中北大学仪器与电子学院课程教学大纲（适用于2023版智能感知工程专业培养方案）2023年6月修订
中北大学仪器与电子学院 课 程 教 学 大 纲 （适用于 2023 版智能感知工程专业培养方案） 2023 年 6 月修订
目录《专业认知教育》课程教学大纲《电路原理》课程教学大纲《信号与系统》课程教学大纲、17《微机原理及接口技术》课程教学大纲29《误差理论与数据处理》课程教学大纲38《单片机原理及应用》课程教学大纲45《传感器原理及设计》课程教学大纲5566《文献检索专题》课程教学大纲《毕业设计专题》课程教学大纲7278《毕业实习》课程教学大纲84《毕业设计》课程教学大纲《智能仪器》课程教学大纲91《微纳传感与系统》课程教学大纲101《数字信号处理》课程教学大纲108《微弱信号检测》课程教学大纲116《量子传感原理及应用》课程教学大纲124《光纤技术及应用》课程教学大纲，130《物联网技术概论》课程教学大纲138《虚拟仪器设计》课程教学大纲146《光电探测技术》课程教学大纲.156：165《人工智能基础》课程教学大纲《微惯性集成测量系统》课程教学大纲，174《电子设计自动化》课程教学大纲，183193《可编程逻辑器件应用》课程教学大纲《Ansys》课程教学大纲203《Matlab应用基础》课程教学大纲.211《计算思维导论》课程教学大纲221《云计算与物联网》课程教学大纲228
I 目 录 《专业认知教育》课程教学大纲 . 1 《电路原理》课程教学大纲 . 7 《信号与系统》课程教学大纲 . 17 《微机原理及接口技术》课程教学大纲 . 29 《误差理论与数据处理》课程教学大纲 . 38 《单片机原理及应用》课程教学大纲 . 45 《传感器原理及设计》课程教学大纲 . 55 《文献检索专题》课程教学大纲 . 66 《毕业设计专题》课程教学大纲 . 72 《毕业实习》课程教学大纲 . 78 《毕业设计》课程教学大纲 . 84 《智能仪器》课程教学大纲 . 91 《微纳传感与系统》课程教学大纲 . 101 《数字信号处理》课程教学大纲 . 108 《微弱信号检测》课程教学大纲 . 116 《量子传感原理及应用》课程教学大纲 . 124 《光纤技术及应用》课程教学大纲 . 130 《物联网技术概论》课程教学大纲 . 138 《虚拟仪器设计》课程教学大纲 . 146 《光电探测技术》课程教学大纲 . 156 《人工智能基础》课程教学大纲 . 165 《微惯性集成测量系统》课程教学大纲 . 174 《电子设计自动化》课程教学大纲 . 183 《可编程逻辑器件应用》课程教学大纲 . 193 《Ansys》课程教学大纲 . 203 《Matlab 应用基础》课程教学大纲 .211 《计算思维导论》课程教学大纲 . 221 《云计算与物联网》课程教学大纲 . 228
238《智能传感材料》课程教学大纲《智能传感器接口标准》课程教学大纲.250《智能传感系统》课程教学大纲256《智能控制理论基础》课程教学大纲.265《数据结构与算法分析》课程教学大纲274《视觉感知与图像处理》课程教学大纲281《智能机器人技术》课程教学大纲287《Python语言程序设计》课程教学大纲.294《智能感知综合实践》课程教学大纲304II
II 《智能传感材料》课程教学大纲 . 238 《智能传感器接口标准》课程教学大纲 . 250 《智能传感系统》课程教学大纲 . 256 《智能控制理论基础》课程教学大纲 . 265 《数据结构与算法分析》课程教学大纲 . 274 《视觉感知与图像处理》课程教学大纲 . 281 《智能机器人技术》课程教学大纲 . 287 《Python 语言程序设计》课程教学大纲 .294 《智能感知综合实践》课程教学大纲 . 304
