《专业课课程设计》教学大纲 课程编号：302168030 课程性质： 必修 课程名称：专业课课程设计 学时/学分： 3周3 英文名称：Specialty Course Design 考核方式：考查 选用教材： 《专业课课程设计指导书》 大纲执笔人：徐晓秋 徐晓秋 先修课程：传感器、测控电路、单片机等 大纲审核人：专业教学指 导组 适用专业：测控技术与仪器 一、课程目标 1.能针对课题，通过文献检索及其他途径收集整理资料： 2.能根据测量对象和任务正确理解设计要求，确定总体设计方案： 3.能够确定满足设计指标的单元模块、功能部件，并对设计方案进行优选比 较，论证其可行性。 4.能够针对提出的方案设计相应的实验，包括传感器的选型、信号处理电路 及显示电路的设计、报警方式的选取等：在有条件的情况下可搭建实验装 置进行实验仿真。 5. 能够用图纸、报告、软件模型或实物等形式，呈现设计成果 6.能够进行团队协作，分工合作完成设计任务。 二、内容及设计要求 针对教师规定课题或学生自拟课题，指导学生综合运用所学的传感器、测控 电路及单片机原理及应用等专业课知识， 进行测控仪器及系统的设计，训练学生 解决实际工程问题的能力。内容涉及传感器的选用、检测信号的处理、显示电路 及报警方式的选取等。设计课题详见《专业课课程设计指导书》。设计要求如下： 1.根据设计任务要求，确定总体设计方案，画出系统组成框图：（支撑课程 目标2) 2.按照技术指标要求合理选择传感器；（支撑课程目标3、4） 3.详细讨论各部分电路的实现方法和原理，计算相应的参数并确定所选元器 件的型号：（支撑课程目标3、4） 4.选择合适的芯片，完成系统的接口电路设计：（支撑课程目标4） 5.完成题目的程序设计，提交程序设计框图及程序清单：（支撑课程目标4） 6.完成电路的PCB设计并用计算机绘出总的电路图。（支撑课程目标5）
《专业课课程设计》教学大纲 课程编号: 302168030 课程性质: 必修 课程名称: 专业课课程设计 学时/学分: 3 周 /3 英文名称: Specialty Course Design 考核方式: 考查 选用教材: 《专业课课程设计指导书》 徐晓秋 大纲执笔人: 徐晓秋 先修课程: 传感器、测控电路、单片机等 大纲审核人: 专业教学指 导组 适用专业: 测控技术与仪器 一、 课程目标 1. 能针对课题，通过文献检索及其他途径收集整理资料； 2. 能根据测量对象和任务正确理解设计要求，确定总体设计方案； 3. 能够确定满足设计指标的单元模块、功能部件，并对设计方案进行优选比 较，论证其可行性。 4. 能够针对提出的方案设计相应的实验，包括传感器的选型、信号处理电路 及显示电路的设计、报警方式的选取等；在有条件的情况下可搭建实验装 置进行实验仿真。 5. 能够用图纸、报告、软件模型或实物等形式，呈现设计成果。 6. 能够进行团队协作，分工合作完成设计任务。 二、 内容及设计要求 针对教师规定课题或学生自拟课题，指导学生综合运用所学的传感器、测控 电路及单片机原理及应用等专业课知识，进行测控仪器及系统的设计，训练学生 解决实际工程问题的能力。内容涉及传感器的选用、检测信号的处理、显示电路 及报警方式的选取等。设计课题详见《专业课课程设计指导书》。设计要求如下： 1. 根据设计任务要求，确定总体设计方案，画出系统组成框图；（支撑课程 目标 2） 2. 按照技术指标要求合理选择传感器；（支撑课程目标 3、4） 3. 详细讨论各部分电路的实现方法和原理，计算相应的参数并确定所选元器 件的型号；（支撑课程目标 3、4） 4. 选择合适的芯片，完成系统的接口电路设计；（支撑课程目标 4） 5. 完成题目的程序设计，提交程序设计框图及程序清单；（支撑课程目标 4） 6. 完成电路的 PCB 设计并用计算机绘出总的电路图。（支撑课程目标 5）
