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文檔簡介
PAGEPAGE9《汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)課程編號課程性質(zhì)選修課課程類別專業(yè)課開課單位機電工程學(xué)院(車輛工程教研室)授課學(xué)期第7學(xué)期學(xué)分/學(xué)時2/32課內(nèi)學(xué)時32理論授課28上機學(xué)時課內(nèi)實踐實驗學(xué)時4課外學(xué)時32適用專業(yè)車輛工程是否雙語否先修課程單片機系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)、電工電子、C語言、Matlab\Simulink后續(xù)課程汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)綜合實踐二、課程簡介《汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)》是車輛工程專業(yè)的專業(yè)課,為理論性較強的一門課程。本課程對汽車嵌入式系統(tǒng)知識進行理論講授及實驗驗證,培養(yǎng)學(xué)生掌握嵌入式系統(tǒng)的基本概念、基本理論,具備設(shè)計和分析汽車嵌入式系統(tǒng)的能力,全面考核學(xué)生對知識的掌握、運用、分析問題、解決問題能力,使學(xué)生具備實踐能力、創(chuàng)新能力和新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力。三、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐(一)課程目標通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生達到以下目標:課程目標1.綜合應(yīng)用所學(xué)知識進行復(fù)雜工程問題解決方案的設(shè)計與改進。課程目標2.能夠?qū)⑾嚓P(guān)基礎(chǔ)理論和基本原理綜合應(yīng)用于復(fù)雜工程問題的表述,對復(fù)雜工程問題的解決途徑進行分析、對比并試圖改進。課程目標3.能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。(二)課程目標對畢業(yè)要求指標點的支撐課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求課程目標1指標點1-4:1-工程知識課程目標2指標點2-2:2-問題分析課程目標3指標點6-2:6-工程與社會四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標的支撐(一)課程基本教學(xué)內(nèi)容第一單元汽車嵌入式系統(tǒng)概述(學(xué)時數(shù):2學(xué)時)1.課程主要內(nèi)容汽車嵌入式系統(tǒng)基本概念,汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法,汽車嵌入式系統(tǒng)發(fā)展歷程、未來趨勢、工具鏈。2.重點和難點汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法。3.教學(xué)方法通過案例分析,強調(diào)理論與實踐相結(jié)合,促進學(xué)生知識整合,培養(yǎng)學(xué)生的反思能力。通過課堂匯報和課堂辯論,強化知識應(yīng)用意識,發(fā)展學(xué)生的教學(xué)能力和反思能力。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果學(xué)生理解汽車嵌入式系統(tǒng)基本概念和設(shè)計方法,對汽車嵌入式系統(tǒng)發(fā)展歷史和趨勢、工具鏈有一定認知。通過講解工具鏈應(yīng)用現(xiàn)狀,讓學(xué)生樹立自主研發(fā)堅定理想,挖掘國外工具鏈的優(yōu)勢,用于自主工具鏈研發(fā)。5.支撐課程目標能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。第二單元S12XE微控制器結(jié)構(gòu)與組織(學(xué)時數(shù):2學(xué)時)1.課程主要內(nèi)容S12XE系列MCU介紹、S12XE系列MCU存儲器組織、S12XE系列MCU中斷系統(tǒng)、S12XE系列MCU內(nèi)核。2.重點和難點S12XE系列MCU中斷系統(tǒng)。3.教學(xué)方法通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,闡明課程與教學(xué)基本原理,豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范。通過案例分析,強調(diào)理論與實踐相結(jié)合,促進學(xué)生知識整合,培養(yǎng)學(xué)生的反思能力。