基础。

后续课程：模拟电路，数字电路, 电子技术实验，电力电子技术实验等。通过电工测量实验课程基本训练，为学生学习后续课程奠定良好的基础。

三、课程教学目标

1．通过电工测量的学习，使学生掌握常用的电工仪器仪表的使用方法，掌握电工测量的基本技能，了解每一个实验的目的、原理和实验方案。掌握有关电路定理的验证性实验、综合和设计性实验。能借助掌握的电路原理知识，在实验解决方案中发现和提出工程问题，并具有提出解决方案的能力。（支撑毕业要求指标点2.2）

2．在电工测量实验实施的过程中，让学生了解实验的安全操作规程，能够根据实验目的或原理确定实验方案，正确连接实验线路，并能够选择合适的测量手段获取准确的实验数据。在实验室安全有效地开展实验，在实验过程中遇到的简单或复杂问题能够合理解决，能够掌握基本的实验技能，为从事更复杂的实验奠定良好的基础。（支撑毕业要求指标点3.2）

3．在实验报告撰写中，主要进行数据处理与分析，通过实验数据的理论与实测值计算，分析处理与判断实验数据是否正确，计算误差，分析产生误差的原因。在分析处理数据过程中培养学生独立思考、深入钻研问题的精神，理论应用于实践环节的能力，鼓励学生对同一问题提出多种解决方案、选择不同测量方法，培养学生勇于创新的能力。能够运用电路基本原理，借助实验方法，分析实验过程的影响因素，并得出有效结论，加深对理论知识的掌握。（支撑毕业要求指标点4.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应课程教学目标

思政元素融入

1

元件伏安特性的测量

掌握直流电压源、电流表和电压表的使用。分别测量线性、非线性电阻元件的伏安特性和实际电压源的外特性。

2

实验

1、2、3

2

叠加定理的验证

分别对两个电源单独作用和同时作用时的线性电阻电路的电流和电压进行测量，验证叠加定理并进行误差计算和分析。

2

实验

1、2、3

3

戴维宁定理的验证

掌握有源二端口网络的开路电压和短路电流的测定方法，测量有源二端网络的外特性，用实验方法验证戴维南定理和诺顿定理。

2

实验

1、2、3

该实验接线复杂，实验数据多，培养学生的认真耐心和不怕困难的精神。

4

交流电路参数的测量

掌握交流电流表、电压表测量元件的等效参数的方法。

2

实验

1、2、3

交流实验电压高，培养学生安全意识。

5

功率因数提高

掌握日光灯工作原理，研究提高感性负载功率因数的方法和意义。

2

实验

1、2、3

6

单相铁心变压器特性的测试

通过测量、计算变压器的各项参数，学会测绘变压器的空载特性和外特性。

2

实验

1、2、3

7

三相电路电压和电流的测量

测量对称和不对称三相Y-Y和Y-D电路的电流、电压，验证线电压（电流）和相电压（电流）的 倍关系。

2

实验

1、2、3

8

仪表电压量程扩展电路设计

掌握直流电压表扩展量程的原理和设计方法。

2

实验

1、2、3

设计性实验培养创新精神。

五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）

无

六、教学方法

本课程以实验室课堂教学为主，采用现代教学方法，贯彻以学生为中心的教学理念，结合学生实验预习、实验操作、实验报告撰写等教学形式来完成课程教学任务。

在实验室课堂通过实验讲授、提问、讨论、操作演示等多种教学方法和手段，让学生掌握常用的电工仪器仪表的使用方法，掌握电工测量的基本实验技能，通过实验加深对电路原理的理论知识的理解和掌握。

在实验教学环节中，注重培养学生工程实践能力、与其他同学合作解决问题的能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生的创新思维。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

实验预习

1.学生课前按照实验指导书完成实验预习报告:包括实验目的、设备仪器、实验原理及实验内容的书写并复习与实验相关的理论知识；

2.上课检查实验预习报告1-2页；

3.根据书写内容完整程度及字迹工整程度酌情评分。

2

10%

10分

实验操作过程

1.考核学生是否独立完成实验，实验电路接线是否正确，实验仪器的正确使用，遵守实验室的规章制度，实验故障的排查能力，实验数据或波形的测量记录，以及实验台的整理等；

2.课上检查实验接线、实验数据的记录、回答问题以及实验操作的规范性，课堂给出分数；

3.根据上述第一条的考核内容，依据学生的完成情况酌情评分。

4

50%

50分

实验数据处理分析与实验总结

1.考核内容包括实验理论计算、误差分析、绘制波形回答思考题，实验结论与实验心得建议等；

2.课后学生按照规定的时间上交报告，老师批阅实验报告第4-5页；

3.根据上述第一条的考核内容，通过批阅报告，跟据学生的完成情况酌情评分。报告雷同部分按0分处理。

4

40%

40分

八、教材及参考书目

1．教材

[1] 电工测量．翟惠萍等编．沈阳工业大学印刷厂印刷，2017．

2．参考书目

[1] 电路（第5版）．罗先觉，邱关源 高等教育出版社，2006．

课程教学大纲修订小组成员：翟惠萍，邵嶽，牛英力，钟明昉

修订时间：2021年8月

审核人：张宇献


《工业智能技术导论》课程教学大纲

课程编号：13035

课程名称：工业智能技术导论

英文名称：Introduction to Industrial Intelligent Technology

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：16/1 （讲课学时：16  实验学时：0 上机学时：0）

开课学期：2

适用专业：工业智能

授课语言： 中文

一、课程性质与任务

《工业智能技术导论》工业智能专业学生学习和了解工业智能技术的学科平台课，也是该专业学生学习工业智能专业课的基础。本课程以人工智能技术在工业中的应用为出发点，系统、深入地讲解了工业人工智能的关键技术，使得学生可以了解和掌握工业智能的主流技术和应用方法。

二、课程与其他课程的联系

《工业智能技术导论》介绍了在工业背景下的人工智能技术的主流技术的相关知识及应用，为之后的《工业数据建模》，《智能控制技术》等课程提供了一定的基础概念和知识。

三、课程教学目标

1．通过工业智能中数据的统计特征描述，数据预处理，以及数据挖掘工具的学习，具有分析工业智能数据的相关性等统计特征的能力。（支撑毕业要求指标点1.2）

2．通过工业智能中的假设检验，数据处理，分析模型建立方法的学习，具有检验工业智能系统中的数据异常，识别异常环节的能力。（支撑毕业要求指标点2.2）

3．通过机器学习深度学习等技术的学习，以及人工智能技术在工业中的应用实例的了解，具有结合实际背景应用人工智能技术的能力。（支撑毕业要求指标点3.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、 基本概述

1.工业人工智能的背景和发展历程

2. 工业人工智能的知识体系和关键技术

1.通过对课程研究对象的背景和发展历程的学习，形成判断人工智能技术所适合的工业应用场景的能力；

2.学习工业人工智能的知识体系和关键技术，初步认识人工智能技术算法。

2

讲授

1

热爱祖国，热爱人民

2

二、工业智能的数据分析

1.工业数据的统计特点

2.工业数据的预处理和检验

3.多变量模型和关联分析

1.通过对工业数据的特征分析，统计描述，相关性分析的学习，形成判断工业数据统计学特点的能力；

2.通过对数据异常值缺失值处理方法，离群点、不平衡数据集检测方法和假设检验的学习，形成初步预处理和检验工业数据的能力；

3.通过学习（广义）线性模型、混合效应模型和关联规则算法，形成建立工业数据模型并分析数据变量关联性的能力。

4

讲授

2

严谨踏实

3

三、 机器学习的基本知识

1.机器学习的过程和知识体系

2.有监督学习算法和无监督学习算法

3.机器学习所面临的主要挑战

1.通过学习机器学习主要思想和优势，形成熟知机器学习基本过程的能力；

2.通过学习决策树算法，回归算法和聚类算法，形成针对不同场景应用对应机器学习算法的能力；

3.通过学习机器学习的研究现状，形成分析机器学习所面临的挑战和应对方法的能力。

4

讲授

3

迎难而上

4

四、深度学习

1.深度学习的核心思想

2.深度学习的常用网络

3.深度学习的常用框架

1.通过学习深度学习的核心思想，对深度学习形成初步的认识；

2.通过学习卷积网络，循环神经网络，受限玻尔兹曼机和深度置信网络，形成针对不同场景应用深度学习常用网络的能力；

3.通过学习Theano等网络框架，形成利用深度学习常用框架的基本结构的能力。

4

讲授

3

5

五.工业人工智能的展望

1.工业人工智能带来的变革

2.工业人工智能所面临的挑战

1.通过学习工业人工智能的现状，形成对工业人工智能技术的重要性和所面临的挑战的认识

2

讲授

3

课程思政元素案例解析：

1.热爱祖国，热爱人民

通过对工业智能技术在我国的飞速发展的介绍，来激发并提高学生对于祖国和人民的自豪与热爱；

2.严谨踏实

数据分析是一个严谨的过程，通过对工业智能中数据分析方法的学习来培养学生严谨踏实的品质；

3.迎难而上

通过介绍和学习机器学习现阶段所面临的挑战来激发学生迎难而上，敢于面对挑战的品质。

五、其他教学环节

大作业：

1.工业智能技术研究概述：要求写一篇关于工业智能技术概述的论文，具有查阅文献，总结并了解掌握工业智能技术现阶段研究现状和所面临的挑战的能力。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合作业，自学，撰写论文及测验等教学手段完成课程教学任务。

通过线上自学查阅文献和线下课堂讲授、提问、讨论等方式，使学生初步了解工业智能技术的基本概念，理解和掌握机器学习、深度学习中得到主流算法并了解人工智能在实际工程背景中的应用场景。

在撰写小论文环节中，通过启发式教学以及学生线上查阅文献自学的方式，使学生掌握查阅重要文献，筛选关键信息，发现前沿问题的方法，使学生具有获取、整合信息的能力，并准确运用专业术语，培养学术论文写作规范。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

2

40%

30分

平时作业

1.考核学生对于课上讲授的工业智能技术相关知识的理解情况；

2.平均每次课一道题考查学生对于课堂知识点的掌握情况；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1

30分

大作业

1.本课程要求学生理解课上讲授内容并具有查阅文献整合信息的能力；

2.撰写一篇关于工业智能技术研究概述的论文；
3.根据论文的逻辑性，查阅文献的工作量以及文章内容进行评分。

3

40分

期末考试

1.主要评价学生对工业智能技术基本知识的掌握情况，基本概念的理解以及主流算法的应用；

2.闭卷考试，题型主要有选择题，填空题，简答题，分析题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

3

60%（选择题20分、填空题30分、简答题30分、分析题20分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 《工业人工智能概论》韩英华 汪晋宽 张殿华等著 电子工业出版社 2020年1月

课程教学大纲修订小组成员：李一刚，常洪彬

修订时间：2021年8月

审核人：许茗


《模拟电子技术》课程教学大纲

课程编号：04173

课程名称：模拟电子技术

英文名称：Analog Electronics Technique

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：48/3 （讲课学时：48）

开课学期：3

适用专业：电气工程及其自动化；电气工程及其自动化（任远电机实验班）；自动化；

生物医学工程；新能源科学与工程；智能科学与技术；工业智能

授课语言： 中文                                    

课程网站：中国大学MOOC

一、课程性质与任务

模拟电子技术是电类各专业的必修课，主要技术基础课，也是一门实践性和工程性较强的课程，有自身体系。本课程通过对常用电子器件、模拟电路及其系统的分析、设计的学习，使学生获得模拟电子技术方面的基本概念、基本理论、基本分析方法，使学生达到会用半导体器件和模拟集成电路组成简单、常用的电子电路，并具有解决、分析模拟电子线路工程问题的初步能力，为以后深入学习和接受电子技术新发展，以及将所学知识用于本专业打下良好基础。

二、课程与其他课程的联系

本课程主要讲解由半导体分立元件、集成运放等电子元器件构成的放大电路、信号的运算与处理电路、信号产生电路、功率放大电路及直流电源电路等。课程的学习需要微积分、电路分析方法等相关知识。

先修课程：高等数学、电路分析

后续课程：检测技术与应用、电力电子技术、自动控制原理、光电技术

三、课程教学目标

1. 掌握常用半导体元器件的外部特性、等效模型及应用。对分立元件放大电路能熟练的分析与设计，理解放大电路中反馈的重要性，使学生理解复杂工程问题的解决首先依赖于科学模型的构建，培养学生构建估算和简化的工程意识（支撑毕业要求指标点1.2）。

2. 掌握集成运放各种典型应用电路的分析与设计，并建立系统的概念、集成的概念；通过对集成运放综合应用的学习，能够深入分析工程指标需求、学会综合取舍，达到总体最优的设计目标，适应行业发展需要（支撑毕业要求指标点2.2）。

3. 在教师主要讲授的同时，引导学生采用线上线下、课内课外、个人团队等多渠道学习方式，获取相关技术资料、关注电子领域新发展。通过个性化自主学习，提升学生的学习能力、创新能力及个人综合素质（支撑毕业要求指标点12.2）。

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

绪论

介绍本课程性质、任务、内容、学习方法、发展现状及前沿技术和对学生基本要求。

1.了解本课程研究的对象、内容；

2.了解模拟电子技术发的展状况；

1

讲授

2

一、常用半导体器件

1.半导体基础知识

2.半导体二极管

3.晶体三极管

4.场效应管

1.了解本征半导体、杂质半导体和PN结的形成；

2. 理解 PN结的单向导电性；

3.理解常用半导体器件的工作机理；

4.掌握常用半导体器件的伏安特性。

8

讲授

（线上

+线下）

1、3

正确对待内外因的关系，辩证地看待机遇

3

二、基本放大电路

1.放大的概念及放大电路的主要性能指标

2.基本共射放大电路的工作原理

3.放大电路的分析方法

4.放大电路静态工作点的稳定

5.晶体管放大电路的三种基本接法

6.场效应管放大电路

1.掌握放大的基本概念及放大电路主要技术指标；

2.掌握放大电路的工作原理、基本放大电路静态和动态分析方法；

3.理解稳定静态工作点的必要性及失真的概念。

10

讲授

（线上

+线下）

1、2、3

科学观养成：扬利抑弊，物尽其用

4

三、集成运算放大电路

1.多级放大电路

2.集成运放的结构组成

3. 差分放大电路

4. 集成运放简介、主要参数及其在实用中的影响

1.掌握多级放大电路的分析方法；

2. 掌握差分电路的组成、工作原理、及分析方法；

2.理解零漂及提高共模抑制比的方法；

3.了解集成运放的组成及各部分作用，理解其主要性能指标的物理意义，根据工程需要选用合适的集成运放并正确使用。

6

讲授

（线上

+线下）

1、2、3

奋发图强、大力发展集成电路产业

5

四、放大电路中的反馈

1.反馈的基本概念及判断方法

2.负反馈放大电路中的四种组态

3.负反馈放大电路的方框图及一般表达式

4.负反馈对放大电路性能的影响

1.掌握反馈的基本概念和反馈类型的判断方法；

2.了解深度负反馈条件下放大电路的分析方法；

3.理解负反馈对放大电路性能的影响，初步学会根据需要在放大电路中引入反馈的方法；

4

讲授

（线上

+线下）

2、3

6

五、信号的运算和处理

1. 集成运放的两个工作区及其特点

2.基本运算电路

3.有源滤波电路

4.电子信息系统预处理中所用放大电路

1.理解集成运放两个工作区的特点；理解信号运算与处理电路的组成特点

2. 掌握集成运放线性应用电路的“虚短”与“虚断”分析方法，会对比例、求和、微积分电路进行分析与设计；

3. 理解有源滤波电路的基本概念，了解一阶LPF与HPF电路；

4. 自学：运算电路的仿真

8

讲授

（线上+线下）

2、3

7

六、波形的发生和信号的转换

1. 正弦波振荡电路

2. 电压比较器

3. 非正弦波发生电路

4. 信号转换电路

1.理解产生正弦波振荡的条件、基本结构和类型；

2.掌握文氏桥式RC正弦波振荡电路的组成、工作原理及参数计算；

3. 掌握简各种比较器组成、工作原理及分析计算

4掌握非正弦波电路的组成、工作原理和参数计算。

6

讲授

（线上+线下）

2、3

8

七、功率放大电路

1.功率放大电路的特点和基本类型

2.功率放大电路的分析计算

3.集成功率放大器

1.了解功放电路的种类；

2. 掌握功放电路的主要技术指标，会OCL功放电路的分析与计算；

3. 了解集成功放的典型应用电路。

2

讲授

（线上+线下）

1、2、3

9

八、直流电源

1.直流电源组成及各部分的作用

2.整流电路

3.滤波电路

4.稳压管稳压电路

5.串联型稳压电路

6.开关型稳压电路

1.了解直流电源的组成；

2.能够分析和设计整流、滤波电路；会应用三端稳压器设计稳压电路；

3.了解串联型稳压电路的工作原理；

4.了解开关型稳压电路的特点。

3

讲授

（线上+线下）

1、2、3

课程思政元素案例解析：

1. 正确对待内外因的关系，辩证地看待机遇

三极管有放大作用要具备内因和外因条件, 三极管内部结构及材料是其放大作用的内因，而具有合适的外部直流电压和合适的元器件参数是其外在条件，两者具备，三极管才能正常放大。在人生发展过程中要正确对待内外因的关系，辩证地看待机遇，要在勤奋努力修好内功的基础上寻求发展的机会，机会是给有准备的人的。

2. 科学观养成：扬利抑弊，物尽其用

讨论共射放大电路稳定静态工作点的原理，引入射极偏置电阻Re，Re阻值的大小，所带来的电路性能的“利”与“弊”，引导学生辩证统一看待每一个具体电路及其参数，达到综合最优。

3.奋发图强、大力发展集成电路产业

讨论集成电路的优点，介绍国内外大规模集成电路现状，“中国制造2025 计划”，西方卡脖子到华为的鸿蒙系统，奋发图强、大力发展集成电路产生，具有科技强国的责任与担当。

五、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，线上资源为我校自建的中国大学MOOC《模拟电子技术》课程，结合线下作业、自学及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。

在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、等教学方法和手段让学生理解模拟电路及其系统的分析和设计的方法，使学生获得模拟电子技术方面的基本概念，基本理论，基本分析方法和基本实验技能。

通过中国大学MOOC《模拟电子技术》课程的学习，来巩固课堂教学，更好地弥补课堂教学的不足。

通过自学这一教学手段培养学生的自主学习能力，通过查找相关文献找到解决复杂工程问题的办法。通过个性化自主学习，培养学生的学习能力、创新能力及个人综合素质。

六、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

中国大学MOOC学习成绩

1.包括四项内容；每章的测验、讨论、作业，期末考试；

2.跟随中国大学MOOC进度学习；

3.根据预设答案，平台自动核算得分。

1、2、3

40%

30分

中国大学MOOC视频观看

1.观看教师指定的知识点视频，或需要观看的视频

2.中国大学MOOC平台视频

3.根据观看时长，平台自动核算得分

3

5分

随堂考核

1. 随堂测验、出勤；

2. 利用慕课堂的随堂测验和签到功能完成，或其它教学形式完成；

3.根据考核结果，平台自动核算得分。

1、2

5分

期末考试

1.主要评价学生对模拟电子技术基本知识、典型电路的掌握情况；学生综合运用所学知识分析解决较为复杂问题的能力；

2.闭卷考试，课程组集体命题、两套试题；题型主要有客观题、分析题、计算题、设计题等；适应增加工程实际问题的比例；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1、2、3

60%

60分

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 模拟电子技术基础（第五版）.华成英 童诗白.高等教育出版社，2015

2．参考书目：

[1] 《电子技术基础（模拟部分）》（第五版）.康华光.高等教育出版社，2016

[2]《模拟电子技术基础》（第2版）.杨拴科、赵进全. 高等教育出版社，2016

3.其他参考资料：

中国大学MOOC、学堂在线等网络教学平台的相关课程资源。

课程教学大纲修订小组成员：于海雁、庞杰、李晓游  

修订时间：2021年8 月

审核人：刘斌


《模拟电子技术实验》课程教学大纲

课程编号：sy147

课程名称：模拟电子技术实验

英文名称：Analog Electronic Technology Experiment

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分:16/1

上课班型: 1批次（两名教师指导）  

开课学期：3

适用专业：电气工程及其自动化、电气工程及其自动化专业（任远电机实验班）、自动化、生物医学工程、新能源科学与工程、智能科学与技术、工业智能

授课语言： 中文

一、课程性质与任务

课程性质：模拟电子技术实验是电类各专业的学科基础实验课且独立设课。通过该课程的学习，使学生能够根据实验目的，设计内容及相应的实验步骤，进行实验，记录数据并分析、解释数据，写出规范的实验报告。从而使学生进一步理解和掌握电子技术的基本理论，并具备基本的实验技能，培养学生理论联系实际的分析问题和解决问题的工程实践能力。

课程任务：使学生掌握电子元器件和常用电子仪器的使用方法，掌握电子电路的基本测试技术，并初步学会分析、诊断和排除实验电路故障的方法，同时具备分析整理实验数据、拟定实验报告的能力。

二、课程与其他课程的联系

本课程主要讲解半导体器件（二极管、三极管、场效应管）及由器件构成的电路的实验法，其中放大电路是这门课程的重点，还有信号的产生和处理电路，功率放大电路及直流电源。通过对本课程的学习，培养基本实验技能及分析问题和解决问题的能力，为后续的专业课程打下基础。

先修课程：高等数学、工程数学、普通物理、电路分析、模拟电子技术等。

后续课程：数字电子技术、单片机、DSP、电测、非电测等相关课程。

三、课程教学目标

1. 通过常用电子测量仪器使用方法和模拟电路参数的测试方法的学习，达到运用基础理论和实验技能，具有分析、设计及调试的能力（支撑毕业要求指标点1.2）。

2. 通过电子电路中常见故障的分析与排除方法的学习，具有根据实际需求解决复杂工程问题的能力（支撑毕业要求指标点2.2）。

3. 通过实验操作和数据记录的规范要求，培养学生科学严谨的学习作风（支撑毕业要求指标点4.2）。

4. 通过了解电子技术发展前沿，培养学生创新意识，厚植家国情怀（支撑毕业要求指标点10.1）。

四、实验内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

常用电子仪器的使用

掌握示波器、函数发生器、电子技术综合实验箱、数字万用表等仪器的使用方法。

2

课内线上 +学生操作

1、5

2

双极型晶体管放大电路

掌握电子仪器测量晶体管放大电路的静态工作点、输入电阻、输出电阻及电压放大倍数等性能指标参数的方法。

2

课内线上 +学生操作

2、3

抓住主要矛盾和矛盾的主要方面

3

集成运放的基本运算

电路1

掌握集成运算放大器的正确使用方法，根据指标要求设计反相比例运算电路；同相比例运算电路；测试电压跟随器。

2

课内线上 +学生操作

2、3

4

集成运放的基本运算

电路2

掌握集成运算放大器的正确使用方法，根据指标要求设计反相求和运算电路；差分放大电路。

2

课内线上 +学生操作

2、3、4

奋发图强 报效祖国

5

积分、微分运算电路

掌握积分和微分运算放大电路的基本结构。并对积分、微分运算电路进行测试。掌握积分、微分电路的实际应用。

2

课内线上 +学生操作

2、3

6

RC正弦波振荡器

学习调整振荡电路与测量振荡频率的方法并进行测试，按预习报告的设计，实验平台上连接电路，示波器观察波形，测量振荡频率，失真的改进方法；

2

课内线上 +学生操作

2、3

7

电压比较器

测试电平比较器、滞回比较器和窗口比较器的电压传输特性和给定输入条件下的输出波形。掌握设计方法。

2

课内线上 +学生操作

2、3

8

多波形发生器（复杂案例中任选其一）

按指标要求设计方波-三角波-正弦波发生器并测试。（不同题目不同要求）

2

课内线上 +学生操作

2、3、4

厚积薄发，锐意进取

课程思政元素案例解析：

1.抓住重要矛盾和矛盾的主要方面

通过晶体管放大电路的实验，掌握放大电路在交流小信号条件下的等效分析方法，实际测量时忽略晶体管的非线性情况下，计算误差在允许的范围内，表明等效电路的分析方法是可行的。

2.奋发图强 报效祖国

  通过集成运算应用电路实验，了解芯片uA741 的工作原理，同时讲解芯片工艺及我国在芯片制造方面的现状，激发学生的爱国热情。

3.厚积薄发，锐意进取

通过多波形发生器的设计，学会利用通用运放和8038芯片构成多波形电路的实现方法，了解电子技术的发展历程，利用新知识、新技术，培养学生锐意进取的精神。

五、其他教学环节

1.利用信息技术及MOOC资源线上学习，要求学生线上观看视频，讨论区互动，撰写预习报告，培养学生自主学习、自主设计能力；

2.积极参加课外科技活动，电子设计大赛等培养学生的创新意识。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合过程考核、实验报告、期末操作考试等教学手段和形式完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、演示等参与式学习，使学生理解模拟电路实验方法、主线，具备应用模拟电路基本原理和各种电路分析方法及EDA方法设计并实现电路的能力。

在实验操作环节中，通过启发式教学、讨论式教学使学生形成初步运用模拟电子技术方法分析问题的能力；具有自主学习、与其他同学合作发现问题与解决问题的能力.

通过实验报告的撰写，获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生创新思维。

在期末操作考试教学环节中，通过线上随机抽题，线下操作，在规定时间内学生自主完成实验内容并现场评分，科学地评价了学生的学习成果，，学生学习积极性显著增加。

七、考核及成绩评定

本实验课成绩由过程考核、实验报告、期末操作考试三部分组成。各部分所占比例如下：

1．过程考核40% ：包括线上观看视频、互动，讨论、预习情况，线下实验操作表现等。

2.实验报告20% ：主要考查学生数据的记录、处理、分析、解释等，报告的规范性。

3.期末操作考试40% ：全部实验结束后，增加1小时的操作考试。每班有多套操作题目，学生线上随机抽题，规定时间内完成题目要求，包括设计、连线、操作、记录数据，教师现场确认签字。

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

过程考核

1.内容有线上观看视频、互动、测验，线下实验操作表现；

2.信息化教学平台记录线上的活动；线下实验情况知道教师记录；

3.根据平台导出的数据作为线上的评分依据，根据教师的记录作为线下的评分依据。

1、3、4

40%

实验报告

1.主要考核学生在实验过程中对知识点的总结及归纳能力，客观反映实验成效；

2.以手写实验报告的形式考查学生数据的记录、处理、分析、解释等及报告的规范性；

3.依据实验报告的评分标准评分。

4

20%

期末操作考试

1.学期末有1小时的操作考试。学生线上随机抽题，规定时间内完成题目要求，包括设计、连线、操作、记录数据，教师现场确认签字；

2.教师检查学生的实验操作情况，现场记录；

3.依据标准答案现场评分。

1、2、3

40%

八、教材、参考书目及其他资源

1. 教材

[1] 电子技术实验教程（第二版）.于海雁等. 北京: 机械工业出版社，2014.

 2. 参考书目

[1] 模拟电子技术基础(第五版). 华成英.北京:高等教育出版社,2009.

[2] 电子技术基础模拟部分(第六版). 康华光.北京:高等教育出版社,2016.

3. 其他资源

线上资源：

①以超星网络平台为依托，资源包括：讲课视频、PPT、讲义、测试题、题库、实验讨论区、复杂案例分享区等；

②中国大学MOOC平台《电子仪器实践》介绍仪器使用和基础案例，作为在线辅助教学。

教学大纲修订小组成员：庞杰、于海雁、李晓游、汤永华

修订时间：2021年8月

审核人：刘斌


《Python 编程与实践》课程教学大纲

课程编号：13026

课程名称：Python编程与实践

英文名称：Python Programming and Application

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：56/3.5 （讲课学时：40，上机学时：16）

开课学期：3

适用专业：信息与计算科学、智能科学与技术、工业智能

授课语言： 中文                                  

一、课程性质与任务

“Python程序设计”是信息与计算科学、智能科学与技术专业的一门重要学科平台课，为后续的大数据分析、深度学习、图像处理等专业课程提供计算工具。本课程注重理论与实际需求相结合，使得学生能够理解Python的编程模式，掌握Python各种数据类型，掌握Python分支结构、循环结构、函数以及类等基础知识，了解Python面向对象程序设计模式以及数据可视化等高阶内容。最终使学生通过运用Python语言的基本概念、基本理论和语法知识，将实际问题转换为计算机能够解决的程序，培养学生利用计算机分析问题和解决问题的能力。

二、课程与其他课程的联系

本课程的先修课程有“计算基础”与“数据结构与算法”，“计算基础”为本课程中的基本数据类型的表达范围、访问、存储等提供基础知识，“数据结构与算法”为理解本课程各种多种数据类型特点提供基础知识。本课程的后继课程为数据分析方向及人工智能方向相关课程，如“大数据分析算法及应用”、“神经网络与深度学习”、“图像处理与机器视觉”等，本课程为这些后继课程提供了基本的计算平台，是这些后继课程在算法实现方面采用最多的计算机语言。

三、课程教学目标

1．通过对Python基本语法、选择结构和循环结构、模块化的函数设计、列表的数据存储与访问能力、文件的操作技术的学习，将解决方案转化为程序，得到问题的结果。（支持毕业能力要求1.1）

2．能通过数学、物理等知识的综合运用和对工程问题的分析，运用结构化程序设计基本理论和基本方法，获得工程问题的解决方案，具有较强的运用工程知识分析和解决复杂问题的能力。（支持毕业能力要求2.2）

3．能够针对具体问题设计程序，通过选择并运用一种开发工具和环境，编辑、调试和运行Python语言程序获得正确结果，并深刻理解程序设计技术在解决复杂工程问题中的作用。（支持毕业能力要求3.1）

4. Python数据库随着人工智能技术的发展而快速发展，让学生意识到紧紧跟随国际的最新研究进展，方能抓住时代脉搏。（支持毕业能力要求10.1）

5. Python能解决问题的复杂程度是伴随各种技术的发展，只有不间断的学习，才能有效的使用这门语言解决问题。（支持毕业能力要求12.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、Python概述

1.Python语言及特点；

2.Python编程规范与代码优化建议；

3.Python版本与开发环境。

1.通过基本语法学习掌握Python语言程序的基本结构；

2.能编写简单信息输出和算术运算程序。

2

讲授

1

夯实基础、厚积薄发

2

二、运算符、表达式与内置对象

1.Python常用内置对象；

2.Python运算符与表达式；

3.Python关键字简要说明；

4 Python常用内置函数用法精要；

5.精彩案例赏析。

1.能对数据类型做正确划分；

2.能正确使用变量；

3.能准确说明及应用各种运算的功能；

4.能综合运用关系和逻辑运算。

4

讲授

1,2

上机1：表达式应用

1.能安装Python语集成开发环境；

2.能有效运用Python解释器；

3.能灵活处理各种基本类型数据

2

上机

1,2

3

三、详解Python序列结构

1.列表；

2.元组；

3.字典；

4.集合；

5.序列解包的多种形式和用法。

1.掌握不同序列特点；

2.能有效操作不同序列；

3.能掌握序列解包的多种形式。

6

讲授

2

上机2：序列应用

1.能应用不同序列结构对数据进行存储、增删等基本操作；

2.能根据具体问题选择合适序列；

3.能分析数据管理上常见的问题并设计求解程序。

2

上机

2

4

四、程序控制结构

1.条件表达式；

2.选择结构；

3.循环结构；

4.精彩案例赏析。

1.掌握程序流程控制的重要性；

2.掌握流程图绘制方法；

3.能编写合适的流程控制程序。

4

讲授

3

上机3：程序控制结构设计

1.能利用for、while语句实现循环控制；

2.能利用if语句实现多路选择；

3.能掌握多层逻辑表达；

2

上机

3

5

五、函数

1.函数定义与使用；

2.函数参数；

3.变量作用域；

4.生成器函数设计要点；

5.精彩案例赏析。

1.能理解将程序分解成多个函数的重要意义；

2.能在Python中定义新函数；

3.能说明函数调用和参数传递的细节；

6

讲授

4

分而治之、化繁为简

上机4：函数定义和调用

1.通过实例练习掌握函数的定义、说明和调用的使用方法；

2.能将函数知识运用到应用程序设计中。

2

上机

4

6

六、面向对象程序设计

1.类的定义与使用；

2.数据成员与成员方法；

3.继承与多态；

4.特殊方法与运算符重载；

5.精彩案例赏析；

1.掌握对象的概念；

2.掌握类的概念；

3.能用对象的概念简化程序设计。

4

讲授

4,5

山外青山楼外楼

上机5：面向对象编程

1.能基于Python编写类；

2.能基于类生成对象；

3.能编简单的面向对象程序。

2

上机

4,5

7

七、字符串

1.字符串编码格式简介；

2.转义字符与原始字符串；

3.字符串格式化；

4.字符串常用操作；

5.字符串常量；

6.精彩案例赏析。

1.掌握字符串类型及其计算机表示；

2.理解转义字符；

3.掌握字符串操作方法；

4.掌握格式化字符串方法。

4

讲授

3,4,5

上机6：字符串处理编程

1.能正确使用字符串；

2.掌握字符串截取、替换技巧；

3.掌握字符串与基本数值类型之间的转换方法。

2

上机

3,4,5

8

八、文件内容操作

1.文件操作基本知识；

2.文本文件基本操作；

3.二进制文件操作。

1.掌握在Python中读取和写入文本文件的基本文件处理概念和技术；

2.能编写处理文本信息的程序。

2

讲授

3,5

上机7：文件操作编程

1.掌握打开、关闭不同类型文件；

2.能正确读取格式文件；

3.能正确存储文件。

2

3,5

9

九、文件与文件夹操作

1.os模块；

2.os.path模块；

3.shutil模块；

4.精彩案例赏析。

1.掌握文件与文件操作相关的模块；

2.能理解和访问不同路径模式下的文件。

2

讲授

5

10

十、数据分析与科学计算可视化

1.扩展库numpy简介；

2.科学计算扩展库scipy；

3.扩展库pandas简介；

4.统计分析标准库statistics用法简介；

5.matplotlib。

1.掌握数据分析的基本概念；

2.掌握Python下用于数据分析的典型模块库；

3.掌握数据可视化原理。

6

讲授

3,4,5

上机8：数据可视化编程

1.掌握数据分析和可视化方法；

2.给定数据，能利用Python模块绘制不同形式的可视化图形。

2

上机

3,4,5

课程思政元素案例解析：

1.夯实基础、厚积薄发

通过Python成长史学习，让学生意识到打好基础的重要性，激发学生为国家科学发展奋斗不息。

2.分而治之、化繁为简

通过函数学习，学生学会通过可以用简单的模块组合来解决大问题，即有利于分析问题也有利于项目管理，让学生明白虽然我国科技发展遭受了阻扰，但我们已经掌握了基本方法，只要坚持终会突围！

3.山外青山楼外楼

面向对象编程方法是计算编程另外一种更高效的解决问题的方法，让学生明白面对同一个问题可以有不同的解决手段，合适的方法可以更高效，工欲善其事必先利其器，激发学生开阔思路，勇于创新，立志为祖国科技发展做贡献。

五、其他教学环节

1.自学

上机实验前自学开发环境相关内容，对开发环境有一定的了解，达到能初步编辑和运行程序的程度。

2.运用

在流程控制、序列、字典与集合、函数单元学习后，自行收集资料，阅读文献，针对有一定复杂程度的应用问题设计解决方案，编写程序获得正确结果。

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，上机实践为辅，结合作业、撰写实验报告等教学手段和形式完成课程教学任务。

1.在课堂教学中，将通过讲授、提问、讨论、练习，使学生集中精力，迅速掌握核心内容，学会Python语言程序设计的基本概念，掌握Python程序设计的基础语法知识和程序设计的基本方法和基本原理。

2.采取教师现场演示、学生借助手机查询、浏览等方式，了解理论的应用背景或示例，提升学生的学习兴趣。

3.通过启发式教学、讨论式教学使学生形成初步Python语言解决问题的能力；具有自主学习、与其他同学合作发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生创新思维。

4.采用CAI作为教学工具，以板书为辅助。

5.通过上机实验，培养学生初步运用Python语言知识、数学知识和工程知识来分析问题和解决问题的能力，以及获取和整理信息、准确运用语言文字的表达能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

1

40%

20分

平时作业

1.考核学生对Python语言基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.每周布置5-15道题目，平均每次课5道题以上，题型主要有判断题、填空、编程题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1-5

40分

课内实验

1.考核学生对编程能力，能够根据需求确定解决方案及程序结构，并编写出具体程序，完成调试、运行，给出结果和结论；

2.本课程共安排8次课内实验，16个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

2-5

40分

期末考试

1.主要评价学生对Python语言基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有判断题、填空题、简答题、编程题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

2-5

60%（判断题15分，填空题15分，简单题20分编程题50分）

八、教材、参考书及其他资源

1.教材：

[1] Python程序设计基础（第2版）. 董付国编著. 清华大学出版社, 2018.

2.参考书目：

[1] Python语言程序设计基础. 嵩天，礼欣，黄天宇. 高等教育出版社，2017.

[2] 零基础学Python. 明日科技. 吉林大学出版社，2018.

[3] Python程序设计（第3版）. 约翰.策勒. 人民邮件出版社，2018.

[4] Python编程从入门到精通（第2版）. 埃里克.马瑟斯，2020.

3.其他参考资料：

[1] https://www.py.cn/.