7.提出设计中所遇到的问题进行小组讨论，分析解决问题的方法：（支撑课 程目标6) 8.提交设计报告书，要求打印，并列出参考文献。设计报告书必须独立完成， 要求4000~5000字，参考文献至少56篇（除参考书外）：设计框图和电路 不能徒手画，不能通过扫描或粘贴完成。（支撑课程设计目标1、5） 三、参考文献 [1]黄劫，单片机原理及接口技术，国防工业出版社，2012年2月 [2]李刚，现代测控电路，高等教育出版社，2004.1 [3]唐文彦，传感器，机械工业出版社，2007.1 [4]刘新、刘笃仁，传感器原理及应用技术，第三版，西安电子科技大学出 版社，2013.08 [5]王化祥，传感器原理及应用，第三版，天津大学出版社，2007.02 [6]王庆有，光电传感器应用技术，第二版，机械工业出版社，2014.04 [7]王煜东，传感器应用电路400例，中国电力出版社，2008.08 [8]张国雄，测控电路，第三版，机械工业出版社，2010.04 四、达成课程目标的途径与措施 1.设计分小组进行，采取组长负责制。小组成员自愿组合（原则上6-8人）， 并选出组长。由组长负责任务分工，组织研讨及成绩评定： 2.设计分阶段完成，每个阶段定出相应的达成目标： ①明确任务。由教师对课程设计内容进行介绍，通过实例讲授设计思路 和方法，对学生提出设计要求及评分标准。 ②形成总体方案。经查阅资料，分析课题技术要求，通过教师参与的问题 答辩后，形成总体设计方案。 ③解决设计中的关键问题。包括元器件选型的依据：精度、分辨率的满 足条件及影响因素：软件编程等问题。 ④指导学生撰写设计报告。 ⑤提交报告并组织小组答辩。由组长介绍本组设计的总体情况，各成员 对自己完成的任务进行说明，教师针对每个部分进行提问，并给出答辩成绩。 3.小组根据组员的学习态度、完成的任务、报告质量、与同组成员的合作 等情况，评定小组成绩。 4.报告评定。教师根据设计要求对每组设计报告进行综合考评，给出成绩。 包括文献资料应用能力、系统设计方案的合理性、各功能模块是否能满足技术 指标要求、设计的完整性及实用性、报告质量以及工作量及工作态度等 5.命题要求
7. 提出设计中所遇到的问题进行小组讨论，分析解决问题的方法；（支撑课 程目标 6） 8. 提交设计报告书，要求打印，并列出参考文献。设计报告书必须独立完成， 要求 4000~5000 字，参考文献至少 5~6 篇（除参考书外）；设计框图和电路 不能徒手画，不能通过扫描或粘贴完成。（支撑课程设计目标 1、5） 三、 参考文献 [1]黄劼，单片机原理及接口技术，国防工业出版社，2012 年 2 月 [2]李刚，现代测控电路，高等教育出版社，2004.1 [3]唐文彦，传感器，机械工业出版社，2007.1 [4]刘靳、刘笃仁，传感器原理及应用技术，第三版，西安电子科技大学出 版社，2013.08 [5]王化祥，传感器原理及应用，第三版 ，天津大学出版社，2007.02 [6]王庆有，光电传感器应用技术，第二版，机械工业出版社，2014.04 [7]王煜东，传感器应用电路 400 例，中国电力出版社，2008.08 [8]张国雄，测控电路，第三版，机械工业出版社，2010.04 四、 达成课程目标的途径与措施 1. 设计分小组进行，采取组长负责制。小组成员自愿组合（原则上 6‐8 人）， 并选出组长。由组长负责任务分工，组织研讨及成绩评定； 2. 设计分阶段完成，每个阶段定出相应的达成目标； ① 明确任务。由教师对课程设计内容进行介绍，通过实例讲授设计思路 和方法，对学生提出设计要求及评分标准。 ②形成总体方案。经查阅资料，分析课题技术要求，通过教师参与的问题 答辩后，形成总体设计方案。 ③ 解决设计中的关键问题。包括元器件选型的依据；精度、分辨率的满 足条件及影响因素；软件编程等问题。 ④ 指导学生撰写设计报告。 ⑤ 提交报告并组织小组答辩。由组长介绍本组设计的总体情况，各成员 对自己完成的任务进行说明，教师针对每个部分进行提问，并给出答辩成绩。 3. 小组根据组员的学习态度、完成的任务、报告质量、与同组成员的合作 等情况，评定小组成绩。 4. 报告评定。教师根据设计要求对每组设计报告进行综合考评，给出成绩。 包括文献资料应用能力、系统设计方案的合理性、各功能模块是否能满足技术 指标要求、设计的完整性及实用性、报告质量以及工作量及工作态度等 5. 命题要求
