课程大纲：机器人技术 - 软件设计

第1周：课程介绍与预备知识

• 主题：机器人技术概览与软件设计基础
• 学习目标：
  • 理解机器人系统的基本组成
  • 掌握软件在机器人中的角色
• 阅读/资源：
  • "《机器人学基础》"（章节1）
  • 在线教程：软件工程入门
• 教学方法：讲座，小组讨论
• 评估：小测验

第2周：编程语言与工具选择

• 主题：Python编程与ROS简介
• 学习目标：
  • 学习Python基础知识
  • 熟悉Robot Operating System (ROS) 环境
• 阅读/资源：
  • "《Python编程从入门到实践》"
  • ROS官方文档
• 教学方法：讲座，实战编程练习
• 评估：编程作业

第3周：软件架构设计

• 主题：模块化与软件设计原则
• 学习目标：
  • 设计软件架构的基本概念
  • 应用面向对象设计原则
• 阅读/资源：
  • "《软件设计模式：元素解析》"
  • 设计模式教程
• 教学方法：讲座，案例分析
• 评估：小型软件架构设计报告

第4周：传感器与通信

• 主题：I/O处理与网络通信
• 学习目标：
  • 了解传感器数据处理
  • 实现设备间的通信
• 阅读/资源：
  • "《嵌入式系统设计》"（章节3）
  • ROS中的通信机制
• 教学方法：讲座，小组项目实践
• 评估：小项目演示

第5周：高级软件设计

• 主题：并发编程与错误处理
• 学习目标：
  • 学习多线程编程
  • 优化代码性能与错误处理策略
• 阅读/资源：
  • "《并发编程的艺术》"
  • Python并发编程教程
• 教学方法：讲座，研讨会
• 评估：并发编程作业

第6周：项目设计与实施

• 主题：综合应用：设计并实现简单机器人软件
• 学习目标：
  • 完成一个小型机器人软件项目
  • 沟通与团队协作
• 教学方法：团队项目，指导与反馈
• 评估：项目展示与同伴评价

第7周：课程回顾与总结

• 主题：复习与反思
• 学习目标：
  • 回顾整个课程内容
  • 总结关键概念与技能
• 教学方法：讲座，自我评估
• 评估：期末考试

通过这个课程，学生将掌握机器人软件设计的基础知识，能够设计并实现简单的机器人软件系统。课程设计注重理论与实践相结合，以确保学生能够将所学应用于实际项目中。