通過課堂匯報和課堂辯論,強化知識應(yīng)用意識,發(fā)展學(xué)生的教學(xué)能力和反思能力。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果學(xué)生理解和掌握S12XE系列MCU中斷系統(tǒng)工作原理。了解S12XE系列MCU型號、S12XE系列MCU存儲器組織形式、S12XE系列MCU內(nèi)核原理。通過學(xué)習(xí)本章內(nèi)容,讓學(xué)生懂得自主學(xué)習(xí)的重要性,自主學(xué)習(xí)是大學(xué)及工作后的進步之源。5.支撐課程目標綜合應(yīng)用所學(xué)知識進行復(fù)雜工程問題解決方案的設(shè)計與改進。能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。第三單元汽車嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計基礎(chǔ)(學(xué)時數(shù):4學(xué)時)1.課程主要內(nèi)容Matlab\Simulink工作原理及應(yīng)用基礎(chǔ)、CodeWarriorIDE的應(yīng)用方法、編程實例。2.重點和難點Matlab\Simulink典型模塊,CodeWarriorIDE的應(yīng)用方法。3.教學(xué)方法通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,闡明課程與教學(xué)基本原理,豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范。通過案例分析,強調(diào)理論與實踐相結(jié)合,促進學(xué)生知識整合,培養(yǎng)學(xué)生的反思能力。通過課堂匯報和課堂辯論,強化知識應(yīng)用意識,發(fā)展學(xué)生的教學(xué)能力和反思能力。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果學(xué)生理解和掌握Matlab\Simulink工作原理及應(yīng)用基礎(chǔ)、CodeWarriorIDE的應(yīng)用方法,對編程實例有一定認知。學(xué)生嘗試應(yīng)用編程實例,體會完成一個項目的邏輯思維過程,對于不會、不懂的問題,養(yǎng)成多嘗試(試錯法)的方法解決問題。5.支撐課程目標能夠?qū)⑾嚓P(guān)基礎(chǔ)理論和基本原理綜合應(yīng)用于復(fù)雜工程問題的表述,對復(fù)雜工程問題的解決途徑進行分析、對比并試圖改進。能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。第四單元汽車嵌入式系統(tǒng)常用接口技術(shù)(學(xué)時數(shù):6學(xué)時)1.課程主要內(nèi)容GPIO接口功能,A/D轉(zhuǎn)換功能,定時器/計數(shù)器功能,中斷定時器功能,PWM模塊功能,以上功能應(yīng)用模型思維(MBDModelBasedDesign)實現(xiàn)其功能。2.重點和難點應(yīng)用模型思維實現(xiàn)模塊功能。3.教學(xué)方法通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,闡明課程與教學(xué)基本原理,豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范。通過案例分析,強調(diào)理論與實踐相結(jié)合,促進學(xué)生知識整合,培養(yǎng)學(xué)生的反思能力。通過課堂匯報和課堂辯論,強化知識應(yīng)用意識,發(fā)展學(xué)生的教學(xué)能力和反思能力。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果學(xué)生理解和掌握模型思維解決編程問題。學(xué)生了解XE系列芯片的GPIO接口功能,A/D轉(zhuǎn)換功能,定時器/計數(shù)器功能,中斷定時器功能,PWM模塊功能。通過學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的常見接口技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)(未知型號芯片)的方法。5.支撐課程目標能夠?qū)⑾嚓P(guān)基礎(chǔ)理論和基本原理綜合應(yīng)用于復(fù)雜工程問題的表述,對復(fù)雜工程問題的解決途徑進行分析、對比并試圖改進。能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。第五單元嵌入式系統(tǒng)常用通信技術(shù)(學(xué)時數(shù):4學(xué)時)1.課程主要內(nèi)容基于S12XE系列MCU的串口通信(SCI、SPI)技術(shù)、CAN總線技術(shù)?;贛BD設(shè)計以上3種通信技術(shù)的功能。2.重點和難點SPI技術(shù)與CAN總線技術(shù)。