智能交互设计课程标准.docx

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1、智能交互设计课程标准课程编码课程类型学分总学时理论学时实践学时1120002专业群平台课2321616前导课程c语言程序设计，计算机网络基础适合专业计应、计网、物联、移动1课程性质和课程设计1.1课程性质智能交互设计是专业群平台课程之一,是物联网应用开发的应用类课程,具有较强的实践性,面向物联网工程师岗位,培养学生系统设计能力、硬件设备的选型能力、故障检测排除能力以及创新意识和创新能力,引导学生勤思考、能动手、敢创新,使学生具备自主学习的能力,适应终身学习的能力需要。通过本课程学习,使学生建立针对Arduino单片机,从原理到应用的系统化认识,即了解电子产品的各类接口、内部资源的应用、各种类型

2、的通信机制;能够选择合适的传感器解决物联网场景应用中的数据获取问题;能够使用Arduino单片机、各类传感器、通信机制,设计各类物联网应用场景的产品;能够从事简单智能产品和物联网产品的设计、开发、测试、维护等工作。同时,通过教学过程中的实际开发过程的规范要求,培养学生分析和解决实际问题的能力,强化学生的职业道德意识、职业素养意识和创新意识,为学生以后从事更专业化的软件开发工作奠定基础。1.2课程任务本课程坚持“以产品应用为背景,以工作过程为导向,以任务驱动为手段”的教学设计理念,在岗位调研的基础上解析关键职业岗位能力,以职业能力为中心设计教学过程。落实以实际工作任务为引领,以创新能力培养为主线

3、,以物联网系统架构为总纲,循序渐进地引导完成智能产品的分析、设计和实现,培养学生设计能力。在教学内容和方法上贯彻“技能培养为主,知识够用为度”的教学思想,旨在培养学生的创新意识,增强岗位实践能力和适应能力。2 .课程整体学习目标学习目标内容学习成果产出智能家居、智慧农业、创业推广知识目标1 .掌握物联网产品开发流程、开发环境和开发语言；2 .熟悉语音控制、手机蓝牙短距离交互、远程交互的方式的应用；3 .熟悉常用传感器、按键等经典感知器件的选型；4 .掌握播放器、舵机、电机、1ED等输出设备的控制方法；5 .掌握光电、温度、气体、超声波、语音数据的输入方式以及数据处理方法；6 .掌握手机APP通

4、过蓝牙与终端设备通信的方法；7 .掌握物联网云平台与硬件之间的交互方式；8 .熟悉项目架构设计、模块设计、硬件设计、软件设计及系统测试等项目开发流程。9 .了解系统的单片机、Pe和手机端软硬件系统的开发全过程。能力（能力）目标1 .能对传统系统进行物联网的升级总结设计；2 .能为物联网的系统设计选择传感器、通信设备、云平台；3 .能分析物联网应用系统；4 .会设计简单的物联网应用系统；5 .能实现简单的物联网应用系统；素质目标1 .培养学生关注生活健康、关注民生生活的意识和习惯；2 .培养学生分析问题的逻辑思维，耐心细致的制作能力，分组团队良好的合作能力以及有效沟通能力。3 .培养学生系统设计

5、能力、硬件设备的选型能力、故障检测排除能力以及创新意识和创新能力；4 .引言学生勤思考、能动手、敢创新，使学生具备自主建立不断演进的知识体系的能力，适应终身学习的能力需要；思政目标1 .通过科技作品，熏陶青年科技兴农、爱国创业等思政元素，培养学生的对社会有一颗仁爱之心，加强社会责任感；2 .做出的产品界面上，可以添加中国年谱、中国祥云等元素，加强文化自信；引导学生自觉传承和弘扬中华优秀传统文化，全面提高学生的审美和人文素养，增强文化自信；3 .在撰写文档、实践操作的时候，培养学生按照规范操作，培养耐心细心的职业素养；4 .在不断作品拓展中，培养学生精益求精的工匠精神。3 .课程内容设计与要求3

