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CSSE40112 学分

计算机系统

昆士兰大学·University of Queensland·布里斯班

CSSE4011《计算机系统》是 昆士兰大学 的公开课程页面。当前可确认的信息包括 2 学分,难度 超难,公开通过率 70%。 页面已整理 12 周教学安排,4 个重点考核,方便你快速判断工作量、考核结构和适配度。 课程简介摘要:课程定位 CSSE4011(Advanced Embedded Systems)是 UQ 课程体系中兼顾理论与实践的一门超难课程,核心目标是。

💪 压力
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⭐ 含金量
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📖 课程概览

选课速读: CSSE4011《计算机系统》是 昆士兰大学 的公开课程页面。当前可确认的信息包括 2 学分,难度 超难,公开通过率 70%。 页面已整理 12 周教学安排,4 个重点考核,方便你快速判断工作量、考核结构和适配度。 课程简介摘要:课程定位 CSSE4011(Advanced Embedded Systems)是 UQ 课程体系中兼顾理论与实践的一门超难课程,核心目标是。
### 课程定位 CSSE4011(Advanced Embedded Systems)是 UQ 课程体系中兼顾理论与实践的一门超难课程,核心目标是把“会看懂”升级为“会分析、会实现、会解释”。课程通常承担承上启下作用:前接基础概念,后接更高阶专题或项目。对准备走软件、数据、工程或研究路径的同学来说,这类课程的价值不只在分数,更在于建立可迁移的方法框架和稳定交付能力。 ### 技术栈与学习内容 学习内容通常覆盖该方向的关键概念、方法与工具链,并通过练习或作业落实到具体场景。常见会使用 Python、R、MATLAB、C/C++ 或课程指定软件(以官方课纲为准)。课程强调的不只是“得到答案”,还包括假设条件、步骤完整性、结果解释与复现性。也就是说,你需要同时训练知识准确度、实现质量和表达清晰度。 ### 课程结构 课程一般按周推进,前段搭建概念框架,中段进入题型训练与案例应用,后段做综合整合与评估冲刺。考核常见组合为 Quiz/Lab、作业、报告和期末评估。评分不仅看正确率,也看分析逻辑、书写/代码规范与结论表达。多数同学真正拉开差距的阶段在中后期:是否能持续输出,而不是临近截止日突击。 ### 适合人群 适合希望夯实底层能力、提升问题拆解与建模能力、并改善学术或工程表达的同学。若你计划继续修读高阶课程,或希望在实习与求职中提升“把事情做对并讲清楚”的竞争力,这门课很值得投入。

🧠 大神解析

### 📊 课程难度与压力分析 CSSE4011(Advanced Embedded Systems)整体难度可归为超难,压力通常在 Week 4-6 开始明显上升。前几周常给人“内容可控”的错觉,但中期后任务会从单点知识转向综合应用,作业、实验和复习节奏容易叠加。与同级课程相比,这门课更强调持续输出和过程质量,而不是只靠一次考试逆转。所谓 Quit Week 往往发生在第一次高权重作业返分后,如果没有及时复盘,后续会持续被动。期末季最痛苦的不是题量本身,而是前期积压导致可用时间被压缩。 ### 🎯 备考重点与高分策略 建议优先掌握 7 个高频点:1)核心定义与适用边界;2)标准题型步骤;3)复杂度或方法选择依据;4)边界条件与异常场景处理;5)结果解释与误差来源;6)跨章节综合题;7)时间分配与答题顺序。HD 与 Pass 的差距常在“解释能力”:高分答案不仅写对,还能说明为什么这样做。备考可采用三段法:先补概念漏洞,再集中刷高错率题型,最后做限时模拟并专门检查表达完整性。每次复习都要保留“错因记录”,避免重复犯错。 ### 📚 学习建议与资源推荐 学习顺序建议是:先看课程目标与评分标准,再看 lecture,再做 tutorial/lab,最后写周复盘。资源方面优先使用官方课件、Course Profile、Ed/讨论区答疑;外部可补充 YouTube 对应专题、MIT OCW/Khan Academy、可视化工具与开源示例。实操上,建议每周至少做一次“旧题重做 + 解法重构”,把能做出来升级成可复现、可讲解、可迁移。不要只收藏资料不落地,关键在固定节奏输出。 ### ⚠️ 作业与 Lab 避坑指南 常见扣分点包括:步骤不完整、边界用例遗漏、复杂度分析没写、格式规范不达标、提交前未做自测。建议采用截止日三段节奏:D-7 完成主体,D-3 完成全量测试与互查,D-1 只做格式与表达校对。若课程使用自动评分系统,必须先本地构建最小回归测试,避免“样例通过但隐藏用例失败”。合作讨论要守住学术诚信边界:可讨论思路,不可共享可提交成品。 ### 💬 过来人经验分享 我最开始把这类课当成“考前冲刺型”,结果一到中后期连续 deadline,整个人被动得很。后来改成固定节奏后明显稳了:周初梳理概念,周中完成第一版,周末只做错题复盘和重构。最有用的习惯是每次作业后写一张“失分清单”,下次开工前先看,能减少很多重复错误。给新同学一句实话:别等完全准备好再开始,先交付可运行第一版,再迭代到高质量,你会轻松很多。