《专业认知教育》课程教学大纲一、课程基本信息制定人：崔建功教学基层组织审核人：崔建功开课学院：仪器与电子学院开课学院审核人：王红亮课程名称（中文）：专业认知教育课程名称（英文）：ProfessionalCognitiveEducation课程类别：通识教育课程课程性质：必修课程代码：Y2306000101适用层次：本科适用专业：智能感知工程计划学分：0.5计划学时（周数)：8讲课学时：8开课学期：1考核方式：考查先修课程：无后续课程：专业课与综合实践二、课程性质与教学目标1、课程性质与任务专业认知教育是仪器类专业学生入学之后，为增强对专业的感性认识，尽快了解专业方面的有关内容，是学习专业知识的入门课程。实习环节以实习动员、学科专业现状发展讲座等形式开展。通过本课程的学习能够增加学生对专业概况的了解，激发专业的学习热情，增加学生对专业的了解，提高学生对专业的认知程度。2、课程目标课程目标1：能够增强学生对本专业的认识，了解本专业需要学习的知识体系。（支撑毕业要求指标点1-1）。课程目标2：通过了解智感领域背景及经典案例，能够对行业现状有初步定认识。（支撑毕业要求指标点4-1)。课程目标3：通过学习，能够产生主动了解行业的发展动向，并有主动参与社会的意识。（支撑毕业要求指标点6-1)。思政目标：了解本专业的特色和服务领域，保持坚定正确的政治方向，明确自己的服务1
1 《专业认知教育》课程教学大纲 一、课程基本信息 制定人：崔建功 教学基层组织审核人：崔建功 开课学院：仪器与电子学院 开课学院审核人：王红亮 课程名称（中文）：专业认知教育 课程名称（英文）：Professional Cognitive Education 课程类别：通识教育课程 课程性质：必修 课程代码：Y2306000101 适用层次：本科 适用专业：智能感知工程 计划学分：0.5 计划学时（周数）：8 讲课学时：8 开课学期：1 考核方式：考查 先修课程：无 后续课程：专业课与综合实践 二、课程性质与教学目标 1、课程性质与任务 专业认知教育是仪器类专业学生入学之后，为增强对专业的感性认识，尽快了解专业方 面的有关内容，是学习专业知识的入门课程。实习环节以实习动员、学科专业现状发展讲座 等形式开展。通过本课程的学习能够增加学生对专业概况的了解，激发专业的学习热情，增 加学生对专业的了解，提高学生对专业的认知程度。 2、课程目标 课程目标 1：能够增强学生对本专业的认识，了解本专业需要学习的知识体系。（支撑 毕业要求指标点 1-1）。 课程目标 2：通过了解智感领域背景及经典案例，能够对行业现状有初步定认识。（支 撑毕业要求指标点 4-1）。 课程目标 3：通过学习，能够产生主动了解行业的发展动向，并有主动参与社会的意识。 （支撑毕业要求指标点 6-1）。 思政目标：了解本专业的特色和服务领域，保持坚定正确的政治方向，明确自己的服务
对象和历史使命：热爱专业，热爱祖国，热爱人民，以服务国防、服务社会为已任：培养敬业精神，重视专业技术能力的提升和科学素养的提高，了解自主学习的重要性，三、课程内容、思政融入点、学时分配及对毕业要求指标点的支撑1、本课程为通识教育类课程，是进入专业学习的入门课。主要是为了增强学生对专业的感性认识，尽快了解专业方面的有关内容。2、应重点培养学生查阅资料、规范撰写课程论文的能力。3、深度和广度说明：本课程重点讲授的内容包括专业基本情况、专业课程特色、学生就业需求、专业建设发展等方面学生关心的问题。4、偏差说明：为了鼓励教师引入个人授课风格或者适应技术发展的紧迫性，本课程允许教师授课内容做适当调整，最大正偏差为10%，不允许负偏差。正偏差通过压缩同等内容的学时数来完成。特殊情况，最大正偏差和置换偏差累计可达到20%，但在开课前要申请专业责任人批准。（正偏差指大纲知识点不变，新增知识点：负偏差是大纲知识点减少：置换偏差是指大纲中部分知识点被其它类似知识点替换）。2