6、.1 课程设计基本理念与思路本课程采取由简入深,逐步复杂的项目单元模式,在教学实施过程中强调在“学中做、做中学”，加强技能培养。教学过程采用案例教学法和项目教学法,加上模拟公司法,以设计解决生活、生产不便之处的,学生感兴趣的项目应用情景为课程案例,语音控制、手机蓝牙短距离交互、远程交互的方式控制智能家居、智慧农业等项目。项目围绕物联网所涉及的感知、通信、控制等技术开展似Arduino单片机、感知设备、执行器件、云平台作为作为载体,设计和实现物联网应用产品。体现在工作中所需的职业关键技能:电子产品的各类接口、内部资源的应用、各种类型的通信机制;能够选择合适的传感器解决物联网场景应用中的数据获取问

7、题;能够使用Arduino单片机、各类传感器、通信机制,设计各类物联网应用场景的产品;让学生在做中学,掌握Arduino项目开发的完整过程和产品设计开发技术。3.2 课程结构设计本课程的总体学习任务要求是实操、理解、分析、掌握,结合学生的认知特点和岗位操作标准确定的课程内容如下所示：智能交互设计智能家居智慧农业创业+一,一产=U.生一一I二智能安防智颗光智能阳台智慧大棚智慧果园智慧养殖新媒体运营智能交互设计智能家居智慧农业创业十本课程实现三个项目:设计智能家居产品、设计智慧农业产品、创新推广产品。其中每一个项目给出多个应用情景,供学生学习;同时鼓励学生观察生活,创新发现新的应用情景选择实现;此

8、三个教学项目,协同创新,培养创新工匠、服务民族要复兴、乡村必振兴的国家战略,培养物联网工程技术人才。项目的学习内容与目标及参考学时详见以下表格：序号教学单元名称单元学习目标参考学时理实论践1设计智能家居产品学习产出,1 .选择应用情景，讨论需求分析确定相应情景的工作任务。（例如：智能安防、智能灯光、智能阳台等子项目。）2 .小组分工协作整理智能家居相关知识点，探索尝试完成产品软硬件功能设计，制作结构模型，完成产品。3 .展示分享自己小组的成果，并以自己擅长和喜欢的方式公益推广智能家居，共创美好家园。技能目标：1 .硬件：了解智能家居硬件结构以及硬件之间的交互方式；2 .软件：熟悉软件运行环境搭

9、建和使用方法；3 .软硬件交互：会在软件中设置软硬件能配合的方法；4 .人机交互：会设置控制器如何能识别控制信息并加以逻辑判断；5 .物联网的云平台的应用数据，感受物联网的市场发展，树立物联网在中国的应用信心；素质目标：1 .培养解决问题的分析方法和掌握需求分析的撰写方法；2 ,了解语音识别模块、MP3模块、内存卡、喇叭、超声波、1ED灯等模块的使用方法和选购方法；3 .培养学生对硬件设备参数的了解和选型能力；4 .培养学生自动控制思想，以及创新思维；5 .培养学生搜索信息、主动学习、借助思维导图分析和总结的能力；6 .培养学生热爱生活，善于发现与创新的好习惯；思政目标：7 .ArdUinO的

10、产品应用，感受科技的魅力，实现产品功能的过程中学会踏踏实实、精益求精的科学精神；8 .智能家居系统的视频，感受对物联网为生活带来的美好的憧憬与想像：9 .展示自己设计的产品并以擅长喜欢的方式去分享推广，感受并传递快乐与责任。662设计智慧农业产品学习产出：1、选择应用情景，讨论需求分析确定相应情景的工作任务。（例如：智慧大棚、智慧果园、智慧养殖等子项目）2、小组分工协作整理智慧农业相关知识点，探索尝试完成产品软硬件功能设计，制作结构模型，完成产品。3、展示分享自己小组的成果，并以自己擅长和喜欢的方式号召同学科技兴农，助力乡村振兴。技能目标：1 .硬件：了解智慧农业硬件结构以及硬件之间的交互方式