[2] https://www.python.org/

[3] https://www.anaconda.com/download

[4] https://www.jetbrains.com/

课程教学大纲修订小组成员：臧传治、张俊、唐非

修订时间：2021年12月

审核人：唐非、孙平


《数字电子技术》课程教学大纲

课程编号：04091

课程名称：数字电子技术

英文名称：Digital Electronics Technique

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：32/2

开课学期：4

适用专业：电气工程及其自动化、电气工程及其自动化专业（任远电机实验班）、自动化、生物医学工程、新能源科学与工程、智能科学与技术、工业智能

授课语言：中文

一、课程性质与任务

课程性质是讨论逻辑代数运用于数字电路的基本概念、基本分析和设计方法，从基础芯片到小规模集成芯片，从组合逻辑电路到时序逻辑电路的结构和工作原理等等。是电气及自动化相关专业本科生必修的主要学科基础课。

课程任务是使学生掌握数字电路的基础知识、基本概念、基本原理、基本分析方法和设计方法。熟悉常用典型数字集成电路的原理和应用。学会数字电路仿真和设计自动化技术。使学生能够将其应用于解决相关问题和就某个工程问题进行分析性研究。为满足后续专业课要求，适应电子技术的发展和工程实践的需要打下坚实的基础。

二、课程与其他课程的联系

数字电子技术用到高等数学中的微积分求解、工程数学中的矩阵、普通物理的电学基础、计算机基础中的二进制数制及电路分析、模拟电子技术中的基本电路模型等。

二进制及码制和数字逻辑是单片机课程的基础，数字信号的分析和判断是数字信号处理的基础，组合和时序电路等内容是电子测量和非电量电测课程的基础。

先修课程：高等数学、工程数学、普通物理、计算机基础、电路分析、模拟电子技术等。

后续课程：单片机、数字信号处理、电子测量、非电量电测等。

三、课程教学目标

1．能够运用数字电子技术的基础知识、基本概念、基本分析方法和设计方法解决实际工作中遇到的工程问题。掌握数字电子技术和数字系统设计中的组合电路、时序电路等专业基础知识，能够对专业问题建立数学模型并求解，具备较强的数学推导和计算能力（支撑毕业要求指标点2.1）；

2．能够利用散立器件和小规模器件进行包括信号检测和处理、信息传输、数据运算等简单数字系统的分析、设计等工作，能够熟练应用数字电子技术及相关基本原理，识别和判断特定工程问题的关键要素（支撑毕业要求指标点3.2）；

3. 能够根据特定需求，清晰描述一个专用数字系统或产品的开发全周期、全流程的基本设计方法和技术方案，了解解决问题可能面临的制约条件，并最终完成综合性设计任务（支撑毕业要求指标点4.1）；

4．学会使用数字集成电路手册、图册和查阅有关技术资料，能根据电路构架合理选择芯片，能解释电路实践中碰到的问题并加以解决（支撑毕业要求指标点10.1）。

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、绪论：介绍数字电子技术的内容、特点、应用、发展现状及前沿技术。

二、 数制和码制

2.1数制

2.2码制

1.了解本课程研究的对象、内容。

2.了解数字电子技术发展状况。理解数制、二进制数、十六进制数。

3.掌握各进制数间转换。

4.掌握码制和BCD码,了解几种常用代码。

1

讲授

讨论

1、2

承前启后，继往开来

2

三、 逻辑代数基础

3.1本逻辑运算电路

3.2逻辑运算的基本公式、常用公式（重点）

3.3逻辑函数的四种表示方法及其转换（重点）

3.4逻辑函数的公式法和卡诺图法化简（重点）

1.掌握掌握逻辑运算的基本公式和常用公式。

2.掌握逻辑代数几种表示方法及其转换。

3.掌握逻辑函数化简方法。

8

讲授

讨论

1、2、3、

夯实基础，一发冲天

3

四、逻辑门电路

4.1 MOS管的开关特性。

4.2 CMOS反相器。（重点）

4.3其他的类型的CMOS门电路。

1.掌握CMOS门电路的逻辑功能和电气特性。

2.理解CMOS门电路的主要电气参数。

3.掌握三态门和漏极开路门的使用方法。

2

讲授

1、2、4、

刨根问底，精益求精

4

五、组合逻辑电路

5.1组合逻辑电路的特点、分类及功能描述方法

5.2组合电路的分析

方法和设计方法（重点）

5.3编码器

5.4译码器、用MSI集成译码器实现组合逻辑函数（重点）

5.5数据选择器（MUX）、用MSI-MUX实现组合逻辑函数（重点）

1.掌握用组合逻辑电路的分析方法和设计方法。

2.掌握常用组合电路的逻辑功能。

3.掌握几种常用中规模集成电路的使用和设计方法。

6

讲授

讨论

1、2、4

学好本领，报效祖国

5

六．触发器

6.1 SR锁存器工作原理、特性表及波形图（重点）

6.2电平触发的SR、D触发器

6.3脉冲触发的SR、JK触发器的工作原理（难点）

6.4边沿触发的D触发器工作原理（难点）

6.5触发器的功能描述（重点）

1.掌握SR锁存器工作原理。

2.掌握各种触发器的逻辑功能、描述方法及动作特点。

4

讲授

1、2、3

学好本领，报效祖国

6

七、时序逻辑电路

7.1时序逻辑电路的特点、分类及功能描述方法

7.2时序电路的一般分析方法及步骤（重点）

7.3寄存器和移位寄存器

7.4计数器、MSI集成计数器的功能及应用（重点）

7.5时序电路（同步电路为主）的一般设计方法及步骤（难点）

1.掌握同步时序电路的一般分析方法。

2.掌握常用时序电路。

3.掌握几种常用时序电路中规模集成电路的使用和设计方法。

4.掌握同步时序电路的一般设计方法。

7

讲授

1、2、3

学好本领，报效祖国

7

九、脉冲波形的产生与整形

9.1 555定时器原理及功能（重点）

9.2 用555组成的施密特电路的原理及应用（重点）

9.3 用555组成的单稳态电路的原理及应用（重点）

9.4 用555组成的多谐振荡器的原理及应用（重点）

1.掌握555定时器的工作原理 及参数。

2.掌握用555定时器的施密特电路、单稳态电路、多谐振荡器的工作原理及应用。

4

讲授

1、2、4

学好本领，报效祖国

合计

32

课程思政元素案例解析：

1.承前启后，继往开来

通过回顾前序课程相关内容，引导学生建立前序课程与本课程的联系脉络，激发学生继承先辈优良传统，传承发扬的精神。

2. 夯实基础，一发冲天

通过学习课程基础知识，并加强锻炼和训练，夯实学习深奥课程知识基础，为学生在科技领域有大发展保驾护航。

3. 刨根问底，精益求精

通过对门电路内部结构的细致剖析，锤炼学生在科学问题当中，不屈不挠，刨根问底，精益求精的精神。

4. 学好本领，报效祖国

通过对各种实用和有用电路结构和原理的学习，培养学生过硬的科技本领，鼓励学生将来报效党，报效祖国。

五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）

在线视频+课堂表现+出勤+作业

1. 观看相关高校在线视频，要求观看时间比例不少于总时间的70%。

2. 课堂设置自由发言、抢答问题、交流讨论等环节。

3. 考察学生出勤情况。

4. 设置多次综合类设计作业。

六、教学方法

课程以线上线下混合式教学为主，结合作业、自学、观看在线视频等教学手段和形式完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、演示等参与式学习，使学生理解数字电子技术相关理论的体系、主线，具备应用小规模集成电路手段及计算机辅助技术分析相关工程应用背景的能力。

在综合作业教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学使学生形成初步运用数字电子技术理论进行原始数字系统设计的能力；具有自主学习、与其他同学合作发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生创新思维。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽电路理论知识的内容，通过教师指导，由学生自学完成，使学生具有自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.随机提出相关技术问题，考察学生主动发言讨论情况；

3.根据学生课堂表现评分。

2

40%

在线视频

1.考核学生观看在线视频的时间长度；

2.通过视频后的练习，考核学生在线学习的效果；

3.根据在线视频数量和质量等评分。

1

出勤

1.考核学生出席线上和线下课程情况；

2.根据具体出勤情况评分。

2

作业

1.本课程要求利用小规模集成电路手段，设计具有简单的数字系统设计能力；

2.完成一次或以上作业；

3.根据数字系统设计情况和作业情况评分。

4

期末考试

1.主要评价学生对数字电子技术基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有客观题、简答题、设计题、分析题等；

3.根据课程组试卷评阅标准评分。

3

60%

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 数字电子技术基础（第六版）．阎石主编．高等教育出版社，2018．

2．参考书目：

[1] 数字电子技术基础（第五版）．康华光主编．高等教育出版社，2006．

[2] 数字设计原理与实践（原书第4版）．林生，葛红，金京林 译．高等教育出版社，2006． (Digital Design Principles and Practices.John F.Wakerly)

课程教学大纲修订小组成员：汤永华、庞杰、于海雁、孙洪林、姜翌、李晓游

修订时间：2021年8月

审核人：刘斌


《数字电子技术实验》课程教学大纲

课程编号：sy148

课程名称：数字电子技术实验

英文名称：Digital Electronic Technology Experiment

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分:16/1

上课班型: 1批次（两名教师指导）  

开课学期：4

适用专业：电气工程及其自动化、电气工程及其自动化专业（任远电机实验班）、自动化、生物医学工程、新能源科学与工程、智能科学与技术、工业智能

授课语言： 中文

二、课程性质与任务

课程性质：数字电子技术实验是电类各专业的学科基础实验课且独立设课。通过该课程的学习，使学生能够根据实验目的，设计内容及相应的实验步骤，进行实验，记录数据并分析、解释数据，写出规范的实验报告。从而使学生进一步理解和掌握数字电子技术的基本理论，并具备基本的实验技能，培养学生理论联系实际的分析问题和解决问题的工程实践能力。

课程任务：使学生掌握基于数字电路基础理论的实现方法，掌握现代数字系统设计的步骤和方法，熟悉常用典型数字集成电路的原理和应用，学会数字电路仿真和设计自动化技术。

满足后续专业课要求，适应电子技术的发展和工程实践的需要打下坚实的基础。

二、课程与其他课程的联系

本课程主要的实验内容是数字电路的基础实验：逻辑门、组合逻辑电路设计、触发器、移位寄存器、计数器、555集成定时器的实验。通过对本课程的学习，培养基本实验技能及分析问题和解决问题的能力，为后续的专业课程打下基础。

先修课程：高等数学、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等。

后续课程：单片机、DSP、电测、非电测等相关课程。

三、课程教学目标

1. 通过常用电子测量仪器的使用方法和数字电路的参数和功能测试方法的学习，达到运用基础理论和实验技能，具有分析、设计及调试的能力（支撑毕业要求指标点1.2）。

2.通过数字电子电路中常见故障的诊断与排除方法的学习，具有根据实际需求解决复杂工程问题的能力（支撑毕业要求指标点2.2）。

3. 通过实验操作和数据记录的规范要求，学会根据实验目的设计实验方案，具有记录和分析实验数据、撰写实验报告的能力。培养学生科学严谨的学习作风（支撑毕业要求指标点4.2）。

四、实验内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

TTL集成门电路的逻辑功能与参数测试

测试与非门、或非门、与门、OC门、TS门等集成电路的逻辑功能、主要参数、典型应用电路，掌握它们的工作特点及使用方法。

2

课内线上+学生操作

1

夯实基础，奋发图强

2

组合逻辑电路设计

掌握组合逻辑电路的设计方法；验证所设计电路的逻辑功能。

2

课内线上+学生操作

1、3

3

数据选择器和译码器

掌握数据选择器和译码器的逻辑功能和使用方法。测试74LS153、74LS138的逻辑功能及构成的全减电路、表决电路、二进制数相同比较器等。

4

课内线上+学生操

1、2、3

举一反三，灵活运用

4

触发器

测试74LS74、74LS112的逻辑功能；完成利用触发器构成的八分频及移位寄存器的设计。

2

课内线上+学生操作

1、3

5

移位寄存器

测试74LS194的逻辑功能以及由其构成的应用电路，

2

课内线上+学生操作

1、3

6

计数器、译码和显示

掌握计数、译码和显示电路的工作原理。利用74LS161完成七进制和二十五进制计数器的设计。

2

课内线上+学生操作

1、3

7

555集成定时器

学习555集成定时器的工作原理。完成施密特触发器，多谐振荡器的设计。

2

课内线上+学生操作

1、3

厚积薄发，锐意进

课程思政元素案例解析：

1.夯实基础，奋发图强

通过TTL集成门电路功能测试实验，使学生掌握小规模门电路的使用方法及局限性，进而了解我国的集成电路发展现状，激发学生努力进取，奋发图强。

2.举一反三，灵活运用

通过中规模芯片138和153实现电路设计的实验，使学生掌握芯片扩展功能的使用方法，能举一反三，灵活运用。

3. 厚积薄发，锐意进取

通过利用555定时器设计电路方法的学习，了解电子技术的发展历程，利用新知识、新技术，培养学生锐意进取的精神。

六、其他教学环节

1.利用信息技术及MOOC资源线上学习，要求学生线上观看视频，讨论区互动，撰写预习报告，培养学生自主学习、自主设计能力；

2.积极参加课外科技活动，电子设计大赛等培养学生的创新意识。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合过程考核、实验报告、期末操作考试等教学手段和形式完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、演示等参与式学习，使学生理解数字电路实验方法，具备应用数字电路基本原理和分析方法及EDA方法设计并实现电路的能力。

在实验操作环节中，通过启发式教学、讨论式教学使学生形成初步运用数字电子技术方法分析问题的能力；具有自主学习、与其他同学合作发现问题与解决问题的能力.

通过实验报告的撰写，获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生创新思维。

在期末操作考试教学环节中，通过线上随机抽题，线下操作，在规定时间内学生自主完成实验内容并现场评分，科学地评价了学生的学习成果，，学生学习积极性显著增加。

七．考核及成绩评定

本实验课成绩由过程考核、实验报告、期末操作考试三部分组成。各部分比例如下：

过程考核40% ：包括线上观看视频、互动，讨论、预习情况，线下实验操作表现等。

实验报告20% ：主要考查学生数据的记录、处理、分析、解释等，报告的规范性。

期末操作考试40% ：全部实验结束后，增加1小时的操作考试。每班有多套操作题目，学生线上随机抽题，规定时间内完成题目要求，包括设计、连线、操作、记录数据，教师现场确认签字。

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

过程考核

1.内容有线上观看视频、互动、测验，线下实验操作表现；

2.信息化教学平台记录线上的活动；线下实验情况知道教师记录；

3.根据平台导出的数据作为线上的评分依据，根据教师的记录作为线下的评分依据。

1、2

40%

实验报告

1.主要考核学生在实验过程中对知识点的总结及归纳能力，客观反映实验成效；

2.以手写实验报告的形式考查学生数据的记录、处理、分析、解释等及报告的规范性；

3.依据实验报告的评分标准评分。

3

20%

期末操作考试

1.学期末有1小时的操作考试。学生线上随机抽题，规定时间内完成题目要求，包括设计、连线、操作、记录数据，教师现场确认签字；

2.教师检查学生的实验操作情况，现场记录；

3.依据标准答案现场评分。

1、2

40%

九、教材、参考书目及其他资源

1. 教材

[1] 电子技术实验教程（第二版）.于海雁等. 北京: 机械工业出版社，2014.

 2. 参考书目

[1] 数字电子技术基础（第六版）．阎石主编．高等教育出版社，2018．

[2] 数字电子技术基础（第六版）．康华光主编．高等教育出版社，2016．

3. 其他资源

线上资源：以超星网络平台为依托，资源包括：讲课视频、PPT、讲义、测试题、题库、实验讨论区、复杂案例分享区等；

教学大纲修订小组成员：庞杰、于海雁、李晓游、汤永华

修订时间：2021年8月

审核人：刘斌


《自动控制原理》课程教学大纲

课程编号：13055

课程名称：自动控制原理

英文名称：Automation Control Theory

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：48/3（讲课学时：40  实验学时：8）

开课学期：4

适用专业：智能科学与技术

授课语言： 中文                                

一、课程性质与任务

自动控制原理是智能科学与技术专业学生学习和系统性掌握控制系统的分析和设计方法的专业基础课，也是学生将来学习控制工程、智能控制技术以及其他相关专业课程的理论基础。本课程在教学内容方面着重反馈控制系统基本知识、基本理论和基本分析与设计方法的教学设计，使学生掌握建立控制系统数学模型、进行系统性能分析与综合的基本方法；在培养实践能力方面，着重控制系统计算机仿真和系统设计技能的基本训练。通过课程学习，使学生具有对自动控制系统进行定性分析、定量估算和动态仿真（模拟仿真和数字仿真）、综合的能力，为进一步解决自动控制与智能控制领域复杂工程问题打下必要的基础。

二、课程与其他课程的联系

先修课程：高等数学、大学物理、电路分析基础（这些课程提供控制系统建模和分析所需的必要基础知识）；

后续课程：控制工程、智能机器人、运动控制技术、过程控制技术（本课程为后续课程提供控制系统方面的概念、理论和分析设计方法）。

三、课程教学目标

1. 学习自动控制基本概念和基本理论知识，掌握常用机械、电气等被控对象和控制装置的特性等基本知识，掌握反馈控制基本原理，掌握线性连续控制系统的时域、频域分析与校正方法，逐渐培养起自动控制系统建模、分析、仿真和设计的能力；（支撑毕业要求指标点1.2）

2. 能够基于自动控制原理并采用自动控制科学方法对复杂系统自动控制工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论；（支撑毕业要求指标点4.1）

3. 能够针对现代科技的发展和当前机电装备和系统的自动控制等复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的控制技术及计算机仿真技术，对复杂控制工程问题的进行分析、预测与模拟；（支撑毕业要求指标点5.2）

4. 能够理解和评价针对自动控制系统复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响；（支撑毕业要求指标点7.1）

5. 了解自动控制领域的最新进展与发展动态。（支撑毕业要求指标点12.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应课程教学目标

思政元素

融入点

1

一、自动控制的一般概念

1.自动控制的基本原理与方式

2.自动控制系统示例、分类

3.对自动控制系统的基本要求

自学：自动控制系统的分析与设计工具

案例：磁盘驱动器读取系统_需求分析

1.了解本课程研究的对象、内容

2.了解自动控制的基本原理和方式

3.了解控制系统示例、分类、基本要求及主要分析设计方法

2

讲授

1,4,5

大胆探索、敢于创造

2

二、控制系统的数学模型

1.控制系统的时域数学模型

2.控制系统的复域数学模型

自学: 控制系统建模的Matlab方法

1.掌握控制系统微分方程模型建模方法

2.掌握控制系统的复域数学模型建模方法，了解时域模型与复域模型之间关系

2

讲授

1,5

3

3.控制系统的结构图和信号流图

1.掌握结构图绘制和简化方法

2.了解信号流图绘制和简化方法

2

讲授

1

4

4.控制系统建模实例

案例：磁盘驱动器读取系统_建模

1.重点掌握简单机械系统、电气系统的模型，形成系统建模方面的初步能力

2

讲授

1,3,4

5

三、线性系统的时域分析法

1.系统时间响应的性能指标

2.一阶系统的时域分析

3.二阶系统的时域分析（1）

1.了解系统时域分析方法，掌握时间响应的性能指标求解方法

2.掌握一阶系统的时域分析过程和主要结论

3.掌握二阶系统的时域分析过程和主要结论

2

讲授

1,5

Ⅰ

实验1：典型环节模拟研究

1.理解一阶系统的典型特征和主要时域性能指标

2.了解实际系统和模型之间的关系

2

实验

2

6

3.二阶系统的时域分析（2）

4.高阶系统的时域分析

自学：线性系统时域分析的Matlab方法

1.掌握二阶系统的时域分析过程和主要结论

2.了解高阶系统的时域分析方法和主要结论

2

讲授

1,3

6

5.线性系统的稳定性分析

1.掌握线性系统的稳定性分析的劳斯判据

2

讲授

1,3

8

6.线性系统的稳态误差计算

案例：磁盘驱动器读取系统_时域分析

2.掌握线性系统的稳态误差定义及计算方法，形成控制系统时域分析的初步能力

2

讲授

1,4

Ⅱ

实验2： 典型二阶系统瞬态响应分析

1.理解二阶系统的典型特征

2.理解系统的时域性能指标

2

实验

2

9

四、线性系统的根轨迹法

1.根轨迹法的基本概念

1.掌握根轨迹法的基本概念

2.掌握根轨迹绘制的基本法则

2

讲授

1,5

10

2.根轨迹绘制的基本法则

1.掌握根轨迹绘制的基本法则

2.理解系统性能与根轨迹的关系

2

讲

1

11

3.广义根轨迹

4.系统性能的分析

自学：线性系统根轨迹分析的Matlab方法

案例：磁盘驱动器读取系统_根轨迹研究

1.了解广义根轨迹

2.了解和掌握系统复域性能分析方法，形成利用根轨迹对控制系统进行分析的能力

2

讲授

1,3,4

突破陈规、勇于创新

Ⅲ

实验3：线性系统根轨迹分析的MATLAB仿真

1.掌握控制系统根轨迹分析的Matlab仿真方法

2.进一步理解根轨迹的概念和基于根轨迹的系统分析方法

2

实验

2,3

12

五、线性系统的频域分析法

1.频率特性

2.典型环节与开环系统的频率特性

1.掌握频率特性的概念

2.掌握典型环节与开环系统的频率特性

2

讲授

1,5

13

2.典型环节与开环系统的频率特性

1.掌握典型环节的频率特性

2.掌握开环系统的频率特性

2

讲授

1

14

3.频率域稳定判据

1.进一步理解稳定性的概念

2.掌握频率域稳定判据

2

讲授

1

15

4.稳定裕度

1.掌握稳定裕度概念和求解方法

2.理解稳定裕度与系统性能之间的关系

2

讲授

1

16

5.闭环系统频域指标

6.复习

自学：线性系统频域分析的Matlab方法

案例：磁盘驱动器读取系统_频域分析

1.了解常用的闭环系统频域指标

2.理解系统的频域特征，形成控制系统频域分析的基本能力

2

讲授

1,3,4

Ⅳ

实验：（4）线性系统频域分析的MATLAB仿真

1.掌握控制系统频域分析的Matlab仿真方法

2.进一步理解频率特性的概念和频域分析方法

实验

2,3

17

六、线性系统的校正方法

1.系统的设计与校正问题

2. PID控制器

1.掌握系统的频域设计与校正方法

2．理解PID控制原理和设计思路

2

讲授

1,5

服务人民、奉献社会

18

3.常用校正装置与特性

4.串联校正（1）

1.了解和掌握常用校正装置及其特性

2.了解串联校正方法的基本思想及设计步骤

2

教授

1

19

4.串联校正（2）

1.掌握串联校正方法及设计步骤

2.理解超前校正和滞后校正的机理

2

讲授

1

20

4.串联校正（3）

5.复习

自学: 线性系统校正的Matlab方法

案例：磁盘驱动器读取系统_校正

课程总结、讨论、答疑

1.掌握串联校正方法及设计步骤

2.理解控制系统校正和设计的思想，形成控制系统频域设计的能力

2

讲授

1,3,4

课程思政元素案例解析：

1. 大胆探索、敢于创造

通过介绍我国古代的水钟、瓦特发明蒸汽机和飞轮调速器，介绍控制系统发展和人类科技进步的历史，鼓励学生大胆探索、敢于创造，用自己的知识改变世界。

2. 突破陈规、勇于创新

W.R.伊文思在1948年“控制系统的图解分析”一文中提出了根轨迹法，通过对根轨迹图方法的研究思路和绘制规则的介绍，引导学生勇于突破陈规、锐意创新，在现象和本质之间建立联系，采用科学的方法解决复杂的工程问题，为将来提高我国科技创新能力、变中国制造为中国智造而努力奋斗。

3. 服务人民、奉献社会

结合PID控制方法在工业控制系统中的应用现状的介绍，使学生了解自动控制理论和方法的实际应用价值，鼓励学生努力学习，掌握更多的知识，积极实践，培养分析、解决控制领域复杂问题的能力，服务人民、奉献社会，为国家经济建设和社会发展做出自己的贡献。

五、其他教学环节

自学：随着课程进度，自学控制系统建模、分析与设计的MATLAB方法，通过作业和实验，检验学生的学习效果，培养学生的读书能力和自学能力，培养其科学研究的素养。

大作业：磁盘驱动器读取系统的分析与设计。循序渐进地学习、实践控制系统分析与设计的方法和系统仿真方法，并提高控制系统建模、分析及设计的实际应用能力。

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，结合课外作业、自学、案例研究及贯穿整个教学内容的客户层设计等教学手段和形式完成课程教学任务。

在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解自动控制理论的思想体系和解决问题的思路，掌握反馈控制的基本概念，基本原理和时域、复域、频域的各种系统建模、分析与设计（校正）方法，强调自动控制理论的工程应用背景以及计算机辅助技术在自动控制系统建模、分析与设计中的具体应用。

在课堂讨论环节中，通过启发式教学、讨论式教学、案例教学等培养学生初步运用自动控制原理分析解决复杂控制问题的能力。培养学生自主学习能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、语言表达能力，激发学生的创新思维。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽自动控制理论知识的内容，以及有关Matlab控制系统仿真的内容，通过教师的指导，由学生自学完成，以培养学生的自主学习和初步的研究能力。

案例分析环节针对磁盘驱动器读取系统这一实际工程问题，每章都利用这一章内介绍的概念和方法，逐步对该问题进行分析与设计，使学生循序渐进地理解和应用所学知识，培养学生掌握知识的能力，发现、分析和解决问题的能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时作业

1.考核学生对自动控制原理的基本概念、基本原理和基本方法的理解和应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决控制科学问题的能力；

2.作业分基础练习题、一般题、难题、设计题和计算机辅助设计题等不同内容和程度，逐步提高学生解决问题的能力；

3.本课程共六章，随教学进度布置作业，任取其中两次作业作为评定成绩的依据。

1、3、4、5

30%

20分

课内实验

1.考核学生对自动控制原理基本知识的应用能力，以及利用系统仿真工具进行系统分析和设计的能力；

2.共安排4次课内实验，8个学时；

3.根据实验准备、完成能力、成果质量等情况评分。

2、3、4

80分

期末考试

1.主要评价学生对自动控制原理的基本概念、基本原理和基本方法的掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决控制科学及工程复杂问题的能力；

2.闭卷考试，课程组出题，卷面100分，包括简答简述题10分、计算分析题75分、综合设计题15分）。

1、5

70%（简答题20分、分析题20分、计算题60分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1]《自动控制原理基础教程》（第四版），胡寿松，科学出版社，2021年7月．

2．参考书目：

[1] "十二五"普通高等教育本科国家级规划教材《自动控制原理》(第七版)，胡寿松，科学出版社，2021年7月．

[2] 国外计算机科学教材系列《现代控制系统》，尾形克彦 (Katsuhiko Ogata)、 卢伯英，电子工业出版社，2017年5月．

[3] 国外计算机科学教材系列《现代控制工程》，理查德 C.多尔夫 (Richard C.Dorf)、 罗伯特 H.毕晓普 (Robert H.Bishop)，电子工业出版社，2015年12月．

[4] 国外计算机科学教材系列《自动控制原理与设计》(第6版)，富兰克林 (Gene F.Franklin) , J.David Powell , Abbas Emami-Naeini, 李中华 等 ，2014年7月．

[5] 《控制系统计算机辅助设计: MATLAB语言与应用》，薛定宇，清华大学出版社，2012年12月．

[6] 国外计算机科学教材系列《控制理论MATLAB教程》，尾形克彦(Katsuhiko Ogata)，电子工业出版社，2012年12月．

3.其他参考资料：

课程教学平台上提供的参考资料。

课程教学大纲修订小组成员：王艳红、张俊、于洪霞

修订时间：2021年8月

审核人：孙平


《运筹学》课程教学大纲

课程编号：13001

课程名称：运筹学

英文名称：Operational Research

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：40 /2.5（讲课学时：36  上机学时：4）

开课学期：4

适用专业：智能科学与技术 ；信息与计算科学；工业智能

授课语言：中文

一、课程性质与任务

运筹学是智能科学与技术专业、信息与计算科学专业、工业智能专业学生学习和系统性掌握数学建模和优化方法知识的专业平台课，也是学生将来学习智能优化方法的理论基础。本课程在内容方面着重基本知识、基本理论和基本优化方法的教学设计，通过优化方法的基本解题技能训练培养学生解决实际问题的能力，使学生具有一定系统优化方法的应用能力。

二、 课程与其他课程的联系

先修课程：高等数学、线性代数

后续课程：智能优化方法

先修课程高等数学和线性代数为系统模型建立打下基础，同时可以促进学生建立整体思考问题的方法，并具有系统性能优化的概念。本课程为后续智能优化方法打下理论基础。

三、课程教学目标

1．学习运筹学基本理论知识，掌握系统建模、优化方法等基本技能，具有分析、决策和优化系统性能的能力；（支撑毕业要求指标点2.1）

2．培养学生树立正确的数学建模和优化设计思想，具有数学建模和优化决策的基本能力；（支撑毕业要求指标点1.1）

3．掌握基本的运筹优化创新方法，培养学生追求创新的态度和意识；（支撑毕业要求指标点3.1）

4．培养学生的工程实践学习能力，使学生具有解决实际问题的技能和方法；（支撑毕业要求指标点4.1）

5．了解运筹优化方法前沿和新发展动向；（支撑毕业要求指标点10.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素融入点

1

一、 线性规划的基本性质

1. 线性规划的数学模型

2. 线性规划的基本概念

3. 图解法

1.了解线性规划基本概念

2.掌握图解法

2

讲授

1,5

弘扬中国传统文化

2

二、 单纯形法

1.单纯形法原理

2.单纯形法的表格形式

3.大M法和两阶段法

1.了解单纯形法原理

2.了解单纯形法退化问题

3.掌握单纯形法表格形式

4.掌握两阶段法

6

讲授

1,2,

3

上机1：单纯形法的应用

1. 形成单纯优化方法的应用能力

2

上机

2,3,4

乐于专研、勇于探索

4

三、线性规划的对偶原理

1.线性规划的对偶问题

2.对偶单纯形法

3.价值向量灵敏度分析

1.了解线性规划的对偶问题

2.掌握对偶单纯形法

3.掌握灵敏度分析方法

6

讲授

讨论

1,2,

5

上机2：对偶单纯形法的应用

1. 形成对偶单纯优化方法的应用能力

2

上机

2,3,4

6

四、应用实例

1.产销平衡的运输问题

2.套裁下料问题

3.汽油混合问题

4.购买汽车问题

5.产品加工问题

1.掌握数学建模的基本方法

2.掌握解决问题的优化方法

4

讲授

讨论

自学

1,2,4

勤于思考、实践创新

7

五、整数规划

1. 分枝定界法

2. 割平面法

3. 求解0-1规划的隐枚举法

4. 求解指派问题的匈牙利法

1. 了解整数规划基本概念

2. 掌握求解整数规划的优化方法

8

讲授

讨论

1,2,3

8

六、目标规划

1. 目标规划的基本概念

2. 目标规划的图解法

3. 目标规划的序贯式算法

4. 目标规划的单纯形法

1. 了解目标规划的基本概念

2. 掌握求解目标规划的基本方法

8

讲授

讨论

1,2,3

9

七、动态规划

1. 动态规划的概念

2. 逆序递推

3. 顺序递推

1. 了解动态规划的基本概念

2. 掌握求解动态规划的基本方法

2

讲授

讨论

1,2,3

课程思政元素案例解析：

1.弘扬中国传统文化

通过描述国内外运筹学发展概况，主要使学生了解中国在运筹学领域的研究工作，激发学生热爱中国传统文化、充满文化自信并积极弘扬中国文化。

2.乐于专研、勇于探索

 通过上机实验，锻炼学生的编程能力，利用所学的理论方法乐于专研和探索，找到解决问题的方法和途径。

3.勤于思考、实践创新

通过具体数学模型的建立和优化问题求解，培养学生的实践和思考能力，增强学生的创新意识和创新精神。

五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）

大作业+上机

1．线性规划单纯形法：具有解决实际问题及编程方法的能力。

2．线性规划对偶单纯形法：具有解决实际问题及编程方法的能力。

3．数学建模：基于数学模型具有优化问题求解的能力。

六、教学方法

本课程通过线上自主学习与线下课堂教学为主，结合作业、自学及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。

在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、自学等教学方法和手段让学生理解运筹学的理论体系，掌握数学建模的基本方法，系统优化设计的基本原理。

培养学生自主学习能力、与其他同学合作解决问题的能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生的创新思维。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽数学模型理论知识的内容，通过教师的指导，由学生自学完成，通过自学这一教学手段培养学生的自主学习能力。

七、考核及成绩评定方式

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名；

3.根据学生课堂表现评分。

2

30%

20分

平时作业

1.考核学生对运筹学优化方法基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.每周布置2~3道题目，平均每次课1道题以上，题型主要有优化方法设计和计算题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

4，5

40分

课内上机实验

1.考核学生对单纯形法和对偶单纯形法知识的应用能力，能够根据求解问题的实际要求，从技术角度获得解决方案并得到有效结论；

2.本课程共安排两次课内实验，4个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

1，4

40分

期末考试

1.主要评价学生对运筹学优化方法基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，课程组背靠背AB两套试题，题型主要有问答题、分析题、计算题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

3

70%（问答题20分、分析题35分、计算题45分）

八、教材及参考书目

1．教材：

[1] 运筹学基础（第二版），张莹，清华大学出版社，2010．

2．参考书目：

[1] 运筹学教程，刘满凤、陶长琪、柳键，清华大学出版社，2010．

课程教学大纲修订小组成员：孙平，谢静、张迪，常洪彬

修订时间：2021 年 8月

审核人：张俊


《单片机原理及应用》课程教学大纲

课程编号：04028

课程名称：单片机原理及应用

英文名称：The principle and application of single chip microcomputer

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：48/3 （讲课学时：40  实验学时：8）

开课学期：4

适用专业：智能科学与技术、工业智能

授课语言： 中文                                  

一、课程性质与任务

本课程是上述专业的一门必修课。以目前广泛使用的MCS-51 系列单片机为例,学习单片机的原理、结构和程序设计的基本方法,在培养实践能力，完成测控仪器设计技能的基本训练。使学生对单片机应用系统有一定的设计能力。

二、课程与其他课程的联系

先修课程：模拟电子技术和数字电子技术等；先修课程为本课程提供理解基础接口电路的知识储备。

后续课程：单片机课程设计，嵌入式系统及应用，FPGA 结构与原理和毕业设计等。后续课程应用本课程所学内容构建相应的硬件及软件系统。

三、课程教学目标

1．通过对课程的理论学习，使学生具有正确解释单片机的硬件软件相关的专业术语的能力（支撑毕业要求指标点1.2）；

2．通过对课程的理论学习和上机实验，使学生具有能分析、编制汇编语言程序的能力（支撑毕业要求指标点3.3）；

3．通过对课程的学习和实验，使学生具有要求学生能设计一般的单片机应用扩展系统及常用扩展接口的能力（支撑毕业要求指标点4.2）；

4．通过上机和实验，使学生具有分析简单的单片机应用系统的能力，并通过自我学习掌握调试和下载程序的能力（支撑毕业要求指标点5.1）；

5．通过最小系统板的制作及调试，使学生具有综合运用所学知识理解和分析实际工程案例的能力（支撑毕业要求指标点2.2）。

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、绪论

1.MCS-51 单片机内部结构

2.存储器

3.特殊功能寄存器

4.时钟电路与复位电路

1.了解单片机技术的基本应用；

2.掌握MCS-51 单片机内部结构；

3.掌握存储器构成

4.理解特殊功能寄存器的作用；

5.理解时钟电路与复位电路。

4

讲授

2

国家战略、工程伦理

2

二、指令系统

1.寻址方式

2.数据传送与交换指令

3.算数运算和逻辑运算指令

4.控制转移指令

5.位操作指令

6.伪指令

7.指令应用举例

1.掌握寻址方式；

2.掌握数据传送、运算、转移、位操作等基本指令；

3.了解伪指令作用；

4.理解指令应用举例。

8

讲授

2

3

三、汇编语言程序仿真调试应用KEIL仿真软件

掌握汇编语言的调试方法。

2

上机

2

4

四、单片机汇编语言程序设计

1.顺序程序设计

2.分支程序设计

3.循环程序设计

4.位操作程序设计

5.子程序设计

1．理解单片机汇编语言基本程序结构特点及作用；

2．掌握顺序程序、分支程序、循环程序、位操作程序及子程序设计方法。

4

讲授

3

探索精神、科学思维

5

五、输入/输出接口P0-P3

1.P0-P1 端口的功能和内部结构

2.编程举例

3.LED 数码管显示器和键盘电路

1.了解并行接口的一般用途；

2.了解输入/输出接口P0-P3的内部结构；

3.掌握输入/输出接口P0-P3的功能和应用编程；

3.掌握LED数码管显示器和键盘电路。

2

讲授

3

6

六、I/O口控制编程及调试

实验熟悉端口的输入/输出应用方法。

2

实验

4

7

七、MCS-51 单片机的中断系统

1.中断系统结构

2.中断响应过程

3.中断的应用编程设计

1.了解中断技术的一般应用；

2.中断响应内部处理机制及过程；

3.掌握中断应用编程的设计方法。

4

讲授

4

8

八、定时计数器

1.定时计数器的结构和工作原理

2.定时计数器的寄存器

3.定时计数器的工作方式

4.定时计数器的应用编程设计

1.理解计数/定时器的结构和工作原理；

2.理解计数/定时器的工作方式；

3.掌握计数/定时器的初始化编程及应用程序设计方法。

4

讲授

5

9

九、定时器/计数器功能编程及调试实验

理解并应用单片机定时器/计数器功能及工作过程。

2

实验

5

10

十、单片机串行接口

1.串行口的结构与工作原理

2.串行口的控制寄存器

3.串行口的工作方式

4.串行口的应用编程

1.了解串行接口的一般用途；

2.理解串口的结构与工作原理；

3.掌握串行口的工作方式；

4.掌握串行口的应用编程方法。

4

讲授

3

11

十一、INT中断功能编程及调试实验

主要内容了解单片机外部中断的工作过程。

2

实验

5

双创精神、工匠精神

12

十二、单片机端口与存储器的扩展

1.单片机总线信号的定义

2.程序存储器的扩展

3.数据存储器的扩展

1．了解单片机总线信号的定义

2．掌握程序、数据存储器的扩展方法

2

讲授

4

13

十四、单片机应用系统的接口技术

1.单片机应用系统的开发环境及开发过程

2.D／A 转换器接口

3.A／A 转换器接口

1.了解单片机应用系统的一般接口技术；

2.理解D／A转换器结构及工作原理及一般应用；

3.理解A／D转换器结构及工作原理及一般应用。

4

讲授

5

14

十四、嵌入式系统系统设计与调试介绍嵌入式系统概念

嵌入式系统设计与调试方法

4

讲授

5

课程思政元素案例解析：

1.国家战略、工程伦理

通过描述目前我国集成电路领域发展的现状，“汉芯事件”给我国集成电路领域发展带来的影响，分析阻碍我国集成电路相关技术发展的障碍，使同学们意识到集成电路的设计和应用已经成为国家重点战略，并认识到不遵守工程伦理对产业发展带来的巨大危害。

2.探索精神、科学思维

通过分析不同结构的程序实现方式对工程实现效果的影响，引导同学在工程实现过程中要具有探索精神和科学思维，不止于模仿功能性的工程实践，要运用批判性的思维去学习和反思，在模仿的基础上，提升工程的性能。

3.双创精神、工匠精神

通过实验环节中采用不同方式实现同一功能，并比较个技术方案的特点，使同学们意识到在工程实践过程中要发挥自身的创新精神，尝试采用不同的方式来实现工程目标，并要发挥工匠精神，去探索不同方案间的异同，找到最优的工程技术方案。

五、其他教学环节

简单小系统板调试：（课外16学时）

（1）针对简单小系统板分析，了解工作原理。

（2）元器件采购焊接调试：统计元器件，网上采购，焊接调试，提高实际应用能力。

（3）显示键盘功能调试：掌握汇编语言的调试方法，提高软件设计分析的实际应用能力。

（4）系统展示答辩：对简单小系统板主要功能工艺的实现方式、电路的功能、调试过程中遇到的问题进行问答，提高综合分析及表达能力。

六、教学方法

加强基本概念和基本理论，突出理论与实践相结合环节，有针对性地体现教学目标的达成。

课堂主讲教师授课，辅助实验教学。

简单小系统板调试，课外实验大作业的形式，提高硬件设计的理解能力和程序的设计能力，培养学生追求创新的态度和意识。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

上机实验

1.考核学生对单片机应用知识的应用能力；

2.共安排1次上机和4次实验，共10学时；

3.学生课前预习情况、完成情况、报告情况评分。

2、3、4

30%

25分

单片机系统板制作及调试

1.考核学生对单片机相关知识的应用能力，要求学生结合应用模电、数电等前序课程知识，对给定硬件电路进行理解，并按照不同电路进行团队划分，团队为单位进行元器件的统计、采购、焊接和调试，并撰写报告对整个过程进行总结。

2.完成“单片机简单最小系统板”的制作和调试；

3.根据电路板完成程度、调试情况及答辩情况进行评分。

1、2、4、5

60分

平时作业

1.考核学生对单片机原理及应用的基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.共分3次作业，对基础知识、例程分析及接口电路设计进行练习；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1、2、3

15分

期末考试

1.主要评价学生对单片机原理及应用基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决相关问题的能力；

2.闭卷考试，课程组集体出AB两套试题，题型主要有选择题、简答题、程序分析题、实验题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1、2、4、5

60%

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 单片微型计算机原理与接口技术(第5版). 李群芳等. 电子工业出版社, 2015.

2．参考书目：

[1] MCS-51/96系列单片机原理及应用(修订版). 孙涵芳, 徐爱卿. 北京航空航天大学出版社, 2004.

[2] MCS-51系列单片机应用系统设计. 何立民. 北京航空航天大学出版社, 2000.

[3]单片机原理、应用与实验. 张友德等. 复旦大学出版社, 2012.

课程教学大纲修订小组成员：宋辉、朱建光、孙显龙、王会民、刘振宇

修订时间： 2021年8月

审核人：刘斌


《人工智能基础》课程教学大纲

课程编号：13018

课程名称：人工智能基础

英文名称：Fundamental of Artificial Intelligence

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：48/3 （讲课学时：36  上机学时：12）

开课学期：4

适用专业：智能科学与技术  

授课语言：中文                                  

一、课程性质与任务

人工智能基础是智能科学与技术、工业智能及相关专业学生的学科平台课，是一门探索、揭示人类思维本质，研究将人类智能转化为机器智能的课程，旨在向学生传授人工智能研究中的经典理论、基本技术和基本方法，为今后智能机器人等其他专业课程学习奠定比较扎实的理论基础。本课程的主要任务是介绍知识表示、基本的搜索算法、模拟人类思维的推理及专家系统，使学生具有一定的理论基础与实践能力，具备能运用理论基础解决实际问题的能力。

二、课程与其他课程的联系

人工智能基础的先修课程包括高等数学、概率论与数理统计、C语言程序设计等课程。高等数学、概率论与数理统计在复杂问题求解中的推理方面支撑本课程。C语言程序设计在搜索算法、推理与专家系统的实现方面支撑本课程。人工智能基础的后续课程包括智能机器人，为智能机器人提供理论基础方法方面的支撑。

三、课程教学目标

1. 通过本课程的学习，使学生了解人工智能的研究内容和应用领域，掌握人工智能的基本概念、基本思想，了解人工智能的最新进展与发展动态，具有跟踪学科发展前沿的意识和基本技能。（支撑毕业要求10.1）

2. 认识到知识表示在本学科发展中所处的地位与扮演的角色，能够掌握本领域经典的知识表示方法，如谓词逻辑、状态空间、产生式等，具有运用这些知识解决一些简单实际问题的能力。（支撑毕业要求1.2）

3．通过学习用盲目搜索和启发式搜索求解问题，使学生掌握搜索的基本思想。掌握一些典型的不确定推理方法，如可信度方法，概率推理等，培养学生具有不确定性理论与推理思想，为进一步学习和运用人工智能相关理论方法解决复杂实际工程问题奠定初步基础。（支撑毕业要求4.1）

4. 熟悉典型人工智能系统，如专家系统，使学生了解设计过程中国家有关的经济、环境、法律、安全、健康、伦理等政策和制约因素，了解人工智能研究与应用的新进展和新方向，拓展学生知识视野，具有积极思考、严谨创新的科学态度。（支撑毕业要求3.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、绪论

1. 人工智能的定义

2. 人工智能的各种认知观

3. 人类智能与人工智能

4. 人工智能的研究目标和内容

5. 人工智能研究的主要方法

6. 人工智能的研究与应用领域

1.通过人工智能的定义、发展、各种认知观、与人类智能的关系、研究目标、内容、主要方法以及主要应用领域的学习，形成信息获取和自主学习的能力。

4

讲授

1、4

奋发图强，奋斗不息

创新精神

2

二、知识表示方法

1. 基本概念

2. 状态空间法

3. 谓词逻辑法

4. 产生式表示法

5. 语义网络法

自学：其他知识表示方法

1.通过知识与知识表示的基本概念的学习，形成自主学习的能力。

2.通过状态空间法、谓词逻辑法、产生式表示法、语义网络法等的学习，形成运用这些方法表示和解决一些简单实际问题的能力。

8

讲授

1、2

3

上机1：产生式系统的推理

通过产生式系统的推理上机实验，使学生理解产生式知识表示方法，具备运用该方法解决简单实际问题的能力。

2

上机实验

2

4

三、搜索技术

1. 搜索的基本思想

2. 图搜索策略

2. 盲目搜索

3. 启发式搜索

1.通过搜索的基本思想和图搜索策略的学习，形成创新思维能力。

2.通过盲目搜索算法和启发式搜索算法的学习，形成运用算法进行简单问题求解的能力。

6

讲授

1、3

只有胸有成竹才能事半功倍

5

上机2：盲目搜索

通过盲目搜索上机实验，使学生熟悉人工智能系统中的问题求解过程，具备运用算法进行简单问题求解的能力。

2

上机实验

3

6

上机3：启发式搜索

通过启发式搜索上机实验，使学生熟悉人工智能系统中的问题求解过程，具备运用算法进行简单问题求解的能力。

2

上机实验

3

7

四、复杂问题求解

1. 推理的基本概念、推理方式与分类

2. 不确定推理

3. 概率推理

4. 可信度方法

5. 主观贝叶斯方法

6. 证据理论

1.通过推理的基本概念、推理方式与分类、不确定推理学习，形成自主学习能力。

2.学习概率推理的计算方法、可信度方法、主观贝叶斯方法、证据理论，形成运用这些方法对不确定问题的初步推理能力。

10

讲授

1、3

8

上机4：主观贝叶斯方法

自学：画函数图像的matlab方法

通过主观贝叶斯方法上机实验，使学生理解LS、LN的意义和性质，熟悉主观贝叶斯方法中的不确定性的传递算法及其公式，具备运用此方法推理的基本能力。

2

上机实验

3

9

五、专家系统

1．专家系统的起源与进展

2.专家系统概述

3．基于不同技术建立的专家系统

1.通过专家系统的起源与发展、专家系统概述，如定义、特点、类型、结构和建造步骤等、专家系统的结构和研制的整个过程的学习，形成自主学习和初步设计能力。

2.学习基于不同技术的专家系统，形成创新思维能力。

6

讲授

1、4

10

上机5：专家系统

通过专家系统上机实验，使学生掌握专家系统的基本组成部分和原理，具备初步设计、创新思维和团队协作能力。

4

上机

4

11

总复习与答疑

课程内容总结

2

讲授

课程思政元素案例解析：

1.奋发图强、奋斗不息

通过描述人工智能的发展进程以及人工智能在全球发展中的重要性，介绍我国人工智能已经取得的进展和面临的问题，激发学生奋发图强、奋斗不息，为国家的梦想而战。

2.创新精神

通过介绍我们国家目前在人工智能方面取得的创新性成就，启发学生在以后学习和研究中要有创新精神；

3.只有胸有成竹才能事半功倍

通过状态空间搜索技术，说明每个状态下对自身的所有情况都是已知的，因而可以通过预估选择最优的下一个状态，这与只有胸有成竹才能事半功倍很相似，启发学生面对问题时候要多观察、多了解才能有更好的解决方案。

五、其他教学环节

无

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，结合课外作业、自学、实验等教学手段和形式完成课程教学任务。

在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，结合雨课堂和学习通等信息化手段，让学生理解人工智能的理论体系、主线，掌握基本概念、基本原理和各种分析方法。

在实验环节中，要求学生完成各种算法与应用的计算机语言的实现，培养学生具有实际的编程与系统实现能力。

在自学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽人工智能理论知识的内容，以及matlab仿真的内容，通过教师指导，由学生自学完成，使学生具有自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.根据学生课堂表现评分。

1、2、3、4

30%

30分

平时作业

1.考核学生对知识表示方法、搜索、推理基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.根据课程的进度，布置2~3次作业，题型主要有解答题、简答题和计算题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

2、3

20分

课内上机实验

1.考核学生对知识表示方法、搜索、推理的应用能力，根据需求，设计实现专家系统，考察学生的实际编程能力与系统实现能力；

2.本课程共安排五个课内实验内容，12个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

2、3、4

50分

期末考试

1.主要考察学生对人工智能基本概念、基本原理、基本方法的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决较复杂问题的能力；

2.闭卷考试，课程组背靠背出AB两套试题，题型有填空题、判断题、选择题、简答与应用题、计算题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1、2、3、4

70%（填空题或判断题10分、选择题20分、计算题20分、

简答与应用题50分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 蔡自兴等，人工智能及其应用（第6版），清华大学出版社，2020.（国家级精品课程“人工智能”配套教材）

2．参考书目：

[1] 蔡自兴等，人工智能及其应用（第5版），清华大学出版社，2016.（普通高等教育“十二五”国家级规划教材 ）

[2] 王万良，人工智能导论（第4版），高等教育出版社，2017.（普通高等教育“十二五”国家级规划教材 ）

[3] 金聪，郭京蕾，人工智能原理与应用，清华大学出版社，2013．

[4] 周金海，人工智能学习辅导与实验指导，清华大学出版社，2008.