3.教學(xué)方法通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,闡明課程與教學(xué)基本原理,豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范。通過案例分析,強調(diào)理論與實踐相結(jié)合,促進學(xué)生知識整合,培養(yǎng)學(xué)生的反思能力。通過課堂匯報和課堂辯論,強化知識應(yīng)用意識,發(fā)展學(xué)生的教學(xué)能力和反思能力。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果學(xué)生理解和掌握SPI技術(shù)與CAN總線技術(shù)。了解SCI技術(shù)。通過具體實驗案例,培養(yǎng)學(xué)生自主糾錯的能力和樹立自主解決問題的自信。5.支撐課程目標能夠?qū)⑾嚓P(guān)基礎(chǔ)理論和基本原理綜合應(yīng)用于復(fù)雜工程問題的表述,對復(fù)雜工程問題的解決途徑進行分析、對比并試圖改進。能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。第六單元基于模型的設(shè)計方法及應(yīng)用實例分析(學(xué)時數(shù):8學(xué)時)1.課程主要內(nèi)容汽車嵌入式系統(tǒng)的MBD開發(fā)方法,MBD開發(fā)工具,仿真測試。2.重點和難點汽車嵌入式系統(tǒng)的MBD開發(fā)方法,仿真測試。3.教學(xué)方法通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,闡明課程與教學(xué)基本原理,豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范。通過案例分析,強調(diào)理論與實踐相結(jié)合,促進學(xué)生知識整合,培養(yǎng)學(xué)生的反思能力。通過課堂匯報和課堂辯論,強化知識應(yīng)用意識,發(fā)展學(xué)生的教學(xué)能力和反思能力。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果學(xué)生理解和掌握汽車嵌入式系統(tǒng)的MBD開發(fā)方法,仿真測試,對MBD開發(fā)工具有一定認知。通過講解MBD開發(fā)方法,讓學(xué)生懂得合作的重要性,擁有團隊才能做大事,單槍匹馬容易失敗的道理。5.支撐課程目標綜合應(yīng)用所學(xué)知識進行復(fù)雜工程問題解決方案的設(shè)計與改進。能夠?qū)⑾嚓P(guān)基礎(chǔ)理論和基本原理綜合應(yīng)用于復(fù)雜工程問題的表述,對復(fù)雜工程問題的解決途徑進行分析、對比并試圖改進。能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。第七單元汽車嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)綜合應(yīng)用(學(xué)時數(shù):6學(xué)時)1.課程主要內(nèi)容典型的汽車嵌入式系統(tǒng)(車身控制)的工作原理,車身控制器的硬件原理講解,基于MBD的軟件設(shè)計,基于MBD的軟件在環(huán)仿真設(shè)計,基于MBD的硬件在環(huán)仿真設(shè)計。2.重點和難點基于MBD的軟件在環(huán)仿真設(shè)計,基于MBD的硬件在環(huán)仿真設(shè)計。3.教學(xué)方法通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,闡明課程與教學(xué)基本原理,豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范。通過案例分析,強調(diào)理論與實踐相結(jié)合,促進學(xué)生知識整合,培養(yǎng)學(xué)生的反思能力。通過課堂匯報和課堂辯論,強化知識應(yīng)用意識,發(fā)展學(xué)生的教學(xué)能力和反思能力。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果學(xué)生理解和掌握基于MBD的軟件在環(huán)仿真設(shè)計,基于MBD的硬件在環(huán)仿真設(shè)計。對典型的汽車嵌入式系統(tǒng)(車身控制)的工作原理,車身控制器的硬件原理有一定認知。通過講解嵌入式軟件設(shè)計過程,讓學(xué)生懂得做設(shè)計要以需求為出發(fā)點,抓住需求,通過設(shè)計解決需求問題。5.支撐課程目標綜合應(yīng)用所學(xué)知識進行復(fù)雜工程問題解決方案的設(shè)計與改進。能夠?qū)⑾嚓P(guān)基礎(chǔ)理論和基本原理綜合應(yīng)用于復(fù)雜工程問題的表述,對復(fù)雜工程問題的解決途徑進行分析、對比并試圖改進。能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。