2 对象和历史使命；热爱专业，热爱祖国，热爱人民，以服务国防、服务社会为己任；培养敬 业精神，重视专业技术能力的提升和科学素养的提高，了解自主学习的重要性。 三、课程内容、思政融入点、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 1、本课程为通识教育类课程，是进入专业学习的入门课。主要是为了增强学生对专业 的感性认识，尽快了解专业方面的有关内容。 2、应重点培养学生查阅资料、规范撰写课程论文的能力。 3、深度和广度说明：本课程重点讲授的内容包括专业基本情况、专业课程特色、学生 就业需求、专业建设发展等方面学生关心的问题。 4、偏差说明：为了鼓励教师引入个人授课风格或者适应技术发展的紧迫性，本课程允 许教师授课内容做适当调整，最大正偏差为 10%，不允许负偏差。正偏差通过压缩同等内 容的学时数来完成。特殊情况，最大正偏差和置换偏差累计可达到 20%，但在开课前要申 请专业责任人批准。（正偏差指大纲知识点不变，新增知识点；负偏差是大纲知识点减少； 置换偏差是指大纲中部分知识点被其它类似知识点替换）
表3.1课程内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑序号内容实验小计讲课支撑课程日标支撑指标点1专业介绍1-11.1、专业概况：4-111.2、专业课程体系：551、2、36-11.3、专业就业需求：1.4、专业内及发展：2学科发展4-12.1、学科概况：2332、36-12.2、行业现状及发展。合计90183
3 表 3.1 课程内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 序号 内 容 讲课 实验 小计 支撑课程目标 支撑指标点 1 1 专业介绍 1.1、专业概况； 1.2、专业课程体系； 1.3、专业就业需求； 1.4、专业内涵及发展； 5 5 1、2、3 1-1 4-1 6-1 2 2 学科发展 2.1、学科概况； 2.2、行业现状及发展。 3 3 2、3 4-1 6-1 合 计 / 8 8 / /
表3.2各知识点对课程目标达成评价的权重占比分配权重知识点支撑课程目标0.61、专业介绍1、2、3 0.4 2、学科发展2、3本课程不允许申请免修。表3.3课程内容与思政融入点对应关系序号知识点思政融入点了解本专业的特色和服务领域，保持坚定正确的政治专业概况方向，明确自己的服务对象和历史使命。热爱专业，热爱祖国，热爱人民，以服务国防、服务行业需求2社会为己任。四、本课程开设的实验项目无五、达成课程目标的途径和措施1、学生通过讲座学习，了解本专业的培养方案和需要学习的知识体系，经过参观学习能够对行业现状有初步的认识，了解行业的发展动向。2、本课程在教学方法上，可以包括参观实验室、讲座等形式。讲授过程要充分利用问题引导、案例分析等方法。此外，专业领域发展较快，教学过程中须实时更新内容，能够将前沿的相关科研成果引入教学过程，提高学生们的学习兴趣。六、考核方式1、评价环节课程考核方式包括随堂考核和课程考查报告，所有考核环节均需覆盖到所有学生。2、定量评价本课程包含3个分课程目标，有2个考核环节，各考核方式对课程目标达成评价的权重占比分配如下表6.1。教师每个环节出题或布置作业时，要尽量做到按照以上比例布局，并对照完成合理化审查
4 表 3.2 各知识点对课程目标达成评价的权重占比分配 知识点 权重 支撑课程目标 1、专业介绍 0.6 1、2、3 2、学科发展 0.4 2、3 本课程不允许申请免修。 表 3.3 课程内容与思政融入点对应关系 序号 知识点 思政融入点 1 专业概况 了解本专业的特色和服务领域，保持坚定正确的政治 方向，明确自己的服务对象和历史使命。 2 行业需求 热爱专业，热爱祖国，热爱人民，以服务国防、服务 社会为己任。 四、本课程开设的实验项目 无 五、达成课程目标的途径和措施 1、学生通过讲座学习，了解本专业的培养方案和需要学习的知识体系，经过参观学习， 能够对行业现状有初步的认识，了解行业的发展动向。 2、本课程在教学方法上，可以包括参观实验室、讲座等形式。讲授过程要充分利用问 题引导、案例分析等方法。此外，专业领域发展较快，教学过程中须实时更新内容，能够将 前沿的相关科研成果引入教学过程，提高学生们的学习兴趣。 六、考核方式 1、评价环节 课程考核方式包括随堂考核和课程考查报告，所有考核环节均需覆盖到所有学生。 2、定量评价 本课程包含 3 个分课程目标，有 2 个考核环节，各考核方式对课程目标达成评价的权重 占比分配如下表 6.1。教师每个环节出题或布置作业时，要尽量做到按照以上比例布局，并 对照完成合理化审查