3. 其他参考资料：

网络共享参考资源。

课程教学大纲修订小组成员：唐非、张迪、张全

修订时间： 2021  年 10  月

审核人：孙平


《控制工程基础》课程教学大纲

课程编号：13002

课程名称：控制工程基础

英文名称：Fundamental of Control Engineering

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：48 /3（讲授：40  实验：8）

开课学期：5

适用专业：智能科学与技术、工业智能

授课语言：双语                                

一、课程性质与任务

本课程为智能科学与技术、工业智能专业本科生的学科平台课，双语授课。其目的是使学生使用英语这门语言工具，系统地学习控制系统及控制工程的基本概念、技术和方法，包括测量技术、执行技术、控制技术以及系统设计的方法和技术，掌握控制工程基本原理，熟悉控制系统常用的组成元件与装置，从而了解和掌握闭环控制系统构建、控制器设计、系统现场调试等方面的知识和方法，具有初步的控制系统和控制工程实践能力，同时具备阅读该领域英文文献及英文表达的能力。

二、课程与其他课程的联系

本课程是一门专业课，是对电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、数字信号处理等专业基础课的综合应用和延伸，也为后续面向实际对象和应用领域的课程，如智能控制技术、智能传感技术、工业数据建模等奠定理论与技术基础。

三、课程教学目标

1．通过实际控制系统案例，引出控制系统分类；了解控制系统的发展历史及未来的发展趋势；掌握模拟和数字控制、过程控制、伺服控制、机器人等控制系统的特点；掌握控制系统的组成：包括电气部分、液压、气动、温度及机械部分，对控制系统有一个完整的理解。（支撑毕业要求指标点1.2）

2．通过对控制系统测量（Measurement）环节的学习，了解测量仪器的特性、信号处理的作用、掌握常用位置、运动、力及过程变量传感器的类型及基本原理。（支撑毕业要求指标点2.1）

3．通过对控制系统执行器（Manipulate）部分的学习，掌握各种开关、阀门及加热器的类型及原理。以过程控制系统为例，了解过程控制系统的特点，掌握控制器的设计方法 。（支撑毕业要求指标点3.2）

4．教学过程中注重将控制论、系统论思想灌输给学生，注重学生科学思维和系统思维的建立，使学生在学习系统自动化、智能化理论和技术的过程中培养起系统和优化的专业精神。同时通过课堂教学和创新实验环节，培养学生的自学能力、发现问题与解决问题的能力和初步的科研能力。（支撑毕业要求指标点9.1）

5．当今世界上最先进的科研成果大多都是以英文为载体的，选用英文原版教材，双语授课，使学生掌握控制领域专业词汇，提高阅读本领域科技论文的能力，具备一定的国际视野，了解本专业领域的最新进展与发展动态的能力。（支撑毕业要求指标点10.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

Chapter 1 Basic Concepts and Terminology

1.2 Introduction

1.2 Block diagrams and transfer functions

1.3 Open-loop control

1.4 Closed-loop control

1.5 Control system drawings

1.7 Nonlinearities

1.7 Benefits of automatic control

1.8 Load changes

1.9 Damping and instability

1.10Objectives of a control system

1.11 Criteria of good control

1.了解控制系统的基本技术术语；

2. 掌握开环控制和闭环控制系统的定义及各自的优点和不足；

3. 掌握控制系统的控制目标是什么；

4. 掌握好的控制系统的评价标准。

6

讲授

1、5

奋发图强，奋斗不息

2

Chapter 2 Types of Control

2.1 Introduction

2.2 Analog and Digital Control

2.3 Regulator and Follow-Up Systems

2.4 Process Control

2.5 Servomechanisms

2.6 Sequential Control

2.7 Numerical Control

2.8 Robotics

2.9 The Evolution of Control Systems

2.10 Examples of Control Systems

1.了解控制系统的发展历史及未来的发展趋势；

2. 掌握模拟和数字控制、过程控制、伺服控制、机器人等控制系统的特点。

8

讲授

1、5

奋发图强，奋斗不息

3

Chapter 3 The Common Elements of System Components

3.1 Introduction

3.2 Electrical Elements

3.3 Liquid Flow Elements

3.4 Gas Flow Elements

3.5 Thermal Elements

3.6 Mechanical Elements

1. 掌握控制系统的组成：包括电气部分、液压、气动、温度及机械部分；

2. 对控制系统有一个完整的理解。

8

讲授

2、5

4

实验1：简单设计型控制系统实验：单容水箱液位定值控制实验

1. 熟悉单回路控制系统的组成和工作原理；

2. 设计PID控制器，并对参数进行整定。

通过实验，使学生具备控制对象特点分析、系统建模及控制器设计、系统调试及结果分析的能力。

4

实验

4

5

Chapter 5 Measuring Instrument Characteristics

5.1 Introduction

5.2 Statistics

5.3 Operating Characteristics

5.4 Static Characteristics

5.5 Dynamic Characteristics

5.6 Selection Criteria

1. 了解测量仪器的基本特性；

2. 掌握系统的静态、动态等运行特性。

6

3、5

6

Chapter 6 Signal Conditioning

6.1 Introduction

6.2 The Operational Amplifier

6.3 Op-Amp Circuits

6.4 Analog Signal Conditioning

6.5 Digital Signaling Conditioning

1. 了解信号处理知识在控制系统中的应用；

2. 能够应用运算放大电路实现各种变量间的转换。

6

讲授

3、5

7

Chapter 7 Position, Motion, and Force Sensors

7.1 Introduction

7.2 Position and Displacement Measurement

7.3 Velocity Measurement

7.4 Acceleration Measurement

7.5 Force Measurement

1. 了解常用位置、运动、力及过程变量传感器的类型。

2. 掌握常用上述传感器的基本原理。

6

讲授

4、5

8

实验2：复杂设计型控制系统实验：锅炉温度前馈控制系统实验

1. 建立锅炉温度控制系统的数学模型；

2. 设计前馈控制器。

通过实验，使学生具备对复杂控制系统分析、设计及结果分析的能力

4

4

奋发图强，奋斗不息

五、其他教学环节

无

六、教学方法

1．本课程以线上线下混合式教学为主，结合作业、自学、讨论及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。

2．在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生明确控制系统的分类、组成以及控制系统的检测、执行及控制器设计的过程。

3．每次留预习作业，让学生提前预习所要讲授的内容，通过课堂提问检测预习效果，培养学生自主学习能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生的创新思维。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

5

30%

30分

课内实验

1.考核学生对控制系统分析与设计基础知识的应用能力，针对被控对象的不同性质，能够选择合适的控制策略，从技术角度优选解决方案获得有效结论；

2.本课程共安排2次课内实验，8个学时；

3.根据实验准备、完成能力、答辩及实验报告等情况评分。

4

70分

期末考试

1.主要评价学生应用英语这门语言工具，对控制工程基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有简答题、分析题、系统设计与计算题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1、5

70%（简答题20分、分析题30分、系统设计与计算题50分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 控制系统技术概论(英文版.原书第7版) (国外高校优秀教材) ，美Robert N.Batesom，机械工业出版社，2006．

2．参考书目：

[1] 现代控制工程(第5版) (英文版) ，尾形克彦 (Katsuhiko Ogata)，电子工业出版社，2011．

[2] 工程控制论(新世纪版)，钱学森，上海交通大学，2007．

课程教学大纲修订小组成员：陈丽，张俊，于洪霞

修订时间： 2021年 8 月

审核人：孙平


《嵌入式系统及应用》课程教学大纲

课程编号：13016

课程名称：嵌入式系统及应用

英文名称： Embedded System and Its Application

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：56/3.5 （讲课学时：36  实验学时：20）

开课学期：5

适用专业：智能科学与技术，工业智能  

授课语言： 中文                                  

课程网站：中国大学MOOC

一、课程性质与任务

嵌入式系统及应用是智能科学与技术、工业智能学生学习和系统性掌握嵌入式系统硬件、操作系统相关基本知识及设计方法的技术基础课。本课程以嵌入式微处理器及嵌入式实时操作系统为重点讲授嵌入式系统相关的知识，培养学生基本的嵌入式系统程序设计与开发的能力，为学生进一步学习和实践嵌入式系统相关知识打下基础。同时本课程设有实验环节，由浅入深，加深学生对理论知识的理解和掌握，提高嵌入式系统相关工程软件的开发能力。

二、课程与其他课程的联系

本课程的先修课程为模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计、单片机原理及应用等专业基础课程。通过模拟电子技术与数字电子技术可理解A/D、D/A、I/O、放大电路等基本的电路基础知识，通过C语言程序设计掌握C语言的编程技巧与简单算法的实现，通过单片机原理及应用等课程熟悉外围接口电路、存储设备、显示器件等组成原理以及驱动编程。

本课程的后续课程包括智能控制技术、智能传感技术、FPGA结构与原理等。通过本课程可为后续课程提供理论与实践基础。

三、课程教学目标

1. 通过对嵌入式系统硬件平台、操作系统和应用软件等基础知识和理论的学习，掌握基本的嵌入式系统设计方法，培养学生独立思考解决问题的态度和意识；（支撑毕业要求指标点2.1）

2．以嵌入式实时操作系统作为重点，以应用为目的，全面介绍嵌入式系统。使学生既能对嵌入式系统及开发有一个全景的把握，又能深入理解和使用嵌入式实时操作系统。（支撑毕业要求指标点1.1）

3. 加强理论与实践的结合，课程配套了实验系统。实验系统包括嵌入式实时操作系统和集成开发工具，学生可以自己动手搭建嵌入式系统的开发平台，熟悉应用开发，更好地学习和理解嵌入式系统的基础知识。（支撑毕业要求指标点3.1）

4．在教师主要讲授的同时，引导学生采用线上线下、课内课外、个人团队等多渠道学习方式，获取相关技术资料、关注嵌入式领域新发展。通过个性化自主学习，提升学生的学习能力、创新能力及个人综合素质。（支撑毕业要求指标点5.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、嵌入式系统导论

1. 嵌入式系统概述

2. 嵌入式系统的应用领域

3. 嵌入式系统的发展趋势

1．了解嵌入式系统的定义

2．了解嵌入式系统与通用计算机系统的区别

3. 了解嵌入式系统的发展趋势

4

讲授

1、4

科技强国，科技兴国

2

二、嵌入式硬件系统-1

1. 嵌入式硬件的基本组成

2. 嵌入式微处理器

1. 掌握嵌入式硬件系统的组成；

2. 掌握嵌入式微处理器的特点、体系结构以及嵌入式微处理器的分类

4

讲授

1、4

打破垄断，中国制造

3

二、嵌入式硬件系统-2

1. ARM编程模型

1. 掌握ARM芯片的指令集

2. 掌握ARM芯片中具有的各种处理器模式及寄存器

4

讲授

1、2

4

二、嵌入式硬件系统-3

1. 嵌入式系统总线

2. 嵌入式存储器

1. 掌握AMBA总线、PCI总线

2. 掌握嵌入式系统存储结构以及NandFlash相关知识

2

讲授

1、2

5

三、ARM汇编程序设计-1

1. ARM指令集

2. Thumb指令集

1. 掌握ARM指令集、ARMv4T架构指令集、ARMv5TE架构指令集、ARMv6架构指令集、ARMv7-A&R架构指令集

2. 掌握Thumb指令集和Thumb 2指令集

4

讲授

1、2

6

三、ARM汇编程序设计-2

1.ARM汇编

2.ARM程序设计

1．掌握汇编、汇编器和汇编语言程序

2. 掌握ARM伪指令、宏与宏指令、语句格式

3. 掌握ARM汇编语言程序设计、程序框架结构

6

讲授

1、2、3

7

四、嵌入式实时内核基础

1. 嵌入式实时内核的关键设计问题

2. 嵌入式实时内核的主要功能

3. 掌握嵌入式实时内核的重要性能指标

1．掌握嵌入式实时内核的实时性、可移植性、可剪裁可配置性、可靠性的具体含义和影响因素

2. 了解实时内核的任务管理、中断管理

3. 掌握不同的调度算法对系统实时性的影响，掌握差分时间链的特点和常见操作，掌握中断的特点与过程

2

讲授

1、2

8

五、任务管理与调度

1. 任务的概念与任务管理

2. 任务调度与优先级反转

3. 多处理器调度

1. 掌握任务的定义、任务的三种基本状态转变

1. 掌握在嵌入式系统中各种调度算法的具体思想

2. 掌握优先级反转解决机制，时序图和多处理器调度算法

2

讲授

1、2

9

六、同步、互斥和通信

1. 概述

2. 信号量、邮箱

3. 消息队列

4. 事件

5. 异步信号

6. 管道

1. 掌握信号量的种类及用途、主要功能

2. 任务间的通信方式、消息、邮箱、队列、消息队列机制的主要数据结构

3. 掌握事件、异步信号和管道的基本原理与主要功能

2

讲授

1、2

10

七、中断和时间管理

1. 中断概述

2. 嵌入式系统的中断管理

3. 嵌入式系统的时间管理

1．掌握中断的概念、分类、中断的处理过程

2．了解实时内核的中断管理和用户中断服务程序

3．了解时间管理的基本功能和差分时间链

2

讲授

1、2

11

八、内存管理和I/O管理

1. 内存管理概述

2. 嵌入式系统的内存管理

3. 嵌入式系统的I/O管理

1. 掌握内存保护、内存管理机制

2. 了解固定大小存储区管理以及可变大小存储区管理

3. 了解内存映射

4. 掌握I/O管理的功能

2

讲授

1、2

12

十、课程总结与答疑

1. 对课程进行总结与讨论、介绍嵌入式操作系统发展现状与前景

2. 课程相关知识点答疑

1. 讨论嵌入式操作系统发展现状与前景

2. 答疑

2

讲授、讨论

1、2、4

自强不息、砥砺前行

13

嵌入式软件开发环境建立实验

指导学生搭建嵌入式软件开发环境，让学生建立起交叉开发或仿真开发的概念，掌握编辑、编译等基本概念。

5

讲授、实验操作

1、2、3、4

14

嵌入式系统移植及系统引导加载和状态切换实验

指导学生掌握嵌入式系统移植的基本实现方法，Boot Loader软件的基本结构和执行流程等。

5

讲授、实验操作

1、2、3、4

15

嵌入式实时内核实验

以嵌入式Linux系统为例，要求学生掌握内核编译方法，以及任务管理、同步互斥与通信等在内核中的实现。

5

讲授、实验操作

1、2、3、4

16

嵌入式TCP/IP实验

掌握TCP客户/服务器程序开发、UDP客户/服务器的程序开发和PING应用的实现等。

5

讲授、实验操作

1、2、3、4

课程思政元素案例解析：

1. 科技强国，科技兴国

通过描述嵌入式系统的应用中如我国的探月计划、火星探测器等例子，激发学生努力学习先进科学技术知识，才能使我们的国家更加强大、更加繁荣。

2. 打破垄断，中国制造

通过描述华为在5G、手机领域的巨大进步和成就，激发学生敢于直面困难和挑战的信心和决心，勇于攀登，让中国制造遍布全球每个角落。

3. 自强不息、砥砺前行

通过总结全球嵌入式行业的情况及中美贸易争端的核心原因，激发学生对在科研道路上的艰难险阻要砥砺前行，永不放弃的精神。

五、其他教学环节

无

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，结合实验操作完成课程教学任务。

   在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解嵌入式系统的体系、结构、发展以及实际应用。

   在课堂教学中，安排学生查阅最新文献并进行分组讨论，了解课程各个知识点目前最新的发展状况。

在实验教学环节中，注重培养学生自主学习能力、与其他同学合作解决问题的能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、熟练使用编程语言的能力，激发学生的创新思维。通过操作实验平台，使学生对嵌入式系统软硬件设计有一个全面的概念和动手能力的训练。要求学生按照规范完成实验报告的书写，认真总结实验中遇到的问题以及问题的解决过程，加深对所学知识的理解。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

2

50%

20分

平时作业

1.考核学生对嵌入式系统基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.每两周布置2~3道题目，题型主要有分析和计算题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1

20分

课内实验

1.考核学生对嵌入式系统知识的应用能力，注重培养学生自主学习能力、熟练使用编程语言的能力，激发学生的创新思维。通过操作实验平台，使学生对嵌入式系统软硬件设计有一个全面的概念和动手能力的训练。

2.本课程共安排四次课内实验，20个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

2、4

60分

期末考试

1.主要评价学生对嵌入式系统基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有选择题、填空题、判断题、问答题、分析与综合设计题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1、2、3

50%（选择题10分、填空题10分、判断题5分、问答题35分、计算题20分、分析与综合设计题20分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 嵌入式系统及应用．罗蕾等．电子工业出版社，2016．

2．参考书目：

[1] 嵌入式系统原理及应用教程（第2版）．孟祥莲等．清华大学出版社，2017．

   [2] 嵌入式计算系统设计原理．玛里琳﹒沃尔夫著，宫晓利等译．机械工业出版社，2018.

课程教学大纲修订小组成员：王激扬   田中大  王士显

修订时间： 2021 年 8 月

审核人：孙平


《科技外语》课程教学大纲

课程编号：04350

课程名称：科技外语

英文名称：Foreign language of Science and Technology

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：16/1

开课学期：5

适用专业：电子信息工程；通信工程；智能科学与技术；电子科学与技术；工业智能

授课语言： 中文                                  

一、课程性质与任务

科技外语是在大学英语学习的基础上帮助学生完成从大学基础英语阅读阶段到专业英语阅读阶段的过渡。科技英语具有丰富的词汇、独特的语法结构和专业上通用的表达方式，学习科技英语是对大学基础英语的补充和提高，也是学生开阔视野、直接了解世界范围内专业前沿知识和技术发展现状的必要途径。本课程讲授科技英语的语法特点、文体结构以及科技英语文献的翻译方法和技巧，培养学生阅读英文资料的能力，使其能以英语为工具获取有关专业所需要的信息; 帮助学生具备书写英文摘要的能力，以对今后的工作和科研产生积极的影响。

二、课程与其他课程的联系

 科技英语是在基础英语的基础上开设的一门专业基础课，既是基础英语教学的延伸，又是基础英语与专业教学的结合与实践，是培养学生综合能力的重要工具，对学生的全面素质教育具有十分重要的作用。阅读单元的课文内容涉及到科技发展的最新领域，包括电路、通信工程、信息处理、物联网等方面的最新发展。

三、课程教学目标

1.通过本门课程的学习，了解科技英语的表达方式、方法在英语中的具体体现，以进一步提高阅读理解和综合分析能力。具备不同文化的基础知识和素养。（支撑毕业要求指标点8.1）

2.阅读真实的语言素材；扩大科技词汇量，开阔科普视野和思路。了解电子信息类专业相关领域的技术标准体系，理解不同社会文化对工程活动的影响。（支撑毕业要求指标点6.1）

3.具有英语听说读写基本能力，了解电子信息工程领域的国际发展趋势和研究热点。（支撑毕业要求指标点10.1）

4.操练以不同语言结构、以语言功能为中心的写作练习和翻译练习，能够跨文化背景下进行沟通和交流。（支撑毕业要求指标点9.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学方式

对应课程教学目标

思政元素

融入点

1

Introduction

了解科技英语（EST）的概念和含义；掌握科技英语相对于一般英语(GE)在词汇、语法、修辞等方面的特点；掌握提高阅读速度、增强阅读理解能力的一般技巧

2

讲授

1,2,4

家国情怀，世界眼光

2

Signal Processing

通过精读课文，理解语音信号的特点，理解数字语音处理的基本技术，掌握科技英语词汇的特点和工作原理的英语表达。通过泛读课文，了解信号处理领域新方法和新技术。

4

讲授

1,2,4

3

Communication Technology

通过无线通信技术课文，理解无线通信发展历史、标准，掌握相关的专业英语词汇。

2

讲授

1,2

自强不息

4

Internet of Thing

通过智能城市等课文，了解物联网的关键技术，掌握相关专业英语词汇和工作原理的英语表述。

2

讲授

1,2

5

Textual Type of Spexial English

通过对专业原版书文体、专业论文问题等应用问题相关内容的学习，了解其基本构成和特点，掌握阅读方法，初步学会从基本问题迅速了解基本信息的方法。

2

讲授

1,2,4

6

Special English Translation

通过例词、例句的学习，掌握专业英语词汇、句子的翻译方法，会运用词性转换的翻译方法。

2

讲授

1,2

7

Writing of English Paper for Science and Technology

通过标题、摘要、正文、结语和参考文献的内容及写作方法的介绍，了解科技英语论文的构成和写作方法。学会用英文完成摘要的写作。

2

讲授

3,4

民族自信

总计

16

1.家国情怀、世界眼光

通过描述发达国家科技的发展，激发学生热爱祖国、建设祖国，为国家的繁荣而努力的奋斗精神。

2.自强不息

通过描述芯片设计等核心技术由西方卡脖子到实现自主创新的自强精神，激发学生自强自立。

3．民族自信。

通过撰写科研论文，让世界了解中国，了解中国学者，培养自信心。

五、其他教学环节

1、安排训练和小组活动的时间。必要的笔译口译指导，配以及时的相关训练，可为学生提供思考空间和参与机会，引导他们积极思考，主动学习。

2、根据教材内容的安排，每章节后面都有配套练习题，挑选内容要求学生按时完成。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合作业、自学、及翻译等教学手段和形式完成课程教学任务。陈述清楚、重点突出。要抓住学生感到困难的内容和与我们母语不同的地方讲深、讲透

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、演示等参与式学习，使学生理解科技外语在专业发展中的重要作用。在培养阅读能力的同时，还要适度丰富学生的科技知识。注意突出大规模语言接触的特点，以启发教学为主，必须讲解时应有利于培养学生的阅读能力和概括能力，注重整体理解

由于外语是实践课，所以课上一定要让学生参与，要多提问，翻转课堂，以学生为主布置实践练习。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

3

30%

10分

平时作业

1.布置两次作业，进行专业术语的英译汉和汉译英。 2.根据作业完成质量、规范性等评分。

2

20分

期末考试

1.主要评价学生对科技外语基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决问题的能力；

2.闭卷考试，题型主要有客观题与主观题。

3.根据课程组试卷评阅标准，采取电子阅卷方式评分。

4

70%

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 《电子信息与通信工程专业英语》第2版.张雪英 刘建霞 编.机械工业出版社，2017.

2．参考书目：

[1] 《实用科技英语教程》慕课版.盛楠、王莎莉编.人民邮电出版社，2021

[2]《科技英语入门》.凌惜勤 黄晓玲苏州大学出版社，2014

3.其他参考资料：A Special Training Course for CATTI Candidates.秋阳翻译学院

课程教学大纲修订小组成员：郑浩、张俊、于洪霞

修订时间：2021年8月

审核人：孙平


《工业物联网（双语）》课程教学大纲

课程编号：13034

课程名称：工业物联网（双语）

英文名称：Industrial Internet of Things

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：32/2 （讲课学时：28  实验学时：0  上机学时：4）

开课学期：5

适用专业：智能科学与技术；工业智能  

授课语言：双语

一、课程性质与任务

工业物联网（双语）是工业智能专业教学计划中的必修课，是介绍工业物联网相关技术的综合性课程。本课程在内容方面着重工业物联网工程设计、工业物联网软件\标准与中间件技术、M2M通信技术和工业物联网数据技术相关的理论基础和实践案例，提高学生综合运用所学知识进行物联网工程设计的能力和英语“听、说、读、写”能力，培养学生中间件设计和软件开发能力，在此基础上理解其业务架构及相关大数据分析和优化技术。

二、课程与其他课程的联系

《工业物联网（双语）》为《工业物联网综合实践》提供必备的基础知识、基本理论和基本方法。为学生进行工业物联网综合实践的过程中提供必备知识储备。

三、课程教学目标

1. 本课程为理解并掌握物联网通信的基础知识，提供具有针对工程问题进行分析的基础。（支撑毕业要求指标点1.3）

2. 本课程通过讲授工业物联网通信的基本概念、理论、方法、技术，支持理解工业物联网通信领域复杂工程问题的解决方案、以及通过分析得到有效的结论。（支撑毕业要求指标点4.1）

3. 本课程通过介绍工业物联网领域的数据分析技术和通用数据平台，使学生能够利用现有的先进数据集中管理平台进行数据分析。通过介绍现有各种数据平台的优缺点，使学生理解各种平台技术的局限性。（支撑毕业要求指标点5.2）

4. 本课程的工业物联网通信内容部分采用双语教学，开阔学生的国际视野，并提高学生阅读理解外文科技文献的能力。（支撑毕业要求指标点10.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素融入点

1

一、物联网工程设计

1.物联网概述

2.工程设计概述

3.RFID系统

4.无线网络后台管理系统

通过对于物联网工程设计基础知识的学习，使学生掌握物联网工程设计的基本要求和内涵。

4

讲授法、演示法

1

匠心精神

2

二、工业物联网通信技术

1.用于工业物联网通信的无线通信技术的概况与发展

2.信号与无线传输

3.调制与蜂窝系统

4.媒介接入

5.移动通信系统2G/3G/4G/5G

6.认知无线电、802.11、蓝牙、802.15等

通过对于工业物联网通信技术的全面详细讲授，使学生具备根据实际应用选择合适工业物联网技术的能力。

12

讲授法、指导自学法、演示法

1,4

实事求是

3

上机1：工业物联网协议栈设计

使学生具备工业物联网通信基本协议栈的设计和开发能力。

2

上机

2

匠心精神

4

三、M2M技术概论

1.M2M简介

2.部署的经验教训

3.M2M的需求及高层架构原则

4.业务架构

5.优化方法与安全性

使学生能够掌握M2M的基本概念及M2M的相关技术，了解早期M2M部署的经验教训，明确M2M应用的需求和高层架构原则，在此基础上理解其业务架构及相关优化技术。

2

讲授法、演示法

1,4

集体荣誉感

5

四、工业物联网软件、标准与中间件技术

1.工业物联网软件

2.工业物联网标准

3.物联网中间件

通过介绍工业物联网的软件、中间件和标准技术，使学生掌握各类平台的使用环境和标准化开发的流程，具备标准化的工业物联网系统设计能力。

4

讲授法、演示法

2

新时代中国特色社会主义理想

6

五、工业物联网平台技术

1.现有工业物联网平台技术

2.大数据技术

3.物联网新技术

通过工业物联网平台技术的详细讲授，使学生全面了解现有的工业物联网平台及数据相关技术，并对下一代技术进行展望，使学生具备技术储备和技术研发方向把握的能力。

4

讲授法、演示法

3

中国梦

7

六、典型案例分析

通过分析多组案例，使学生能够根据背景资料为企业或客户设计出合适的解决方案。

2

讲授法、演示法、案例教学法

1

社会责任感

8

上机2：工业物联网传输性能指标测试系统设计

使学生掌握工业物联网的关键评价指标，具备评价工业物联网系统的能力和针对具体工程进行分析的能力。

2

上机

1,2

匠心精神

思政元素融入点应做课程思政元素的导出案例：

1. 匠心精神：通过物联网工程设计和协议栈设计，培养学生勤于动脑、精益求精的意识。

2. 实事求是：基于工业物联网技术的传授，将数据源本源进行100%实时可靠传输，培养学生依据事实说话的使命感。

3. 集体荣誉感：通过M2M技术体现的团队合作共同完成目标的技术理念，培养学生以集体作为发展的根基，增强团队合作精神。

4. 新时代中国特色社会主义理想：

5. 中国梦：通过工业物联网软件、标准与中间件技术的传授，让学生了解到我国新时代下对于技术的发展方向规划，为实现科技强国梦增加宏观意识。

6. 社会责任感：通过案例的分析，培养学生从客户需求角度出发，以解决问题为导向进行技术路线设计，任务驱动的精神。

五、其他教学环节

大作业+上机：

1. 强调考核学生对工业物联网的基本概念、基本设计方法、常用协议的理解程度，考核利用所学知识解决具体问题能力，淡化考查一般知识和结论记忆。

2. 工业物联网协议栈设计：使学生具备工业物联网通信基本协议栈的设计和开发能力，掌握针对工业物联网基本协议栈的编程能力。

3. 工业物联网传输性能指标测试系统设计：使学生掌握工业物联网的关键评价指标，具备评价工业物联网系统的能力和针对具体工程进行分析的能力，提升对于工业物联网的实际应用能力。

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，辅以适当的课堂提问、练习来强化学生对主要概念、基本原理、设计方法的理解与认识；以例题分析与习题练习加深学生对各种工业物联网通信的基础原理及协议参数配置的理解；以上机形式发挥学生的主观能动性，让学生通过上机了解工业物联网的开发过程，加深学生对知识点的理解、强化学生解决复杂工程问题的能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

2

40%

20分

平时作业

1.考核学生对工业物联网基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.每周布置2-3道题目，平均每次课1道题以上，题型主要有调研综述、分析和技术报告；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1

20分

上机

1.考核学生对工业物联网知识的应用能力，针对工业物联网的协议栈设计和指标测试等问题，能够根据用户需求确定设计目标，从技术角度优选解决方案获得有效结论；

2.本课程共安排二次课内上机，4个学时；

3.根据上机准备、完成能力、上机质量等情况评分。

2

20分

大作业

1.本课程要求利用Matlab、Python等现代仿真和编程工具建立研究工业物联网系统的顶层架构，设计出解决工业物联网可靠、实时通信的实验方案；

2.完成一次综合性大作业；

3.根据工业物联网系统建立情况和实验方案的准确性评分。

4

40分

期末考试

1.主要评价学生对工业物联网基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有简答题、作图题、分析题、计算题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

3

60%（简答题20分、作图题30分、分析题30分、计算题20分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材

[1] 物联网工程设计与实施（全国高等职业教育物流专业课程改革规划教材）. 张伦. 北京：中国财富出版社, 2014.

[2] 物联网：技术、应用、标准和商业模式. 周洪波主编. 北京：电子工业出版社, 2011.

[3] M2M通信.博斯沃西克 (David Boswarthick)等著，薛建彬译. 北京机械工业出版社, 2013.

[4] Smart Device to Smart Device Communication. Shahid Mumtaz and Jonathan Rodriguez. Springer, 2014.

[5] Fundamentals of Wireless Sensor Networks: Theory and Practice. Waltenegus Dargie and Christian Poellabauer. John Wiley & Sons, 2010.

2．参考书目

[1] 物联网导论.刘云浩编著.北京：科学出版社, 2010.

[2] 人工智能（英文版 第二版）. Michael Negnevitsky编著. 北京：机械工业出版社, 2005

[3] 物联网技术标准概述. 张晖主编. 电子工业出版社, 2011.

[4] 机器对机器（M2M）通信技术与应用.阿克塞尔·格兰仕（Axel Glanz）等著，翁卫兵译. 北京：国防工业出版社, 2011.

[4] 物联网关键技术与标准:应对M2M业务挑战的4G网络增强技术. 朱雪田主编. 北京：电子工业出版社, 2014.

[5] Wireless Sensor Networks. Ian F. Akyildiz and Mehmet Can Vuran. John Wiley & Sons,  2010.

[6] Wireless Communications. Andrea Goldsmith. Cambridge University Press, 2005.

[7] Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks. Karl Holger and Andreas Willig. Wiley-Blackwell, 2007.

[8] IEEE Standard for Local and metropolitan area networks - Part 15.4: Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs). IEEE Standards Association, 2011.

[9] ZigBee Specification. ZigBee Alliance, 2008.

课程教学大纲修订小组成员：张晓玲，臧传治，张俊

修订时间：2021年11月

审核人：孙平


《智能优化方法》课程教学大纲

课程编号：13004

课程名称：智能优化方法

英文名称：Intelligent Optimization Methods

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：48/3 （讲课学时：40  上机学时：8）

开课学期：6

适用专业：智能科学与技术， 工业智能，信息与计算科学

授课语言： 中文                                    

课程网站：超星泛雅

一、课程性质与任务

智能优化方法是智能科学与技术专业、工业智能等相关专业学生学习求解复杂工程问题的各种智能优化算法基础及分析与设计的学科平台课程。本课程主要讲述现代优化算法的基本原理与实现，重点介绍遗传算法、禁忌搜索算法、模拟退火算法等智能优化算法的基本原理、构成要素和算法计算机实现；同时培养学生设计算法求解复杂工程问题的整体思路，设计求解步骤，培养学生能够应用智能优化算法求解实际复杂工程问题的能力。

二、课程与其他课程的联系

先修课程：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、运筹学、Python编程与实践

后续课程：计算智能综合实践、智能机器人综合实践

先修课程高等数学、线性代数、概率论与数理统计是优化算法原理的数学基础，运筹学是理解优化问题基础，Python编程与实践为算法实现的工具；本课程可以为计算智能综合实践、智能机器人综合实践等课程提供以解决其中的智能控制、信息处理、优化和决策等问题的方法。

三、课程教学目标

1．通过智能优化方法的基本理论知识， 包括算法的产生、算法的基本思想和原理、算法的基本构成、算法变形、计算步骤的学习，能够应用智能优化方法求解复杂工程优化问题的基本流程，能够对智能优化领域复杂工程问题的解决方案进行比较与综合；（支撑毕业要求指标点1.3）

2．通过工程案例应用的讲解分析和实验，研究分析智能优化算法对智能优化领域复杂工程问题进行智能决策的可行性和有效性，并做出有效的结论；（支撑毕业要求指标点2.2）

3．在大作业中，能够应用智能优化算法为智能优化领域复杂工程问题设计有创新性的解决方案，设计中考虑影响设计目标和技术方案的社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，满足预期目标和功能；（支撑毕业要求指标点3.1）

4．通过查阅文献，了解智能优化应用领域的最新进展与发展动态，具有跟踪学科发展前沿的意识和文献检索基本技能，并能就智能优化算法及应用问题，通过文献总结报告，准确表达自己的观点；（支撑毕业要求指标点10.1）

5．通过课堂讨论、实验及大作业等各环节，培养学生自主学习意识，不断适应智能科学与技术发展的能力，认识到自主和终身学习的必要性。（支撑毕业要求指标点12.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、智能优化方法的产生与发展

1.最优化的重要意义

2.传统优化方法的基本步骤及其局限性

3.智能优化方法的产生与发展

4.怎样学习研究智能优化方法

1.了解智能优化方法的产生与发展；

2.了解智能优化方法的基本步骤及如何学习智能优化方法。

2

讲授

4

核心价值观--诚信

2

二、遗传算法

1.导言

2.遗传算法的基本原理

3.遗传算法的实现

4.改进与变形

5.应用实例

1.了解生物进化的基本思想；

2.掌握遗传算法的基本原理、算法流程；

3.掌握遗传算法的实现方法；

4.掌握算法改进的基本思路；

5.掌握遗传算法求解优化问题的整体思路

8

讲授

1、2、3、5

继承与创新精神

3

上机：遗产算法求解函数优化问题

1.掌握遗传算法求解优化问题的实现过程;

2

上机

1、2、3、5

工匠精神

4

三、禁忌搜索算法

1.导言

2.算法的构成要素

3.算法流程与算例

4.中期表与长期表

5.禁忌搜索算法的实现

6.算法性能的改进

7.禁忌搜索算法的应用

1.了解禁忌搜索算法的基本思想；

2.掌握禁忌搜索算法的基本构成要素及实现方法；

3.掌握禁忌搜索算法的实现方法；

4.掌握算法改进的基本思路和流程；

5.掌握禁忌算法求解优化问题的整体思路

8

讲授

1、2、3、5

5

上机：禁忌搜索算法求解旅行商优化问题

1.掌握禁忌搜索求解优化问题的实现过程；

2

上机

1、2、3、5

工匠精神

6

四、模拟退火算法

1.导言

2.退火过程的数学描述和Boltzmann方程

3.模拟退火算法的构造及流程

4.模拟退火算法的实现

5.应用案例

1.了解退火过程的数学描述和方程；

2.掌握模拟退火算法的构成要素、计算步骤和流程；

3.掌握模拟退火算法的实现方法；

4.掌握模拟退火算法求解优化问题的整体思路

8

讲授

1、2、3、5

7

上机：模拟退火算法求解函数优化问题

1.掌握模拟退火算法求解实际优化问题的实现过程；

2

上机

1、2、3、5

工匠精神

8

五、蚁群算法

1.导言

2.基本蚁群算法

3.蚁群算法的实现

4.改进的蚁群算法

5.蚁群算法的典型应用

1.了解蚁群觅食的特性；

2.掌握蚁群算法的原理；

3.掌握蚁群算法的改进算法思路；

4.掌握蚁群算法的实现方法；

5.掌握蚁群算法求解优化问题的整体思路

8

讲授

1、2、3、5

责任担当，团结协作

9

上机：蚁群算法求解旅行商优化问题

1..掌握蚁群算法求解典型应用问题的实现过程；

2

上机

1、2、3、5

10

六、粒子群优化算法

1.导言

2.基本原理

3.粒子群优化算法的实现

4.PSO的改进与变形

5.应用实例

1.掌握粒子群优化算法的原理、构成要素；

2.掌握粒子群优化算法的matlab 实现方法；

3.掌握PSO的改进与变形的基本思路；

4.掌握粒子群优化算法求解典型应用问题的实现过程；

6

讲授

1、2、3、5

1．核心价值观--诚信

通过视频和举例等方式向学生宣传诚信的重要性，引导学生凡事从诚信做起。比如：课堂考勤、平时作业、大作业、实验报告等需要按照课堂要求，不弄虚作假等。让学生在今后的学习和工作中做到诚信。

2．继承与创新精神--遗传算法

通过视频和举例等方式宣传国家发展过程中的继承与创新精神。遗传算法的基本原理中体现了继承与创新的思想，在求解过程中，从父代继承求解信息，通过对父代的交叉和变异得到新的解，不断的一代代继承，在继承的基础上不断创新，最后得到问题的最优解，通过算法的学习，让学生领悟国家发展过程中的继承与创新。

3．工匠精神--实验验证

智能优化解决优化问题需要研究者坐在计算机前反反复复调试程序、计算例题的过程，才能取得最优的结果，解决问题的过程符合工匠精神的精益、专注、创新等方面的内容。通过视频和举例等方式向学生宣传工匠精神，让学生在学习了工匠精神的基础上，通过实验的求解过程，要求学生反复验证，取得最优的结果，深刻体会工匠精神。

4．责任担当、团结协作--蚁群算法

通过视频和举例等方式向学生宣传责任担当、团结协作的重要性。蚁群算法整个蚁群中的蚂蚁就像一个团体，每个蚂蚁都承担着找到最好解的责任，同时在求解过程中每个蚂蚁会在各自的求解路线上留下信息素，供其他蚂蚁根据信息素选择路线，体现了一个团结合作的过程，在团结合作下找到了最优解。进一步在算法的学习过程中理解责任担当与团结协作。

五、其他教学环节

大作业：

1．内容：2-3人为一个小组，分工合作，对给定的问题或自选优化问题，对实验部分的算法进行改进，完成课堂讲解算法改进的代码编写，给出实验结果。

2．报告：包括改进算法的基本原理、代码、结果及其分析、结论等。

3．答辩：学生对其所完成的实验进行汇报、演示计算分析过程、设计结果、并回答教师及同学提出的问题。

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，结合实验、作业、自学、撰写报告等教学手段和形式完成课程教学任务。

在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解智能优化方法解决问题的思路，掌握智能优化方法的基本概念、基本原理和分析与设计方法，强调智能优化方法理论的工程应用背景以及计算机辅助技术在智能优化领域工程问题分析与设计中的具体应用。使学生具有发现问题与解决问题的能力，实现由知识内化到技能培养与思辨能力提升的目标。

在实验教学环节中，通过智能优化方法求解工程问题的代码实现，培养学生初步运用智能优化方法基础理论分析和设计智能优化工程问题能力。培养学生与其他同学合作解决问题的能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生的创新思维。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽智能优化方法应用领域知识和借助python等现代工具对智能优化工程问题进行设计与分析的内容，通过教师的指导，由学生自学完成。通过自学这一教学手段培养学生的自主学习能力。实现学生从“被动学习”向“主动学习”的转变，使学生具有自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时作业

1.考核学生对遗传算法、禁忌搜索算法等智能优化方法的基本思想、原理和实现过程等基础内容的掌握；

2.每周布置2~3道题目，平均每次课1道题以上，题型主要有计算题和简答题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1

30%

20分

课内上机

1.考核学生对遗传算法、禁忌搜索算法智能优化方法的实现及分析能力，针对智能优化算法应用领域的问题，能够根据问题设计算法，分析算法参数对解决方案的影响；

2.本课程共安排四次课内实验，8个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

2、5

60分

大作业

1.本课程要求利用python等现代仿真工具对课内实验的智能优化算法进行改进，解决智能优化领域的工程问题；

2.完成一次综合性大作业；

3.根据算法改进、解决问题的复杂程度及代码实现、取得的结果和报告质量综合评分。

3、4

20分

期末考试

1.主要评价学生对遗传算法、禁忌搜索算法等智能优化方法基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有填空题、简答题、计算题、分析题、代码题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1、2

70%

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 智能优化方法及其MATLAB实例，包子阳等编著，电子工业出版社, 2020.

2．参考书目：

[1] 精通MATLAB智能算法，温正，清华大学出版社,2015.

[2] 智能优化方法，汪定伟等编著，高等教育出版社, 2007.

[3] 智能优化算法，刘勇等著，上海人民出版社，2018.