11、；2 .软件：熟悉软件运行环境和使用方法；3 .软硬件交互：会在软件中设置软硬件能配合的方法；4 .人机交互：会设置控制器如何能识别控制信息并加以逻辑判断；5 .通信的实现：理解蓝牙、WiFi的通信及配置方法，熟悉AppInventor蓝牙通信编程实现；实现手机apk控制硬件；素质目标：1 .培养团队合作能力；2 .培养学生对硬件设备参数的了解和选型能力；3 .培养学生关注健康；4 .培养学生处理复杂问题的综合处理能力；思政目标：1.ArdUino的产品应用，感受科技的魅力，实现产品功能的过程中学会踏88踏实实、精益求精的科学精神；2 .通过智慧农业系统智慧大棚、智慧果园、智慧养殖项目的设计，

12、感受对物联网为农业带来的方便与快捷；3 .展示自己设计的产品并以擅长喜欢的方式去分享推广，感受并传递快乐与责任。3创新推广产品学习产出：1 .新媒体平台的介绍；2 .关于智能家居和智慧农业产品的推广方案。22合计16164 .课程单元设计4.1 教学单元设计一教学单元名称1.设计智能家居产品主要教学内容完成任务：学会语音交互知识点相关技能，选择应用情景，梳理任务并完成其产品功能。产出：自己小组应用情景下的语音交互产品需求分析、组装硬件、设计软件、分享产品相关主题。任务1：通过分组讨论，撰写需求分析报告和产品设计方案，并相互评价后继续完善。任务2：通过查询硬件的相关参数，学会查看电路图，搭建硬件

13、系统。并搭建软件开发环境。任务3：软件设计实现根据采集到的语音信息，对相应控制对象进行控制，1ED灯的开关，喇叭播放声音。任务4：策划推广方法，推广产品。学习环境设计机房、MiXIy软件、ArdUinO1DE软件、ArdUino开发板和外围器件、教师机广播软件、学生机接收软件课程思政要点1、ArdUino的产品应用，感受科技的魅力，实现产品功能的过程中学会踏踏实实、精益求精的科学精神；2、智能家居系统中语音互动控制应用情景的视频，感受对物联网为生活带来的美好的憧憬与想像；3、展示自己设计的产品并以擅长喜欢的方式去分享推广，感受并传递快乐与责任。4、通过科技为提升民生生活质量贡献自己的一份力量的

14、责任心。教学任务、实践项目具体学习目标参考学时理论实践1.1需求分析、设计报告任务1：通过分组讨论，撰写需求分析报告和产品设计方案，并相互评价后继续完善。了解各个角色的职责、分角色；掌握需求分析报告和产品设计方案的写法；掌握从用户需求分析到设计的转化；（流程图、资源列表）掌握展示需求分析、评价需求分析的要点；111.2硬件设计和软件环境任务2：通过查询硬件的相关参数，学会查看电路图，搭建硬件系统。并搭建软件开发环境。了解ArdUinO开发板的构成、资源；学会看懂电路图，并进行实操、记录；22掌握Arduino运行环境搭建和使用；掌握Arduino工程的结构及重要的目录和文件的作用；1.3软件设

15、计任务3：软件设计实现根据采集到的语音信息，控制垃圾桶的开启，并控制喇叭播放声音。学会语音模块感知语音信息的处理方法；软件工程师学会从流程图转化成程序的方法；学会软件和硬件交互的关键技术；221.4 云平台交互1.5 展示和拓展任务4：实现云平台查询垃圾桶是否已满的状态。学会物联网云平台的设置方式；掌握硬件与云平台之间的联系方式和方法；任务5：展示：1 .比赛-谁识别率高、错误率低、每分钟识别的个数、打开正确率；2 .策划展示方案，在微信朋友圈、抖音、地推的方式之一，展示自己的产品；11合计664.2 课程单元设计二教学单元名称2.设计智慧农业产品主要教学内容学习产出：1、选择应用情景，讨论需求分析确定相应情景的工作任务。（例如：智慧大棚、智慧果园、智慧养殖等子项目）2、小组分工协作整理智慧农业相关知识