表6.1各考核方式对课程目标达成评价的权重占比分配考核方式以及成绩占比S（%）分课程课程目标目标权重P:随堂考核(%)课程考查报告（2）(1)1103040252530352530考核环节成绩比例合计2080100(%)第i个分课程目标的达成度Ai：A=ZG,x(Sk/P)6-1总课程目标达成度A，由多个分课程目标再根据权重加权求和：A-ZA×P6-2其中：k表示不同的考核方式，i表示不同的分课程目标：S#表示第i个课程目标中第k种考核方式在总成绩中的占比；P表示第i个课程目标在课程总评价中的占比；Gik表示第k种考核方式支撑第i个课程目标的达成度（第k种考核方式支撑第i个课程目标的学生得分平均值除以第k种考核方式支撑第i个课程目标的总分值）。3、定性评价针对每门课的课程目标，直接设计问题，并要求学生明确给出目标能力达到的程度“很好（0.95）、较好（0.75）、中（0.60）、较差（0.45）、很差（0.25）”，根据各区段统计比例与括号中的目标分值加权后求和得出定性评价的结果。4、定性评价和定量评价结果的综合同一课程目标的评价，取定性评价和定量评价的平均值，作为最终评价结果。七、评价标准本课程允许教师在各评价环节根据具体情况采取多样化、个性化的考核手段，其评价标准应当在《SIE-CTO1:授课计划》中明确并向学生公布，教学过程中的考核评价应当严格按照标准完成。5
5 表 6.1 各考核方式对课程目标达成评价的权重占比分配 课程目标 考核方式以及成绩占比 ik S （%） 分课程 目标权重 Pi （%） 随堂考核 （1） 课程考查报告（2） 1 10 30 40 2 5 25 30 3 5 25 30 考核环节成绩比例合计 （%） 20 80 100 第 i 个分课程目标的达成度 Ai ： i ik i ik A G （S P） 6-1 总课程目标达成度 A，由多个分课程目标再根据权重加权求和： A= Ai Pi 6-2 其中：k 表示不同的考核方式，i 表示不同的分课程目标； ik S 表示第 i 个课程目标中第 k 种考核方式在总成绩中的占比； Pi 表示第 i 个课程目标在课程总评价中的占比； Gik 表示第 k 种考核方式支撑第 i 个课程目标的达成度（第 k 种考核方式支撑第 i 个课 程目标的学生得分平均值除以第 k 种考核方式支撑第 i 个课程目标的总分值）。 3、定性评价 针对每门课的课程目标，直接设计问题，并要求学生明确给出目标能力达到的程度“很 好（0.95）、较好（0.75）、中（0.60）、较差（0.45）、很差（0.25）”，根据各区段统计比例与 括号中的目标分值加权后求和得出定性评价的结果。 4、定性评价和定量评价结果的综合 同一课程目标的评价，取定性评价和定量评价的平均值，作为最终评价结果。 七、评价标准 本课程允许教师在各评价环节根据具体情况采取多样化、个性化的考核手段，其评价标 准应当在《SIE-CT01:授课计划》中明确并向学生公布，教学过程中的考核评价应当严格按 照标准完成
八、课程目标达成评价结果用于持续改进课程目标达成评价结果将用于后续教学过程的持续改进。针对课程目标达成评价中发现的问题与不足，重点是达成值相对较低的项，在本次授课总结中应由授课教师分析具体原因，并给出改进建议。后续任课教师应当针对以前的问题和建议，在授课计划中做好落实改进计划，并在授课过程中予以落实。九、参考书目及学习资料无制定人：崔建功审定人：崔建功批准人：王红亮2023年5月月1日6