课程教学大纲修订小组成员：于洪霞，张俊，谭园园

修订时间：2021年 9 月

审核人：孙平

《文献检索与科技写作》课程教学大纲

课程编号：13048

课程名称：文献检索与科技写作

英文名称：Information Retrieval and Scientific Writing

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：16/1（讲课学时：12  上机学时：4）

开课学期：7

适用专业：智能科学与技术、信息与计算科学、工业智能

授课语言：中文

一、课程性质与任务

文献检索与科技写作是本科生学习和掌握查找文献和撰写科技论文的专业基础课，也是学生将来撰写毕业论文的理论基础。本课程在教学内容方面着重文献查找基本方法、科技写作基本技能的训练；在培养实践能力方面着重设计相关专业文献检索的训练，同时使学生基本具备一定的科技写作能力。

二、课程与其他课程的联系

先修课程：科技外语

后续课程：毕业设计(论文)

先修课程科技外语为学生查找和阅读专业文献打下基础，同时为撰写科技论文做好知识准备。本课程为后续完成毕业设计打下写作基础。

三、课程教学目标

1．具有跟踪学科发展前沿的意识和文献检索基本技能，了解本专业领域的最新进展与发展动态，具有专业文献阅读能力，并掌握科技论文撰写步骤和撰写方法，了解科技论文投稿的基本过程；（支撑毕业要求指标点10.1）

2．掌握毕业设计的撰写规范，理解创新在科学研究中的重要性，培养学生追求创新的态度和意识；（支撑毕业要求指标点4.3）

3．能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色，具有良好的沟通能力、环境适应、表达与写作能力和团队合作精神；（支撑毕业要求指标点9.1）

4．具有自主学习和终身学习意识，有不断学习和适应科学与技术发展的能力；（支撑毕业要求指标点12.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素融入点

1

一、科技论文写作的基本问题

1.科技论文写作与发表的意义；

2.科技论文定义和分类；

3.科技论文特点

1.了解科技论文基本概念

2.掌握科技论文特点

2

讲授

1、4

弘扬中国传统文化

2

二、科技论文写作的步骤

1.科研选题

2.资料收集

3.研究试验

4.论文撰写

1.了解科技论文写作步骤

2.掌握科技论文撰写基本方法

2

讲授

1、3

3

三、 数字资源基础知识

1.文献类型

2.常用文献检索工具类型

3.文献检索基础知识

1.通过本章的学习，了解文献的概念和类型，具备识别文献需求，选择恰当数字资源的基础知识；

2.重点掌握文献基本检索技术和步骤，掌握文献检索方法和文献检索策略，提升文献检索能力。

2

讲授

讨论

1、2

4

四、常用数字资源检索

1.图书馆网站

2.中国知网

3.万方数据资源系统

4.EBSCO

5.IEL

6.EI

7.一站式文献检索与获取平台

1.通过本章的学习，了解各种中外文数据库，；

2.具备使用多种数字资源搜集课题所需文献的能力；

3.了解文献传递，掌握一站式文献检索与获取平台的使用方法。

2

讲授

讨论

1、2

5

1.上机：中文文献检索与获取

1. 中文文献检索方法的应用

2. 掌握文献检索结果的输出方法

2

上机

1、4

勇于实践、积极探索

6

2.上机：外文文献检索与获取

1. 外文文献检索方法的应用

2. 掌握文献检索结果的输出方法

2

上机

1、4

7

五、科技论文撰写格式及投稿

1.科技论文撰写格式

2.撰写摘要

3.掌握引言的写法

4.掌握正文的写法

5.撰写结论

6.科技论文投稿

7.论文评审

8.学术道德规范

9.毕业论文撰写

1.掌握科技论文撰写格式

2.掌握科技论文投稿

3.了解学术道德规范

4.掌握毕业设计的写作要求

4

讲授

讨论

自学

1、2、3

创新意识、创新精神

课程思政元素案例解析：

1.弘扬中国传统文化

通过描述科技论文写作与发表的意义，主要使学生了解科技论文发表的重要性，激发学生热爱中国传统文化、充满文化自信并积极弘扬中国文化。

2.勇于实践、积极探索

通过文献检索上机实验项目，锻炼学生文献检索的方法，利用所学的理论方法勇于实践和探索，找到解决问题的方法和途径。

3.创新意识、创新精神

通过科技论文写作内容的讲解，培养学生具有一定的写作能力和文献总结应用的能力，增强学生的创新意识和创新精神。

五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）

课外2学时

1．中文文献检索：掌握中文文献检索方法。

2．外文文献检索：掌握外文文献检索方法。

3．获取文献全文：具有获取文献全文的能力。

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，结合自学及上机等教学手段和形式完成课程教学任务。

在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、自学等教学方法和手段让学生理解科技论文的写作规范，掌握文献查找的基本方法，科技论文的撰写及投稿过程。

培养学生自主学习能力、与其他同学合作解决问题的能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生的创新思维。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽的知识内容，通过教师的指导，由学生自学完成，通过自学这一教学手段培养学生的自主学习能力。

七、考核及成绩评定方式

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名；

3.根据学生课堂表现评分。

2

50%

20分

平时作业

1.考核学生对文献检索基本理论和方法的应用能力，学生综合运用科技写作方法的能力；

2.平均每次课布置1道题以上，题型主要有检索方法应用题和写作能力训练题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

4

40分

课内

上机

实验

1.考核学生对文献检索方法的应用能力，能够根据实际要求，从技术角度获得解决方案并得到有效结论；

2.本课程共安排两次课内实验，4个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

1

40分

期末考试

要求完成某一课题近五年研究综述，满分100分，根据以下考核点打分：论文选题（10分），文献检索与搜集（35分），文献管理（10），文献计量分析（10分），知识图谱绘制（10分），研究热点分析（10分）、参考文献标引（15分）

3

50%（问答题20分、分析题35分、方法应用题45分）

八、教材及参考书目

1．教材：

[1] 科技写作与文献检索（第二版），孙平、伊雪峰、田芳，清华大学出版社，2016.

2．参考书目：

[1] 学位论文撰写与参考文献著录规范，段明莲、张久珍、李凤堂，北京大学出版社，2009．

课程教学大纲修订小组成员：孙平，刘英煜

修订时间： 2021年8月

审核人：张俊


《PLC技术及应用》课程教学大纲

课程编号：13019

课程名称：PLC技术及应用

英文名称：Technology and Application of PLC

课程类型：学科平台课

课程要求：必修

学时/学分：32/2 （讲课学时：28  实验学时：4  上机学时：0）

开课学期：6

适用专业：工业智能

授课语言：中文

一、课程性质与任务

PLC技术及应用是工业智能专业学习和掌握PLC的基本知识和在工业控制中的使用方法的学科平台课。本科成在教学内容方面着重PLC的基本原理和实际设计方法的教学设计，通过设计构思和基本设计技能的基本训练培养实践能力，使学生具有一定的PLC设计应用能力。

二、课程与其他课程的联系

《PLC技术及应用》需要以《高等数学》，《大学物理》，《矩阵分析》等课程作为基础，并可以成为《人工智能基础》，《工业智能技术导论》等课程的前置课程。

三、课程教学目标

1．通过对PLC基础知识和基本工作原理的学习，形成掌握PLC操作方法和应用编程软件的能力。（支撑毕业要求指标点1.2）

2．通过对PCL在三相异步电机中的控制方法的学习，形成利用PLC的基本指令解决三相异步电机中各类控制问题的能力.（支撑毕业指标点3.1）

3．通过对顺序功能图和功能指令的学习，形成利用PLC解决人行道交通灯，旋转工作台，组合钻床，电梯楼层等实际背景中的控制问题的能力.（支撑毕业指标点9.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、 基础知识

1.PLC的基本组成和工作原理；

2.GX Developer编程软件的应用。

1.通过对PLC的基础知识的学习，初步了解PLC的基本组成和工作原理。

2.通过对 GX Developer的学习，形成应用GX Developer编程软件的能力。

4

讲授

1

协调发展，统筹兼顾

2

二、PLC的基本指令

1.异步电动机的点动运行、连续运行的PLC控制；

2.三项异步电动机的正反转和时延PLC控制；

3.顺序相连的传送带PLC控制

1.通过对异步电动机PLC控制问题的学习，形成利用PLC控制异步电动机电动运行和连续运行的能力。

2.通过对三项异步电动机的运行原理学习，形成利用PLC实现三相异步电动机的正反转的控制和试验控制的能力。

3.通过对传送带的实际要求和工作原理的学习，形成利用PLC控制顺序相连的传送带控制的能力

8

讲授

2

3

三、 顺序功能图

1.凸轮旋转工作台、按钮式人行道交通灯的PLC控制；

2.全自动洗衣机、多种液体混合装置的PLC控制；

3.运料小车、十字路空交通灯的PLC控制；

4.组合钻床、机械手传送工件的PLC控制。

1.通过对PLC对各种实际背景实例的应用的学习，形成熟练掌握顺序功能图并解决各种实际控制问题的能力。

8

讲授

3

热爱人民，为人民服务

4

四、功能指令的应用

1.四则运算指令的应用；

2.密码锁的PLC控制；

3.城市灯光、流水灯光的PLC控制；

4.步进电动机、电梯楼层方向的PLC控制。

1.通过对适用于PLC功能指令的应用实例的1学习，形成熟练掌握并应用功能指令来解决如灯光、电梯中的实际控制问题的能力。

8

讲授

3

5

实验1：异步电动机的PLC控制

通过异步电动机的PLC控制实验，使学生具备利用PLC控制异步电动机正转、反转、点动运行等功能的能力

4

实验

2

团结协作，脚踏实地

课程思政元素案例解析：

1.协调发展，统筹兼顾

通过介绍PLC的基本组成和工作原理，让学生感受编程时对对象的统筹调度的思想，从而激发学生协调发展，统筹兼顾的品质。

2.热爱祖国热爱人民

通过接招PLC在各种实际背景中应用的实例，让学生体会所学知识对国家发展对人民生活所起到的作用，从而激发学生热爱祖国热爱人民的品质；

3.团结协作，脚踏实地

通过实验课程，以小组为单位进行PLC对异步电机控制的实验，从而培养学生团结协作并脚踏实地学习工作的品质。

五、其他教学环节

无

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合自学，实验及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、演示等方法参与式学习，使学生理解PLC的基本原理和实际中应用的场景实例。具备利用PLC基本程序编写设计实现不同场合下对目标控制的能力。

在实验环境中，利用实验实际操作使学生进一步理解和熟悉PLC的设计和工作原理。通过教师指导，学生分组操作完成，使学生具有利用PLC解决实际控制问题的能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

1

40%

20分

平时作业

1.考核学生对于课上讲授的PLC技术即应用的相关知识的理解情况；

2.平均每次课一道题考查学生对于课堂知识点的掌握情况；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

3

40分

课内实验

1.考核学生对异步电动机PLC控制的应用能力，针对异步电动机正转反转等控制问题，设计合理的PLC程序从而实现控制目标：

2.本课程攻安排两次实验，4个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

2

40分

期末考试

1.主要评价学生对PLC技术及应用的基本知识的掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有简答题、作图题、分析题、设计题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

3

60%（简答题20分、作图题30分、分析题30分、设计题20分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 《PLC技术应用》 那广伟 北京理工大学出版社 2018.  

课程教学大纲修订小组成员：李一刚，常洪彬

修订时间：2021年8月

审核人：许茗


《神经网络与深度学习》课程教学大纲

课程编号：13022

课程名称：神经网络与深度学习

英文名称：Neural Networks and Deep Learning

课程类型：专业课

课程要求：必修

学时/学分：56/3.5 （讲课学时：40  上机学时：16）

开课学期：5

适用专业：智能科学与技术、工业智能

授课语言：中文                                  

课程网站：https://aistudio.baidu.com/aistudio/education/teacher/management/24754

http://mooc1-1.chaoxing.com/course/205312094.html

一、课程性质与任务

神经网络与深度学习是智能科学与技术专业、工业智能专业学生学习和系统性掌握神经网络与深度学习典型模型、训练和应用方法知识的专业课，也是学生将来学习智能感知系统综合实践等实践类课程的理论基础。本课程在内容方面着重神经网络与深度学习基本模型、基本原理和实际应用的教学设计，通过神经网络与深度学习上机实验训练培养学生解决实际问题的能力，使学生在智能感知、智能信息处理、智能控制和智能机器人等复杂工程领域内具有一定的分析、设计和开发应用能力。

二、课程与其他课程的联系

先修课程：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、Python编程与实践

后续课程：模式识别、智能感知系统综合实践

先修课程高等数学、线性代数、概率论与数理统计为模型建立打下基础，Python编程与实践为模型实现打下基础，同时可以促进学生建立整体思考问题的方法，并解决其中的智能感知、智能信息处理、优化和决策等问题。本课程为后续智能感知系统综合实践等课程打下理论基础。

三、课程教学目标

1．通过本课程学习，理解智能产品开发过程中涉及到的诸多AI技术，能够根据实际要求完成人工智能项目的设计、制作、调试。（支撑毕业要求指标点3.1）

2．掌握人工神经网络的基本概念、模型及其建立。（支撑毕业要求指标点1.3）

3．掌握感知器、径向基函数神经网络、学习算法及其相关应用。（支撑毕业要求指标点4.1）

4．掌握反馈神经网络的相关概念和方法，能应用Hopfield神经网络解决简单的联想记忆问题，能应用玻尔兹曼机解决简单的优化问题；掌握典型深度神经网络（卷积神经网络、循环神经网络）的相关概念和方法。（支撑毕业要求指标点5.1）

5．学习和掌握神经网络和深度学习算法在建立模型、辨识和优化等领域的应用方法。（支撑毕业要求指标点12.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、绪论

1. 人工神经网络概述

2. 人工神经网络发展简史

3. 神经网络的基本特征与功能

4. 神经网络的应用领域

1.通过对人工神经网络的基本概念、发展历史、特点、功能的学习，形成对人工神经网络的宏观理解能力；

2.通过对人工神经网络的应用领域的学习，形成初步利用人工神经网络解决实际应用问题的能力。

4

讲授

2

坎坷中发展

2

二、人工神经网络建模基础

1. 脑的生物神经系统概述

2. 生物神经网络基础

3. 人工神经元模型

4. 人工神经网络模型

5. 神经网络学习

1.通过对人工神经网络的建模过程和方法的学习，形成初步利用人工神经网络建模的能力；

2.通过对人工神经网络的基本模型和学习算法的学习，形成初步训练人工神经网络的能力。

4

讲授

2

终身学习

3

三、感知器神经网络

1. 单层感知器

2. 多层感知器

3. 自适应线性单元简介*

4. 误差反传算法

5. 标准BP算法的改进

6. 基于BP算法的多层感知器设计基础

7. 基于BP算法的多层感知器应用与设计实例*

8. 基于MATLAB的BP网络应用实例*

1.通过对单层感知器、多层感知器网络模型的学习，形成利用该模型实施线性分类与非线性分类（回归）的能力；

2.通过对误差反向传播算法的学习，形成训练BP神经网络模型的能力；

3.通过对感知器神经网络模型的学习，形成利用感知器模型解决实际应用问题的能力。

6

讲授

3

4

上机1：Rosenblatt感知器模型的实际应用

1.通过Rosenblatt感知器模型的实际应用上机，使学生具备利用Rosenblatt感知器实现线性可分模式分类的能力。

2

上机

1

5

上机2：BP神经网络的非线性函数拟合

1.通过BP神经网络的非线性函数拟合上机，使学生具备利用BP神经网络实现非线性可分模式分类与非线性函数拟合的能力。

2

上机

5

6

五、径向基函数神经网络

1. 基于径向基函数技术的函数逼近与内插

2. 正则化理论与正则化RBF网络

3. 模式可分性观点与广义RBF网络

4. RBF网络常用学习算法

5. RBF网络与多层感知器的比较

6. RBF网络的设计与应用实例*

7. 基于MATLAB的RBF网络应用*

1. 通过对径向基函数技术的学习，形成函数逼近与内插、局部逼近网络与全局逼近网络等概念分析能力；

2. 通过对正则化与广义RBF网络的结构、学习算法的学习，形成利用RBF网络模型解决实际应用问题的能力。

4

讲授

3

7

上机3：RBF网络模型的实际应用

1.通过RBF网络模型的实际应用上机，使学生具备利用RBF神经网络实现非线性函数拟合的能力。

2

上机

1

8

六、反馈神经网络

1. 离散型Hopfield神经网络

2. 连续型Hopfield神经网络

3. Hopfield网络应用与设计实例

4. 双向联想记忆神经网络*

5. 随机神经网络

1.通过对离散型Hopfield神经网络、

连续型Hopfield神经网络模型和学习算法的学习，形成动态神经网络的初步设计与实际应用能力；

2.通过对随机神经网络Boltzmann机的运行方式的学习，形成利用模拟退火算法避免网络陷入局部极小点的能力。

8

讲授

4

9

上机4：Hopfield神经网络模型的实际应用

1.通过Hopfield神经网络模型的实际应用上机，使学生具备利用Hopfield神经网络模型实现联想记忆的能力。

2

上机

5

10

上机5：Boltzmann机的实际应用—模拟退火算法求解优化问题

1.通过Boltzmann机的实际应用—模拟退火算法求解优化问题上机，使学生具备利用Boltzmann机模拟退火算法求解优化问题的能力。

2

上机

5

11

八、深度神经网络

1. 深度神经网络框架

2. 受限玻尔兹曼机和深度置信网络*

3. 卷积神经网络

4. 堆栈式自动编码器*

1.通过对深度神经网络的有关概念与训练算法的学习，形成初步的深度神经网络模型学习与训练能力；

2.通过对卷积神经网络的基本概念、原理、学习算法及应用的学习，形成利用卷积神经网络解决计算机视觉有关实际问题的能力。

8

讲授

4

科技强国

12

上机6：卷积神经网络的实际应用

1.通过卷积神经网络的实际应用上机，使学生具备利用PaddlePaddle、Pytorch、Tensorflow、Matlab等深度学习框架搭建卷积神经网络实现MNIST手写数字识别的能力。

4

上机

1

13

九、支持向量机

1. 支持向量机的基本思想

2. 非线性支持向量机

3. 支持向量机的学习算法

4. 支持向量机设计应用实例*

5. 基于MATLAB的支持向量机分类*

1.通过对支持向量机的有关概念及基本思想、学习算法的学习，形成利用支持向量机实现最优分类超平面的能力；

2.通过对非线性支持向量机的学习，形成利用核函数思想实现非线性分类的能力。

6

讲授

4

14

上机7：支持向量机的实际应用

1.通过支持向量机的实际应用上机，使学生具备利用Scikit-learn机器学习库中的支持向量机模型求解线性二分类数据的最优超平面的能力。

2

上机

1

课程思政元素案例解析：

1.坎坷中发展

这次“疫情大考”，极好地彰显了我们的制度优势，中国特色社会主义，就如同神经网络坎坷不平的发展历程一样，中国特色社会主义道路的光明前景，中国人民最清楚，也最有发言权；

2.科技强国

通过结合时事热点，与学生畅叙这次疫情防控阻击战中的科技力量，迅速调动起学生的学习热情和专业责任感。

3.终身学习

在人工神经网络与深度学习的学习算法章节中引申“终身学习”概念，鼓励学生立足专业，勇攀高峰，为国家和民族作出应有的贡献。

五、其他教学环节

PaddlePaddle、Pytorch、Tensorflow、Matlab等深度学习框架：具有应用经典深度学习框架开发神经网络与深度学习模型的基本操作能力。

六、教学方法

本课程以线下教学为主，采用理论教学和实践教学相结合的方式，并结合作业、自学、测验及上机实验等教学手段和形式完成课程教学任务。

教学方法上采取启发式教学、理论教学与实验教学并重的教学模式，以课堂提问和课堂讨论的方式增强师生间的互动；同时注重方法与实际结合，通过应用实例的介绍，加深学生对经典类型神经网络和典型深度学习算法基本工作原理的理解，通过Python、Matlab仿真进一步加强学生对各类神经网络和深度学习算法的理解，真正掌握各种类型神经网络的原理及实现过程。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步理解神经网络与深度学习模型的内容，通过教师指导，由学生自学完成，使学生具有自主学习能力，这些内容包括模型可视化、深度学习框架（PaddlePaddle、Pytorch、Tensorflow、Matlab等）。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时作业

1.考核学生对神经网络与深度学习基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.每章布置1~2道题目，题型主要有分析、设计和计算题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

5

30%

30分

课内实验

1.考核学生对神经网络与深度学习知识的应用能力， 通过几个典型实例考核学生设计并实现神经网络与深度学习应用系统的能力，达到巩固所学知识，提高利用所学知识对复杂实际应用问题综合分析能力的目的。

2.本课程共安排8次课内实验，16个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

1

70分

期末考试

1.主要评价学生对神经网络与深度学习的基本概念、基本原理、基本方法、主要学习算法以及学生综合运用典型神经网络与深度学习算法分析、解决复杂实际应用问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有选择题、填空题、简答题、分析与计算题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

2、3、4

70%（选择题20分、填空题15分、简答题15分、模型计算题50分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 人工神经网络理论及应用．韩力群．机械工业出版社，2018．

2．参考书目：

[1] 神经网络与深度学习．邱锡鹏．机械工业出版社，2020．

[2] 神经网络．史忠植．高等教育出版社，2009．

[3] Neural Networks and Learning Machines (英文版第3版) ．Simon Haykin．机械工业出版社，2009．

[4] 神经网络与机器学习．Simon Haykin著，申富饶、徐烨、郑俊、晁静译．机械工业出版社，2011．

[5] Neural Network and Deep Learning，Michael Nielsen（在线电子书）．在线资源网址：http://neuralnetworksanddeeplearning.com/index.html，2016．

[6] 深度学习．Ian Goodfellow、Yoshua Bengio、Aaron Courville著，赵申剑、黎彧君、符天凡、李凯译，张志华审校．人民邮电出版社，2017．

[7] Python深度学习．弗朗索瓦·肖莱著，张亮译．人民邮电出版社，2018．

[8] Python神经网络编程．塔里克·拉希德著，林赐译．人民邮电出版社，2018．

[9] 人工神经网络原理及仿真实例(第2版) ．高隽．机械工业出版社，2010．

3.其他参考资料：

网络共享参考资源：http://mooc1-1.chaoxing.com/course/205312094.html

课程教学大纲修订小组成员：张俊、王艳红、谭园园、于洪霞

修订时间：2021年08月

审核人：孙平

《数据挖掘》课程教学大纲

课程编号：13044

课程名称：数据挖掘

英文名称：Data Mining

课程类型：专业课

课程要求：必修

学时/学分：32/2 （讲课学时：28  实验学时：0  上机学时：4）

开课学期：6

适用专业：智能科学与技术

授课语言：中文                                    

一、课程性质与任务

数据挖掘是人工智能相关专业学生学习和系统性掌握各种数据挖掘与预测分析基本知识和基本方法的专业课，也是工科学生将来实践智能数据处理的理论基础。本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本挖掘方法的教学，通过实际数据的采集、预处理及算法设计的基本训练，使学生具有一定的数据挖掘与预测分析能力。

二、课程与其他课程的联系

本课程的先修课程为概率论与数理统计、人工智能基础及机器学习等专业基础课程。学生通过随机现象、搜索算法、专家系统、分类及聚类等基本理论与方法的学习，为本课程的数据准备、统计分析及增强模型性能方法的讲授打下了基础。

本课程的后续课程包括智能机器人、多源数据融合及智能数据处理综合实践等，本课程可为后续课程提供理论与方法实践基础。

三、课程教学目标

1．通过数据挖掘基础知识及基本方法的学习，达到分析数据及建立模型的目标，形成获得数据的规律及预测数据发展趋势的能力。（支撑毕业要求指标点2.1）

2．针对采集的实际数据，如大型化工厂的空气质量监测数据及大型商超销售数据等，会运用本课程所学知识、方法及相关软件系统进行数据挖掘，达到对实际数据进行分析与预测的目标。（支撑毕业要求指标点3.2）

3．在公共安全、医疗保健、城市规划及社交网络等方面利用数据挖掘与预测分析方法，形成智能科学与技术领域工程实践能力。（支撑毕业要求指标点7.2）

4．将数据挖掘理论与方法作为教学重点，以应用为目标，使学生既对数据分析与处理技术有全景的把握，又能深入理解和使用数据挖掘技术进行决策。（支撑毕业要求指标点12.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、 概述

1.什么是数据挖掘

2.需求：数据挖掘技术人员

3.数据挖掘离不开人的参与

4.数据挖掘能够完成的任务

通过数据及数据挖掘基本概念的学习使学生具备对数据挖掘与预测分析的宏观认知能力。

2

讲授

1，3，4

你身边的人工智能

疫情中的人工智能

2

二、 数据预处理

1.数据清理

2.处理缺失数据

3.识别离群点

4.数据变换

5.规范化

6.可视化

1.通过课程内容学习，形成数据预处理能力；

2.学习数据预处理的方法，形成评估数据质量和处理原始数据的能力。

2

讲授

1，3

3

三、 降维方法

1.主成分分析法

2.提取主成分

3.线性判别分析法

4.因子分析法

5.三种方法的优缺点

1.通过课程内容学习，形成数据降维能力；

2.学习数据降维的三种方法，形成在不同数据特征及目标下使用不同方法对数据降维的能力。

4

讲授

1，3

4

上机1：实现因子分析

通过因子分析上机实现使学生具备对实验数据降维的基本能力。

2

上机

2，4

5

四、 单变量统计分析

1. 用于估计和预测的统计方法

2. 统计推理

3. 均值的置信区间估计

4. 如何减少误差范围

5. 比例的置信区间估计

6. 均值的假设检验

7. 使用置信区间执行假设检验

8. 比例的假设检验

1.通过课程内容学习，形成单变量统计分析能力；

2.学习置信区间估计及假设检验方法，形成初步数据挖掘能力。

6

讲授

1，3

6

五、 多元统计分析

1. 均值差异的两样例z-检验方法

2. 均值差异的两样例t-检验方法

3. 比例差异的两样例z-检验方法

1.通过课程内容学习，形成多元统计分析能力；

2.学习均值及比例的假设检验方法，形成利用多元统计分析方法判断训练集或测试集中不同变量的均值或比例是否存在显著性差异的能力。

2

讲授

1，3

7

六、 关联规则

1. 购物篮分析

2. 支持度、可信度、频繁项集和先验属性

3. 先验算法工作原理——建立频繁项集

4. 先验算法工作原理——建立关联规则

5. 关联规则不易做好

6. 序列模式

1.学习先验算法，形成挖掘关联规则的能力；

2.通过关联规则的学习，形成购物篮分析能力；

3.区分频繁项集与序列模式的概念。

6

讲授

1，3，4

8

上机2：实现关联规则挖掘

通过关联规则挖掘的上机实现使学生会在数据中挖掘关联规则，具备购物篮分析能力。

2

上机

2，4

9

七、 集成学习：bagging与boosting

1. 使用集成分类模型的理由

2. 适用bagging的场合

3. bagging

4. 适用boosting的场合

5. boosting

1.通过bagging框架的学习，形成利用集成学习方法降低模型方差的能力；

2. 通过boosting框架的学习，形成利用集成学习方法提高模型准确性的能力。

6

讲授

1，3，4

厚积薄发

课程思政元素案例解析：

1.你身边的人工智能

通过描述人工智能给生活带来的影响，帮助学生理解人工智能的应用，激发学生对人工智能的发展与未来更深入的思考。同时，也激发学生奋发图强，为有理想青年指明更多的努力方向；

2.疫情中的人工智能

通过讲授疫情期间使用无人机完成宣传、消杀等工作、大数据和人工智能对全国流动人口追踪等措施，引导学生完成数据挖掘及大数据分析等专业内容。通过此案例分析，引导学生学会从时事中抓住精髓，坚定为中国社会主义事业奋斗的决心；

3. 厚积薄发

推荐学生在学习过程中关注国内外人工智能领域的发展，阅读人工智能相关的论文及书籍，储备知识，扩宽视野，厚积薄发。建立更大的学习目标，努力实现在专业方面的理想抱负。

五、其他教学环节

平时作业：

1. 谈谈对数据挖掘的认识：鼓励学生课外关注国内外人工智能领域的发展，跟踪数据挖掘最新发展前沿，形成总结归纳及分析能力。

2. 数据的差异性检验：具有将理论方法应用于实际的能力。

3. 关联规则建立实例分析：理解先验算法的指导思想，学会挖掘频繁项集及建立关联规则，具备购物篮分析能力。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合平时作业及自学等教学手段和形式完成课程教学任务。

通过线上线下讲授、提问、讨论、演示等参与式学习，使学生理解数据挖掘理论的体系，具备应用各种数据挖掘方法及计算机辅助技术对数据进行分析与预测的能力。

在作业环节，通过启发式教学使学生初步形成运用数据挖掘方法分析与处理数据的能力，培养学生发现问题、解决问题及展示结果的能力。

在自学环节，对课程中某些有助于进一步拓宽数据挖掘知识的内容，如模型评估性能及可解释性等，通过教师指导，由学生自学完成。使学生具有获取和整理信息的能力、准确运用语言及文字表达的能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.抽查学生理解程度及讨论情况等；

3.根据学生课堂表现评分。

1

40%

25分

平时作业

1.考核学生对数据挖掘的认识，对统计分析方法的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.布置3次作业，题型主要有主观论述题、计算题和综合应用题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1,3,4

35分

课内上机

1.考核学生对降维方法的应用能力，针对化工厂空气质量监测数据及制定服装标准的身材测量数据，能够根据具体问题选择降维方法；考核学生对先验算法的应用能力，针对大型商场的购物资料对数据进行分析，找出商品在出售时是否存在某种联系，提高解决实际问题的能力；

2.本课程共安排2次课内实验，4个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

2

40分

期末考试

1.主要评价学生对数据挖掘方法的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有选择题、判断题、解答题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1,3,4

60%（选择题10分、判断题20分、解答题70分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 数据挖掘与预测分析（第2版）．Daniel T.Larose，Chantal D.Larose著，王念滨，宋敏，裴大茗译．清华大学出版社，2019．

2．参考书目：

[1] 数据挖掘十大算法．Xindong Wu，Vipin Kumar．清华大学出版社，2013．

[2] 数据挖掘原理与实践．蒋盛益．电子工业出版社，2021．

[3] 数据挖掘的原理、方法、技术和应用．过仲阳，王细元．科学出版社，2021．

[4] 数据挖掘概念、模型、方法和算法（第3版）．Mehmed Kantardzic著，刘晓峰，刘刚译．清华大学出版社，2021．

课程教学大纲修订小组成员：张志慧，谢静，张迪

修订时间：2021年8月

审核人：孙平


《智能控制技术》课程教学大纲

课程编号：13053

课程名称：智能控制技术

英文名称：Intelligent Control Technology

课程类型：专业课

课程要求：选修

学时/学分：32/2 （讲课学时：28   上机学时：4）

开课学期：6

适用专业：工业智能

授课语言：中文                                    

一、课程性质与任务

智能控制技术是工业智能专业本科生的专业选修课程。通过本课程的学习，使学生系统地掌握智能控制技术的基本概念和基本内容，具备应用计算机技术模拟智能、实现智能的能力。智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、系统论和信息论等多种学科的高度综合与集成，是一门交叉前沿学科。本课程的主要内容有：智能控制概述、专家控制技术、模糊控制技术、神经网络控制技术、及智能控制应用实例。

二、课程与其他课程的联系

本课程的前修课程有《C语言程序设计》、《自动控制原理》、《运筹学》、《控制工程基础》等，应在学生学过经典控制理论和现代控制理论，并掌握基本的编程能力后开设；后续课程包括《伺服控制器》、《智能控制综合实践》，为后续毕业设计任务的完成打下良好基础。

三、课程教学目标

1．掌握工业智能及相关工程领域的智能控制方面基础知识，能够针对工业智能及相关工程领域的工程问题进行分析与设计。（支撑毕业要求指标点1.3）

2．通过模糊数学和神经网络等数学工具的学习，掌握数学和自然科学知识，领会重要数学、物理思想方法，能够将数学、自然科学和工程科学的语言综合运用于解决工业智能及相关工程领域的工程问题；（支撑毕业要求指标点2.1）

3．通过智能控制技术基础知识和基本理论知识，常用智能控制方法的结构、特性等基本知识的学习，形成对复杂系统控制器的设计能力。（支撑毕业要求指标点3.1）

4．通过智能控制相关上级实验的学习，能够利用MATLAB软件采集、处理实验数据，对实验结果进行分析、解释和处理，并通过信息综合获得合理有效的结论。（支撑毕业要求指标点4.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、 绪论

1.智能控制的发展过程；

2.智能控制的重要分支；

3.智能控制的特点、研究工具及应用。

1.通过课程研究的对象、内容学习，形成针对实际问题选择合适控制方法的能力；

2.通过学习时智能控制的特点、研究工具及应用，形成初步智能控制思想。

2

讲授

1

培养创新精神、科学精神，树立正确的人生观和价值观

2

二、专家系统与专家控制

1.专家系统

2.专家控制

3.专家PID控制

通过对专家系统、专家控制、专家PID控制的学习，形成会使用专家控制策略解决实际问题的能力。

2

讲授

3

培养国家情怀，坚守职业道德和匠心精神

3

三、模糊控制的理论基础

1.概述

2.模糊集合

3.隶属函数

4.模糊关系及其运算

5.模糊推理

通过对模糊控制理论基础的学习，掌握必要的模糊数学知识，形成理论结合实际的应用能力。

2

讲授

2

4

四、模糊控制

1.模糊控制的基本原理

2.模糊控制系统分类

3.模糊控制器的设计

4.模糊控制应用实例——洗衣机的模糊控制

5.模糊自适应PID控制

6.T-S模糊模型

7.基于LMI的非线性系统T-S模糊控制

8.模糊控制的应用

9.模糊控制发展概况

1.通过对模糊控制发展概况、应用概况的学习，使学生掌握国内外模糊控制近年的应用情况，形成梳理知识框架的能力；

2.通过对模糊控制器的设计、应用及扩展，培养学生利用模糊控制原理解决实际问题的能力。

4

讲授

3

5

五、自适应模糊控制

1.模糊逼近

2.简单的自适应模糊控制

3.间接自适应模糊控制

4.直接自适应模糊控制

5.机器人关节数学模型

6.基于模糊补偿的机械手自适应模糊控制

1.通过三种典型的自适应模糊控制器的学习，使学生形成对非线性复杂系统的稳定性分析能力；

2.通过学习机器人和机械手的应用案例，形成工程设计能力。

4

讲授

3

了解国家大事，培养爱国主义情怀

6

六、模糊控制的MATLAB编程

1.使用图形界面工具建立模糊推理系统

2.用命令行函数实现模糊逻辑系统

通过学习MATL AB软件在模糊控制方面模块功能，使学生形成利用工具箱和M文件进行仿真的能力。

2

上机

3

7

七、神经网络的理论基础

1.神经网络发展简史

2.神经网络原理

3.神经网络的分类

4.神经网络学习算法

5.神经网络的特征及要素

6.神经网络控制的研究领域

通过对神经网络发展历史、原理、分类的学习，使学生掌握国内外神经网络近年的应用情况，形成梳理知识框架的能力

2

讲授

2

8

八、典型神经网络

1.单神经元网络

2.BP网络

3.RBF网络

通过对单神经元网络、BP网络、RBF网络典型神经网络的学习，使学生了解神经网络的机理。

2

讲授

2

启发科学思维，树立严谨的科学态度

9

九、高级神经网络

1.模糊神经网络

2.CMAC网络

3.Hopfield网络

通过对模糊神经网络、CMAC网络、Hopfield网络等高级神经网络的学习，拓展学生的知识体系，形成智能控制的创新能力。

4

讲授

2

10

十、神经网络控制

1.概述

2.神经网络控制的结构

3.单神经元自适应控制

4.RBF网络监督控制

5.RBF网络自校正控制

6.基于RBF网络的直接模型参考自适应控制

7.一种简单的RBF网络自适应控制

8.基于模型不确定逼近的机器人RBF网络自适应控制

1.通过神经网络控制结构的学习，使学生形成利用神经网络设计控制器的基本能力；

2.通过RBF网络监督控制、自校正控制、模型参考自适应控制的相关内容学习，使学生掌握神经网络系统的稳定性分析方法，形成对复杂系统的镇定能力。

4

讲授

3

了解国家大事，培养爱国主义情怀

11

十一、神经网络控制的MATLAB编程

1.神经元模型

2.网络模型

3.数据结构

4.训练方式

5.反向传播网络

通过学习MATL AB软件调试神经元模型、网络模型、训练方式等，使学生形成利用神经网络控制方法解决实际控制问题的能力。

2

上机

4

科技的人文情怀，启发科学兴趣，培养职业素养和社会责任感

12

十二、迭代学习控制

1.基本原理

2.基本迭代学习控制算法

3.迭代学习控制的关键技术

4.机械手轨迹跟踪迭代学习控制仿真实例

5.线性时变连续系统迭代学习控制

1.通过对迭代学习基本原理、基本控制算法、关键技术的学习，形成利用迭代学习方法设计控制器的能力；

2.通过机械手和时变连续系统的控制案例学习，形成解决实际问题的能力

2

讲授

3

启发科学思维，树立严谨的科学态度

课程思政元素案例解析：

1.培养创新精神、科学精神，树立正确的人生观和价值观

在讲授智能控制技术的发展史时，将著名科学家的人生历程介绍给学生，可以培养学生的创新精神、批判精神和科学精神，帮助学生树立正确的人生观和价值观。

2.了解国家大事，培养爱国主义情怀

通过讲授模糊控制、模糊自适应控制和神经网络控制的稳定性分析，可与国家政治经济文化发展的稳定性进行类比，稳定性作为控制系统的基本指标，而国家的改革和发展也必须以稳定为前提，让学生理解社会发展稳定的重要性。

3.培养国家情怀，坚守职业道德和匠心精神

通过典型的智能控制案例引发学生思考，师生共同探讨其背后的科学原理，引入思政教育，如合格的工程师要以人民为中心，具有国家情怀，坚守职业道德和匠心精神。

4.启发科学思维，树立严谨的科学态度

课程的知识体系则是启发学生的科学思维，树立严谨科学态度的具有专业特色的思政素材。一些思维方法不仅从学科专业的角度是适用的，转移运用到其他方面仍然是有用的，这是符合现代思维科学发展取向。

5.科技的人文情怀，启发科学兴趣，培养职业素养和社会责任感

从实际应用的角度出发，揭开科技活动背后的人文情怀，有助于启发学生的科学兴趣。而科技在生活中如何运用才能更好地服务于人类，又需要专业学生具有相应的职业素养和社会责任感。

五、其他教学环节

课外应布置15道以上习题（含概念题、论述题及思考题）。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合作业、自学、上机实验等教学手段和形式完成课程教学任务。通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、演示等参与式学习，使学生理解智能控制的体系、主线，具备应用智能控制方法及计算机辅助技术控制复杂系统和实际应用系统的能力。

在上机实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学使学生形成初步设计智能控制算法的能力；具有自主学习、与其他同学合作发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用计算机语音进行编程和注释，激发学生创新思维。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽智能算法知识的内容，通过教师指导，由学生自学完成，使学生具有自主学习能力。这些内容包括遗传算原理及应用、粒子群算法、差分进化算法、TSP问题优化及关键问题等。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

2

40%

30分

平时作业

1.考核学生对智能控制系统基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.每周布置2~3道题目，平均每次课1道题以上，题型主要有作图、分析和计算题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1

30分

课内上机实验

1.考核学生对智能控制系统知识的应用能力，针对具有不确定性、时变性、非线性的复杂系统，能够根据系统的特征选择较为理想的智能控制方法，从技术角度优选解决方案获得有效结论；

2.本课程共安排2次课内实验，4个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

4

40分

期末考试

1.主要评价学生对电力拖动自动控制系统基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，课程组背靠背AB两套试题，题型主要有填空题、简答题、分析题、计算题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

3

60%（填空题30分、简答题30分、分析题20分、计算题20分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 智能控制（第五版）．刘金琨主编．电子工业出版社，2021．

2．参考书目：

[1] 智能控制与MATLAB实用技术全新正版．刘杰, 李允公, 刘宇等．科学出版社，2021．

[2] 智能控制理论及应用. 王耀南, 孙炜．机械工业出版社，2008．

课程教学大纲修订小组成员：常洪彬、邹菲

修订时间： 2021年 9月

审核人：臧传治


《工业数据建模》课程教学大纲

课程编号：13033

课程名称：工业数据建模

英文名称：Data-driven Modeling of Industries

课程类型：专业课

课程要求：选修

学时/学分：32/2 （讲课学时：28  上机学时：4）

开课学期：7

适用专业：工业智能；智能科学与技术；信息与计算科学

授课语言：中文                                  

一、课程性质与任务

工业数据建模是自动化类工科专业学生学习和系统性掌握工业数据建模基本知识和基本建模方法的专业支撑课程。本课程是工业智能专业的专业选修课。本课程在教学内容方面着重于工业数据建模基本知识和基本理论的教学设计，通过培养学生工业数据分析能力，掌握传统工业数据建模方法及基于人工智能的工业数据建模方法，使学生具有利用数据解决工程实际问题的基本能力。

二、课程与其他课程的联系

本课程作为专业选修课，承接先修课程人工智能基础、神经网络与深度学习、数据挖掘等课程，前述课程中相关神经网络、强化学习、深度学习等基本理论为本课程提供了理论基础，本课程着重于学生工程应用能力的提升。同时，本课程作为第7学期开设课程，具有工程应用背景及实践意义，可为后续毕业设计中课题与数据驱动方法相关的学生奠定理论和实践基础。

三、课程教学目标

1．通过对工业数据建模基本理论和基本方法的学习，具有采用适当的数据驱动建模方法对工业实际问题进行建模并求解的能力。（支撑毕业要求指标点1.2）

2．通过对工业数据的分析及建模，具备分析工业数据的能力，为进一步利用工业数据解决实际问题奠定基础。（支撑毕业要求指标点2.1）

3．通过对基于人工智能的数据建模方法的学习，具有利用深度学习、神经网络等人工智能方法对工业实际运行数据进行建模的能力，表征工业数据及运行场景特征.（支撑毕业要求指标点4.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、 基本概念