本课程设计命题依据《专业课课程设计》课程目标而设置。训练学生综 合运用所学知识解决实际问题的能力。题目难度、工作量要适中，保证学生能 在规定时间内完成。 五、课程目标对毕业要求的支撑 毕业要求 指标点 课程 目标 毕业要求3设计/开发解决方3.1能够根据用户及社会需求提出设课程目标2、3 案：能够设计针对机械工程中 计目标、确定设计方案。 的复杂测试计量及控制问题的 解决方案 设计满足特定需习 的测控系统及功能部件，并能 33能够用图纸、报告、软件模型或课程目标5 实物等形式，早现设计成果。 够在设计环节中体现创新意 识，并考虑社会、健康、安全 法律、文化以及环境等因素。 34能够在安全、环墙、法律等现实 课程目标3 约束条件下，对设计方案的可行性进 行论证 毕业要求4研究：能够基于科 分析和解 课程目标4 综合得到合 有效 学原理，采用科学方法对机械 工程中的复杂测试计量及控制 问题进行研究，能设计实验， 对实验数据进行分析与解释 通过信息综合得到合理有效的 结论。 毕业要求5使用现代工具：能5.1能够通过文献检索及其它途径获课程目标1 对机械工程中的复杂测 取资料及数据。 计量及控制问题，开发与选 恰当的技术、资源及现代工只具 对问题进行预测与模拟，并能 够理解其局限性。 毕业要求9个人和团队 能 9)能理解个人在闭队中的角伍与青 课程目标6 在多学科背景下进行团队协 任，担任个体、团队成员以及负责人入 作，承担不同的团队角色。 的角色，完成相应的工作。 六 成绩评定(%) 本课程为实践性教学环节，成绩评定：优、良、中、及格、不及格
本课程设计命题依据《专业课课程设计》课程目标而设置。训练学生综 合运用所学知识解决实际问题的能力。题目难度、工作量要适中，保证学生能 在规定时间内完成。 五、 课程目标对毕业要求的支撑 毕业要求 指标点 课程 目标 毕业要求 3 设计/开发解决方 案：能够设计针对机械工程中 的复杂测试计量及控制问题的 解决方案，设计满足特定需求 的测控系统及功能部件，并能 够在设计环节中体现创新意 识，并考虑社会、健康、安全、 法律、文化以及环境等因素。 3.1 能够根据用户及社会需求提出设 计目标、确定设计方案。 课程目标 2、3 3.3 能够用图纸、报告、软件模型或 实物等形式，呈现设计成果。 课程目标 5 3.4 能够在安全、环境、法律等现实 约束条件下，对设计方案的可行性进 行论证。 课程目标 3 毕业要求 4 研究：能够基于科 学原理，采用科学方法对机械 工程中的复杂测试计量及控制 问题进行研究，能设计实验， 对实验数据进行分析与解释， 通过信息综合得到合理有效的 结论。 4.2 能够对实验结果进行分析和解 释，通过信息综合得到合理有效的结 论。 课程目标 4 毕业要求 5 使用现代工具：能 够针对机械工程中的复杂测试 计量及控制问题，开发与选用 恰当的技术、资源及现代工具 对问题进行预测与模拟，并能 够理解其局限性。 5.1 能够通过文献检索及其它途径获 取资料及数据。 课程目标 1 毕业要求 9 个人和团队：能够 在多学科背景下进行团队协 作，承担不同的团队角色。 9.2 能理解个人在团队中的角色与责 任，担任个体、团队成员以及负责人 的角色，完成相应的工作。 课程目标 6 六、 成绩评定（%） 本课程为实践性教学环节，成绩评定：优、良、中、及格、不及格
其中：优(100-90分)：良(89-80)：中(79-70)：及格(69-60)： 不及格(59以下)。 小组自评成绩(%) 答辩成绩(%) 报告成绩(%) 20% 20% 60% 总成绩=小组自评成绩+答辩成绩+报告成绩 七、教学进程 教学内容 课内学时分配 1、布置设计任务 2学时 2、形成总体方案 4学时 3、 各部分设计分析及计算、硬件选型 4学时 4、指导报告撰写 2学时 5、设计问题提问及答辩 4学时 6、课下设计 32学时(2周) 合计 48学时(3周)
其中：优（100-90 分）；良（89-80）；中（79-70）；及格（69-60）； 不及格（59 以下）。 小组自评成绩（%） 答辩成绩（%） 报告成绩（%） 20% 20% 60% 总成绩 =小组自评成绩+答辩成绩+报告成绩 七、 教学进程 教学内容 课内学时分配 1、 布置设计任务 2 学时 2、 形成总体方案 4 学时 3、 各部分设计分析及计算、硬件选型 4 学时 4、 指导报告撰写 2 学时 5、 设计问题提问及答辩 4 学时 6、 课下设计 32 学时（2 周） 合计 48 学时（3 周）