6 八、课程目标达成评价结果用于持续改进 课程目标达成评价结果将用于后续教学过程的持续改进。 针对课程目标达成评价中发现的问题与不足，重点是达成值相对较低的项，在本次授课 总结中应由授课教师分析具体原因，并给出改进建议。后续任课教师应当针对以前的问题和 建议，在授课计划中做好落实改进计划，并在授课过程中予以落实。 九、参考书目及学习资料 无 制定人：崔建功 审定人：崔建功 批准人：王红亮 2023 年 5 月 1 日
《电路原理》课程教学大纲一、课程基本信息制定人：储成群教学基层组织审核人：崔建功开课学院：仪器与电子学院开课学院审核人：王红亮课程名称（中文)：电路原理课程名称（英文）：Circuitprinciple课程类别：专业教育课程课程性质：必修课程代码：Y2306000202适用层次：本科计划学分：3.5适用专业：智能感知工程计划学时（周数）：56讲课学时：56实验学时：0开课学期：2考核方式：考试先修课程：高等数学、大学物理、工程制图后续课程：模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及接口技术二、课程性质与教学目标1、课程性质与任务本课程是智能感知工程专业的一门重要的专业基础课程。通过本课程的学习，使学生明确电路理论的基本概念，掌握电路的基本理论知识、分析计算电路的基本方法和初步技能，掌握电阻电路、动态电路时域分析方法，着眼于培养学生的综合素质和能力，为后续课程的学习、从事理论研究和工程技术打下坚实基础。本课程理论严密，逻辑性强，对学生辩证思维能力的培养和树立理论联系实际的科学观点，及提高学生分析问题、解决问题的能力都有重要作用。2、课程目标课程目标1：能够掌握基本电路元件的伏安关系、能量关系，熟练应用KCL、KVL；能够掌握等效变换法、回路法、节点法及电路定理，具备应用这些方法及定理对线性电阻电路进行分析计算的能力。（支撑毕业要求指标点1-1）。课程目标2：能够掌握相量法，具备运用相量法对正弦交流电路进行稳态分析计算的能力，并能进行电路的频率特性分析。（支撑毕业要求指标点1-2）。7
7 《电路原理》课程教学大纲 一、课程基本信息 制定人：储成群 教学基层组织审核人：崔建功 开课学院：仪器与电子学院 开课学院审核人：王红亮 课程名称（中文）：电路原理 课程名称（英文）：Circuit principle 课程类别：专业教育课程 课程性质：必修 课程代码：Y2306000202 适用层次：本科 适用专业：智能感知工程 计划学分：3.5 计划学时（周数）：56 讲课学时：56 实验学时：0 开课学期：2 考核方式：考试 先修课程：高等数学、大学物理、工程制图 后续课程：模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及接口技术 二、课程性质与教学目标 1、课程性质与任务 本课程是智能感知工程专业的一门重要的专业基础课程。通过本课程的学习，使学生明 确电路理论的基本概念，掌握电路的基本理论知识、分析计算电路的基本方法和初步技能， 掌握电阻电路、动态电路时域分析方法，着眼于培养学生的综合素质和能力，为后续课程的 学习、从事理论研究和工程技术打下坚实基础。本课程理论严密，逻辑性强，对学生辩证思 维能力的培养和树立理论联系实际的科学观点，及提高学生分析问题、解决问题的能力都有 重要作用。 2、课程目标 课程目标 1：能够掌握基本电路元件的伏安关系、能量关系，熟练应用 KCL、KVL； 能够掌握等效变换法、回路法、节点法及电路定理，具备应用这些方法及定理对线性电阻电 路进行分析计算的能力。（支撑毕业要求指标点 1-1）。 课程目标 2：能够掌握相量法，具备运用相量法对正弦交流电路进行稳态分析计算的能 力，并能进行电路的频率特性分析。（支撑毕业要求指标点 1-2）