1.工业数据建模背景、意义、研究内容；

2.工业数据获取，包括数据测量和测量误差。

通过课程背景、研究内容、工业数据获取方法的学习，初步具备工业数据测量能力。

2

讲授

2

智能制造，中国制造

2

二、 数据的视图

1.分析视图

2.表格视图

3.决策视图

4.可视化视图

通过学习各类数据视图，具备根据各类数据特点选择不同数据视图的能力。

4

讲授

2

3

三、静态工业数据分析

1.参数估计

2.精度分析

3.野点剔除

通过对参数估计、精度分析等内容的学习，具备分析静态工业数据的能力。

2

讲授

1

4

四、线性数据分析及非线性数据分析

1. 线性数据建模经典方法

2. 非线性数据建模经典方法

通过学习线性数据和非线性数据建模的经典方法，具备分析动态数据的能力。

8

讲授

1

中国高铁，亮丽名片

5

上机1：线性数据建模上机实验

通过实际上机实验，使学生具有利用线性数据建模的能力。

2

上机

1

6

五、有偏估计方法

1.原模型和潜模型

2.经典有偏估计方法

3.推广型有偏估计方法

通过对有偏估计方法的学习，具备利用经典数据驱动方法建模的能力。

4

讲授

3

7

上机2：非线性数据建模上机实验

通过实际上机实验，具备利用非线性数据建模的能力。

2

上机

1

8

六、基于人工智能方法的工业数据建模

1.神经网络训练数据

2.基于learning的工业数据建模

通过学习神经网络训练数据和基于learning的工业数据建模，具备利用工业数据智能建模的能力。

8

讲授

3

中国梦

课程思政元素案例解析：

1．智能制造、中国制造

通过描述我国新一代智能制造工业的发展进程，激发学生深入理解中国制造的发展，激励学生为中国智能化制造做出贡献。

2．中国高铁，亮丽名片

中国高铁列车运行特征具有非线性、强耦合的特点，通过数据分析建立高铁列车运行特征模型具有重要意义。通过本部分内容，介绍我国高铁“世界第一”这一亮丽名片，激发学生自信心。

3．中国梦

人工智能快速发展的今天，人工智能对经济发展的推动作用愈加明显，是实现中国梦的助力。通过介绍中国梦激发学生爱国热情。

五、其他教学环节

大作业：

工业实际数据建模训练：利用Matlab等仿真工具根据实际现场数据，利用人工智能方法对工业数据建模，形成利用神经网络训练数据和learning等方法进行智能建模的能力。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合作业、自学、实验、及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、演示等参与式学习，使学生理解工业建模的体系、主线，具备应用传统工业数据建模方法及基于人工智能的工业数据建模方法解决工程实际问题能力。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽工业数据建模理论的内容，通过教师指导，由学生自学完成，使学生具有自主学习能力；同时，引导学生利用图书馆数据等信息化资源进行自学，了解最新的技术前沿。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

2

30%

20分

平时作业

1.考核学生对工业数据建模基本方法的掌握，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.布置平时作业四次左右，平均作业1道题及以上，题型包括但不限于简答题、分析题、计算题等；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

2

3

40分

课内上机实验

1.考核学生对线性数据建模方法和非线性数据建模方法的应用能力，针对工业数据建模问题，能够根据实际数据建立合理的模型放映数据情况、规律等；

2.本课程共安排两次课内上机实验，4个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

1

3

40分

期末考试

1.主要评价学生对工业数据建模基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有简答题、分析题、计算题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1

2

3

70%（简答题40分、分析题40分、计算题20分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 数据建模与分析．何章鸣，周萱影，王炯琦．科学出版社，2021．

2．参考书目：

[1] 数据建模基础教程．艾伦，李化．清华大学出版社，2004．

课程教学大纲修订小组成员：赵辉，魏晶亮，许茗

修订时间： 2021 年 10 月

审核人：臧传治

《智能传感技术》课程教学大纲

课程编号：13020

课程名称：智能传感技术

英文名称：Intelligent Sensor Technology

课程类型：专业课

课程要求：选修

学时/学分：32/2（讲课学时：28；实验学时：4）

开课学期：6

适用专业：智能科学与技术、工业智能

授课语言： 中文

一、课程性质与任务

“智能传感技术”是智能科学与技术、测控技术与仪器等工科专业学生学习和掌握智能传感技术及系统的专业基础课程。课程以智能传感技术与系统为背景，以相应的系统，包括传感器的一般工作特性及其校准、常用传感器的工作原理、传感器信号调理与处理、参数检测、传感器智能化的实现、智能技术在传感器中的应用、通信功能与总线接口、智能传感器的设计与应用为主，系统的其他技术为辅，对其相应的原理、相关的技术、特性、设计的原则和方法（包括算法）以及应用进行了论述，反映了智能传感和测试技术的最新发展。本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本设计方法的讲解；在培养实践能力方面着重设计构思和基本设计技能的基本训练，使学生对智能传感技术及其相关学科有一定的了解，并具有一定的设计能力。

二、课程与其他课程的联系

本课程的先修课程为“自动控制原理”、“嵌入式系统及应用”、“嵌入式系统及应用”、“嵌入式系统及应用”等专业基础课程。“自动控制原理”提供自动控制系统的基本知识、“嵌入式系统及应用”为理解课程提供了嵌入式系统及硬件接口技术的基本设计方法等基础知识、“人工智能基础”与“智能优化方法”给出了熟悉本课程需要到的一些算法原理。课程是对其它专业课程在实际应用方面的补充与扩展。主要的后续课程包括“智能数据建模”、“多源数据融合”、“嵌入式系统工程实践”、“智能感知系统综合实践”等。本课程为这些后继课程提供了基本的理论与设计思想。

三、课程教学目标

1．运用电子、计算机、自动化及其他信息技术基础理论知识解决智能科学技术领域复杂工程问题。（支撑毕业要求1.2）

2．掌握智能传感技术的基本概念和相互关系；现代传感技术智能化的实现方法和技术；智能传感器及其技术；智能微机电系统、微传感器与软件传感器；机敏材料与灵巧结构等内容。（支撑毕业要求2.1）

3．掌握基本的智能传感器系统设计创新方法，培养学生追求创新的态度和意识。（支撑毕业要求中的3.1）

4．有不断学习和适应智能科学与技术发展的能力。（支撑毕业要求中的12.2）

5．能够通过文献检索等途径了解本专业领域的最新进展与发展动态，具有跟踪学科发展前沿的意识和基本技能。（支撑毕业要求中的10.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学方式

对应教学目标

思政元素融入点

1

一、概论

1. 传感器概述

2. 智能传感器技术

3. 智能传感器的主要功能、特点与实现

1. 了解本课程研究对象的发展现状、研究内容与特点；

2. 了解智能传感器与传统传感器的区别；

3. 熟悉如何实现智能传感器。

2

讲授

2,3,5

2

二、传感器的一般工作特性及其校准

1. 传感器系统的基本特性

2. 传感器的标定与校准

3. 传感器性能改善措施与传感器的选用原则

4. 常用传感器的工作原理

1. 了解传感器的基本特性；

2. 掌握传感器的标定和校准方法；

3. 掌握传感器性能改善的措施；

4. 了解传感器的选型原则与方法；

5. 了解电阻传感器等常见传感器工作原理。

2

讲授

1,5

厚积薄发、后来居上

3

三、传感器信号调理与处理

1. 电桥

2. 调制与解调

3. 滤波器

4. 数字信号初步处理

1. 掌握如何对信号进行调制与解调；

2. 了解滤波器的工作原理与分类、性；能指标以及如何设计滤波器；

3. 了解数字信号的初步处理流程。

2

讲授

1,5

4

四、参数检测

1. 参数测量的基本原理

2. 电量测量

3. 位移测量

1. 了解参数测量的基本原理；

2. 掌握电量测量的原理与过程；

3. 掌握位移测量的原理与过程。

2

讲授

1,5

5

五、传感器智能化的实现

1. 非线性自校正技术

2. 自校零与自校准技术

3. 噪声抑制技术与自补偿

4. 增益的自适应控制

5. 多传感器信息融合

1. 了解传感器的非线性校正技术；

2. 掌握传感器的自校零与自校准技术的原理与实现；

3. 掌握传感器噪声抑制技术与自补偿技术的实现；

4. 掌握传感器增益自适应控制技术与多传感器信息融合技术的实现。

2

讲授

1,3,5

克服困难、放眼未来

6

六、智能技术在传感器中的应用

1. 智能算法概述

2. 模糊技术及其应用

3. 神经网络技术及其在智能传感器中的应用

1. 了解常见的智能算法的发展现状；

2. 了解常见的智能算法的特点、适用性以及应用；

3. 掌握模糊控制技术在传感器中的应用；

4. 掌握神经网络技术在传感器中的应用。

2

讲授

2, 4, 5

未来可期、大有可为

7

实验1：利用Matlab进行模糊技术与神经网络技术在智能传感器中的应用仿真

掌握小波分析技术在传感器中的应用。

2

实验

2，3, 5

8

七、通信功能与总线接口

1. 智能传感器与现场总线技术

2. 现场总线网络协议模式

3. IEEE 1451标准

4. 工业以太网络

5. 无线传感器网络

1. 了解智能传感器的定义与特点；

2. 了解现场总线技术及常见的协议标准；

3. 掌握IEEE 1451协议标准；

4. 掌握工业以太网络定义、组网、协议及其实现。

2

讲授

2，3, 5

9

实验2：无线传感器组网与数据采集实验

掌握无线传感器网络的特点、关键技术与协议标准。

2

实验

2，3, 5

10

八、智能传感器的设计与应用

1. 智能传感器设计概述

2. 智能传感器设计过程实例——分布式光纤温度传感系统的研究与设计

3. 答疑与讨论

1. 了解如何设计智能传感器；

2. 掌握分布式光纤温度传感系统的设计过程。

2

讲授

2，3, 5

课程思政元素案例解析：

1. 厚积薄发、后来居上

我国传感器产业已经形成从技术研发、设计、生产到应用的完整产业体系，部分细分领域已跻身世界领先水平。统筹利用“互联网+”重大工程、工业转型升级、专项建设基金等渠道支持智能硬件产业发展。此外，还将研究制定智能硬件技术标准及应用规范体系，并选择优势地区建设高水平省级智能硬件创业创新平台，支持地方以试验床、创新平台等方式发展智能硬件众创、众包、众筹、众扶平台，发展天使、创业、产业等投资。

2. 客服困难、放眼未来

据前瞻产业研究院发布的《中国传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》统计数据显示：2019年我国智能传感器产业规模将达到263亿元，未来五年(2019-2023)年均复合增长率约为19.70%，预计2023年市场规模将达到540亿元。工业互联网的发展给我国传感器产业带来了巨大的市场。目前，国内传感器行业还存在着企业规模小、创新能力不足等问题，还存在着许多差距，难以完全满足工业互联网的需求。国内传感器企业可以借此机会抓住市场机遇，提升企业实力，牢牢掌握核心传感器技术。

3. 未来可期、大有可为

在数字中国建设的引领下，我国在智能传感领域有了长足进步，传感器产业已初步形成了长三角、珠三角、环渤海以及中西部地区4大区域集聚发展的产业空间格局。目前我国智能传感领域在新材料、磁阻芯片、微型传感器集成技术、低功耗MEMS技术等方面，已具备重要的研究基础和核心优势，尤其是在电力行业，部分产品整体技术已达国际领先水平。在产品应用方面，我国传感器产品以低端产品或应用集成为主，传感器的质量、价格、功能有待提高。未来，数字能源将走向融合极简，包括架构融合、形态极简、工程产品化，让设备由多变少，由大变小，逐步小型化、轻量化、高精度化。

五、其他教学环节

1．查阅文献资料：

通过搜索网络和查阅文献资料，了解智能传感技术的发展现状、研究热点和发展趋势。撰写一篇关于智能传感技术学科发展现状的小论文。

2．设计：

结合学生自身感兴趣的问题，设计多传感器数据融合、数据建模技术为基础的复杂工业过程软测量的解决方案和算法（程序）流程图，从而对智能传感技术的内涵有更深入、直观的理解。设计流程图在课堂讨论。

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，结合作业、自学、撰写小论文及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。

   在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解智能传感技术的体系、结构、发展以及实际应用。通过Matlab等软件编程实现模糊、人工神经网络等人工智能理论在智能传感技术的结合与应用。

   在课堂教学中，安排学生查阅最新文献并进行分组讨论，了解课程各个知识点目前最新的发展状况。

   在撰写小论文教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学培养学生进行科技论文的写作能力。在一些编程演示环节中培养学生自主学习能力、与其他同学合作解决问题的能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生的创新思维。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽智能传感技术理论的内容，通过教师的指导，由学生自学完成。这些内容包括模糊控制理论、人工神经网络、小波分析、群智能优化算法在智能传感技术的应用。通过自学这一教学手段培养学生的自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1. 随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2. 信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3. 根据学生课堂表现评分。

2

30%

30分

平时作业

1. 考核学生对智能传感技术理论框架内相关基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2. 每周布置1道题目，平均每次课1道题以上，题型主要有计算题、问答题和综合能力题；

3. 根据作业完成质量、规范性等评分。

1, 3

30分

课内实验

1.考核学生对智能传感技术系统知识的应用能力，掌握无线传感器网络的特点、关键技术与协议标准；

2. 本课程共安排二次课内实验，4个学时；

3. 根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

2, 3

40分

期末考试

1. 主要考核智能传感技术的基本概念、基本方法的理解和掌握程度；学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2. 闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有填空题、选择题、简答题、问答题、计算题、综合能力测试题等；

3. 根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

2, 3

70%（填空题10分、选择题10分、简答题15分、问答题20分、计算题20分、综合能力测试题25分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 智能传感器技术，吴盘龙著，中国电力出版社，2016年．

2．参考书目：

[1] 智能传感器系统：新兴技术及应用. 杰拉德·梅杰 著，靖向萌 译, 机械工业出版社, 2018年.

[2] 智能传感器理论基础及应用. 宋凯，电子工业出版社，2020年.

[3] 传感器与智能检测技术. 秦洪浪 郭俊杰 著，机械工业出版社，2021年.

课程教学大纲修订小组成员：田中大、于洪霞、王艳红

修订时间： 2021 年 8 月

审核人：孙平


《模式识别》课程教学大纲

课程编号：13012

课程名称：模式识别

英文名称：Pattern Recognition

课程类型：专业课

课程要求：选修

学时/学分：32/2 （讲课学时：28 实验学时：0 上机学时：4）

开课学期：6

适用专业：智能科学与技术，工业智能

授课语言： 中文                                    

一、课程性质与任务

本课程是智能科学与技术专业的一门必修课，是研究计算机模式识别的基本理论、方法和应用。本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本算法，通过本课程的学习，使学生掌握模式识别的基本概念、基本原理、基本分析方法和算法，培养学生利用模式识别方法，运用技能解决本专业和相关领域的实际问题的能力。

二、课程与其他课程的联系

先修课程：概率论与数理统计、线性代数、机器学习

后续课程：图像处理

先修课程概率论与数理统计和线性代数为学生学习模式识别技术中最基本的概念，必要的数学推导打下基础，机器学习可以使学生建立整体思考问题的方法，并具有系统性能优化的概念。本课程为后续图像处理打下理论基础。

三、课程教学目标

1．学习模式识别基本理论知识，掌握基本算法原理，能够根据给出的数据和要求，选择合适的算法，使用现有的软件解决模式识别的模型训练，测试，性能评价问题；（支撑毕业要求1.1）

2．培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，和对问题提出多种解决方案、选择不同计算方法，以及对计算进行简化和举一反三的能力；（支撑毕业要求2.1）

3．掌握基本的识别优化创新方法，培养学生追求创新的态度和意识；（支撑毕业要求3.1）

4．培养学生的应用能力，使学生能运用所学的算法解决本专业和相关领域的实际问题的能力；（支撑毕业要求4.1）

5．通过本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力。（支撑毕业要求10.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素融入点

1

一、概论

1. 模式和模式识别的概念

2. 模式识别系统

3. 模式识别概况

4. 模式识别的应用

通过模式识别基本概念，基本构成，发展与应用的学习使学生具备对模式识别学科的宏观认知能力。

2

讲授

1、5

为人民服务、为祖国加油

2

二、聚类分析

1. 距离聚类的概念

2. 相似性测度和聚类准则

3. 基于距离阈值的聚类算法

4. 层次聚类法

5. 动态聚类算法

6. 聚类结果的评价  

1.通过本节聚类分析的学习，形成对聚类分析算法思想的认知能力。

2.通过不同聚类分析算法的学习，形成对不同的性能指标下对数据进行聚类分类的能力。

4

讲授

讨论

自学

1、2、3、4

重点突破，统筹兼顾

3

上机1：K均值动态聚类算法

通过K均值动态聚类算法上机实现使学生具备对实验数据进行K均值动态聚类基本能力。

2

上机

1、4

团结协作，服务大局

4

三、判别函数及几何分类法

1. 判别函数

2. 线性判别函数

3. 广义线性判别函数

4. 线性判别函数的几何性质

5. 感知器算法

6. 梯度法

5. 最小平方误差法

1.通过课程内容学习，形成对判别函数进行数据分析思想的认知能力。

2.学习几何分类的具体方法，形成对不同的性能指标下对数据进行分类的能力。

8

讲授

讨论

自学

1、2、3、4

重点突破，统筹兼顾

5

四、基于统计决策的概率分类法

1. 研究对象及相关概率

2．贝叶斯决策

3. 概率密度函数的参数估计

1.通过课程内容学习，形成统计决策进行数据分析思想的认知能力。

2.学习基于统计决策的概率不同分类法，形成利用不同的概率决策对数据进行分类的能力。

4

讲授

讨论

自学

1、2

重点突破，统筹兼顾

6

上机2：Bayes分类器设计

通过Bayes分类器设计上机实现使学生具备对实验数据进Bayes分类器设计的能力。

2

上机

1、4

团结协作，服务大局

7

五、特征的选择与特征提取

1. 基本概念

2. 类别可分性测度

3. 基于类内散布矩阵的单类模式特征提取

4. 基于K-L变换的多类模式特征提取

5. 特征选择

1.通过课程内容学习，形成对数据进行特征选择和特征提取的思想的认知能力。

2.学习特征选择和特征提取的方法，形成在不同的性能指标下对数据进行特征选择和提取能力。

4

讲授

讨论

1、2、3、4

重点突破，统筹兼顾

8

六、模糊模式识别

1. 模糊数学概述  

2. 模糊集合

3. 模糊关系与模糊矩阵

4. 模糊模式分类的直接和间接方法

5. 模糊聚类分析法

1.通过课程内容学习，使学生具备对模糊模式识别的宏观认知能力形成。

2.学习模糊模式识别的思想，形成利用不同的分类方法对数据进行分类的能力。

4

讲授

讨论

自学

1、2、3、4、5

重点突破，统筹兼顾

课程思政元素案例解析：

1.为人民服务，为祖国加油

通过认识模式识别系统的发展过程，重要性和应用，树立为人民服务、为祖国加油、为民族争气的意识。

2.团结协作，服务大局；通过分组实验的完成，引导学生树立个人工作要围绕中心、服从大局、团结协作、脚踏实地的意识，为社会主义建设贡献力量

3.重点突破，统筹兼顾：不同的分类方法的判别标准不同。以此为契入点，培养学生在解决复杂工程问题时，树立重点突破、协调发展、统筹兼顾的意识。

五、其他教学环节

上机：

1. 对模式识别有一个初步的理解，能够根据自己的设计对贝叶斯决策理论算法有一个深刻地认识，理解二类分类器的设计原理。

2. 让同学理解动态聚类算法的原理，掌握K-均值算法，并能利用K-均值算法解决实际的分类问题。

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，结合作业、自学及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。

   在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、自学等教学方法和手段让学生理解模式识别的理论体系，掌握数学建模的基本方法，系统优化设计的基本原理。

培养学生自主学习能力、与其他同学合作解决问题的能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生的创新思维。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽模式识别理论知识的内容，通过教师的指导，由学生自学完成。通过自学这一教学手段培养学生的自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名；

3.根据学生课堂表现评分。

2

30%

10分

平时作业

1.考核学生对模式识别基本知识，基本理论的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.平均每次课1道题以上，题型主要有作图、分析和计算题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1

10分

课内实验

1.考核学生对K均值聚类算法、贝叶斯分类器的应用能力，针对给定的数据集利用两种算法进行分类，并对分类结果进行分析；

2.本课程共安排二次课内实验，4个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

4

10分

期末考试

1.主要评价学生对模式识别基本知识，基本理论的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有选择题、填空题、简答题、计算题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1、2

70%（选择题20分，填空题10分，计算题60分，简答题10分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材

[1] 模式识别导论. 齐敏 李大健 郝重阳 清华大学出版社，2009.

2．参考书目

[1] 模式识别. 张学工. 清华大学出版社，2010.

[2] 模式识别 (第四版).  (希）西奥多里蒂斯等著，李晶皎等译. 电子工业出版社, 2010.

[3] 模式识别. 刘家锋. 哈尔滨工业大学, 2014.

课程教学大纲修订小组成员：谢静、张志慧、张迪

修订时间：2021年8月

审核人：孙平


《图像处理》课程教学大纲

课程编号：13058

课程名称：图像处理

英文名称：Image Processing

课程类型：学科基础

课程要求：选修

学时/学分：32/2 （讲课学时：28 实验学时：0 上机学时：4）

开课学期：6

适用专业：智能科学与技术、工业智能

授课语言：中文                                    

一、课程性质与任务

本课程是智能科学与技术、工业智能专业的一门选修课，是一门多学科交叉的综合性学科。通过本课程的学习，使学生掌握有关数字图像处理的基本概念、方法、原理及应用，培养和增强学生创新意识和创新思维，提高实际动手能力和创新能力，为学生进一步学习神经网络、深度学习、模式识别等专业课程奠定基础。

二、课程与其他课程的联系

先修课程：高等数学、计算机编程等

后续课程：神经网络、模式识别

先修课程高等数学为学生学习图像处理中最基本的概念，必要的数学推导打下基础，计算机编程为图像处理各种算法的实现提供了必要的工具。本课程为后续的神经网络、 深度学习、模式识别打下理论基础。

三、课程教学目标

1．系统掌握数字图像处理的基本概念、基本方法和基本理论体系，掌握数字图像处理中的数学工具的严密性与工程运用的特殊算法间的理论联系，培养学生科学严密的逻辑思维习惯；（支撑毕业要求2.1）

2．通过实验教学培养学生理论联系实际的能力，掌握基础理论运用于工程实践的演变规律；（支撑毕业要求1.1）

3．通过本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力；（支撑毕业要求3.1）

4．培养学生提炼科学问题，设计解决方案，检验实践结果和总结提升的能力；（支撑毕业要求4.1）

5．培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，和对问题提出多种解决方案、选择不同计算方法，以及对计算进行简化和举一反三的能力；（支撑毕业要求10.1）

四、教学内容、基本要求与学时分

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素融入点

1

一、概论

1. 数字图像处理的概念

2. 数字图像处理的内容和

特点

3. 数字图像处理的应用

1.了解数字图像处理的概念、内容和特点

2.了解数字图像处理的应用

2

讲授

2、 3

为人民服务，为祖国加油

2

二、 基本概念

1．图像数字化

2. 图像灰度直方图

3. 图像处理算法的形式

4. 图像的数据结构与特征  

1.了解图像数字化的概念

2.掌握图像灰度直方图以及图像处理算法的形式

3.了解图像的数据结构与特点

4

讲授

讨论

自学

1、2、4、5

夯实基础，踏实肯干

3

三、图像变换

1. 图像变换的预备知识

2. 傅立叶变换及其性质

1.掌握空域变换、傅里叶变换的性质

2.掌握傅里叶变换的原理和方法

2

讲授

1、2、4、5

夯实基础，踏实肯干

4

四、图像增强

1. 图像增强的点运算

2. 图像的空间域平滑

3. 图像的空间域锐化

4. 频率域增强

5. 彩色增强技术

1.掌握灰度增强、图像平滑、图像锐化等基本概念、原理和实现的方法；

2.了解频率域、彩色增强技术

6

讲授

讨论

自学

1、2、3、5

重点突破，统筹兼顾

5

图像的灰度变化和直方图均衡化

1.掌握灰度直方图的概念和计算方法

2. 掌握直方图均衡化的计算过程

2

上机

2、3

团结协作，服务大局

6

五、图像复原与重建

1. 图像退化模型

2. 图像复原的方法

3. 图像重建

1.使掌握图像退化的数学模型

2.掌握图像复原的方法

3.了解图像重建的方法

3

讲授

讨论

自学

1、2、4、5

重点突破，统筹兼顾

7

图像的复原

掌握图像复原的方法，并用MATLAB实现

2

上机

2、3

团结协作，服务大局

8

六、 图像压缩

1. 概述

2. 图像保真度准则

3. 统计编码方法

4. 图像压缩的标准

1.理解编码实现图像压缩的原理；

2.掌握几种简单的编码方法；

3.了解相关的扩展知识以及编码标准。

3

讲授 讨论自学

1、2、4、5

重点突破，统筹兼顾

9

七、 图像分割

1. 边缘检测

2. 边缘跟踪

3. Hough变换检测直线

4. 区域分割

5. 区域增长

1．掌握边缘检测分割法

2.了解边缘跟踪法的原理

3.了解区域分割、增长等方法

8

讲授

讨论

1、2、3、5

重点突破，统筹兼顾

课程思政元素案例解析：

1.为人民服务，为祖国加油

通过认识数字图像处理的内容，重要性和应用，树立为人民服务、为祖国加油、为民族争气的意识。

2. 夯实基础，踏实肯干：通过基本概念的介绍，引导学生要夯实基础、踏实肯干，为社会主义事业贡献自己的一份力量

2.团结协作，服务大局；通过分组实验的完成，引导学生树立个人工作要围绕中心、服从大局、团结协作、脚踏实地的意识，为社会主义建设贡献力量

3.重点突破，统筹兼顾：通过数字图像处理的每个过程的学习，培养学生在解决复杂工程问题时，树立重点突破、协调发展、统筹兼顾的意识。

五、其他教学环节

上机

1.掌握灰度直方图概念和计算方法.掌握直方图均衡化的计算过程，并用MATLAB实现；

2.掌握图像复原的方法，并用MATLAB实现。

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，结合作业、自学及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。

   在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、自学等教学方法和手段让学生理解图像处理的理论体系，掌握图像处理的基本方法，系统优化设计的基本原理。

培养学生自主学习能力、与其他同学合作解决问题的能力、发现问题与解决问题的能力、获取和整理信息的能力、准确运用语言文字的表达能力，激发学生的创新思维。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽图像处理理论知识的内容，通过教师的指导，由学生自学完成。通过自学这一教学手段培养学生的自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.（内容）随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.（方式）信息化教学平台记录、随机点名等；

3.（依据）根据学生课堂表现评分。

2

40%

10分

平时作业

1.考核学生对图像处理基本知识，基本理论的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.平均每次课1道题以上，题型主要有分析和计算题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1、5

10分

课内实验

1.考核学生对图像处理过程的应用能力，针对图像能对其进行均衡化、加强、复原等处理，并能给出结果分析；

2.本课程共安排二次课内实验，4个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

2、4

10分

期末考试

1.主要评价学生对模式识别基本知识，基本理论的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有选择题、填空题、简答题、计算题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

4、5

70%（选择题20分，填空题10分，计算题60分，简答题10分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材

[1] 数字图像处理，武汉大学出版社，贾永红，2015年7月

[2] 阮秋琦. 数字图像处理学. 第三版. 北京. 电子工业出版社. 2013.

2．参考书目

[1] 数字图像处理，电子工业出版社，Kenneth. R.Castleman，2008年5月

[2] .《数字图像处理实习教程》（第三版），武汉大学出版社，贾永红、张谦、崔卫红等编著，2016年11月

课程教学大纲修订小组成员：谢静、谭园园、张志慧、张俊

修订时间：2021年 08月

审核人：孙平


《FPGA结构与原理》课程教学大纲

课程编号：13025

课程名称：FPGA结构与原理

英文名称：Structure and Principle of FPGA

课程类型：专业课

课程要求：选修

学时/学分：32/2 （讲课学时：28  上机学时：4）

开课学期：6

适用专业：智能科学与技术；工业人工智能

授课语言：中文                                    

一、课程性质与任务

《FPGA结构与原理》课程立足于FPGA结构和原理分析、逻辑设计与可综合方法等，为FPGA优化设计奠定基础，能够为未来软硬件协同设计提供底层优化方案。通过本课程学习，学习者掌握可编程逻辑器件开发技术，硬件描述语言的编程方法，电路模块及测试模块的设计方法，培养学习者具备应用EDA工具进行较复杂数字电路系统设计与验证的创新设计思维，以及对较复杂数字逻辑电路/系统建模、综合、仿真、验证的创新设计能力和工程实践能力。

二、课程与其他课程的联系

本课程的先修课程是《数字电子技术》，《单片机原理及应用》和《嵌入式系统及应用》课程的学习也有助于建立计算机系统中从电路到实现的概念。FPGA设计中采用Verilog或者VHDL语言，与高级语言中的C语言类似，因此，有了《C 语言程序设计》课程的基础，能够较好的学习这两种硬件设计语言。本课程的学习能够为后续专业课的学习和毕业设计打下坚实的系统实现基础。

三、课程教学目标

1．能够基于计算机系统设计原理并采用FPGA设计方法，对大数据、人工智能等领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。（支撑毕业要求指标点1.2）

2．能熟练掌握FPGA的结构组成和实现原理；能将外观较复杂的电子电路问题利用FPGA实现方法，转换成一个FPGA设计的问题。（支撑毕业要求指标点2.2）

3．加强理论与实践的结合，课程配套了实验系统。实验内容包括FPGA设计语言学习以及常用软件，学生可以动手进行FPGA程序的设计和实现。（支撑毕业要求指标点5.1）

4．掌握基本的FPGA系统实现原理和设计方法，培养学生追求创新的态度和意识。（支撑毕业要求指标点3.2）

5．了解FPGA设计中对于项目合作的一般原则和方法，在较为复杂的项目中培养团结协作能力，通过合适的表达和交流，高效的完成团队任务。（支撑毕业要求指标点9.3）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、绪论

1. FPGA简介；

2.主要FPGA厂商和产品、应用领域。

1.了解的FPGA基础知识；

2.能说明可编程逻辑器件的历史与发展；

3.了解主要的FPGA厂商及产品、技术特点和基本结构。

4.能说明FPGA硬件设计相关的技术。

2

讲授

1, 2

志存高远，科技报国

2

二、Verilog HDL语言

1. Verilog HDL语言要素；

2. Verilog HDL表达式；

3. Verilog HDL建模方法；

4. Testbench验证。

1.能熟练Verilog HDL硬件描述语言的使用。

2.能掌握Verilog HDL的基本语言要素和建模方法。

3.运用Verilog HDL设计基本硬件电路。

4.掌握FPGA程序分析、设计、仿真的基本流程。

8

讲授

2, 4

3

三、FPGA开发平台的使用

1.Quartus II软件的安装；

2.工程和设计文件的创建；

3.加法器设计；

4.功能仿真和时序仿真；

5.管脚配置和下载验证。

1.掌握安装Quartus II软件安装与使用方法。

2.Modelsim基本仿真方法。

3.了解FPGA器件的一般开发流程。

4

讲授

2, 4

4

四、典型数字电路设计

1.编码器设计；

2.二进制译码器设计；

3.寄存器和移位寄存器设计；

4.计数器设计；

5. 函数和任务的使用

7.掌握常用组合逻辑电路、时序逻辑电路设计方法；

8.掌握仿真激励编写方法。

4

讲授

2

5

五、FPGA组件设计

1.原语与IP核；

2.ISE进阶。

1.能说明FPGA组件设计方法及高级设计流程。

2.能掌握FPGA的配置下载方法和在线逻辑分析仪ChipScope的使用。

6

讲授

4

知难而进，愈挫愈勇

6

上机1：FPGA开发平台的使用

1.掌握Quartus II软件安装与使用方法。

2.掌握Modelsim基本仿真方法。

3.使用Verilog HDL进行简单电路模块设计仿真。

2

上机

3

7

六、FPGA应用系统开发

1.可综合设计方法；

2.大规模FPGA应用设计方法；

3.基于FPGA的可编程嵌入式开发。

1.了解FPGA可综合设计方法和大规模应用设计方法。

2.掌握FPGA的Verilog HDL可综合设计方法，规范设计过程，以指导大规模应用设计。

4

讲授

3, 4

抓住机遇，斗志昂扬

8

上机2：交通灯设计

2.通过较复杂数字系统设计，掌握项目层次化设计方法、有限状态机原理及应用。

2.掌握IP核调用方法、嵌入式分析仪使用方法等，了解综合项目设计流程。

2

上机

3, 5

课程思政元素案例解析：

1.志存高远，科技报国

通过描述我国当前在IT行业，特别是IC设计领域遇到的瓶颈问题，国内巨大的需求入手，激发学生努力学习，志存高远，科技报国，为国家的梦想而战。

2.知难而进，愈挫愈勇

通过描述国家提倡的工匠精神，解释工作过程中遇到的困难如何应对，学习中如何跨国拦路虎，只能是愈挫愈勇才对，激励学生在自己的专业学习中知难而进，成就一番事业。

3.抓住机遇，斗志昂扬

通过描述中国当前面临的国内外复杂形势，以及我们的两个百年奋斗目标，在这个目标指引下，我们已经取得的辉煌成就，激励学生保持昂扬斗志，做出对得起时代的奋斗。

五、教学方法

本课程以课堂教学为主，上机实践为辅，结合作业、撰写实验报告等教学手段和形式完成课程教学任务。

1.在课堂教学中，将通过讲授、提问、讨论、练习，使学生集中精力，迅速掌握核心内容，软件工程基础知识、基本方法和基本原理。

2.采取教师现场演示、学生借助手机查询、浏览等方式，了解理论的应用背景或示例，提升学生的学习兴趣。

3.在单元学习结束时，利用提示、启发、指定等方式，指导学生运用所学知识解决具体问题，培养学生设计算法，描述问题、分析问题和解决问题的能力，激发学生的创新思维。

4.以实际工程应用问题为背景设置一些问题，让学生分析问题、提出解决方案并设计程序。

5.采用CAI作为教学工具，以板书为辅助。

六、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

1

40%

20分

平时测验

1.主要考核阶段知识点的掌握程度；

2.平时测验分为两次完成，时间节点分别为第2周左右、第5周左右，考试成绩计入期末成绩。

2

20分

课内实验

1.主要考核学生发现、分析和解决实际问题的能力，以及实验报告的书写规范性；

2.学生实验前预习实验指导书，并写出预习报告。指导教师应概述实验的原理、方法及设备使用等，具体测试步骤和实际数据处理由学生独立完成；

3.本课程共安排两次课内实验，4个学时；

4.根据实验准备、完成能力和实验报告等情况评分。

3, 5

60分

期末考试

1.主要评价学生对计算机系统基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决复杂问题的能力；

2.闭卷考试，课程组背靠背生成AB两套试题，题型主要有选择题、填空题、计算题、简答题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

4

60%（选择题20分、填空题20分、简答题30分、编程题30分）

七、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] Verilog HDL与FPGA数字系统设计．罗杰．机械工业出版社，2018．

2．参考书目：

[1] FPGA原理与结构．（日）天野英晴著；赵谦译. 人民邮电出版社, 2019.

[2] 深入理解FPGA电子系统设计．李莉编著．清华大学出版社，2020．

课程教学大纲修订小组成员：王士显、许茗

修订时间：2021 年 10 月

审核人：张俊


《现代检测技术》课程教学大纲

课程编号：13049

课程名称：现代检测技术

英文名称：Modern Detection Technology

课程类型：学科平台课

课程要求：选修

学时/学分：32/2 （讲课学时：28  上机学时：4）

开课学期：6

适用专业：工业智能；智能科学与技术； 信息与计算科学

授课语言：中文                                  

一、课程性质与任务

现代检测技术是自动化类工科专业学生学习和系统性掌握传感器使用、信号处理、图像处理基本知识和基本方法的专业支撑课程。本课程是工业智能专业的专业选修课。本课程在教学内容方面着重于现代检测技术基本知识和基本理论，旨在培养学生使用各类传感器的技巧和能力，使学生具有利用传感器进行工业实际测量和实验研究的能力，同时，培养学生掌握信号处理和图像处理方法。

二、课程与其他课程的联系

本课程作为专业选修课，承接先修课程电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术等课程，前述课程为本课程各类传感器的原理和结构分析提供了一定的理论基础，本课程着重于在上述理论基础上，介绍现代检测技术基础理论和工程应用案例。同时，本课程作为第6学期开设课程，具有工程应用背景及实践意义，可为学生后续实践环节和毕业设计环节（课题与检测和图像处理相关的学生）奠定基础。

三、课程教学目标

1．通过对现代检测技术基本理论和基本方法的学习，具备对工业信号进行处理和工业实际现场图像进行处理的能力。（支撑毕业要求指标点1.3）

2．通过对现代检测技术基本理论和基本方法的学习，具备对工业现场设计简单的检测系统能力。（支撑毕业要求指标点3.1）

3．通过对各类传感器特点和基本原理的学习，具备根据不同工业现场测量需求选择合适传感器的能力，并能够对数据进行有效的分析。（支撑毕业要求指标点4.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、 基本概念

1.现代检测技术概述及应用；

2.检测系统的组成及现代检测技术的发展趋势

通过课程背景及研究内容的学习，初步形成构建检测系统能力。

2

讲授

1

自强不息

2

二、 检测系统特性及误差分析

1.检测系统动态特性、静态特性、静态标定、动态标定

2.检测误差分析：误差分析、误差合成、测量不确定度

通过学习检测系统特性和误差分析方法，初步具备分析检测系统的能力。

4

讲授

2

3

三、 电参数传感器、电能量型传感器和数字化传感器

1.电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器

2.热电传感器、压电传感器、磁电传感器、光电传感器

3.数字脉冲式传感器、半导体集成数字传感器

通过对各类传感器特点、功能的学习，具备根据实际场景选择合适的传感器进行检测的能力。

8

讲授

3

航天事业

爱国主义

4

上机1：传感器内部关键原件电路图

利用设计软件构建传感器内部关键元件电路图，掌握传感器原理。

2

上机

3

5

四、信号调理与采集

1．信号放大、滤波、变换

2. 信号采样和量化

通过学习信号放大、滤波、采样和量化方法，具备工业现场信号调理与采集的能力。

4

讲授

2

6

上机2：滤波器设计

通过仿真实验，掌握典型滤波器原理和功能。

2

上机

2

7

五、机器视觉

1.机器视觉系统的组成

2.图像采集系统

3.图像处理

通过学习机器视觉系统及其基本方法，具备对工业现场采集的图像进行后期处理的能力。

6

讲授

2

8

六、现代检测系统设计与应用案例

1.辐射测温与激光测距

2.基于单片机的红外点温仪

3.基于采集模块的多通道压力／温度检测系统

通过学习现代检测系统设计典型案例，具备设计工业现场现代检测系统的能力。

4

讲授

1

社会主义，制度自信

课程思政元素案例解析：

1．自强不息

通过介绍现代检测技术在航天事业、5G互联网等行业的应用，介绍上述行业的自主、曲折发展进程，鼓励学生发扬自强不息的精神。

2．航天事业，爱国主义

通过介绍航天工业中应用的传感器，引入课程内容。通过介绍我国航天事业的发展，激发学生爱国主义情怀。

3．社会主义，制度自信

现代检测技术应用到各行各业，大到国家战略需求，小到个人生活，其对推动社会发展愈加重要，是实现中国梦的助力。通过详细阐述上述内容，激发学生学习兴趣及对社会主义制度自信。

五、其他教学环节

大作业：

使用Matlab或其他软件处理图像：通过各种滤波器的使用，对比各种滤波器对图像处理结果，找出处理各种噪声的最佳方法，具备利用软件处理图像的能力。

六、教学方法

本课程以线上线下混合式教学为主，结合作业、自学、实验及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。

通过线上自主学习与线下课堂讲授、提问、讨论、演示等参与式学习，使学生理解现代检测技术的体系、主线，掌握各类传感器特点、功能及运用场景，掌握信号处理和图像处理方法，具备设计现代检测系统的能力。

在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽现代检测技术应用的内容，通过教师指导，由学生自学完成，使学生具有自主学习能力；同时，引导学生利用图书馆数据等信息化资源进行自学，了解最新的技术前沿。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.信息化教学平台记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

2

30%

20分

平时作业

1.考核学生对现代检测技术基本方法的掌握，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.布置平时作业四次左右，平均作业1道题及以上，题型包括但不限于简答题、分析题、计算题等；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1

3

20分

课内实验

1.考核学生对传感器原理和滤波器功能的掌握情况；

2.本课程共安排两次课内上机实验，4个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

2

3

20分

期末考试

1.主要评价学生对现代检测技术基本知识的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决问题的能力；

2.闭卷考试，试题库生成（课程组背靠背等）AB两套试题，题型主要有简答题、分析题、计算题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1

2

3

70%（简答题30分、分析题30分、计算题40分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 现代检测技术及应用．许芬．机械工业出版社，2021．

2．参考书目：

[1] 现代检测技术（第4版）．吴朝霞，齐世清．北京邮电大学出版社，2018．

课程教学大纲修订小组成员：赵辉，魏晶亮，许茗

修订时间： 2021 年 10 月

审核人：臧传治


《伺服控制》课程教学大纲

课程编号：13046

课程名称：伺服控制

英文名称：Servo Control

课程类型：专业课

课程要求：选修

学时/学分：32/2 （讲课学时：28  上机学时：4）

开课学期：7

适用专业：工业智能

授课语言： 中文

一、课程性质与任务

伺服控制是工业智能学生学习和系统性掌握伺服控制的基本知识、基本原理和基本方法的专业选修课，为学生将来毕业设计、实际应用等奠定重要的理论基础。本课程在教学内容方面着重步进电动机的控制、直流电动机调速系统、无刷直流电动机控制系统和进给伺服系统等教学设计，培养学生综合分析问题、解决问题能力，对提高学生处理实际问题能力具有重要的作用。

二、课程与其他课程的联系

先修课程为自动控制原理、模拟电子技术、数字电子技术、高等数学。自动控制原理在不同种类电机的控制方面支撑本课程，模拟电子技术和数字电子技术在电机组成、工作原理等方面支撑本课程，高等数学在数学模型、数学推导等方面支撑本课程。本课程为第七学期课程，无后续课程。

三、课程教学目标

1.通过本课程的学习，使学生了解伺服系统的作用、组成、基本要求、特点和分类，了解电力电子器件，熟悉电气检测传感器，了解伺服系统的最新进展与发展动态，具有跟踪学科发展前沿的意识和基本技能。（支撑毕业要求1.1）

2.通过步进电动机的工作原理、开闭环控制和最佳点-位控制，无刷直流电动机的组成结构、工作原理、数学模型和驱动控制等的学习，具有分析并运用这些知识解决一些简单实际问题的能力。（支撑毕业要求3.1）

3．通过直流电动机的单闭环调速系统、双闭环直流电动机调速系统和直流PWM调速控制系统，以及进给伺服系统的学习，具有运用这些知识和原理实现系统分析和控制的能力。（支撑毕业要求2.1）

4. 通过对双闭环直流电动机调速系统和无刷直流电动机控制的学习，具有初步系统实现的能力，培养学生团队合作与沟通的能力。（支撑毕业要求9.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、概述

1.伺服系统的作用及组成

2.伺服系统的基本要求和特点

3. 伺服系统的分类

1.学习伺服系统的作用、组成、基本要求、特点和分类，形成自主学习能力。

2

讲授

1

创新精神

2

二、伺服控制基础知识

1.电力电子器件及应用

2.电气检测传感器

1.学习电力电子器件、电气检测传感器，形成自主学习能力。

4

讲授

1

3

三、步进电动机的控制

1.步进电动机的工作原理

2.步进电动机的开、闭环控制

3.步进电动机的最佳点-位控制

4.步进电动机控制的程序设计

1.学习步进电动机的工作原理、步进电动机的开闭环控制、步进电动机的最佳点-位控制、步进电动机控制的程序设计，形成分析并运用这些知识解决一些简单实际问题的能力。

6

讲授

2

美好的人生需要控制

4

四、直流电动机调速系统

1.直流电动机概述

2.直流电动机的单闭环调速系统

3.双闭环直流电动机调速系统

4.直流PWM调速控制系统

1.学习直流电动机概述，形成自主学习能力。

2.学习直流电动机的单闭环调速系统、双闭环直流电动机调速系统、直流PWM调速控制系统，形成运用这些知识和原理实现系统分析和控制的能力。

8

讲授

3

5

上机1：双闭环直流电动机调速系统仿真

1.通过双闭环直流电动机调速系统实验，具有团队合作与沟通、双闭环直流电动机调速系统初步实现能力

2

上机

4

团队合作精神

6

五、无刷直流电动机控制系统

1.无刷直流电动机的组成结构和工作原理

2.无刷直流电动机的基本公式和数学模型

3.无刷直流电动机的驱动控制

1.学习无刷直流电动机的组成结构和工作原理、无刷直流电动机的基本公式和数学模型、无刷直流电动机的驱动控制，形成分析并解决一些简单实际问题的能力。

6

讲授

2

7

上机2：无刷直流电动机仿真

1.实现无刷直流电动机的仿真，具有团队合作与沟通、初步系统实现能力

2

上机

4

8

六、进给伺服系统

1.进给伺服系统概述

2.不同种类的进给伺服系统

1.学习进给伺服系统概述、不同种类的进给伺服系统，形成自主学习和创新思维能力。

2

讲授

1、3

课程思政元素案例解析：

1.创新精神

通过介绍不同种类伺服系统的发展过程，启发学生在学习过程中需要有创新精神，才能取得更多更优异的成果。

2.美好的人生需要控制

通过告诉学生要控制好自己的生活习惯，比如控制好睡觉的时间，控制好自己的饮食习惯，控制好自己每天的运动量等，在保证身体健康的情况下，才能有一个更加美好的人生，为国家做出更多的贡献。

3.团队合作精神

通过学生们以小组的形式做实验，激发学生在学习过程中的团队合作精神。

五、其他教学环节

无

六、教学方法

本课程以课堂教学为主，结合课外作业、自学、实验上机等教学手段和形式完成课程教学任务。

在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段，结合雨课堂和学习通等信息化手段，让学生理解伺服控制的理论体系、主线，掌握基本概念、基本原理和各种分析方法。

在实验环节中，要求学生完成直流电动机系统和控制的实现，培养学生具有实际的编程与系统实现能力。

在自学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽伺服控制知识的内容，通过教师指导，由学生自学完成，使学生具有自主学习能力。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分依据

考查教学

目标达成

成绩

占比

课堂表现

1.随机检查学生上课精神状态、回答问题情况；

2.根据学生课堂表现评分。

1、2、3

40%

40分

平时作业

1.考核学生对伺服控制基本知识的应用能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.根据课程的进度，布置1~2次作业，题型主要有解答题、简答题和计算题；

3.根据作业完成质量、规范性等评分。

1、2、3

30分

课内上机实验

1.考核学生对双闭环直流电动机调速系统和无刷直流电动机仿真，学生的实际编程能力与初步系统实现能力；

2.本课程共安排两次课内实验，4个学时；

3.根据实验准备、完成能力、实验质量等情况评分。

2、3、4

30分

期末考试

1.主要考察学生对伺服控制基本概念、基本原理、基本方法的系统性掌握情况，学生综合运用所学知识分析、解决较复杂问题的能力；

2.闭卷考试，课程组背靠背出AB两套试题，题型主要有填空题、判断题、选择题、简答题、计算题等；

3.根据课程组试卷评阅标准，采取网络阅卷方式评分。

1、2、3、4

60%（填空题10分、判断题10分、选择题20分、计算题30分、简答题30分）

八、教材、参考书及其他资源

1．教材：

[1] 钱平，伺服系统（第3版），机械工业出版社，2021.