(二)課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標的支撐課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標學(xué)時安排課內(nèi)課外學(xué)時比例第一單元汽車嵌入式系統(tǒng)概述講授法、案例分析、課堂匯報課程目標321:1第二單元S12XE微控制器結(jié)構(gòu)與組織講授法、案例分析、課堂匯報課程目標1、321:1第三單元汽車嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計基礎(chǔ)講授法、案例教學(xué)、課堂討論課程目標2、341:1第四單元汽車嵌入式系統(tǒng)常用接口技術(shù)講授法、課堂討論課程目標2、361:1第五單元嵌入式系統(tǒng)常用通信技術(shù)講授法、課堂討論課程目標2、341:1第六單元基于模型的設(shè)計方法及應(yīng)用實例分析講授法、案例教學(xué)、課堂討論課程目標1、2、381:1第七單元汽車嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)綜合應(yīng)用講授法、案例教學(xué)、課堂討論課程目標1、2、361:1合計3264五、課程考核及對課程目標的支撐(一)課程考核課程成績構(gòu)成(百分制)課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標分值考核/評價細則平時成績30%作業(yè)(百分制)50本門課程5次作業(yè),主要考核基本原理、概念、查閱資料能力等內(nèi)容,作業(yè)評分的具體標準(提交時間、作業(yè)正確率等)目標分值=0.5*作業(yè)平均成績課堂分享40考核內(nèi)容:以小組形式做查閱資料的知識分享評價細則:分享內(nèi)容的創(chuàng)新性、正確性目標分值=0.4*成績課堂表現(xiàn)(百分制)10考核內(nèi)容:提問課上所學(xué)知識、聽課狀態(tài)。評價細則:回答的正確性,聽課認真程度目標分值=0.1*成績實踐成績20%實驗(百分制)50考核內(nèi)容:針對S12XE系列MCU的主頻初始化功能、設(shè)計其中一個驅(qū)動模塊(用MBD方法)評價細則:軟件模塊編制過程的規(guī)范性,軟件運行結(jié)果目標分值=0.5*成績專題設(shè)計(百分制)50考核內(nèi)容:基于遙控鑰匙的功能,設(shè)計實現(xiàn)鑰匙功能的軟件(用MBD方法)。評價細則:功能設(shè)計過程規(guī)范性,功能實現(xiàn)程度目標分值=0.5*成績期末考試50%知識40考核內(nèi)容:汽車嵌入式系統(tǒng)涉及的基本概念,設(shè)計方法,知識點思政。考試題型:選擇題,名詞解釋,計算題,論述題評價細則:答案正確率。目標分值:期末考試成績能力30綜合應(yīng)用20創(chuàng)新10(二)課程考核對課程目標的支撐教學(xué)內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標第一單元汽車嵌入式系統(tǒng)概述1-1汽車嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法,1-2汽車嵌入式系統(tǒng)基本概念作業(yè)、課堂分享、期末考試課程目標3第二單元S12XE微控制器結(jié)構(gòu)與組織2-1中斷工作原理2-2存儲組織形式作業(yè)、課堂分享、期末考試課程目標1、3第三單元汽車嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計基礎(chǔ)3-1CodeWarrior應(yīng)用方法3-2簡單的編程實例實踐、課堂分享、期末考試課程目標2、3第四單元汽車嵌入式系統(tǒng)常用接口技術(shù)4-1基于模型的思維4-2XE系列芯片的GPIO接口功能,A/D轉(zhuǎn)換功能,定時器/計數(shù)器功能,中斷定時器功能,PWM模塊功能。實踐、課堂分享、期末考試課程目標2、3第五單元嵌入式系統(tǒng)常用通信技術(shù)5-1SPI技術(shù)與CAN總線技術(shù)及其實現(xiàn)5-2SCI技術(shù)及其實現(xiàn)作業(yè)、課堂分享、期末考試課程目標2、3第六單元基于模型的設(shè)計方法及應(yīng)用實例分析6-1汽車嵌入式系統(tǒng)的MBD開發(fā)方法6-2仿真測試作業(yè)、課堂分享、期末考試課程目標1、2、3第七單元汽車嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)綜合應(yīng)用7-1基于MBD的軟件在環(huán)仿真設(shè)計7-2基于MBD的硬件在環(huán)仿真設(shè)計作業(yè)、課堂分享、期末考試課程目標1、2、3六、使用教材、相關(guān)推薦書目及課程資源(一)使用教材劉軍-
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