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《树莓派图形化编程》教学大纲

     编辑:翁煜    [发布时间]:2024-03-20    [浏览次数]:

《树莓派图形化编程》教学大纲

课程英文名

Graphic Programming Based on Raspberry   Pi

课程代码

17E0013

学分

1

总学时

16

理论学时

5

实验/实践学时

11

课程类别

通识教育课程

课程性质

通识任选

先修课程

/

面向对象

全校学生

开课学院

工程训练中心

执笔人

唐建祥

审定人

张松慧

制定时间

2020 12











 

一、课程地位

树莓派图形化编程》是面向全校学生开设的选修课,课程地位及目标是通过课程的学习,让学生了解图形化编程的方法,从中了解最新的人工智能技术、锻炼逻辑思维能力和基本的工程素养,从中体会严谨的科学精神、培养一定的创新精神。课程的主要内容是:图形化编程界面的使用方法、倒车雷达的设计与实现、语音播报时钟的设计与实现、智能灯带的设计与实现、AI人机交互的设计与实现。

二、课程目标

1.培养学生了解最新科技的发展,包括硬件、软件、AI等。

2.培养学生了解科学严谨的工作态度。

3.培养学生学会图形化编程的方法。

4.培养学生创新能力、动手能力和逻辑思考能力。

5.思政目标:结合课程思政案例教学,加强德育和劳育教育。

三、课程目标达成的途径与方法

1.通过上课讲解、学生讨论的形式,让学生对最新科技的发展的有所了解。

2.通过制作四个创意作品,培养学生在制作过程中科学严谨的态度。

3.通过上课讲解、课堂示范操作和课后实践的方式,让学生学会图形化编程的使用方法。

4.通过创意作品的制作和编程,培养学生的创新能力、动手能力和逻辑思维能力。

5.通过授课和作品制作,加强学生的思政教育。

四、课程主要内容与基本要求

课程的主要内容是:熟悉图形化编程界面,制作四个创意作品,并编写程序实现作品的基本功能,并具有一定的创新性。其中,在绪论章节,对比国内外相关技术的差异,引入课程思政元素,提升学生的爱国主义情操;在实验环节,通过编写程序,通过音频接口输出“我爱祖国”的音频信息。

 

 

 

 

 

五、课程学时安排

章节号

教学内容

学时数

学生任务

对应课程目标

1

基础内容

1.1计算机软硬件的发展和爱国主义教育

1.2AI技术的发展与应用

1.3图形化编程界面介绍

1.4图形化编程界面使用方法示例

1

了解最新科技的发展,国内与国外相关技术的对比,提升学生的爱国主义情操。讲课内容包括硬件、软件、AI

课程目标15

2

倒车雷达的制作与编程

2.1硬件电路的构成

2.2硬件电路的搭建

2.3软件的编写

2.4系统的调试

1

了解蜂鸣器和超声波测距模块的使用方法,编写相应的测距程序和报警程序

课程目标234

3

智能灯带的创意制作

3.1RGB智能灯带的使用方法

3.2软件的编写

1

学会智能灯带的使用方法,进行智能灯带的创意制作

课程目标234

4

语音播报时钟的制作与编程

4.1硬件电路的构成

4.2硬件电路的搭建

4.3软件的编写

4.4系统的调试

1

了解linux下系统时间的读取方法、语音播报模块的程序编写方法和系统调试方法

课程目标234

5

AI人际交互的设计与实现

5.1AI的使用方法

5.2AI控制其他电气的方法

5.3AI输出语音的方法

5.4通过AI编程通过音频输出“我爱祖国”等语句

1

了解AI的使用方法,编写具有AI功能的输出控制信号,通过音频接口输出“我爱祖国”等语句

课程目标2345

 

 

 

 

 

 

 

六、实践环节及基本要求

序号

实验项目名称

学时

基本要求

学生任务

实验性质

实验类别

1

认识、学习图形化编程界面,初步掌握图形化编程界面的使用方法

2

会用图形化编程工具

初步掌握图形化编程界面的使用方法,并编写简单程序

演示实验

必做

2

倒车雷达的制作与编程

2

制作测量距离为5厘米——2米左右的倒车雷达,并具有报警功能

了解蜂鸣器和超声波测距模块的使用方法,编写相应的测距程序和报警程序

综合实验

必做

3

智能灯带的创意制作

2

使用智能灯带进行创意制作

学会智能灯带的使用方法,进行智能灯带的创意制作

综合实验

必做

4

语音播报时钟的制作与编程

 

2

制作具有语音播报的时钟

了解linux下系统时间的读取方法、语音播报模块的程序编写和系统调试方法

综合实验

必做

5

AI人际交互的设计与实现

 

2

学会AI的使用方法

了解AI的使用方法,编写具有AI功能的输出控制信号,输出“我爱祖国”的音频信息

综合实验

必做

6

综合验收

1

作品验收

整理完成四个课程作品并验收

综合实验

必做

注:1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等;2.实验类别指必做、选做等。

七、考核方式及成绩评定

考核内容

考核方式

评定标准(依据)

占总成绩比例

过程考核

到课率、课堂讨论发言等

点名一次不到减10分;

发言积极适当加分。

20%

期末考核

实物验收

依据学生制作四个作品的质量和验收结果综合评定

80%

考核类别

考查

成绩登记方式

五级制

八、推荐教材与主要参考书

(一)推荐资源:《树莓派系列教程》,网络资源,2020

(二)主要参考书:

1. 南京大学人工智能本科专业教育培养体系南京大学人工智能学院,机械工业出版社,2019

2.《爱上电子学:创客的趣味电子实验》第二版,[] 查尔斯·普拉特,人民邮电出版社