2．参考书目：

[1] 钱平，伺服系统（第2版），机械工业出版社，2011.

[2] 寇宝泉，程树康，交流伺服电机及其控制，机械工业出版社，2008.

3.其他参考资料：

网络共享参考资源。

课程教学大纲修订小组成员：魏晶亮 于洪霞 张俊 田中大

修订时间： 2021 年 10 月

审核人：孙平


《C语言课程设计》教学大纲

课程编号：sk008

课程名称：C语言课程设计

英文名称：C Programming Language Practice Design

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：1周/1

开课学期：2  

适用专业：信息与计算科学；智能科学与技术；工业智能

授课语言：中文

课程网站：https://course.educg.net/admin/index.jsp                                              

一、课程设计性质与任务

本课程是“C语言程序设计”课程的集中实践和技能训练课程，旨在引领学生巩固、拓展C语言的基本语法知识，加深对程序设计方法的理解。选择适当的开发工具和环境，借助规模较小的问题透彻理解和掌握C语言的基本语法现象，熟悉过程化、结构化程序设计技术；通过解决包含多语法现象的综合问题，实现对内存、外存的正确使用，理解调试工具与方法；通过查阅资料，针对具有应用背景的综合性项目，设计完整的解决方案并编写程序。从而储备完备的C语言语法和结构化、模块化程序设计方法的知识，完成对中小型问题解决方案的分析和设计，利用C语言程序得到正确的结果。

二、课程设计与其他课程或教学环节的联系

C语言是目前被广泛使用的一门高级程序设计语言，使用C语言不仅可以开发系统软件，也可以开发应用软件。C语言程序设计课程主要介绍了面向过程的程序设计的基本思想和方法，包括算法、程序的基本控制结构、数组、函数、指针、文件以及结构化程序设计的基本方法等。本课程是《C语言程序设计》课程的集中实践和技能训练课程，旨在引领学生巩固、拓展C语言的基本语法知识，加深对程序设计方法的理解。

三、课程设计教学目标

1．能正确选择并熟练运用一种工具和环境，编辑、调试和运行C语言程序。（支撑毕业要求指标点5.1）

2．能熟练使用较复杂的控制结构、数组、指针解决与数学计算、字符处理等应用相关的问题。（支撑毕业要求指标点3.1）

3．能查阅文献，综合运用数学、物理等方法，设计有实际背景和一定规模的应用问题的解决方案，并运用程序得到正确答案。（支撑毕业要求指标点7.2）

4.能够根据不同用户需求，从编程的视角对问题进行建模分析，找出求解问题IDE关键所在。（支撑毕业要求指标点2.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

（天）

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

单元1： 工具与语法训练

(1)工具与环境运用；

(2)基本语法知识训练。

1. 能选择适当工具，熟练运用工具和环境编制和运行C语言程序。

2. 能熟练编写程序解决简单数学、语法问题。

0.5

教师简要讲解，演示一种工具用法；学生查阅资料，独立操作和设计。

1，2

奋发图强，努力拼搏

2

单元2：调试与求解

(1)调试的基本技术；

(2)程序结构与组织，一般性数学问题程序设计。

1. 能运用调试工具调试程序；

2. 能熟练应用函数、模块和流程控制技术组织程序并解决有一定复杂性的数学问题。

0.5

教师演示部分调试技术用法，提示部分问题设计思路；学生独立设计和调试。

2，3

3

单元3：逻辑错误修正与字符串处理

(1)程序中逻辑错误的发现与修正；

(2)设计程序解决字符串处理相关问题

1. 能通过调试工具发现并修正逻辑错误；

2. 能熟练应用函数、指针设计程序并解决有一定复杂性的字符串处理问题。

0.5

教师进一步演示调试技术，学生通过观察内存理解指针操作，教师提示部分问题设计思路；学生独立设计和调试。

3

4

单元4：代码规范性及数组、指针、函数应用

(1) 代码规范性的一般要求

(2) 不同的排序方法，使用较复杂的控制结构、数组、指针等解决操作内存的问题

1. 能够说出代码规范性的一般要求，并在程序设计中尽量体现；

2. 能通过查阅资料，掌握不同排序思想，并设计程序实现；

3.能熟练应用函数、指针、数组及较复杂的控制结构设计程序并解决有一定复杂性的问题。

0.5

教师讲解代码规范性的一般要求，学生通过查阅资料，掌握不同排序方法，在独立完成设计的同时，注意代码规范性

3

科技报国、奋力拼搏

5

单元5：多维数组与递归

(1)以指针操作数组；

(2)基本矩阵运算

(3)递归函数设计；

1. 能灵活采用指针操作数组；

2. 能采用二维数组解决基本矩阵运算问题；

3. 能够使用递归方法设计函数。

1

教师讲解操作二维数组的一般规律，提示学生注意代码规范性，学生独立完成设计和调试，

3

6

单元8：应用程序设计实践

1. 能查阅文献，综合运用数学、物理等方法，设计有实际背景和一定规模的涉及图形或链表类复杂数据类型应用问题的解决方案，并运用程序得到正确结果；

2.能在设计中体现代码规范性的一般要求，并在程序设计中加以合理运用。

1

通过查阅资料，独立完成自选应用程序项目的设计任务。

3,4

7

单元9：报告撰写

1.能分析和评价所设计的解决方案及代码的质量；

2.初步撰写符合规范的实验报告。

1

教师讲解实验报告要求，学生独立撰写应用程序的实验报告。

3,4

勤学苦练，功不唐捐

课程思政元素案例解析：

1. 奋发图强，努力拼搏

通过描述中国IT行业的现状，软件系统中特别是操作系统和编程语言落后的现状，激发学生奋发图强、奋斗不息，奋勇拼搏，通过编程实践课提高自己的编程能力。

2.科技报国、奋力拼搏

通过描述中国IT行业的现状，软件系统中特别是操作系统和编程语言落后的现状，激发学生奋发图强、奋斗不息，奋勇拼搏，一定能够通过学习实现自己的价值。

3.勤学苦练，功不唐捐

一分耕耘一分收获，只要努力学习，就肯定能够提高自己。梅花香自苦寒来，激励学生在自己的专业学习中勤学苦练，成就一番事业。

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时表现

1.主要考核设计过程中态度是否端正，能否独立完成设计方案，按时出勤；

2.存在旷课、迟到早退、玩游戏等情况时，每次扣2分，6次以上总成绩以50分计。

1

20%

程序质量

1.主要考核程序设计的结构是否做到正确合理，逻辑是否清楚，程序是否符合语法规范；

2.从学生自选单元中随机抽取题目作为试题，学生实际编程，根据程序运行情况等评分。

2

30%

答辩成绩

1.主要考核能否正确描述设计原理及所解决问题，正确回答答辩问题；

2.根据对知识点的掌握情况、理解情况，以及表现出的编程水平等评分。

3,4

30%

报告成绩

1.主要考核报告撰写是否规范正确，内容是否齐全，书写工整；

2.学生撰写自选应用程序实验报告。依据实验报告的规范性，方案合理性、代码规范性、分析问题能力、解决问题复杂度等评分。

1, 2, 3,4

20%

六、教材、参考书目及其他资源

1．教材：

[1] C语言程序设计——面向工程应用实践（第2版）．牛连强，冯海文，侯春光．电子工业出版社，2017．

2．参考书目：

[1] C和指针. （美）里科著；徐波译. 人民邮电出版社, 2013.

[2] 明解C语言：入门篇（第3版）. （日）柴田望洋著；管杰，罗勇，杜晓静译. 人民邮电出版社, 2013.

3．工具与平台：

[1] C语言编译器（C语言编程软件）完全攻略. http://c.biancheng.net/compiler.

[2] 在C++环境中进行C图形程序设计的开发包. http://www.easyx.cn.

教学大纲修订小组成员：王士显、王宏宇

修订时间：2021 年 10 月

审核人：唐非


《机械制造工程训练B》课程大纲

课程编号：sx059

课程名称：机械制造工程训练B

英文名称：Mechanical Manufacture Engineering Training B

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：2周/2

开课学期：3

适用专业：工业智能专业

授课语言：中文

课程网站：超星泛雅平台

一、实习性质与任务

“机械制造工程训练”是机械类各专业类学生必修的实践性很强的技术基础课，是研究应用型人才培养的重要实践教学环节。教学内容主要包括材料成型技术及机械制造技术的基础理论及相关实训。涵盖多种传统及当代主流的现代工程实训内容。

课程任务是让学生在一个真实的制造环境中，了解制造过程，掌握基础理论，体验工程文化，锻炼实践能力、激发创新意识、培养创新能力，具备基本的大工程意识及工程素养。

二、实习与其他课程或教学环节的联系

本课程拓展学生的知识面，学习机械制造工程相关知识、技术基础、生产过程、锻炼实践能力，增强工程素养，建立现代大工程背景。

三、实习教学目标

1.系统掌握机械制造基本工艺知识，全面熟悉常用加工方法、设备工作原理、典型机构、安全操作技术，能够应用基础知识对工程问题进行专业表达；了解新工艺、新技术在机械制造中的应用。（支撑毕业要求指标点1.1）

2.掌握独立操作设备完成简单零件加工的实践能力。（支撑毕业要求指标点2.1）

3.运用所学知识技能独立或团队协作进行分析、解决工艺技术问题的能力；（支撑毕业要求指标点9.1）

4.基本具备设计及加工相关的创新意识及创新能力，初步建立质量、经济、安全、环境等工程意识。（支撑毕业要求指标点6.3）

5.通过典型案例使学生根植深厚的爱国情怀，继承并弘扬广大工程技人员自强自立的创新意识和勇攀高峰的时代精神，严谨的治学精神，实事求是的学习态度。（支撑毕业要求指标点8.1）

四、实习内容与基本要求

序号

教学内容

教学要求

学时

教学方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、理论基础

1. 通过机械制造基本工艺知识的学习，为后续实践操作奠定基础，全熟悉常用加工方法、设备工作原理、典型机构、安全操作技术；了解新工艺、新技术在机械制造中的应用；了解行业相关政策及发展。
2.主动利用网络等辅助手段获取知识的自主探究学习；熟练运用所学知识独立或团队协作进行分析、解决工艺技术问题；初步建立机械制造相关的质量、经济、安全、环境等工程意识。

3.激发学生继承并弘扬广大工程技人员勇攀高峰、开拓创新的时代精神。

8

理论讲解

1.3.4.5

工匠精神；

人文关怀；

爱国情怀；

自立自强；

2

二、车削加工实训
1.车刀的刃磨、安装及其影响实训
2.切削用量对质量影响实训
3.阶梯轴车削实训
4.螺纹阶梯轴车削实训

5.创新专门设计、创意零件车削实训

1.通过车刀的刃磨技术、安装技术、切削用量原则的学习，掌握车削加工的基本安全操作知识。
2.通过车外圆、车端面、车锥面、车螺纹面的基本操作训练，熟悉车削加工原理和工艺过程，具备独立操作设备完成简单零件加工的实践能力。
3.通过支架、壳体、成型面等实习件的车削加工训练，培养学生运用所学知识技能独立或团队协作进行分析、解决工艺技术问题的能力。

12

演示讲解

1.2.3.4

工匠精神；

3

三、钳工加工实训
1.划线工具及使用方法认知
2.划线实训
3.锯削实训
4.锉削实训
5.钻孔、扩孔、铰孔实训
6.攻纹、套螺纹实训
7.典型实训件钳工加工实训
8.创新小设计、创意零件钳工实训

9.机械小产品装配

1.通过划线、锯削、锉削、钻孔、攻螺纹的基本操作技能训练，熟悉钳工工艺过程及加工范围。

2.通过典型钳工样件的制作过程训练，掌握钳工加工的基本操作方法，具备基本工程实践能力。
3.通过较复杂创意件的设计、工艺制定和加工及装配训练，培养学生运用所学知识技能独立或团队协作进行分析、解决工艺技术问题的能力。

12

演示讲解

1.2.3.4

工匠精神；

4

四、铣削加工实训
1.水平面、垂直面、倾斜面铣削实训
2.T型槽、v型槽、燕尾槽、键槽铣削实训
3.创新创意小零件铣削加工实训

1.通过平面、斜面、垂直面和铣沟槽的铣削方法训练，熟悉铣削加工工艺，掌握立式铣床和卧式铣床的基本操作技能。
2.通过铣床常用附件平口钳、万能分度头的使用方法学习，了解铣床的结构、功能特点及加工范围。
3.通过创意实习件的设计和加工训练，培养学生运用所学知识技能独立或团队协作进行分析、解决工艺技术问题的能力。

4

演示讲解

1.2.3.4

工匠精神；

5

五、铸造实训
1.砂型铸造之整模造型
2.砂型铸造之分模造型

1.通过整模、分模造型的实训，熟悉造型方法流程，正确使用手工造型工具，锻炼实践能力。

8

演示讲解

1.2.3.4

工匠精神；

6

六、焊接实训
1.Q235板材手弧焊对接平焊练习
2.点焊机使用演示
3.创新训练

1.通过焊条电弧焊焊接电流的调整、引弧、运条及平焊操作，锻炼实践能力。
2.通过点焊的机的使用演示，深刻理解点方法的特点，掌握点焊机操作。
3.通过创新训练环节，锻炼学生们对焊接技术的应用能力，对各种设备的操作能力，焊接作品设计的创新意识及创新能力，强化美育、德育。

4

演示讲解

1.2.3.4

工匠精神；

7

七、热处理实训
1.45钢制小轴淬火操作
2.45钢制小轴正火操作
3.45钢制小轴高温回火操作
4.洛氏硬度计使用
5.布氏硬度计使用

1.通过45钢制小轴的淬火、正火和回火操作，使学生掌握实习件热处理（淬火、正火及回火）的工艺方法和操作，锻炼实践能力。
2.通过洛氏硬度计、布氏硬度计使用的学习，掌握常用钢铁材料的硬度测定方法及设备的使用，理解热处理工艺对性能的深度影响。

4

演示讲解

1.2.3.4

工匠精神；

8

八、机械认知1
1.机械原理认知
2.机械设计认知

1.通过平面连杆机构、空间连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构的学习，掌握典型机构机械原理相关知识，具备工程相关问题的专业表达能力。
2.通过螺纹、键、花键等连接件、齿轮、蜗杆等传动件、轴系的学习，掌握基本机械设计方法和原则，培养学生机械零件设计能力。

4

演示讲解

1.3.4

工匠精神；

9

九、机械认知2
1.加工中心认知
2.三坐标测量认知

1.通过加工中心的认知学习，了解加工中心分类、工艺范围及组成；熟悉加工中心工艺、技术在机械制造中的应用及发展现状。
2.通过三坐标测量基础知识的学习，了解现代三坐标测量的发展趋势；熟悉三坐标测量技术的基本构成、性能特点及应用范围；掌握利用三坐标测量机进行测量的过程和步骤。

4

讲解

1.3.4

工匠精神；

10

十、3D打印实训
1.3D打印技术认知
2.SolidWorks软件讲解
3.指导学生独立建立三维模型
4.“UP！”软件的介绍、举例讲解操作过程
5.学生分组完成全部打印任务
6.去除支撑结构
7.课程总结（互问互答）

1.通过3D打印技术基础知识的学习，了解3D打印技术的应用及发展趋势；掌握3D打印技术的基本原理和工艺流程。
2.通过3D打印操作训练及三维建模软件的使用，掌握3D打印机的使用方法。

3.通过创意零件分组设计、完善图纸并完成零件3D打印及装配，培养学生运用所学知识技能，独立或团队协作进行分析、解决工艺技术问题的能力。

4

演示讲解

1.2.3.4

工匠精神；

11

十一、数控车削实训
1.数控车床的组成结构介绍
2.数控车床基础操作讲解
3.数控程序代码讲解
4.简单零件的数控加工操作
5.象棋棋子车削实训

1.通过数控车削基础知识的学习，了解数控技术发展现状和新动态、新方向，使学生能正确认识工程对于客观世界和社会的影响。

2.通过数控车床操作训练，了解数控车床的分类、结构和加工范围。

3.通过典型零件数控车削训练，具备独立完成简单零件的数控车削加工的能力，培养学生的工程意识。

8

演示讲解

1.2.3.4

工匠精神；

12

十二、加工中心实训
1.加工中心设备与加工工艺认知
2.加工中心基本操作训练
3.典型零件的程序编写及模拟
4.典型零件加工

1.通过加工中心基本操作学习，了解加工中心结构组成和加工特点。

2.通过典型零件的加工工艺学习，熟悉加工中心加工的全过程，具有较强的动手能力和综合工程素质。

4

演示讲解

1.2.3.4

工匠精神；

13

十三、数控电火花线切割实训
1.数控电火花线切割设备与加工工艺认知
2.线切割基本操作训练
3.数控电火花线切割自动编程训练

1.通过理论学习，熟悉数控电火花线切割设备组成结构，了解的电火花加工技术的发展现状。

2.通过电火花线切割加工训练，掌握线切割加工工艺，掌握AUTOCAD基本命令使用方法。

4

演示讲解

1.2.3.4

工匠精神；

合计

80

课程思政元素案例解析：

1.工匠精神

通过各类岗位上优秀工作者的事迹引导学生重视实践，培养敬业精神及精益求精的工匠精神。

2.人文关怀

通过气体处理、3D打印设备研发、冶金新技术等案例，培养工程人文意识及环境保护观念。

3.爱国情怀

通过我国制造业的发展过程中典型案例的讲解，激发学生的专业热情，厚植爱国情怀。

4.自立自强

结合卡脖子问题，以我国典型数控机床研发为例，向学生传达自主创新、自立自强的科研精神及科研工作者的爱国情怀。

五、实习地点

工程实训中心

六、实习方式

校内集中实习

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

实训表现

1.检查学生实训操作规范程度、加工零件的质量、创新精神、创新能力、团队合作精神、工程职业道德、工程意识、学生的学习态度、安全意识、出勤情况等；

2.教学进程记录、点名等；

3.根据学生课堂表现评分。

1.2.3.4

60%

实训考核

1.实训操作规范程度、加工零件的质量；

2.现场考核；

3.根据学生考场表现评分。

2

10%

理论考核

1.主要锻炼学生自主学习能力，发现、分析和解决问题的能力；

2.线上自学、讨论、测试、报告；

3.线上自学进度、讨论积极性与问题质量、测试分数、报告完成情况。

1.3.4.5

30%

八、指导书、参考书目及其他资源

1．教材：

[1] 《工程实训教程》(第一版).孙凤主编.机械工业出版社,2018.

2．参考书目：

[1] 《金属工艺学实习教材》（第四版）.张学政,李家枢主编.高等教育出版社.2010.

教学大纲修订小组成员：田畅、刘云秋、金俊杰、王宁

修订时间：2021年10月

审核人：臧传治


《电工工艺实习》教学大纲

课程编号：sx054

课程名称：电工工艺实习

英文名称：Electrical Technology Practice

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：1周/1

开课学期：4

适用专业：工业智能

授课语言： 中文

一、实习性质与任务

电工工艺实习是现阶段理工类大学重要的实践教学环节之一。实训目标是培养学生理论与实践相结合的能力，提升学生动手能力，培养学生的综合素质。

实训任务：每两人为一组，组装一台低压电气控制柜和一套日光灯系统。

二、实习与其他课程或教学环节的联系

电工工艺（机床电器）及日光灯实训部分主要讲授日光灯原理、简单的机床电气原理，典型常用低压电气元件的识别、检测与组装工艺、整机调试，专用电子仪器的正确使用与维护，学生要学会看懂机床电气原理图及学会电气元件的检测与组装。本课程是在学习《电工原理》课程的基础上开设的。

三、实习教学目标

1．学习低压电气元器件的识别、检测与组装工艺、整机调试、专用电子仪器的正确使用与维护方法，掌握相应的操作技能；（支撑毕业要求指标点5.2）

2．培养学生看懂机床电气原理图、熟悉元器件的类别与功能、能够独立完成调试等实践能力；（支撑毕业要求指标点4.2）

3. 结合行业发展现状和行业先进事迹，加强学生思想政治教育，培养学生正确劳动观念及严谨工作作风；（支撑毕业要求指标点8.2）

4. 结合行业发展现状，使学生了解电气产品设计制造过程中相关的经济、环境、安全制约因素和相应的法律法规；（支撑毕业要求指标点7.2）

5．结合行业事例，使学生了解电气产品设计的前沿发展动态。（支撑毕业要求指标点12.1）

四、实习内容与基本要求

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应课程教学目标

思政元素

融入点

1

安全教育及日光灯原理

1.了解安全用电常识

2.掌握日光灯原理和元器件作用

2

讲授(2学时)

1、2

增强社会责任感

2

1.日光灯安装调试

2.日光灯拆线、整理

1.检测学生对日光灯安装的掌握情况

2.提高学生的动手能力。

4

讲授(1学时)

实践（3学时）

1、 2

增强信心自主发展

3

1.元器件工作原理及单元电路工作原理

2.机床电路工作原理及接线方法

3.变频器工作原理及安装调试

1.理解和掌握机床电气原理

2.读懂电气原理图，掌握变频器的使用方法。

4

讲授（3学时）

实践(1学时)

1、2

攻坚克难勇于创新

4

1.讲述工具的正确使用方法及元件识别

2.讲述主线路接线方法及注意事项

3.讲述电源线及零线接线方法和注意事项

4.讲述控制线路接线方法及注意事项

5.讲述调试方法和容易发生的故障现象及排除方法

6.讲述变频器接线和调试方法

7.讲述拆线方法

1.掌握常用工具的使用方法

2.继电器元器件的识别，变频器的使用方法，主线路、控制线路的接线方法和工艺要求及注意事项。

3.学会看原理图查找故障，并独立解决问题。

4

讲授(4学时)

1、2、3、4

5

1.主线路接线及查线

2.控制线路接线及查线

3.变频器线路接线及查线

4.调试及故障排除

5.拆线

1.通电检测，考察接线的正确与否。

2.了解电工工艺要求的重要性。

12

实践(12学时)

1、2、3、

6

集中答疑与组件拆卸

回答学生的提问，扩展知识面。

2

讲授(2学时)

5

7

验收

1. 检查学生使用工具、器件是否齐全。

2. 使学生懂得保管好工具器件的重要性。

4

实践(4学时)

1、2、3

8

绘制CAD原理图、接线图

熟练掌握CAD制图软件

8

实践(8学时)

2

合计

1周（40学时）

课程思政元素案例解析：

1.增强社会责任感

结合 08年南方大停电，培养学生用发展的眼光解决工程问题，及作为电力工程师必备的社会责任感和诚信意识。

2.增强信心、自主发展

分析我国电力行业产品，80%以上的继电保护产品来自于国产，从而建立一种对自身文化的信任感，培养自主创新的强烈信念。

3.攻坚克难、勇于创新

讲述中国工程院院士、沈阳工业大学唐任远教授创造我国第一台稀土钴永磁高速发电机的事迹，激发学生勇于创新、攻坚克难，为工业发展做贡献。

五、实习地点

   工程实训中心(电工电子实训场地)

六、实习方式

1.校内实习

2.集中实习

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

实习表现

1.随机检查学生实习精神状态、动手能力、劳动纪律等情况；

2.教学进程记录、随机点名；

3.根据学生实习表现评分。

2,3

30%

实习验收

1.检查每组学生电控柜安装效果及接线工艺；通电检测每组控制柜的功能实现情况；

2.教学进程如实记录；

3.根据学生实际表现评分。

2,3,4,5

50%

实习报告

1.主要考核学生在实习过程中对知识点的总结及归纳能力，客观反映实习成效；

2.学生自行打印、填写实习报告；

3.根据实习报告评分标准评分。

1,3,4,5

20%

八、指导书、参考书目及其他资源

1．教材：

[1] 电工工艺实习指导书（2021）.李天宇等.2021.

2．参考书目：

[1] 电工基础.王迎尉.机械工业出版社，2009

[2] 电工技能与工艺项目教程. 殷佳琳.电子工业出版社,2011

[3] 电工电子技术项目教程.何军.电子工业出版社，2010

[4] 通用变频器及其应用.满永奎.机械工业出版社,2020

教学大纲修订小组成员：李天宇、苗宇、刘强、吕晓倩、刁树杰、李志宏、杨帆

修订时间：2021年7月

审核人：臧传治


《电子工艺实习》课程教学大纲

课程编号：sx055

课程名称：电子工艺实习

英文名称：Electronic Process Practice

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：1周/1

开课学期：4

适用专业：工业智能专业

授课语言： 中文

一、实习性质与任务

电子工艺实习是现阶段理工类大学重要的实践教学环节之一，学生通过掌握各类电子电路理论（数字万用表、遥控汽车、收音机、倒车雷达、信号发生器、六位数字时钟、8路抢答器、电子门铃）并进行电子工艺实践，为学生步入社会、走上工作岗位奠定扎实基础。本课程在教学内容上有基本知识、基本理论、基本操作的讲解和基本技能的训练，使学生对各类电路的电子工艺有一定了解，并具有相应检查、排除故障的能力。

实习任务：学生至少独立组装、焊接、调试一套性能良好的电子套件。

二、实习与其他课程或教学环节的联系

实习前学生应学习过模拟电路、数字电路课程，掌握二极管、三极管的基本原理；懂得一些基本的电路知识。此外，对于Altium Designer制图软件，也应有一定的学习和掌握。为后继相关课程的学习奠定理论基础。

三、实习教学目标

1．介绍电子产品设计的前沿发展动态，充分发掘电子工艺实习课中蕴含的思想政治教育资源，从修身立德教育、爱国情怀教育、职业素养教育等多方面培养学生。（支撑毕业要求指标点3.2）

2．学习电路基本原理、典型电子元器件的识别与检测、组装工艺、调试基本维修技术、专用电子仪器的使用方法，掌握实际操作技能； （支撑毕业要求指标点2.2）

3．培养学生电子元器件的识别与检测、组装工艺、整机调试等实践能力；（支撑毕业要求指标点4.2）

4. 培养学生正确劳动观念、追求创新的态度以及理论联系实际的科学作风； （支撑毕业要求指标点8.1）

5. 使学生了解电子产品设计制造过程中相关的经济、环境、安全制约因素和相应的法律法规；（支撑毕业要求指标点6.3）

四、实习内容与基本要求

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应课程教学目标

思政元素

融入点

1

安全教育

认识焊接工具及使用方法

1.掌握安全用电常识，牢记“安全第一”

2.掌握焊接工具的使用方法

2

讲授(2学时)

1、2

奋发图强奋斗不息

2

插针式电子器件的焊接练习

1.讲述插针式焊接方法及注意事项

2.焊接练习

4

讲授（1学时）

实践（3学时）

2、3

自主创新

3

贴片式电子器件的焊接练习

1.讲述贴片式焊接方法及注意事项

2.焊接练习

4

讲授（1学时）

实践（3学时）

2、3

工匠精神

4

电子器件拆焊

1.讲述拆除器件的方法及注意事项

2.拆焊练习

4

讲授（1学时）

实践（3学时）

2、3

5

元器件测试的理论讲解

1.了解各元器件的特点

2.掌握各元器件的识别与测试方法

4

讲授（4学时）

3、4、5

6

元器件的识别与检测

1.认识各元器件并了解其特性

2.掌握各元器件的检测方法

3.学会判断元器件的优良

8

实践（8学时）

3、4、5

7

电子套件成品焊接

1.准确完成每个元器件的焊接

2.完成电子套件成品

3.实现电子套件功能

8

实践（8学时）

1、2、5

8

电子套件的调试

调试、排除故障

2

实践（2学时）

3、4、5

9

验收成品

验收工具

2

实践（2学时）

4、5

10

上机

Altium Designer绘图

2

实践（2学时）

1、2、4

合计

1周（40学时）

课程思政元素案例解析：

1.奋发图强、奋斗不息

通过描述中国两弹一星、5G、高铁等核心技术由西方卡脖子到实现自主创新的发展进程，激发学生奋发图强、奋斗不息，为国家的梦想而战。

2.自主创新

通过中美贸易战背景到大力发展自主创新的芯片工艺，使学生了解科技兴则民族兴，科技强则国家强，激发学生的爱国主义情感。

3.工匠精神

了解嫦娥五号从立项论证，到五星红旗独立在月球展开，分析成功的原因，科技强国离不开众多科研团队的通力合作和艰辛付出。

五、实习地点

工程实训中心(电工电子实训场地)

六、实习方式

1.校内实习；

2.集中实习。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

焊接练习

1.焊点练习、元器件识别与检测；

2.焊点数量、焊点质量和元件测量数据等；

3.根据操作评分标准。

1、2

20%

万用表焊接实习

1.万用表焊接与调试

2.焊点质量、元件安装工艺和测量功能种类等

3.根据操作评分标准。

3、4、5

60%

实习报告

1.电路原理图工作原理、元器件检测数据、故障分析过程、实习收获建议。

2.实习报告内容

3.根据报告评分标准。

3、4、5

20%

八、指导书、参考书目及其他资源

1．指导书：

[1] 电子工艺实习指导书-数字万用表.李天宇等.2021.

2．参考书目：

[1]硬件电路设计与电子工艺基础. 电子工业出版社.  2019.

[2]电子工艺与品质管理 .机械工业出版 .2017.

[3]现代PCB设计及雕刻工艺实训教程 .人民邮电出版社. 2015.

教学大纲修订小组成员：李天宇、苗宇、刘强、吕晓倩、刁树杰、李志宏、杨帆

修订时间：2021年7月

审核人：臧传治


《Python语言课程设计》课程设计教学大纲

课程编号：sk561

课程名称：Python语言课程设计

英文名称：Python Programming Language Design

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：2周/2学分

开课学期：4

适用专业：信息与计算科学、智能科学与技术、工业智能

授课语言：中文

一、课程设计性质与任务

本课程是“Python程序设计”课程的集中实践和技能训练课程，旨在引领学生巩固、加强Python语言的基本语法知识，加深对程序设计方法的理解。引导学生选择合适的IDLE开发平台，熟悉平台安装、环境配置，掌握输入、处理、输出（IPO）的编程要领，能够针对具体问题设计出面向计算的解决方案，并能够将解决方案转换成基于Python语言的程序代码。面向复杂问题，能够贯彻模块化程序设计理念，化整为零，各个击破。从而储备完备的Python语言语法和结构化模块化程序设计方法的知识，完成对中小型问题解决方案的分析和设计，利用Python语言程序得到正确的结果。

二、课程设计与其他课程或教学环节的联系

本课程的先修课程有“Python程序设计”、“计算基础”与“数据结构与算法”，“Python程序设计”为本课程奠定了语法基础，“计算基础”为本课程中的基本数据类型的表达范围、访问、存储等提供基础知识，“数据结构与算法”为理解本课程多种数据类型特点提供基础知识。本课程的后继课程为数据分析方向及人工智能方向相关课程，如“大数据分析算法及应用”、“神经网络与深度学习”、“图像处理与机器视觉”等，本课程为这些后继课程提供了基本的计算平台，是这些后继课程在算法实现方面采用最多的计算机语言。

三、课程设计教学目标

1.能够安装并配置多种Python开发环境，能够编写多种输入、输出控制程序，能够通过程序调试现场解决编程中出现的问题，建立基于Python的最基本的程序开发能力。（支持毕业能力要求5.1）

2.能够熟练应用选择结构和循环结构实现程序流程的控制，解决简单的问题，从而增强控制开发能力。（支持毕业能力要求5.1）

3.能通过数学、物理等知识的综合运用和对工程问题的分析，运用结构化程序设计基本理论和基本方法，获得工程问题的解决方案，具有较强的运用工程知识分析和解决复杂问题的能力。（支持毕业能力要求3.1）

4.能够针对具体问题设计程序，通过选择并运用一种开发工具和环境，编辑、调试和运行Python语言程序获得正确结果，并深刻理解程序设计技术在解决复杂工程问题中的作用，初步撰写符合规范的实验报告。（支持毕业能力要求5.2）。

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、IDLE安装与配置

1.Python IDLE 安装；

2.编程环境配置；

3.IDLE功能实践。

1.能安装Python开发软件；

2.利用开发软件编写简单程序。

3.能调试程序。

1

讲授

上机

1

2

二、序列结构训练

1.序列分类；

2.不同序列操作方法。

1.掌握不同序列适应场景；

2.能熟练应用列表、字典、元组等类型编写程序解决简单问题。

1

讲授

上机

2

不积跬步无以至千里

3

三、程序控制训练

1.逻辑运算；

2.循环与选择结构。

1.实现多路逻辑控制；

2.掌握条件循环和无条件循环；

3.熟练应用控制结构解决实际问题。

1

讲授

上机

2

4

四、函数训练

1.参数传递；

2.模块化设计方法。

1.建立良好的模块化程序设计概念；

2.熟练进行结构化程序设计；

3.能熟练应用函数解决问题。

1

讲授

上机

3

5

五、字符串及文件夹训练

1.数值计算类应用；

2.信息处理类应用。

1.能熟练对字符串进行操作并用于解决有一定复杂性的问题；

2.能熟练利用文件进行文本文件的访问与从存储。

1

讲授

上机

2

6

六、应用程序设计训练

1.字符串操作；

2.文件操作。

1.能应用数学知识去解决相关计算问题；

2.能应用序列作为信息存储结构，解决实用背景下的信息处理问题。

3

讲授

上机

3

细节决定成败

7

七、程序设计方法训练

1.顺序设计；

2.自顶向下设计；

3.自下向上设计；

1.掌握不同设计方法特点；

2.面向不同应用能选择合适的设计方法。

1

讲授

上机

4

8

八、报告撰写及成果演示

1.能分析和评价所设计的解决方案及代码的质量；

2.初步撰写符合规范的实验报告；

3.能对问题解决过程进行描述。

1

讲授

上机

演示

4

团结就是力量

课程思政元素案例解析：

1.不积跬步无以至千里

通过学习不同数据类型，让学生意识到数据类型是计算机程序的基石，需要从基本数据类型到复杂数据类型逐步积累；放大来看，我们打好专业基础，为将来的祖国科技发展最好充分准备。

2.细节决定成败

字符串看似简单，实则复杂，一切皆可以用字符串来描述，学好字符串操作需要细心，同样的我国工业发展离不开一线员工在细节上的打磨。

3.团结就是力量

通过报告撰写及成果演示，让学生意识到团队的重要性，各司其职、团结一致方能解决复杂问题，团结也是我们国家屹立世界之林的民族精神！

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时表现

1.（内容）主要考核设计过程中态度是否端正，能否独立完成设计方案，按时出勤；

2.（方式）课堂表现、签到、阶段性汇报

3.（依据）任务时序进度

1

10%

程序质量

1.（内容）主要考核结构设计是否做到正确合理，表达清楚，线条清晰，内容齐全；

2.（方式）程序源码及其演示运行

3.（依据）过程及结果评价

2

40%

答辩成绩

1.（内容）主要考核能否正确描述设计原理及所解决问题，正确回答答辩问题；

2.（方式）PPT答辩项目完成情况

3.（依据）项目目标达成度

3

30%

报告成绩

1.（内容）主要考核报告撰写是否规范正确，内容是否齐全，书写工整；

2.（方式）项目报告

3.（依据）项目任务分工及目标达成度

4

20%

六、教材、参考书目及其他资源

1.教材：

[1] Python程序设计基础（第2版）. 董付国编著. 清华大学出版社, 2018.

2.参考书目：

[1] Python语言程序设计基础. 嵩天，礼欣，黄天宇. 高等教育出版社，2017.

[2] 零基础学Python. 明日科技. 吉林大学出版社，2018.

[3] Python程序设计（第3版）. 约翰.策勒. 人民邮件出版社，2018.

[4] Python编程从入门到精通（第2版）. 埃里克.马瑟斯，2020.

3.其他参考资料：

[1] https://www.py.cn/.

[2] https://www.python.org/

[3] https://www.anaconda.com/download

[4] https://www.jetbrains.com/

教学大纲修订小组成员：臧传治、王士显、许茗

修订时间：2021年8月

审核人：唐非、孙平


《单片机课程设计》教学大纲

课程编号：sk078

课程名称：单片机课程设计

英文名称：Curriculum Designs for Microcontroller

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：2周/2

开课学期：5

适用专业：智能科学与技术、工业智能

授课语言：中文

一、课程设计性质与任务

课程设计是培养学生综合运用所学数字电子线路、模模拟电子线路、传感器原理和接口电路等知识解决专业工程问题的能力，提高软件编程、仿真调试等的单片机应用开发能力，培养学生团队合作精神和独立工作能力的重要环节。

二、课程设计与其他课程或教学环节的联系

课程设计安排在单片机原理及应用课程之后，之前应该完成微机原理及应用，数字电子线路，模拟电子线路，电子线路CAD，科学文献检索和C 语言等课程的教学。

三、课程设计教学目标

1.根据题目要求，检索相关文献并借鉴网络资源，对题目涉及的现有技术和背景现状进行综述。（支撑毕业要求指标点2.2）

2.运用《单片机原理及应用》、《数字电子线路》、《模拟电子线路》、电子线路CAD》等课程学习到的知识，分析“单片机简单系统板”硬件原理，依据设计题目要求，综合应用已学过的专业知识，提出设计方案和设计指标。（支撑毕业要求指标点3.1）

3. 根据给出的设计方案和设计指标，给出设计框图，应用KEILL C51、ISP 技术进行软件设计、调试和测试工作。（支撑毕业要求指标点4.2）

4. 以“单片机简单系统板”硬件划分小组，结合系统硬件和题目内容，合理分配任务并协同配合，按时完成设计任务，并对设计过程进行总结。（支撑毕业要求指标点9.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

依照硬件电路和任务书，检索文献资料

运用网络获取题目相关信息

4

自学

辅导

1

创新精神、探索精神

2

理解题目内容，提出设计方案

讲解相关案例

6

辅导

讨论

1、2

空谈误国

实干兴邦

3

给出设计框图并分解设计任务，进行团队分工

以相同硬件划分小组，合理分工

6

辅导

讨论

3、4

责任意识、使命担当

4

运用基本知识，对电路硬件原理分析

分析对应的硬件原理

8

自学

辅导

2、3

5

软件设计

设计软件流程，编写分析程序

12

自学

辅导

3

6

开发环境学习

掌握软件开发环境

12

自学

辅导

3

7

软件调试

掌握软件开发调试方法

12

自学

讨论

3

8

拟定测试方法

了解行业规则，理解测量的概念

8

自学

讨论

1、3

工程伦理、工匠精神

9

撰写设计报告

条理清楚，图表撰写规范

6

自学

辅导

2、4

10

答辩

总结综述设计调试内容

6

自学

讨论

4

课程思政元素案例解析：

1.创新精神、探索精神

通过描述神舟号系列飞船顺利升空、嫦娥系列探月计划的顺利实施等航空天航空探索任务，在核心技术由西方卡脖子的情况下，实现自主创新合理利用单片机作为控制器进行工程实践，激发学生的探索精神和创新精神。

2.责任意识、使命担当

通过对典型项目案例的介绍与分析，引导同学认识到工程实践中团队分工合作的重要性，让同学意识到只有团队中每一个成员充分发挥其能性，完成其相应的责任，团队才能够顺利完成工程实践任务。由此，引申到整个社会，只有每个成员都正确充分意识到自己的责任，担负起自己的社会使命，才能加速实现中华民族的伟大复兴。

3.工程伦理、工匠精神

通过对题目涉及的行业规则的检索和理解，引导同学去思考行业规范设置的背景和目的，了解工匠精神在工程实践中的作用，通过案例展示不遵守行业规范、不遵从工程伦理印发的恶果，引导同学思考在IT技术工程领域如何体现工匠精神。

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

文献综述

1.考核内容：对相关文献及资料的掌握情况；

2.考核方式：设计报告及答辩；

3.评分标准：
（9-10分）阅读资料广泛，能够将所检索的资料进行整理和文献综述，对问题的分析全面准确；

（7-8 分）阅读了一定量的相关资料，能够对资料

进行整理并进行简单的文献综述，能够较好的对问题

进行分析；

（4-6）阅读了一定量的相关资料，但资料整理和文献综述能力不足，对问题有一定的分析。

（0-3 分）文献资料阅读量小，不能进行资料整理和文献综述，问题分析存在偏差。

1

10%

方案设计

1.考核内容：实现方案能否满足题目要求；

2.考核方式：报告综述部分及答辩；

3.评分标准：

（18-20 分）对硬件系统理分析准确，题目理解正确，综合应用了所学知识，设计方案正确；

（14-17分）对硬件原理分析基本准确，题目理解基

本正确，应用了所学知识，设计方案基本正确；

（10-13分）可以对硬件原理进行简单分析，可以应用了所学知识，设计方案有待完善；

（0-9分）对部分硬件原理进行分析，不能应用了所学知识，设计方案有多处错误。

1、2

20%

完成度

1.考核内容：拟定的设计方案的完成情况；

2.考核方式：答辩过程中的实物检查；

3.评分标准：

（18-20分）完整实现题目要求功能，人机交互界面友好，运行结果正确；

（14-17分）基本上实现题目要求功能，人机交互界面较好，运行结果正确；

（10-13分）实现题目要求部分功能，人机交互界面可以使用，运行结果基本正确；

（0-9分）不能实现题目要求大部分功能，人机交互界面不可用，运行结果不正确。

3

20%

团队合作

1.考核内容：设计过程中彼此分工协作的情况；

2.考核方式：答辩过程中自述及报告中的总结；

3.评分标准：

（18-20分）团队分工合理，个人能在团队中发挥积极作用，很好地完成团队分配任务。

（14-17分）团队分工基本合理，个人可以能在团队中发挥作用，可以完成团队分配任务。

（10-13分）有团队分工，个人基本上可以完成团队分配任务。

（0-9分）团队分工不合理，个人没有完成团队分配任务。

4

20%

答辩情况

1.考核内容：用专业知识、参考文献、行业规范对设计内容进行分析和阐述；

2.考核方式：答辩；

3.评分标准：

（18-20分）答辩中能够流利清晰地报告主要内容，针对老师提出的问题，能够全面正确地的回答；

（14-17分）答辩中能够清晰地报告主要内容，针对老师提出的问题，基本能够回答；

（10-13分）答辩中陈述了报告主要内容，针对老师提出的问题，能够回答一部分；

（0-9分）答辩中陈述不清，针对老师提出的问题，回答模糊，不准确。

1、2、3、4

20%

报告规范

1.考核内容：设计报告撰写的规范程度；

2.考核方式：课程设计报告；

3.评分标准：

（9-10分）条理清楚，概念清晰，图表撰写规范，有）较强的文字表达能力。

（7-8分条理性好，层次清晰，图表撰写规范，有一定的文字表达能力；

（5-6分）论文结构尚可，图表比较规范，文字表达能力一般；

（0-4分）结构混乱，概念不清晰，报告撰写较差。

4

10%

六、教材、参考书目及其他资源

1．教材：

[1] 单片微型计算机原理及接口技术（第四版）.李群芳.电子工业出版社，2010.

2．参考书目：

[1] MCS-51 系列单片机应用系统设计.何立民. 北京航空航天大学出版社，1993.

教学大纲修订小组成员：王会民、朱建光、孙显龙

修订时间： 2021年8月

审核人：臧传治


《生产实习》课程设计教学大纲

课程编号：sx028

课程名称：生产实习

英文名称：Production Practice

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：1周/1

开课学期：6

适用专业：智能科学与技术、工业智能

授课语言：中文

一、实习性质与任务

本课程为智能科学与技术、工业智能专业实践教学，目的是使学生在学习了相关理论课程后能理论联系实际，从生产、研发和工程技术的实践中换得实际知识。

二、实习与其他课程或教学环节的联系

先修课程包括本专业的学科平台课和专业课，如：运筹学、神经网络与深度学习、机器学习、模糊技术、智能优化方法、数据挖掘、模式识别、图像处理等。通过生产实习，为后续智能信息系统、智能机器人、分布式感知系统、智能传感技术、多源数据融合等专业课程学习打下基础。

三、实习教学目标

1．使学生在生产实习过程中能更好的了解和掌握基本生产知识，印证、巩固和丰富已学过的专业知识，通过生产实习进一步培养学生理论联系实际，在生产实际中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力和方法；（支撑毕业要求指标点1.3）

2．使学生能够在实习过程中理解并遵守智能系统工程职业道德和规范，履行责任；（支撑毕业要求指标点8.1）

3．使学生接触社会、了解社会，了解在新形势下对工程技术人员及企业管理人员的要求。培养遵守纪律、忠于职守、热爱集体和严谨求实的思想作风，提高学生艰苦创业、顽强奋斗精神和时代责任感；（支撑毕业要求指标点6.3）

4．通过生产实习学习与人交流和沟通，善于思考问题，能准确表达自己的思想和愿望。了解智能科学与技术应用与生产的规模、现状；（支撑毕业要求指标点9.2）

5．通过生产实习，理解并掌握智能系统及智能工程管理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。（支撑毕业要求指标点11.2）

四、实习内容与基本要求

1．实习内容

1）专题讲座：单位有关人员做与智能科学与技术相关的专题讲座；

2）现场参观和实习，主要是熟悉实习企业的相关产品的生产过程。

2．实习基本要求

1）在实习前要做好充分的思想准备，明确实习目的和重要意义，端正态度，以饱满的热情投入实习；

2）耐心地听取教师和指导人员的讲解、介绍和指导，仔细观察，虚心学习、请教，全面了解、学习相关知识；

3）认真、用心思考，训练、提高自己资料收集能力、调查研究能力、理论联系实际能力，以及观察、分析和解决实际问题能力；

4）充分了解生产现场的实际情况，深入了解和熟悉产品生产工艺流程，收集产品生产工艺技术要求、生产操作规程、设备参数以及其他相关规章制度；

5）在实习单位相关人员指导下进行实际操作，学习产品生产技术和操作方法；

6）自觉遵守国家法律法规，严格遵守学校实习纪律和实习单位的各项规章制度，特别要遵守保密制度和安全操作规程；接受指导教师、实习单位相关指导和管理人员的指导和安排；

7）严格遵守相关安全规章制度，注意人身、设备的安全，防止发生任何安全事故。发现问题应及时向有关人员汇报，不得擅自处理；

8）展现良好的精神、道德风貌，尊重实习单位的管理人员、技术人员和工人师傅，维护社会公德，维护学校的声誉；

9）实习期间，学生如有严重违纪行为，或由于自身原因造成重大事故，取消其实习资格；

10）在实习结束后撰写实习报告，总结实习收获与心得体会；实习报告为每人一份，独立完成。实习报告的内容主要包括实习内容概述和实习体会。

实习内容概述：实习内容及过程，针对某些问题的分析与思考，不足与努力方向；

实习体会：总结实习收获与心得体会。

课程思政元素案例解析：

1. 奋发图强、奋斗不息

通过实习企业技术人员描述企业核心技术由西方卡脖子到实现自主创新的发展进程，激发学生奋发图强、奋斗不息，为国家的梦想而战。

2. 科技强国

通过结合时事热点，与学生畅叙社会、生活中的科技力量，迅速调动起学生的学习热情和专业责任感。

3. 终身学习

在企业核心技术由西方卡脖子到实现自主创新的发展进程中引申“终身学习”概念，鼓励学生立足专业，勇攀高峰，为国家和民族作出应有的贡献。

五、实习地点

沈阳美行科技有限公司、沈阳华盾大数据研究院等与智能科学与技术专业相关企业

六、实习方式

1.校外实习：实习以参观教学为主。在教学中，采取老师边讲授、边指导，学生边听、边记的方式，使学生能快速掌握实习企业的生产过程。讲解过程中，采用现场讲解和多媒体辅助教学。

2.集中实习：实习以班级为单位前往实习企业集中实习。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

实习表现

1.（内容）随机检查学生实习精神状态、实习表现等情况；

2.（方式）教学进程记录、随机点名等；

3.（依据）根据学生实习表现评分。

1

20%

实习作业

1.（内容）实习企业布置的实习作业；

2.（方式）学生分组完成；

3.（依据）根据学生实习作业完成情况评分。

1

20%

实习报告

1.（内容）主要考核学生在实习过程中对知识点的总结及归纳能力，客观反映实习成效；

2.（方式）学生完成生产实习报告手册；

3.（依据）根据学生实习报告手册完成情况评分。

2、3、4

40%

综合评定

1.（内容）主要考核发现、分析和解决问题的能力，以及语言及文字表达能力；

2.（方式）学生参加实习答辩；

3.（依据）根据学生答辩情况评分。

5

20%

八、指导书、参考书目及其他资源

1．指导书：

[1] 智能科学与技术专业本科生实习手册．智能科学与技术专业教研室主编．校内教材，2021．

2．参考书目：

[1] 神经网络与深度学习．邱锡鹏．机械工业出版社，2020．

[2] 神经网络．史忠植．高等教育出版社，2009．

[3] 人工智能及其应用（第5版）．蔡自兴．清华大学出版社，2016．

[4] 机器学习．周志华．清华大学出版社，2016．

[5] 数据挖掘与预测分析（第2版）．Daniel T.Larose，Chantal D.Larose著，王念滨，宋敏，裴大茗译．清华大学出版社，2017．

[6] 机器人学基础（第二版）．蔡自兴．机械工业出版社，2017．

3. 其他参考资料：

实习企业内部学习资料。

教学大纲修订小组成员：王艳红、张俊、田中大、谭园园

修订时间：2021年 08月

审核人：孙平


《嵌入式系统工程实践》课程设计教学大纲

课程编号：sx110

课程名称：嵌入式系统工程实践

英文名称：Engineering Design of Embedded System

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：2周/2

开课学期：6  

适用专业：智能科学与技术，工业智能

授课语言：中文

一、课程设计性质与任务

嵌入式系统工程实践是配合嵌入式系统及应用理论课程而设立的设计与实践课程。其教学目的和任务是：使学生在学习专业技术基础和主要专业课程的基础上，学习和掌握嵌入式系统软件与硬件技术的基本知识和方法，培养学生综合运用所学的专业基础理论、基本技能和专业知识分析问题和解决工程设计问题的能力，培养学生调查研究，查阅技术文献、资料、手册，进行程序设计、电路图绘制及编写技术文件的基本能力。同时，工程实践以实际应用工程项目为背景，让学生了解项目研制的整个过程，运用所学的知识解决实际问题，通过分工协作，增强学生的团队精神。

二、课程设计与其他课程或教学环节的联系

本工程实践课程的先修课程为模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计、单片机原理及应用、嵌入式系统及应用等专业基础课程。通过模拟电子技术与数字电子技术可理解A/D、D/A、I/O、放大电路等基本的电路基础知识，通过C语言程序设计掌握C语言的编程技巧与简单算法的实现，通过单片机原理及应用等课程熟悉外围接口电路、存储设备、显示器件等组成原理以及驱动编程，通过嵌入式系统及应用了解嵌入式系统的基本原理、多任务系统的调度与管理、嵌入式系统的中断以及进程间通信、同步、互斥等关键技术。

本工程实践课程的后续课程包括智能机器人综合实践、智能控制综合实践及毕业设计等。通过本实践课程可为后续的其它实践课程提供理论与实践基础，并为学生能够顺利完成本科毕业提供前期的支撑与帮助。

三、课程设计教学目标

1．系统掌握现代电子信息技术的基本理论与实验技术，具备分析和设计电子设备的基本能力；（支撑毕业要求中的4.1）

2．将ARM作为重点，以应用为目的，全面介绍基于ARM的嵌入式系统的开发。使学生既能对嵌入式系统及开发有一个全景的把握，又能深入理解和使用嵌入式系统，在今后的学习与工作中能够真正的进行嵌入式系统的设计与开发；（支撑毕业要求中的3.2）

3．具备计算机应用能力，在电子技术领域，可运用计算机做辅助分析、辅助设计，具有研究、开发新系统、新技术的初步能力；（支撑毕业要求中的5.2）

4．掌握基本的嵌入式系统设计创新方法，培养学生追求创新的态度和意识；（支撑毕业要求中的2.1）

5．培养学生具有自主学习和终身学习意识，有不断学习和适应智能科学与技术发展的能力；（支撑毕业要求中的12.1）

6．了解嵌入式系统以及相关学科的前沿和最新发展动向，具有跟踪学科发展前沿的意识和文献检索基本技能。（支撑毕业要求中的10.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

1. 教学内容

以小组为单位选择一个题目，熟悉设计要求，查看有关参考书籍、查阅相关文献资料，根据嵌入式系统的设计要求，设计系统方案，进行人员分工，进行嵌入式系统的软件与硬件的设计、调试、运行与改进。

选题要符合本课程设计的教学要求，注意选题内容的先进性、综合性、实践性，应适合实践教学和启发创新，选题内容不应太简单，难度适中；最好结合嵌入式系统工程实际情况进行选题，反映一定的技术水平，并且有一定的使用价值，成果应具有相对完整功能。

题目可来自教师指定的参考题目，也可自由选题，特别是鼓励有创新性的题目或是在已知题目的基础上进行创新。

参考题目：

   1）ARM－Linux 嵌入式系统在农业大棚中的应用

   2）ARM 嵌入式处理器在智能仪器中的应用

3）基于ARM系统的公交车多功能终端的设计

   4）基于ARM9的双CAN总线通信系统的设计

   5）基于ARM 的车载GPS 终端软硬件的研究

   6）基于ARM的视频采集系统设计

   7）基于ARM和GPRS的无线数据通信系统设计

   8）基于嵌入式系统的机电设备传感器监控系统设计

   9）基于嵌入式的网络视频监控系统研究

   10）基于嵌入式的视觉巡线机器人系统设计

   11）基于嵌入式多传感器的信息融合模型的研究

   12）基于嵌入式技术的烟气检测监控系统的设计

   13）基于嵌入式系统以太网的异步电机矢量控制系统设计

   14）嵌入式服务器在无线传感器网络中的应用

   15）嵌入式技术在智能家居控制系统中的应用研究

   16）嵌入式系统在中央空调集中控制系统中的应用研

   17）嵌入式网络技术在门禁系统中的应用研究

   18）嵌入式数控系统双PID 调节技术的研究

   19）嵌入式文件系统在触摸屏中的应用研究

   20）嵌入式系统在工业以太网监控中的应用研究

2. 基本要求

1）以小组为单位完成设计内容，每个小组2-3人，组内根据设计任务进行适当分工，但必须确保每个学生都熟悉整个课题的设计过程及重点内容。

2）每组根据实验室提供的设备和设计要求，给出系统设计方案（画出系统原理框图、方案的论证与比较等内容）。

3）完成嵌入式系统的硬件或软件设计，并制作、调试一个完整的嵌入式应用系统，在实验室进行实际操作并调试通过。

4）撰写规范的设计总结报告。设计报告应包括的内容：课题名称及要求、系统总体设计方案、系统分析与设计（系统软件与硬件的设计、程序流程图、元器件选择等内容）。

3. 学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、教师布置及讲解任务，选择设计题目；

根据设计课题的技术指标和给定条件，在教师指导下，能够正确地理解设计任务及目标

2

讲授

5

科技强国，科技兴国

2

二、学生根据选择的题目及任务要求查阅相关资料

1.要求会查阅有关参考资料和手册等。

2.在教师指导下，进行方案论证，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整

2

自学

讨论

4

打破垄断，中国制造

3

三、进行总体设计和人员分工

1.根据制定的嵌入式系统方案，进行功能模块划分

2. 根据划分的子功能模块进行人员分工

2

自学

讨论

1、2、4

4

四、分析模块功能，进行详细设计

根据子功能模块的功能完成子功能模块的详细设计

4

自学

讨论

3、4

5

五、实现各子功能模块的软硬件设计。

按照详细设计的功能模块，完成所有功能模块的软硬件设计

8

自学

讨论

3、4

6

六、整体调试与功能测试。

对所有的子功能进行测试，验证设计的正确，总体调试嵌入式系统的软件、硬件以及整体功能

6

自学

讨论

3、4

7

七、撰写课程设计报告、整理上缴资料

1. 独立完成实践报告，报告要求有课程设计题目、课程涉及问题与系统整体方案的介绍

2. 设计实现过程，程序清单、结果分析、收获或不足。

4

自学

讨论

2、3、6

自强不息、砥砺前行

8

八、答辩

1. 清楚的表达出课程设计的内容，能够回答老师提出的问题

2. 思路清晰，并能指出设计的优缺点

4

讨论

1、5、6

课程思政元素案例解析：

1. 科技强国，科技兴国

通过讲解课程设计各个题目，引出嵌入式系统的应用中如我国的探月计划、火星探测器等例子，激发学生努力学习先进科学技术知识，才能使我们的国家更加强大、更加繁荣。

2. 打破垄断，中国制造

通过查阅课程设计相关文献，引出华为在5G、手机领域的巨大进步和成就，激发学生敢于直面困难和挑战的信心和决心，勇于攀登，让中国制造遍布全球每个角落。

3. 自强不息、砥砺前行

通过总结课程设计的情况，讨论相关题目，引出我国在嵌入式领域的困境和潜力，激发学生对在科研道路上的艰难险阻要砥砺前行，永不放弃的精神。

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时表现

1.（内容）主要考核设计过程中态度是否端正，能否独立完成设计方案，按时出勤；

1、5

20%

效果质量

1.主要考核设计是否做到正确合理，表达清楚，线条清晰，内容齐全；

2.根据设计实际完成的质量而考核评分

3、4

30%

答辩成绩

1.主要考核能否正确描述设计原理及所解决问题，正确回答答辩问题；

2.根据实习报告与方案进行答辩和验收

2、3、4

25%

报告成绩

1.主要考核报告撰写是否规范正确，内容是否齐全，书写工整；

2.实现结果是否正确，结论是否可信等进行评定

2、3、6

25%

六、教材、参考书目及其他资源

1．教材：

[1] 嵌入式实时操作系统及应用开发（第三版），罗蕾，北京航空航天大学出版社，2011．

2．参考书目：

[1] 嵌入式系统原理及应用教程（第一版），孟祥莲等，清华大学出版社，2010．

[2] 嵌入式系统及其应用：基于Cortex-M3内核和STM32F103系列微控制器的系统设计与开发（第一版），陈启军等，同济大学出版社，2011．

教学大纲修订小组成员：王激扬、田中大、王士显

修订时间：2021年8月

审核人：孙平


《工业物联网综合实践》课程设计教学大纲

课程编号：Sk563

课程名称：工业物联网综合实践

英文名称：Comprehensive Practice of Industrial Internet of Things

课程类型：实践教学课

课程要求：必修

学时/学分：2周/2

开课学期：6

适用专业：工业智能

授课语言：中文

一、实习性质与任务

通过采用工业物联网先进技术论坛的方式，邀请华为、东土、国标委等工业物联网龙头企业以及先进制造业代表专家和标准化技术专家开展针对工业物联网最新技术、国际和国家标准、实践案例等相关的讲座，并与学生进行一对一交流。使学生深刻了解我国现有工业物联网技术的发展现状以及工程应用方法。

二、实习与其他课程或教学环节的联系

《工业物联网（双语）》为《工业物联网综合实践》提供必备的基础知识、基本理论和基本方法。为学生进行工业物联网综合实践的过程中提供必备知识储备。

三、实习教学目标

1. 本实践鼓励学生在设计环节考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，并可评价解决方案的可行性。（支撑毕业要求指标点3.2）

2. 本实践通过讲座工业物联网通信的基本概念、理论、方法、技术，支持理解工业物联网通信领域复杂工程问题的解决方案、以及通过分析得到有效的结论。（支撑毕业要求指标点4.1）

3. 本实践通过介绍工业物联网领域的数据分析技术和现有国内外的数据平台，使学生能够利用现有的先进数据集中管理平台进行数据分析。通过介绍现有各种数据平台的优缺点，使学生理解各种平台技术的局限性。（支撑毕业要求指标点5.2）

四、实习内容与基本要求

本实习在校内集中进行，实习项目主题为《工业物联网先进技术论坛》，包括邀请华为、东土、仪综所等工业物联网龙头企业专家和标准化专家开展工业物联网实践案例讲座、工业物联网最新产品、软件和系统演示、国内外标准化现状和角逐局面剖析等；邀请龙头制造业高技术专家进行工业物联网实际应用讲座等。

通过本次讲座，让学生认识到我国工业物联网技术的发展现状以及我国目前自主可控技术的成果，激发学生奋发图强、奋斗不息、为国家的梦想而战。

五、实习地点

   校内。

六、实习方式

1.校内实习；

2.集中实习。

七、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

实习表现

1.随机检查学生实习精神状态、实习表现等情况；

2.教学进程记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生实习表现评分。

1

10%

实习作业

1.根据工业物联网的技术专题报告，填写每次报告的总结，并提出相关意见；

2.填写报告小结；

3.根据对于报告内容的理解程度和所提意见的深度评分。

2

30%

实习报告

1.主要考核学生在实习过程中对知识点的总结及归纳能力，客观反映实习成效；

2.提交工业物联网技术研究报告；

3.根据实习报告内容的完整度评分。

3

50%

综合评定

1.主要考核发现、分析和解决问题的能力，以及语言及文字表达能力；

2.通过与学生的现场交流，随机考察学生对于关键知识点的实际运用能力和表达能力；

3.根据解决方案的先进性和表述的逻辑评分。

3

10%

八、指导书、参考书目及其他资源

1．指导书

[1] 物联网工程设计与实施（全国高等职业教育物流专业课程改革规划教材）. 张伦. 北京：中国财富出版社, 2017.

[2] 物联网：技术、应用、标准和商业模式. 周洪波主编. 北京：电子工业出版社, 2011.

[3] M2M通信.博斯沃西克 (David Boswarthick)等著，薛建彬译. 北京机械工业出版社, 2013.

[4] Smart Device to Smart Device Communication. Shahid Mumtaz and Jonathan Rodriguez. Springer, 2014.

[5] Fundamentals of Wireless Sensor Networks: Theory and Practice. Waltenegus Dargie and Christian Poellabauer. John Wiley & Sons, 2010.

2．参考书目

[1] 物联网导论.刘云浩编著.北京：科学出版社, 2010.

[2] 人工智能（英文版 第二版）. Michael Negnevitsky编著. 北京：机械工业出版社, 2005

[3] 物联网技术标准概述. 张晖主编. 电子工业出版社, 2011.

[4] 机器对机器（M2M）通信技术与应用.阿克塞尔·格兰仕（Axel Glanz）等著，翁卫兵译. 北京：国防工业出版社, 2011.

[4] 物联网关键技术与标准:应对M2M业务挑战的4G网络增强技术. 朱雪田主编. 北京：电子工业出版社, 2014.

[5] Wireless Sensor Networks. Ian F. Akyildiz and Mehmet Can Vuran. John Wiley & Sons,  2010.

[6] Wireless Communications. Andrea Goldsmith. Cambridge University Press, 2005.

[7] Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks. Karl Holger and Andreas Willig. Wiley-Blackwell, 2007.

[8] IEEE Standard for Local and metropolitan area networks - Part 15.4: Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs). IEEE Standards Association, 2011.

[9] ZigBee Specification. ZigBee Alliance, 2008.

3.其他参考资料

[1] https://e.huawei.com/cn/solutions/technical/iot

[2] http://www.aii-alliance.org/

[3] 美国工业互联网联盟（IIC）：工业物联网（互联网）参考架构（v1.8版本）

教学大纲修订小组成员：张晓玲、臧传治、张俊

修订时间：2021年11月

审核人：孙平


《智能数据处理综合实践》课程设计教学大纲

课程编号：sk574

课程名称：智能数据处理综合实践

英文名称：Intelligent Data Processing Comprehensive Practice

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：2周/2

开课学期：6  

适用专业：智能科学与技术、工业智能

授课语言：中文

一、课程设计性质与任务

智能数据处理综合实践是智能科学与技术专业学生进行的一次全面的综合训练，也是学生加深人工智能基础及数据挖掘等课程理论与基础知识的重要环节。本课程设计使学生系统地掌握智能数据处理的基本原理与方法，实施数据预处理、降维、分析及结果展示等一系列流程。将主成分分析、因子分析、判别分析、关联规则挖掘及集成学习等智能数据处理技术应用于工业、教育以及社会经济问题的管理及决策中，使学生聚焦当前智能数据处理技术应用的前沿和热点问题，培养学生实践、创新、写作与表达能力。

二、课程设计与其他课程或教学环节的联系

本实践环节安排在概率论与数理统计、人工智能基础、Python编程与实践、机器学习、神经网络与深度学习、数据挖掘、模式识别、文献检索与科技写作等课程之后。在学生具备了一定的智能方法、数据分析及程序设计能力之后，可以应用先修课程的基础知识对数据进行处理，利用智能技术实现决策。

三、课程设计教学目标

1．通过先修课程中涉及的智能数据处理基础知识、基本理论及常用数据处理方法的学习，具有处理工业、教育以及社会经济等各个领域的实际数据的能力。（支撑毕业要求指标点1.2）

2．通过先修课程中涉及的数据处理基础知识及基本方法的学习，达到处理数据的目标，具备获得数据的规律及预测数据发展趋势的能力。（支撑毕业要求指标点2.1）

3．分析实际数据中可能出现的离群点、缺失值及与常识不一致的数据等，实施数据预处理，并在此基础上选择数据处理方法，制定数据处理方案，会利用相关软件实现数据处理过程，形成展示、解释及比较结果的能力。（支撑毕业要求指标点4.2）

4．在实践过程中让学生以团队的形式完成智能数据处理课程设计，既培养学生的团队合作能力及与他人的沟通能力，又培养学生独立完成既定任务的能力。（支撑毕业要求指标点9.1）

5．培养学生跟踪学科发展前沿的意识和文献检索基本技能，形成撰写报告及清晰表达的能力。（支撑毕业要求指标点10.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

由指导教师发布或学生自拟设计题目，每个团队选择一个题目，熟悉设计要求，查阅相关文献资料、根据具体问题确定数据处理方案、编写程序、实现参数的调试，完成处理任务。

可选以下题目或其他合适的题目：

1. 大型超市销售数据挖掘

2. 网络入侵检测

3. 用户网页浏览特征分析

4. 交通事故模式分析

5. 药物成分关联分析

6. 软件bug挖掘

7. 设备故障诊断

8. 医疗信息关联分析

9. 用户用电行为聚类分析

10. 电商交易信息聚类分析

11. 词义分析

12. 垃圾邮件过滤

13. 产品评论数据情感分析

14. 金融交易反欺诈系统设计

15. 推荐系统设计（电子商务、在线学习及数字图书馆等领域推荐系统）

序号

教学内容

教学要求

学时（天）

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、任务、选题、理解设计任务及目标

明确选题的理论及实际意义与设计目标。

1

讲授自学

1,5

人工智能的发展

2

二、检索相关文献资料，提出设计方案

1.能够熟练查阅相关参考资料，并进行文献综述；

2.提出相关问题的解决方案。

1

自学

5

厚积薄发

3

三、进行总体设计

1.方案论证，要求概念清楚、方案合理、步骤完整；

2.根据制定的智能数据处理方案，按步骤完成设计。

3

自学讨论

1,2,3

4

四、实现及调试

具备软件调试能力，会编写与调试程序。

3

上机

1,2,3

奋发图强，奋斗不息

5

五、撰写报告

1.独立完成实践报告，报告要求有问题的提出，解决问题的过程及结果展示与分析；

2.总结课程设计过程的心得体会以及进一步努力的方向。

1

自学

3,4,5

6

六、答辩

1.清楚的表达出课程设计的内容，能回答老师提出的问题；

2.思路清晰，并能指出设计的优缺点。

1

讨论

5

课程思政元素案例解析：

1. 人工智能的发展

通过描述人工智能给生活带来的影响，帮助学生理解人工智能的应用，激发学生对人工智能未来的更深入的思考，为有理想青年指明更多的努力方向；

2. 厚积薄发

推荐学生在学习过程中关注国内外人工智能的发展，阅读人工智能相关的论文及书籍，不断的储备知识，扩宽视野，厚积薄发。建立更大的学习目标，努力实现在专业方面的理想抱负；

3.奋发图强、奋斗不息

通过描述中国软件企业实现自主创新的发展进程，激发学生奋发图强、奋斗不息，为国家的梦想而战。

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时表现

1.主要考核设计过程中态度是否端正，能否独立完成设计方案，按时出勤；

2.抽查学生理解程度及讨论情况等；

3.根据学生实践过程中的表现评分。

1

20%

总体设计

1.主要考核数据处理问题理解是否到位，方案设计是否合理，步骤是否完整；

2.组织学生定期汇报进度；

3.根据进度汇报过程中的表现评分。

1,2,3

30%

答辩成绩

1.主要考核能否正确描述设计原理及所解决问题，正确回答问题；

2.组织学生答辩；

3.根据答辩过程中自述环节及问答环节的表现评分。

3,4,5

30%

报告成绩

1.主要考核报告撰写是否规范正确，内容是否齐全，书写是否工整；

2.检查；

3.根据报告格式及内容评分。

5

20%

六、教材、参考书目及其他资源

参考书目：

[1] 数据挖掘原理、方法及Python应用实践教程．蒋国银，雷俊丽，李明磊，彭瑞卿，曾金．科学出版社，2020．

[2] 数据挖掘基础．刘鹏，张燕，陶建辉，姜才康．清华大学出版社，2018．

[3] 文本数据挖掘与Python应用．刘金岭，钱升华．清华大学出版社，2021．

[4] 文本分析与文本挖掘．姜维．科学出版社，2018．

[5] Python数据分析与挖掘实战（第2版）．张良均，谭立云，刘名军，江建明．机械工业出版社，2019．

[6] MATLAB数据分析与挖掘实战．张良均，杨坦，肖刚，徐圣兵．机械工业出版社，2015．

教学大纲修订小组成员：张志慧，谢静，张迪

修订时间：2021 年 8 月

审核人：孙平


《电气控制技术综合训练》教学大纲

课程编号：sx107

课程名称：电气控制技术综合训练

英文名称：Comprehensive training of electrical control technology

实习类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：2周/2

开课学期：7

适用专业：工业智能

授课语言：中文

一、实习性质与任务

基于“PLC的综合实训平台”，为学生完成工程训练提供硬件支撑，开展认知实训、接线实训、逻辑控制实训、过程控制实训、运动控制实训等多种实训项目。实习以少量课堂讲授和现场讲解实验为辅，训练学生运用所学知识完成控制系统整体结构的设计，包括检测、控制器PLC程序编制及系统配线等环节的，并记录实验数据，对结果进行分析，最终完成一个较为完整的现代电气控制系统的设计，完成综合训练报告。

二、 实习与其他课程或教学环节的联系

   课程的先修课程有《自动控制原理》、《控制工程基础》、《PLC技术及应用》。通过电气控制技术综合训练，强化学生对所学过的以上课程中所阐述的理论的理解，训练学生运用所学理论解决实际问题的能力，具备初步的智能制造领域的基础知识，为今后走向工作岗位打下基础。

三、实习教学目标

   本课程的教学目的是让学生熟悉理解可编程控制技术的原理和工作过程，掌握一定的编程技巧，具备一定的程序设计能力和应用能力。能在生产现场设计简单程序；能正确安装、调试和维护可编程控制系统。

1．通过查阅文献，按要求给出设计方案，确定其可行性和有效性。（支撑毕业要求3.2）

2．运用物理、化学等自然科学知识分析系统机理，运用恰当的数学工具建立系统的模型。（支撑毕业要求1.2）

3．充分考虑系统的控制性能及安全性能，考虑节能、环保等要求，设计一个满足特定需求的控制系统，给出设计与开发解决方案。（支撑毕业要求4.1）

4．根据设计任务完成系统方案设计，确定明确设计任务要求，搜集资料、完成设计方案、编写程序并进行调试，完成设计要求。（支撑毕业要求5.1）

5．控制系统测试，并将理论分析同实验结果进行比较，总结实验结果，解释结果，形成结论，提出建议，撰写报告（分析）。（支撑毕业要求2.2）

四、实习内容与基本要求

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、掌握PLC S7-1200及其控制系统

1.认识PLC控制系统及其外围设备；强化理解PLC结构与工作原理。

2.学习计算机编程软件。

3.触摸屏及组态软件学习。

16

讲授

讨论

1,2,3,4,5

奋发图强、奋斗不息

2

二、交通信号灯控制系统的安装与调试

根据交通信号灯控制要求，装配PLC的控制系统。

分析系统控制要求，和相关红绿灯的时序控制图。

根据控制要求编写红绿交通信号灯的控制程序

调试程序，完成控制要求。

1.会分析交通信号灯PLC控制系统的控制要求。

2.能正确识读交通信号灯PLC控制系统梯形图、电路图。

3.能用基本指令完成交通信号灯PLC控制系统程序的编写。

4.能完成交通信号灯控制PLC系统的安装、调试与监控。

5.能完成触摸屏对交通信号灯控制PLC系统的程序编写。

6.能用触摸屏控制交通信号灯PLC控制系统。

7.记录实训过程，分析实训结果，给出实训报告。

12

讨论

上机

1,2,3,4,5

3

三、电动机控制系统的安装与调试

根据实际要求，分析控制方案。

完成有电动机控制系统的硬件安装电路连接。

分析控制要求确定编程思路；编写相关程序；调试程序，完成控制系统。

1.会分析电动机PLC控制系统的控制要求。

2.能正确识读电动机PLC控制系统梯形图、电路图。

3.能用基本指令完成电动机PLC控制系统程序的编写。

4.能完成电动机PLC控制系统的安装、调试与监控。

5.能完成触摸屏对电动机控制系统的程序编写。

6.能用触摸屏控制电动机控制系统。

7.记录实训过程，分析实训结果，给出实训报告。

20

讨论

实验

1,2,3,4,5

科技强国

4

四、水箱控制系统搭建

根据实际要求，分析控制方案。

完成有水箱控制系统的硬件安装电路连接。

分析控制要求确定编程思路；编写相关程序；调试程序，完成控制系统。

1.会分析PLC水箱控制系统的控制要求。

2.能正确识读PLC水箱控制系统梯形图、电路图。

3.能用基本指令完成PLC水箱控制系统程序的编写。

4.能完成PLC水箱控制系统的安装、调试与监控。

5.能完成触摸屏对PLC水箱控制系统的程序编写。

6.能用触摸屏控制PLC水箱控制系统。

7.记录实训过程，分析实训结果，给出实训报告。

16

上机

1,2,3,4,5

5

五、综合控制装置设计

根据实际要求，分析控制方案。

完成有三维雕刻装置、真空搬运装置、电机综合控制装置控制系统，硬件安装。

分析控制要求确定编程思路；编写相关程序；调试程序，完成控制系统。

1.会分析三维雕刻装置、真空搬运装置、电机综合控制装置的控制要求。

2.能正确识读PLC三维雕刻装置、真空搬运装置、电机综合控制装置控制系统的梯形图、电路图。

3.能用基本指令完成三维雕刻装置、真空搬运装置、电机综合控制装置控制系统的程序。

4.能完成三维雕刻装置、真空搬运装置、电机综合控制装置控制系统的安装、调试与监控。

5.能完成触摸屏对三维雕刻装置、真空搬运装置、电机综合控制装置控制系统的程序编写。

6.能用触摸屏控制三维雕刻装置、真空搬运装置、电机综合控制装置控制系统。

7.记录实训过程，分析实训结果，给出实训报告。

16

讲授

上机

讨论

1,2,3,4,5

终身学习

课程思政元素案例解析：

1. 奋发图强、奋斗不息

通过实习企业技术人员描述企业核心技术由西方卡脖子到实现自主创新的发展进程，激发学生奋发图强、奋斗不息，为国家的梦想而战。

2. 科技强国

通过结合时事热点，与学生畅叙社会、生活中的科技力量，迅速调动起学生的学习热情和专业责任感。

3. 终身学习

在企业核心技术由西方卡脖子到实现自主创新的发展进程中引申“终身学习”概念，鼓励学生立足专业，勇攀高峰，为国家和民族作出应有的贡献。

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时成绩

1.主要考核设计过程中态度是否端正，能否独立完成设计方案，按时出勤；

2.工作进度、实践技能、分析问题和解决问题能力等。

1、3

20%

答辩成绩

1.主要考核能否正确描述设计原理及所解决问题，正确回答答辩问题；

2.程序设计是否合理，是否能解决工程问题；

3.根据是否正确描述设计原理及所解决问题，是否正确回答答辩问题打分。

2、3、4

50%

报告成绩

1.主要考核报告撰写是否规范正确，内容是否齐全，书写工整；

2.检查设计报告内容；

3.根据报告撰写是否规范正确，内容是否齐全，书写是否工整打分。

2、3、4、5

30%

六、指导书、参考书目及其他资源

1．指导书：

[1] S7-1200 PLC编程及应用．廖常初．机械工业出版社，2021．

2．参考书目：

[1] 深入理解西门子S7-1200 PLC及实战应用. 中国电力出版社. 2020.

教学大纲修订小组成员：陈丽，魏晶亮，许茗

修订时间：2021年10月

审核人：臧传治


《人工智能技术综合实践》课程设计教学大纲

课程编号：sk568

课程名称：人工智能技术综合实践

英文名称：Integrated practice for artificial intelligence technology

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：2周/2

开课学期：7

适用专业：工业智能

授课语言：中文

一、课程设计性质与任务

本课程旨在培养学生进行系统分析、设计实现与研究问题的能力。它不但起着检验学生对本专业相关知识理论掌握程度的作用，而且还将起到综合运用本学科领域知识解决实际问题的作用，通过本次实验教学，将进一步提高本专业学生对基础知识的掌握水平和工程实践能力，以及获得相关机器学习项目管理和团队合作等方面的实际应用能力。

二、课程设计与其他课程或教学环节的联系

先修课程：人工智能基础，神经网络与深度学习，Python编程与实践

后续课程：毕业设计

实践过程安排在学生完成了《工智能基础》、《神经网络与深度学习》、《Python编程与实践》等课程学习后，是对学生所学基础理论和专业知识的一次综合运用，并锻炼学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，为后续毕业设计任务的完成打下良好基础。

三、课程设计教学目标

1．通过实践过程，使学生进一步巩固、加深和扩充智能算法的基本知识、算法实现过程、算法评价指标体系，培养学生独立思考、分析和解决复杂问题的能力。（支撑毕业要求2.1）

2.通过智能算法实践，让学生完成智能技术领域的应用课题，达到培养学生综合应用机器学习算法的理论知识，设计与实现机器学习算法、分析算法性能等科学研究和科技开发能力；（支撑毕业要求4.1）

3.在智能算法实践过程中，通过在团队中独立或合作开展工作，培养学生具有与小组成员沟通、协调，完成所分配任务的能力。（支撑毕业要求9.1）

4.通过文献检索、资料搜集及运用现代信息技术，掌握本领域的最新进展与动态，具备一定的国际视野，及应用图、表和文字表达自己的观点的能力。（支撑毕业要求10.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

由指导教师发布或学生自选设计题目，每个学生选择一个题目，熟悉设计要求，完成设计任务。 可选题目如下：

1）房价预测

2）鸢尾花分类

3）宝石识别

4）中药材识别

5）车牌字符识别

6）斑马线检测

7）垃圾分类

8）石头分类

9）CIFAR-10分类

10）275种鸟分类

11）英文手写字母

12）手写数字识别

13）猫狗分类

14）海洋生物识别

15）人脸识别

16）表情识别

17）美食图片分类

注：以上题目是课程设计的参考题目，学生可以选择其中之一，也可自拟难度相当的题目。

可采用的学习方法如下：

1）线性模型

2）决策树

3）贝叶斯分类器

4）支持向量机

5）BP神经网络

6）RBF神经网络

7）卷积神经网络

8）循环神经网络

学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

布置任务、选题、理解设计任务及目标

分析所研究问题的特点，选择合适的智能算法对问题进行研究。

1天

讲授、上机

1、2

强化爱国和奋斗精神

2

检索相关文献资料，提出设计方案

1、能够熟练查阅相关参考资料

2、了解相关问题和智能算法的最新进展

1天

上机

2、4

强化科学和求真精神

3

学习智能算法基本原理和求解思路

基于各类智能算法的理论知识和求解思想，构思对应问题的学习方法的总体流程。

1天

讲授、上机

1、4

4

设计智能算法，应用编程语言实现机器学习算法

熟练掌握智能算法的求解流程

2天

上机

1、2、3

强化实践和创新意识

5

智能算法生成模型的调试

1、能够实现智能算法模型的验证、改进

2、理解学习算法求得结果的表示方法

3天

上机

1、2、3

6

撰写设计报告

独立完成实践报告，包括智能算法原理、设计实现过程、程序清单、结果分析

1天

上机

1、2、3

7

答辩

熟练掌握求解问题和算法的基本原理

1天

上机

1、2、3、4

课程思政元素案例解析：

1.强化爱国和奋斗精神

通过对人工智能学科的应用和发展，以及描述机器学习在人工智能工程领域的应用，如无人驾驶、大数据分析等领域的应用，引领学生把个人价值实现融入中华民族复兴的伟大事业中，立志通过学习掌握最新科技，投身建设科技强国。

2.强化科学精神和求真精神

基于线性模型等教学内容，列举数学家的科学研究典范，激发学生秉承科学的认真态度，实现对知识的学习，引领学生强化对专业热爱度，培养学生科学求索精神以及创新思维；

3.强化实践和创新意识

基于课程教学内容，引领学生注重机器学习优化方法的实践能力和创新能力的培养，注重把学习算法的理论和实践相结合，知行合一，掌握扎实的学科知识。

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时表现

1.（内容）随机检查学生课程设计精神状态、表现等情况；

2.（方式）教学进程记录、随机点名等；

3.（依据）根据学生课程设计表现评分。

3

20%

设计结果

1.（内容）教师布置的课程设计题目；

2.（方式）学生分组完成；

3.（依据）根据学生课程设计完成情况评分。

2、3

30%

答辩成绩

1.（内容）主要考核学生在课程设计过程中对知识点的总结及归纳能力，客观反映课程设计成效；

2.（方式）学生完成课程设计报告；

3.（依据）根据学生课程设计报告完成情况评分。

1、2、3

30%

报告成绩

1.（内容）主要考核发现、分析和解决问题的能力，以及语言及文字表达能力；

2.（方式）学生参加课程设计答辩；

3.（依据）根据学生答辩情况评分。

2、3、4

20%

六、教材、参考书目及其他资源

1．教材：

[1] 机器学习.周志华著.清华大学出版社,2016.

2．参考书目：

[1] 机器学习：原理、算法与应用.雷明.清华大学出版社，2019.

[2] 机器学习导论.王东.清华大学出版社，2021.

[3] 人工神经网络理论及应用．韩力群．机械工业出版社，2018．

[4] 神经网络与深度学习．邱锡鹏．机械工业出版社，2020．

[5] 神经网络．史忠植．高等教育出版社，2009．

[6] 人工智能及其应用（第5版）．蔡自兴．清华大学出版社，2016．

[7] 数据挖掘与预测分析（第2版）．Daniel T.Larose，Chantal D.Larose著，王念滨，宋敏，裴大茗译．清华大学出版社，2017．

3.其他参考资料：

网络参考资源。

教学大纲修订小组成员：谭园园、张俊、张志慧

修订时间： 2021 年 8月

审核人：孙平


《计算智能综合实践》课程设计教学大纲

课程编号：sk566

课程名称：计算智能综合实践

英文名称：Comprehensive practice of Computational Intelligence

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：2周/2

开课学期：7

适用专业：智能科学与技术、工业智能

授课语言：中文

一、课程设计性质与任务

计算智能综合实践是智能科学与技术与工业智能专业极为重要的实践性教学。本课程可以进一步强化学生对智能优化算法、人工智能和模糊计算等计算智能类算法理论及问题求解过程的掌握程度，而且还将起到从理论过度到实践的桥梁作用，通过本次课程设计，将进一步提高本专业学生应用计算智能类算法求解智能调度、智能决策等复杂工程问题的能力。

二、课程设计与其他课程或教学环节的联系

先修课程：智能优化方法，模糊技术，人工智能基础，Python编程与实践

后续课程：毕业设计

智能优化方法、模糊技术和人工智能基础给出了求解一般复杂问题的算法流程和规则，Python语言课程实现算法的求解过程。本课程将为课程设计打下基础。

三、课程设计教学目标

1.通过实践过程，使学生进一步巩固、深化和扩充包括智能优化方法和模糊技术等的计算智能相关课程方面的基础知识、基本理论和基本技能，达到培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力。 （支撑毕业要求指标点1.2）

2.能够应用包括智能优化方法和模糊技术等计算智能涉及的方法设计计算智能相关领域复杂工程问题的解决方案，满足预期目标和功能，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。（支撑毕业要求指标点3.1）

3.在应用计算智能相关方法解决计算智能工程领域问题中， 能理解个人与社会的关系，了解中国国情，在课程设计或综合实践中能体现人文社会科学素养和社会责任感，有正确价值观；（支撑毕业要求指标点8.1）

4．在课程设计的项目选题实现过程中，通过方案设计和算法实现的讨论、报告写作过程中的团队交流，锻炼与他人进行沟通和交流的能力。（支撑毕业要求指标点9.2）

5.通过实践过程，实际查阅相关设计资料，能够通过文献检索、资料搜集及运用现代信息技术获取相关信息,了解计算智能相关领域的国际发展趋势、研究热点，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性，通过课程设计报告的撰写，能够表达复杂工程问题的研究结果。 （支撑毕业要求指标点10.2）

四、教学内容、基本要求与学时分配

由指导教师发布或学生自选设计题目，每个学生选择一个题目，熟悉设计要求，完成设计任务。

可选题目如下（不限于如下问题）：

1、旅行商问题

2、车辆路径问题

3、流水车间调度问题（单机、并行机）

4、背包问题

5、物流优化问题

6、智能决策问题

7、指派问题

注：以上题目是课程设计的参考题目，学生可以选择其中之一，也可自拟难度相当的题目。

可选择的智能求解算法如下（不限于如下方法）：

1、禁忌搜索

2、遗传算法

3、模拟退火算法

4、蚁群算法

5、粒子群优化算法

6、模糊算法

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

布置任务、选题、理解设计任务及目标

掌握所研究问题的理论和实际研究意义

8

讲授与答疑

1、2、3、4、5

科研诚信

2

检索相关文献资料，提出设计方案

1、能够熟练查阅相关参考资料

2、了解相关问题的求解过程

8

讨论及答疑

1、2、3、4、5

爱国主义精神

3

学习计算智能算法基本原理和求解思路

1、掌握各类优化算法的问题适应性

2、掌握优化问题的求解思路

8

讨论及答疑

1、4

4

学习计算智能方法的求解过程，设计求解算法问题的具体实现过程

熟练掌握智能算法的求解流程

16

讨论及答疑

1、4、

5

计算智能算法的实现及调试

1、能够独立实现智能算法求解过程

2、理解算法求得结果的表示方法

24

讨论及答疑

1、4

工匠精神

6

报告撰写及答辩

1、能够就所做问题，从研究现状、问题描述、算法实现等部分形成完整的报告

2、能够清楚的描述所研究的问题、算法的实现过程、结论

16

讨论及答疑

1、2、3、4、5

课程思政元素案例解析：

1.科研诚信

通过视频，举例等方式宣传科研诚信的重要性。通过实践过程，使学生养成严谨科学、严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风，达到提高学生基本素质的目的。

2. 爱国主义精神

通过视频、举例方式宣传爱国精神。计算智能在各个领域的广泛应用凸显了我国科技的高速发展，通过文献检索及项目的实现，让学生深刻体会计算智能在我国科技发展中的作用，增加专业自豪感，培养爱国主义精神。

3．工匠精神

通过视频、举例方式宣传工匠精神。计算智能方法解决相关领域问题的过程是一个不断改进摸索的过程，要不断的实验，测试，才能取得最优的结果，解决问题的过程符合工匠精神的精益、专注、创新等方面的内容，让学生在学习了工匠精神的基础上深刻体会工匠精神。

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时表现

1.主要考核学生课程设计态度、组织纪律、考勤情况、工作进度、实践技能、分析问题和解决问题能力等

2.学生的出勤，进度检查

3.出勤次数、是否按进度完成课程设计等进行打分

1、2、3、4、5

20%

答辩成绩

1.（内容）主要考核能否正确描述设计原理及所解决问题，正确回答答辩问题；

2. 课程设计答辩

3.根据学生的自述和回答问题情况等进行打分

1、2、3、4、5

40%

报告成绩

1主要综合考查学生的设计报告内容、算法设计方案、文字表达、页面整洁度等；

2.提交课程设计报告

3.根据报告的完整性，排版等进行打分

1、2、3、4、5

40%

六、教材、参考书目及其他资源

[1] 智能优化方法及其MATLAB实例，包子阳等编著，电子工业出版社, 2020.

[2] 精通MATLAB智能算法，温正，清华大学出版社,2015.

[3] 智能优化方法.汪定伟等编著.高等教育出版社, 2007.

教学大纲修订小组成员：于洪霞，谭园园，张俊

修订时间：2021年10月

审核人：孙平


《工业智能建模综合实践》课程设计教学大纲

课程编号：Sk564

课程名称：工业智能建模综合实践

英文名称：Synthetical Practice of Industrial Intelligence Modeling

课程类型：实践教学

课程要求：限选

学时/学分：2周/2

开课学期：7

适用专业：工业智能；智能科学与技术

授课语言：中文  

一、课程设计性质与任务

工业数据建模综合实践是工业智能专业的专业限选实践教学课程设计。本课程设计在教学内容方面着重于在工业数据建模基本知识和基本理论基础上，旨在培养学生对工业现场动态特性进行建模，准确描述工业过程和特点，进而解决工业现场实际问题，同时培养学生工程实践能力。

二、课程设计与其他课程或教学环节的联系

本课程设计作为实践教学限选课程，承接先修课程人工智能基础、神经网络与深度学习、数据挖掘等课程，同时与工业数据建模课程相配合，前述课程为本课程设计提供了理论基础，本课程设计着重于学生实践能力的提升。同时，本课程设计作为第7学期开设课程，可为学生后续毕业设计环节打下实践基础。

三、课程设计教学目标

1．通过工业智能综合建模的全流程实践，包括完成查阅文献、调研、实验、实习报告等，增强学生实践能力。（支撑毕业要求指标点6.1）

2．针对实际工业现场物流与生产多工序强关联、非线性等问题，基于人工智能方法，设计多层次数字孪生建模方法，增强学生理论联系实际能力。（支撑毕业要求指标点7.1）

3．利用所建立的模型，表征工业系统运行动态特性，并确定优化目标，优化工业系统运行，并在优化目标的设计中考虑实际工业系统节能问题。（支撑毕业要求指标点7.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、 基本概念

1. 研究的对象、内容；

2. 静态工业数据分析和动态工业数据分析。

1.了解本课程研究的对象、内容；

2.了解复杂工业过程建模的基本要求、一般设计过程。

2

讲授

1

2

爱国主义

2

上机1：工业数据分析

通过对工业数据的分析，初步建立复杂工业过程建模和分析的思路。

2

上机

2

艰苦奋斗

3

二、工业数据建模算法

1.神经网络算法

2.learning算法

1.回顾神经网络算法和learning算法概念及内容；

2.掌握神经网络和learning算法的程序实现。

2

讲授

1

2

4

上机2：工业现场多生产工序建模及优化

通过对工业现场多生产工序的建模及优化，使学生具备利用神经网络和learning算法进行建模和优化的能力。

4

上机

1

3

认真负责

课程思政元素案例解析：

1．爱国主义

通过介绍我国工业从无到有的发展进程，激发学生爱国主义精神。

2．艰苦奋斗

通过描述我国典型工业如航天事业、高铁行业、选矿等技术发展的艰难进程，培养学生艰苦奋斗的精神。

3．认真负责

通过贯穿事件全程的实验和实验报告，强调实验的真实性以及实习报告的规范性，培养学生认真负责的工作态度。

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时表现

1.主要考核课程设计过程中态度是否端正，能否独立完成设计方案，按时出勤；；

2.教学进程记录、随机点名、刷卡点名等；

3.根据学生实际表现评分。

1

20%

程序设计

1.考核学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；

2.抽查报告进展及所编写的实验程序；

3.根据实验程序完成质量、规范性等评分。

2

3

30%

答辩成绩

1.主要考核能否正确描述设计原理及所解决问题，正确回答答辩问题；

2.现场或线上答辩；

3.根据答辩PPT制作质量和回答问题情况评分。

1

2

3

30%

报告成绩

1.主要考核报告撰写是否规范正确，内容是否齐全，书写工整；

2.完成实验报告、整理程序代码；

3.根据实验报告的质量和文字表达准确性以及程序代码综合评定。

1

2

3

20%

六、指导书、参考书目及其他资源

1．指导书：

[1] 数据建模与分析．何章鸣, 周萱影, 王炯琦．科学出版社，2021．

2．参考书目：

[1] 机器学习．周志华．清华大学出版社, 2016．

[2] 神经网络与深度学习．邱锡鹏．机械工业出版社, 2021．

教学大纲修订小组成员：赵辉，魏晶亮，许茗

修订时间：2021年10月

审核人：臧传治


《智能控制综合实践》课程设计教学大纲

课程编号：Sk401

课程名称：智能控制综合实践

英文名称：Intelligent Control Practice

课程类型：实践教学

课程要求：限选

学时/学分：2周/2

开课学期：7  

适用专业：工业智能

授课语言：中文

一、课程设计性质与任务

智能控制综合实践是工业智能专业的一次综合实践，旨在培养学生进行系统分析、设计、开发与研究的基本能力。它不但起着检验学生对本专业相关知识理论掌握程度的作用，而且还将起到综合运用本学科领域知识解决实际工程问题的作用，通过本次实验教学，将进一步提高本专业学生对基础理论知识的掌握水平和工程实践能力，以及获得相关项目管理和团队合作等众多方面的具体经验。

本实践过程采用“任务牵引、教师指导、独立完成、结果验收”的教学过程。由指导教师发布设计任务，选课学生在得到任务书后，进行包括系统设计、研制、调试及操作等工程设计，在整个设计过程中，学生独立工作，指导教师对关键节点进行控制。学生完成设计后，指导教师进行指标验证，根据学生的完成情况给出成绩。（该门课程支撑毕业要求中2，3，6.1和7）

二、课程设计与其他课程或教学环节的联系

实践过程安排在学生完成了《智能控制技术》、《C语言课程设计》、《电工测量》、《电气控制技术综合训练》、《控制工程基础》等课程学习后，是对学生所学基础理论和专业知识的一次综合运用，并锻炼学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，为后续毕业设计任务的完成打下良好基础。

三、课程设计教学目标

1.在理解选题和任务过程中，通过综合工业智能工程相关的数学、自然科学和工程科学的基本知识，并通过文献及调研，形成对工业智能及相关工程领域的复杂工程问题进行建模与分析的能力。（支撑毕业要求指标点2.2）

2.在设计解决方案和系统设计调试过程中，掌握应用工业智能工程相关的基本原理和技术手段，形成设计自动化及相关工程复杂工程问题解决方案的能力，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。（支撑毕业要求指标点4.1

3.通过智能控制综合实践的学习，使学生具备工程实习和社会实践的经历。（支撑毕业要求指标点5.2）

4.在撰写设计报告过程中，通过对实际问题的分析和理解，使学生能够站在环境保护和可持续发展的角度，正确理解和合理评价工业智能及相关工程领域复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。（支撑毕业要求指标点6.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

1.教学内容：

选定题目，题目可来自教师指定的参考题目，也可自由选题，特别是鼓励有创新性的题目或是在已知题目的基础上进行创新。

通过一个具体项目，使学生了解一个物理系统的智能控制设计步骤，加深学生智能控制算法设计过程的理解，掌握一种语言编程技巧和上机调试程序的方法并应用于具有实际物理意义的系统之中。

2.参考题目：

1）基于模糊控制的交流伺服系统；

2）无速度传感器异步电动机矢量控制系统的自适应模糊控制；

3）基于递归模糊神经网络的异步电动机无速度传感器矢量控制；

4）一类基于专家模糊控制的磨削加工质量控制系统；

5）模糊神经网络在炉温控制中的应用；

6）基于模糊自整定PI控制的静止同步串联补偿器潮流控制器；

7）基于神经网络的静止无功补偿器自校正内模控制；

8）基于模糊神经网络的机器人学习控制；

9）模糊小脑模型关节控制器及其在机器人轨迹跟踪控制中的应用；

10）基于控制器输出误差方法的机器人自适应模糊控制。

3.基本要求：

1）要求每个学生选择一个题目，确定题目后，完成设计、编程、调试等，验证结果并进行总结、完成报告。

2）在教师指导下，设计并调试一个完整的实验项目，在实验室进行实际操作并调试通过。每个同学根据所选题目，独立完成设计，并提交一份实践设计总结。

4.学时分配：

序号

教学内容

教学要求

学时（天）

实践地点

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、布置实践任务、选题、理解设计内容

形成正确理解选题要求和任务布置内容的能力

1

校内

1

2

二、检索相关文献资料，学习相关知识并理解要实现的目标

具备科学检索方式的能力

1

校内

1

培养创新精神、科学精神，树立正确的人生观和价值观

3

三、提出系统的整体设计方案并分析可行性

形成方案设计合理且可行的能力

2

校内

2

4

四、实现系统设计

在系统设计过程中，形成计算机软件选择合理、应用正确、程序编辑具备可读性的能力。

2

校内

2

5

五、仿真验证及参数调节

在仿真过程中，培养参数调节步骤合理，仿真结果表述正确和完整的能力

2

校内

2

培养国家情怀，坚守职业道德和匠心精神

6

六、撰写设计报告

形成报告撰写具有结论准确、顺序合理、内容齐全的能力。

1

校内

4

科技的人文情怀，启发科学兴趣，培养职业素养和社会责任感

7

七、答辩

形成在工业智能工程相关背景知识下进行合理分析、评价的能力。

1

校内

3

课程思政元素案例解析：

1.培养创新精神、科学精神，树立正确的人生观和价值观

在检索相关文献资料时，通过了解科学家们的突出贡献，可以培养学生的创新精神、批判精神和科学精神，帮助学生树立正确的人生观和价值观。

2.培养国家情怀，坚守职业道德和匠心精神

在程序查询和编写过程中，学习典型程序的可读性和科学性，形成工程师要以人民为中心，具有国家情怀，坚守职业道德和匠心精神。

3.科技的人文情怀，启发科学兴趣，培养职业素养和社会责任感

从实际应用的角度出发，揭开科技活动背后的人文情怀，有助于启发学生的科学兴趣。而科技在生活中如何运用才能更好地服务于人类，又需要专业学生具有相应的职业素养和社会责任感。

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时表现

1.主要考核设计过程中态度是否端正，能否独立完成设计方案，按时出勤；

2.信息化教学平台记录、刷卡点名等；

3.根据学生实践表现评分。

3

20%

设计结果

1.主要考核学生是否按设计要求完成了全部课程设计内容，实现了设计目标；

2.检查设计报告内容；

3.根据设计方案是否合理，是否完成了设计目标打分。

2

30%

答辩成绩

1.主要考核能否正确描述设计原理及所解决问题，正确回答答辩问题；

2.记录答辩过程；

3.根据是否正确描述设计原理及所解决问题，是否正确回答答辩问题打分。

1

30%

报告成绩

1.主要考核报告撰写是否规范正确，内容是否齐全，书写工整；

2.检查设计报告内容；

3.根据报告撰写是否规范正确，内容是否齐全，书写是否工整打分。

4

20%

六、教材、参考书目及其他资源

1．参考书目：

[1] 智能控制（第五版）．刘金琨主编．电子工业出版社，2021．

[2] 智能控制与MATLAB实用技术全新正版．刘杰, 李允公, 刘宇等．科学出版社，2021．

[3] 智能控制理论及应用. 王耀南, 孙炜．机械工业出版社，2008．

教学大纲修订小组成员：常洪彬、孙平

修订时间：2021年9月

审核人：臧传治


《智能感知系统综合实践》教学大纲

课程编号：sk306

课程名称：智能感知系统综合实践

英文名称：Intelligent Perception System Comprehensive Practice

课程类型：实践教学

课程要求：限选

学时/学分：2周/2

开课学期：7

适用专业：智能科学与技术、工业智能

授课语言：中文

一、课程设计性质与任务

本课程设计过程是智能科学与技术、工业智能专业学生在完成相关课程后进行的一项综合实践训练，具有较强的工程性、实践性、技术性等特点。在学生掌握了专业领域知识和具备了智能感知系统设计实现的方法，通过本次设计，进一步提高学生的实践能力，以及获得相关项目管理和团队合作等众多方面的具体经验，为学生毕业即将进入社会奠定必要的实践基础。

二、课程设计与其他课程或教学环节的联系

先修课程为“智能传感技术”、“自动控制原理”、“嵌入式系统及应用”等课程。“智能传感技术”与“自动控制原理”提供了课程设计的理论基础、“嵌入式系统及应用”提供了课程设计需要的编程基础与设计思想。扎实的基础理论知识和专业知识是保证学生完成本次设计的基础，使学生可以快速掌握课题涉及领域的相关知识，制定合理的智能感知系统设计方案；熟练的软硬件开发能力，保证了学生快速掌握智能感知系统开发技术，保证了本次设计目标的顺利实现。

三、课程设计教学目标

1．培养综合运用已经学到的智能科学与技术学科的理论和技术手段分析并解决工程问题的基本能力，在设计实践中初步掌握并使用各种技术、技能和现代化工程工具的能力。（支撑毕业要求指标点5.2）

2．培养锻炼自学能力。（支撑毕业要求指标点12.1）

3．掌握文献检索、资料搜集及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法，了解专业的前沿发展现状和趋势。（支撑毕业要求指标点10.2）

4．了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研发的法律、法规，熟悉环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响。（支撑毕业要求指标点8.2）

5．培养初步的科学研究和科技开发能力，团队合作与沟通能力，撰写研究报告表达研究结果。（支撑毕业要求指标点9.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

1. 教学内容

以小组为单位选择一个题目，熟悉设计要求，查看有关参考书籍、查阅相关文献资料，根据智能感知系统的设计要求，设计系统方案，进行人员分工，进行系统的设计、调试、运行与改进。

选题要符合本课程设计的教学要求，注意选题内容的先进性、综合性、实践性，应适合实践教学和启发创新，选题内容不应太简单，难度适中；最好结合工程实际情况进行选题，反映一定的技术水平，并且有一定的使用价值，成果宜具有相对完整功能。

可选以下题目或其他合适的题目：

1. 基于BP神经网络的回转窑煅烧带温度软测量

2. 基于RBF神经网络的回转窑煅烧带温度软测量

3. 基于SVM的回转窑煅烧带温度软测量

4. 基于LSSVM的回转窑煅烧带温度软测量

5. 基于ELM的回转窑煅烧带温度软测量

6. 基于ESN的短期风速软测量

7. 基于GPR的短期风速软测量

8. 基于Elman神经网络的短期风速软测量

9. 基于LSTM的短期风速软测量

10. 基于RNN的短期风速软测量

11. 基于ARIMA的网络流量软测量

12. 基于RELM的网络流量软测量

13. 基于DBN的风电功率软测量

14. 基于DBM的太阳黑子平滑月均值软测量

15. 基于组合模型的风电功率软测量

16. 基于灰色模型的风电功率软测量

17. 基于GA-SVR的风电功率软测量

18. 基于PSO-ELMAN神经网络的太阳黑子平滑月均值软测量

19. 基于正则化ELM的太阳黑子平滑月均值软测量

20. 基于GRNN神经网络的客流量预测

21. 基于OSELM的交通流量预测

22. 基于EMD-LSSVM的交通流量预测

23. 基于VMD-SVM的风电功率软测量

24. 基于谱聚类和优化极端学习机的超短期风速预测

25. 基于小波变换与ARMA的超短期风速预测

26. 基于自适应的动态三次指数平滑法的风电场风速预测

27. 基于PSO-SVM的风电场风速预测

28. 模拟退火粒子群优化BP神经网络的风电功率预测

29. 相空间重构与LSSVM在风速预测中的应用

30. 基于深度稀疏修正神经网络的风电功率预测

31. 蚁群优化SVM的风电功率预测

32. 粒子群优化小波链神经网络的风电功率预测

33. 果蝇优化广义神经网络的风电功率进行短期预测

34. 基于T-S模糊神经网络的风电功率进行短期预测

35. 基于小波变换和BP神经网络的风电功率预测

2. 基本要求

1）以小组为单位完成设计内容，每个小组3-4人，组内根据设计任务进行适当分工，但必须确保每个学生都熟悉整个课题的设计过程及重点内容。

2）每组根据实验室提供的设备和设计要求，给出系统设计方案（画出系统原理框图、方案的论证与比较等内容）。

3）完成智能感知系统的硬件或软件设计，并制作、调试一个完整的智能感知系统，在实验室进行实际操作并调试通过。

4）撰写规范的设计总结报告。设计报告应包括的内容：课题名称及要求、系统总体设计方案、系统分析与设计（各模块或单元电路的设计、参数计算、元器件选择等内容）。

3. 学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素融入点

1

一、教师布置及讲解任务，选择设计题目

根据设计课题的技术指标和给定条件，在教师指导下，能够正确地理解设计任务及目标

2

讲授

2,3,4

传感器技术对于国家的重要性

2

二、学生根据选择的题目及任务要求查阅相关资料

1.要求会查阅有关参考资料和手册等

2.在教师指导下，进行方案论证，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整

2

自学

讨论

2,3,4

3

三、进行总体设计和人员分工

1.根据制定的智能感知系统方案，进行功能模块划分

2.根据划分的子功能模块进行人员分工

2

自学

讨论

2,3,4

我国传感器发展的特点

4

四、分析模块功能，进行详细设计

根据子功能模块的功能完成子功能模块的详细设计

4

自学

讨论

1,2,5

5

五、实现各子功能模块的软硬件设计

按照详细设计的功能模块，完成所有功能模块的软硬件设计

6

自学

讨论

1,2,5

6

六、整体调试与功能测试

对所有的子功能进行测试，验证设计的正确，总体调试智能感知系统

8

自学

讨论

1,2,5

7

七、撰写课程设计报告、整理上缴资料

独立完成实践报告，报告要求有课程设计题目、课程涉及问题与智能方法的原理介绍，设计实现过程，程序清单、结果分析、收获或不足

4

自学

讨论

5

8

八、答辩

清楚的表达出课程设计的内容，能够回答老师提出的问题

4

讨论

5

课设结果的实际应用

课程思政元素案例解析：

1. 传感器技术对于国家的重要性

传感器在工业智能化的生产过程中，具有举足轻重的作用。在智能化生产中，需要各种传感器来监控生产过程中的各个环节，使设备工作在正常状态或最佳状态，传感器技术的发展对工业智能化起了很大的推动作用。在中国，传感器是一个朝阳产业，不管是德国工业4.0，还是中国制造2025，传感器的需求巨大，市场广阔，应用广泛，展望未来，传感器产业仍然保持高速的增长态势，传感器技术也将在智能生产过程中发挥更加关键的作用。

2. 我国传感器发展的特点

目前，我国传感器产业局部有特色、整体处在“小、散、弱”的水平，90%的高端传感器依赖于进口。需要加强顶层设计，可采用传感+产业的模式。因为传感器种类多、技术杂、应用广，单纯支持某个传感器意义不大，应该通过一些大的行业带动系列传感器的技术和产业发展。

3. 课设结果的实际应用

答辩中学生应该能叙述清楚采用的理论、方法或者模型能够应用于我国哪些相关的行业之中。

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时表现

主要考核设计过程中态度是否端正，能否按时出勤，独立完成设计

2,3,4

20%

设计结果

主要考核结构设计是否做到正确合理，表达清楚，线条清晰，内容齐全

1,2,5

40%

答辩成绩

主要考核能否正确描述设计原理及所解决问题，正确回答答辩问题

3,5

20%

报告成绩

主要考核报告撰写是否规范正确，内容是否齐全，书写工整

2,5

20%

六、教材、参考书目及其他资源

[1] 智能传感器技术，吴盘龙著，中国电力出版社，2016年．

[2] 智能传感器系统：新兴技术及应用. 杰拉德•梅杰 著，靖向萌 译, 机械工业出版社, 2018年.

[3] 智能传感器理论基础及应用. 宋凯，电子工业出版社，2020年.

[4] 传感器与智能检测技术. 秦洪浪 郭俊杰 著，机械工业出版社，2021年.

[5] 世界著名计算机教材精选:数字图像处理基础，伯格 (Wilhelm Burger) (作者)、伯奇 (Mark J. Burge) (作者)、金名 (译者) 等，清华大学出版社，2015年.

教学大纲修订小组成员：田中大、张俊、谢静

修订时间： 2021 年8月

审核人：孙平

《模式识别综合实践》课程设计教学大纲

课程编号：Sk567

课程名称：模式识别

英文名称：Pattern Recognition and Practice

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：2周/2

开课学期：7

适用专业：工业智能

授课语言： 中文

一、课程设计性质与任务

模式识别是研究计算机模式识别的基本理论、方法和应用。本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本算法。模式识别课程设计的目的是使学生掌握统计模式识别的基本分类方法的算法设计及其验证方法，通过设计性实验的训练，以提高学生设计算法及数值实验的能力，进一步提高分析问题、解决问题的能力。通过本课程设计，学习利用监督或者非监督学习方法对生活中的实际问题进行识别分类，掌握模式识别系统的基本设计思路和步骤。

二、课程设计与其他课程或教学环节的联系

先修课程：概率论与数理统计、线性代数、机器学习

后续课程：图像处理

先修课程概率论与数理统计和线性代数为学生学习模式识别技术中最基本的概念，为必要的数学推导打下基础，机器学习可以使学生建立整体思考问题的方法，并具有系统性能优化的概念。本课程为后续图像处理打下理论基础。

三、课程设计教学目标

1．学习模式识别基本理论知识，掌握基本算法原理，能够根据给出的数据和要求，选择合适的算法，使用现有的软件解决模式识别的模型训练，测试，性能评价问题；（支撑毕业要求1.1）

2．培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，和对问题提出多种解决方案、选择不同计算方法，以及对计算进行简化和举一反三的能力；（支撑毕业要求2.1）

3．掌握基本的识别优化创新方法，培养学生追求创新的态度和意识；（支撑毕业要求3.1）

4．培养学生的应用能力，使学生能运用所学的算法解决本专业和相关领域的实际问题的能力；（支撑毕业要求4.1）

5．通过本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力。（支撑毕业要求10.1）

四、教学内容、基本要求与学时分配

1. 教学内容

以小组为单位选择一个题目，熟悉设计要求，查看有关参考书籍、查阅相关文献资料，根据模式识别系统的设计要求，设计系统方案。

选题要符合本课程设计的教学要求，注意选题内容的先进性、综合性、实践性，应适合实践教学和启发创新，选题内容不应太简单，难度适中；最好结合模式识别系统实际情况进行选题，反映一定的技术水平，并且有一定的使用价值，成果应具有相对完整功能。

题目可来自教师指定的参考题目，也可自由选题，特别是鼓励有创新性的题目或是在已知题目的基础上进行创新。

参考题目：

1）人脸识别。

2）汉字识别。

3）手写数字识别。

4）医学影像分类。

5）果蔬识别。

6）身份证识别。

7）垃圾分类。

8）表情分类。

9）动作识别

10）纸币图像识别

11）手写签名识别

12）垃圾邮件分类

13）指纹识别

14）虹膜识别

15）交通指示牌识别

2. 基本要求

1）以小组为单位完成设计内容，每个小组2-3人，组内根据设计任务进行适当分工，但必须确保每个学生都熟悉整个课题的设计过程及重点内容。

2）每组根据实验要求，给出模式识别系统设计方案。

3）针对所提供数据进行识别系统设计，并给出结果分析（通过正确率，ROC曲线等）

4）撰写规范的设计总结报告。报告的内容包括：（1）具体应用背景的介绍；（2）识别系统设计方法概述及选择依据分析；（3）算法原理及算法步骤；（4）算法流程设计；（5）算法程序；（6）程序仿真及结果分析；（7）结论；（8）参考文献。

3. 学时分配

序号

教学内容

教学要求

学时

教学

方式

对应教学目标

思政元素

融入点

1

一、教师布置及讲解任务，选择设计题目；

根据设计课题要求在教师指导下，能够正确地理解设计任务及目标

2

讲授

1

为人民服务、为祖国加油

2

二、学生根据选择的题目及任务要求查阅相关资料

1.要求会查阅有关参考资料和手册等。

2.在教师指导下，进行方案论证，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整

2

自学

讨论

2

重点突破，统筹兼顾

3

三、进行总体设计和人员分工

根据制定的模式识别系统方案进行人员分工

2

自学

讨论

3

团结协作，服务大局

4

四、进行详细设计

根据子功能模块的功能完成子功能模块的详细设计

4

自学

讨论

2

团结协作，服务大局

5

五、MATLAB实现。

按照所给的样本数据进行Matlab实现，求出分类器

8

自学

讨论

4

重点突破，统筹兼顾

6

六、对结果进行分析

对测试数据对所得分类器进行测试，并对结果进行分析

6

自学

讨论

1

重点突破，统筹兼顾

7

七、撰写课程设计报告、整理上缴资料

1. 独立完成实践报告，报告要求有课程设计题目、课程设计问题与系统整体方案的介绍

2. 设计实现过程，程序清单、结果分析、收获或不足。

4

自学

讨论

5

重点突破，统筹兼顾

8

八、答辩

1. 清楚的表达出课程设计的内容，能够回答老师提出的问题

2. 思路清晰，并能指出设计的优缺点

4

讨论

1

重点突破，统筹兼顾

课程思政元素案例解析：

1.为人民服务，为祖国加油

通过认识模式识别系统的发展过程，重要性和应用，树立为人民服务、为祖国加油、为民族争气的意识。

2.团结协作，服务大局；通过分组实验的完成，引导学生树立个人工作要围绕中心、服从大局、团结协作、脚踏实地的意识，为社会主义建设贡献力量。

3.重点突破，统筹兼顾：实验报告要完成各个部分。以此为契入点，培养学生在解决复杂工程问题时，树立重点突破、协调发展、统筹兼顾的意识。

五、考核及成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

平时表现

1.（内容）主要考核设计过程中态度是否端正，能否独立完成设计方案，按时出勤；

1

20%

效果质量

1.主要考核设计是否做到正确合理，表达清楚，线条清晰，内容齐全；

2.根据设计实际完成的质量而考核评分

2

30%

答辩成绩

1.主要考核能否正确描述设计原理及所解决问题，正确回答答辩问题；

2.根据课程设计报告与方案进行答辩和验收

3、4

25%

报告成绩

1.主要考核报告撰写是否规范正确，内容是否齐全，书写工整；

2.实现结果是否正确，结论是否可信等进行评定

5

25%

六、教材、参考书目及其他资源

1．教材

1. 模式识别导论，齐敏，李大健，郝重阳，清华大学出版社，2020。

2．参考书目

1. 模式识别，张学工，清华大学出版社，2010。

2. 模式识别 (第四版)，(希）西奥多里蒂斯等著，李晶皎等译，电子工业出版社，2010。

3. 模式识别，刘家锋，哈尔滨工业大学，2014。

教学大纲修订小组成员： 谢静，张迪，张志慧

修订时间： 2021年 8月

审核人： 孙平


《工业智能》专业毕业设计（论文）大纲

课程编号：sx039

课程名称：毕业设计

英文名称：Design of graduation

课程类型：实践教学

课程要求：必修

学时/学分：24周/12

开设学期：7/8

适用专业：工业智能

授课语言：中文

一、毕业设计（论文）性质与任务

1. 性质：

工业智能专业毕业设计是工业智能专业学生毕业前的最后学习和综合训练的教学环节，是知识深化、拓宽教学内容的重要过程，是学生学习、研究和实践的全面总结，也是对学生综合素质与工程实践能力的全面检验，是实现本科培养目标的重要阶段。它不但起着检验学生对本专业相关基础理论知识掌握程度的作用，而且还将起到综合运用本学科领域的知识解决实际工程问题的作用，通过本次毕业设计，将进一步提高本专业学生对工业智能基础理论知识的掌握水平和工程实践能力，着重培养学生综合分析和解决问题的能力、组织管理和社交能力，培养学生独立工作的能力以及严谨、扎实的工作作风和事业心、责任感，为学生将来走上工作岗位顺利完成所承担的工作任务奠定基础。

2. 任务：

1）根据毕业设计课题任务书制定合理、可行的工作计划；

2）进行必要的课题调研和资料、文献搜集与阅读工作，收集、汇总相关课题信息；

3）制定可行的技术方案，并通过与其它方案的比较加以论证；

4）独立完成系统软件或硬件的设计。软件设计要符合软件工程规范，硬件设计要符合原理表示、线路图纸和工艺要求的各种规范；

5）制定系统或模块的测试方案，并根据完整的测试数据对系统或模块的功能和性能指标做出分析和评价；

6）对课题成果进行总结，撰写论文；

7）完成论文答辩。

二、毕业设计（论文）目标

1. 通过工业智能基础知识和基本理论知识的学习，具有运用工业智能专业知识解决智能控制、智能机器人以及机电装备及系统的自动化、信息化、智能化等智能感知、智能信息处理方面复杂工程问题的能力；（支撑毕业要求指标点1.3）

2. 学生能够运用数学与自然科学基础知识以及与工业智能相关的基础理论、基本知识、基本技能和基本方法去解决毕业设计课题任务，通过毕业设计使学生受到一次全面地、独立地和系统地工业智能专业技术训练从而掌握智能系统分析设计的方法步骤，为今后工作和学习打下基础；（支撑毕业要求指标点3.1）

3. 学生能够开发、选择与使用恰当的智能技术、资源、现代工程工具和信息技术工具解决智能感知、智能信息处理等方面的复杂工程问题；（支撑毕业要求指标点5.2）

4. 通过整个毕业设计过程的训练拓宽学生的知识面，加深知识掌握的深度，提高学生运用理论结合实际去处理问题的能力、实验能力、外语水平、计算机运用水平、书面及口头表达能力；（支撑毕业要求指标点2.2）

5. 使学生了解和紧跟学科专业发展，培养在智能感知、智能信息处理等方向的研究、开发、部署与应用等相关领域具有就业竞争力的高素质创新应用型专门人才。（支撑毕业要求指标点12.2）

三、毕业设计（论文）主要内容、基本要求与进度安排

1．毕业设计（论文）主要内容

1）选题、开题

每学期的毕业设计（论文）开始前，学院应组织指导教师申报毕业设计（论文）题目，填写毕业设计（论文）题目论证书，由学院审定批准。指导教师负责制定毕业设计（论文）任务书，详细填写毕业设计（论文）手册的相关内容，教学内容及要求要明确，进度安排要紧凑，各环节要完整，保证学生有目标、有计划、合理地安排毕业设计（论文）工作进度。

学生根据专业指导教师公布的毕业设计题目进行选题，每人只允许选择一个设计题目。学生也可自行确定毕业设计题目，但必须提出书面申请，获得学院教学委员会许可。选题按照“双向选择”的原则进行。学生所做毕业设计（论文）的题目一经确定后原则上不许变动，确有特殊原因必须变动的，需经学院主管院长批准，报教务处实践科备案。

选题后，学生调查研究、收集资料，这是做好毕业设计不可缺少的重要环节。只有在调查研究、收集资料的基础上，进行分析、加工，正确引用，才能为毕业设计的完成打下良好基础。

论文的调研主要采用教师指导下的文献查阅、实地考察等方式进行，并按学校规定的模板提交开题报告（包括文献综述、课题的目的意义、主要创新点等），由指导教师填写审核意见后，统一上报学院备案，作为今后检查课题进展情况的依据。

毕业设计（论文）开始后的3～5周内，学生须在认真理解题目要求、充分调研的基础上完成开题工作。开题时学生须提交开题报告及外文翻译，并制定工作进度安排计划。开题报告须经指导教师审阅同意后学生方可进入毕业设计（论文）的后续工作。开题检查不合格者，必须在两周内修改完成。

2）课题设计阶段

学生根据开题报告制定的设计进度安排，按进度完成毕业设计内容，学院督促指导教师，随时对学生的毕业设计（论文）的进展情况进行检查。毕业设计（论文）检查在毕业设计（论文）工作进程中间进行，检查的主要内容为：①．题目的选题情况和教师的指导情况；②．学生在毕业设计（论文）工作期间的表现及按计划完成工作的情况。

3）论文构思，撰写论文

①论文构思。主要内容包括：对所学专业的理解，注重理论分析或对原理的叙述，能够理论联系实际，并与一般工程设计报告和科研工作报告有所区别。对相关技术（工程设计、系统设计、软件设计和技术改造等）应用理论的论证做到准确、清楚。

②撰写论文。所写题目及内容必须与审核后的毕业设计（论文）任务书相吻合。全文逻辑性强，条理清楚；语言通顺、简练，文字工整、清楚；插图清晰、准确；立论正确，分析和实验严谨、准确，结论合理，有自己的独到见解。上交后的论文，不得再增删内容，不再退还。毕业论文合格方可参加答辩。

结题验收在论文定稿前进行，验收要点为：①．根据毕业设计（论文）任务书的要求检查学生毕业设计（论文）工作的完成情况；②．毕业论文所述基本观点的正确性；③．毕业论文所用数据资料的真实性与可靠性；④．毕业论文内容撰写的规范性。

4）论文修改

5）答辩

2．毕业设计（论文）基本要求

1）每个学生必须独立完成毕业设计（论文），坚决杜绝抄袭等不良风气；

2）论文内容完整、综述精练、立论正确、论据充分、结论明确；

3）论文书写规范、文理通顺、技术用语准确、图表清晰、测试数据真实；

4）论文要求按照《沈阳工业大学毕业设计（论文）撰写规范》统一格式，统一封面，打印装订成册。

3．毕业设计（论文）进度安排

第1-2周

核对论题、进行论题论证、查阅中外文献资料。

第3-4周

查阅中外文献资料、翻译外文资料。

第5-6周

撰写开题报告、外文翻译，申请开题答辩。

第7-8周

通过开题答辩，按计划撰写论文初稿。

第9-10周

按开题报告计划撰写毕业论文初稿第一部分。

第11-12周

按开题报告计划撰写毕业论文初稿第二部分。

第13-14周

按开题报告计划撰写毕业论文初稿第三部分。

第15-16周

按开题报告计划撰写毕业论文初稿第四部分。

第17-18周

按开题报告计划撰写毕业论文初稿其他部分。

第19-20周

完成论文初稿，并对初稿进行全面修改。

第21-22周

按论文写作规范排版打印，提交定稿论文。

第23-24周

准备答辩提纲和文件，参加毕业论文正式答辩。

课程思政元素案例解析：

1. 奋发图强、奋斗不息

通过不断查询毕业设计课题相关文献，了解专业核心技术由西方卡脖子到实现自主创新的发展进程，激发学生奋发图强、奋斗不息，为国家的梦想而战。

2. 科技强国

通过结合时事热点，与学生畅叙与毕业设计课题相关的社会、生活中的科技力量，迅速调动起学生的学习热情和专业责任感。

3. 终身学习

在专业核心技术由西方卡脖子到实现自主创新的发展进程中引申“终身学习”概念，鼓励学生立足专业，勇攀高峰，为国家和民族作出应有的贡献。

四、考核与成绩评定

考核内容、方式及评分标准

考查教学

目标达成

成绩

占比

开题准备

1.（内容）主要考核毕业设计（论文）选题符合专业方向及选题的科学性、前沿性、创新性等情况；毕业设计（论文）框架结构安排的合理性；文献资料对毕业设计（论文）的支持情况。开题文件的规范性状况，确定能否按期开题；

2.（方式）开题答辩；

3.（依据）根据学生答辩情况评分。

1

20%

过程表现

1.（内容）考核过程中毕业设计（论文）的工作表现、完成进度、完成质量、文献资料检索与引用、学术严谨性状况等情况；

2.（方式）在毕业设计（论文）工作进程中间进行毕业设计（论文）检查；

3.（依据）题目的选题情况和教师的指导情况、学生在毕业设计（论文）工作期间的表现及按计划完成工作的情况。

2、3

20%

设计（论文）答辩

1.（内容）综合考核毕业设计（论文）的整体完成质量、文件的规范性等状况，最后评定成绩。

2.（方式）毕业设计（论文）答辩；

3.（依据）毕业设计成绩由指导教师、评阅教师和答辩组成员三方给出，100分制，以平均分为毕业设计的最终成绩。

4、5

60%

五、其他事项

   按照学校、学院关于毕业设计（论文）的规定要求。

教学大纲修订小组成员：王艳红、陈丽、于洪霞、张俊、张志慧

修订时间：2021年 08月

审核人： 孙平

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