📅 每周课程大纲

Week 1Advanced Embedded Architecture & Zephyr RTOS
### 📖 核心知识点:高级嵌入式架构与Zephyr RTOS 课程开篇介绍高级嵌入式系统的设计理念。学习 ARM Cortex-M 高级特性(MPU, DMA, Low-Power Modes)。引入 Zephyr RTOS 作为开发平台——一个支持多种硬件架构的开源实时操作系统。搭建 Zephyr 开发环境并编译第一个应用。 - **核心概念/公式**: Zephyr 的 DeviceTree 配置系统、Kconfig 构建系统、west 工具链管理、Nordic nRF52840 / STM32 开发板 ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐ | 预计投入 9h(Lecture 2h + Practical 3h + 自学 4h) 🎯 **考试关联**: Final Exam 会考 Zephyr 架构和 RTOS 高级概念。 🧪 **Tutorial/Lab**: 搭建 Zephyr SDK 环境,编译运行 Hello World 和 LED Blink 示例程序。 📌 **作业关联**: 所有 Prac/Project 都基于 Zephyr 平台。环境搭建必须在本周完成。 ⚠️ **易错点**: Zephyr 的 west 工具链版本管理容易出问题;DeviceTree overlay 配置错误导致外设不工作;确保使用正确的 Board Target(不同开发板的 target 名不同)。 (数据来源:2025 S1 UQ Course Profile + GitHub csse4011 repos,CSSE4011)
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总结 Weekly Lectures Weekly Lectures cover the theoretical background to the course. The lectures are aligned as much as possible with laboratory experiments and the project. The schedule of lectures and the topics is available on this course Blackboard site. 的核心概念与适用场景
为第1周生成 5 道练习题并给出解题步骤
Week 2Zephyr Kernel Services & Thread Management
### 📖 核心知识点:Zephyr内核服务与线程管理 深入 Zephyr 的内核机制。学习 Thread 创建、优先级配置、Scheduling Policy(Preemptive, Cooperative)。掌握 Zephyr 的同步原语:Semaphore (k_sem)、Mutex (k_mutex)、Message Queue (k_msgq)。学习 Workqueue 和 Timer 的使用。 - **核心概念/公式**: k_thread_create() 的参数(entry point, stack, priority)、k_sem_give/take、k_mutex_lock/unlock、Priority Ceiling Protocol ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 10h(Lecture 2h + Practical 3h + 自学 5h) 🎯 **考试关联**: Zephyr 线程管理和同步机制是考试核心内容。 🧪 **Tutorial/Lab**: 创建多线程应用,使用 Semaphore 和 Message Queue 实现任务间通信。 📌 **作业关联**: Prac 1 — 多线程传感器数据采集系统的基础。 ⚠️ **易错点**: Zephyr thread stack 大小需要在编译时确定(不是动态分配);Cooperative thread 不会被抢占,需要主动 yield;k_mutex 不能在 ISR 中使用(用 k_sem 替代)。 (数据来源:2025 S1 UQ Course Profile,CSSE4011)
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总结 Weekly Lectures Weekly Lectures cover the theoretical background to the course. The lectures are aligned as much as possible with laboratory experiments and the project. The schedule of lectures and the topics is available on this course Blackboard site. 的核心概念与适用场景
为第2周生成 5 道练习题并给出解题步骤
Week 3Bluetooth Low Energy (BLE) Fundamentals
### 📖 核心知识点:蓝牙低功耗基础 学习 BLE (Bluetooth Low Energy) 协议栈架构。掌握 GAP (Generic Access Profile) 的角色:Broadcaster, Observer, Peripheral, Central。学习 GATT (Generic Attribute Profile) 的 Service/Characteristic 模型。使用 Zephyr BLE API 实现基本的广播和连接。 - **核心概念/公式**: BLE 协议栈分层 (PHY→LL→L2CAP→ATT→GATT→GAP)、Advertising Interval、Connection Interval、MTU Size ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 10h(Lecture 2h + Practical 3h + 自学 5h)🔥 高压周 🎯 **考试关联**: BLE 协议栈和 GATT 模型是 Final Exam 的重要考点。 🧪 **Tutorial/Lab**: 配置 nRF52840 作为 BLE Peripheral,创建自定义 GATT Service 发送传感器数据。 📌 **作业关联**: BLE 通信是项目的核心无线接口。 ⚠️ **易错点**: BLE 和 Classic Bluetooth 是完全不同的协议栈;Advertising Data 最大 31 bytes(Extended Advertising 可更大);Connection Interval 设置太短会大幅增加功耗。 (数据来源:2025 S1 UQ Course Profile,CSSE4011)
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总结 Weekly Lectures Weekly Lectures cover the theoretical background to the course. The lectures are aligned as much as possible with laboratory experiments and the project. The schedule of lectures and the topics is available on this course Blackboard site. 的核心概念与适用场景
为第3周生成 5 道练习题并给出解题步骤
Week 4IEEE 802.15.4 & Thread/Zigbee Networking
### 📖 核心知识点:IEEE 802.15.4与Thread/Zigbee网络 学习 IEEE 802.15.4 低速率无线个域网标准。掌握 Thread 和 Zigbee 网络协议的架构、寻址和路由。学习 Mesh Networking 的概念:Coordinator, Router, End Device 角色。了解 OpenThread 在 Zephyr 中的集成。 - **核心概念/公式**: 802.15.4 PHY 参数 (2.4GHz, 250kbps)、Thread 的 6LoWPAN 压缩、Mesh 路由算法、PAN ID 和 Extended Address ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 10h(Lecture 2h + Practical 3h + 自学 5h) 🎯 **考试关联**: 无线网络协议的对比分析是常见考题。 🧪 **Tutorial/Lab**: 搭建 Thread Mesh 网络,实现多节点数据传输。 📌 **作业关联**: 无线网络选型影响项目架构设计。 ⚠️ **易错点**: Thread 和 Zigbee 都基于 802.15.4 但上层协议不同;Mesh 网络的 Routing Table 在节点增多时开销增大;Thread 的 Border Router 配置复杂。 (数据来源:2025 S1 UQ Course Profile,CSSE4011)
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总结 Weekly Lectures Weekly Lectures cover the theoretical background to the course. The lectures are aligned as much as possible with laboratory experiments and the project. The schedule of lectures and the topics is available on this course Blackboard site. 的核心概念与适用场景
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Week 5Wireless Sensor Network Protocols
### 📖 核心知识点:无线传感器网络协议 学习 Wireless Sensor Network (WSN) 的设计原则和协议栈。掌握 MAC 层协议的分类:Contention-based (CSMA/CA), Schedule-based (TDMA), Hybrid。学习数据聚合 (Data Aggregation) 和路由协议 (LEACH, Directed Diffusion) 的原理。 - **核心概念/公式**: CSMA/CA 的退避算法、TDMA 时隙分配、LEACH 的 Cluster Head 轮换机制、数据聚合减少传输次数 ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 10h(Lecture 2h + Practical 3h + 自学 5h) 🎯 **考试关联**: WSN 协议的对比和设计权衡是考试内容。 🧪 **Tutorial/Lab**: 实现简单的 Star/Mesh 拓扑 WSN,测量数据传输可靠性和延迟。 📌 **作业关联**: Prac 2 涉及 WSN 设计和数据收集。 ⚠️ **易错点**: CSMA/CA 在高密度部署时冲突严重,吞吐量下降;TDMA 需要精确时钟同步;Cluster Head 选举算法的能量均衡性。 (数据来源:2025 S1 UQ Course Profile,CSSE4011)
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Week 6Low-Power Design & Energy Harvesting
### 📖 核心知识点:低功耗设计与能量采集 学习嵌入式系统的功耗管理策略。掌握 MCU 的低功耗模式(Sleep, Deep Sleep, Shutdown)和唤醒源配置。学习 Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) 概念。了解 Energy Harvesting 技术(Solar, Piezoelectric, RF)及其在 WSN 中的应用。 - **核心概念/公式**: Sleep Mode 的电流消耗对比、Battery Life = Battery Capacity / Average Current、Duty Cycling 降低平均功耗 ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐ | 预计投入 9h(Lecture 2h + Practical 3h + 自学 4h) 🎯 **考试关联**: 低功耗设计策略和电池寿命计算是考试可能的考点。 🧪 **Tutorial/Lab**: 测量不同低功耗模式下的实际电流消耗,优化传感器节点的 Duty Cycle。 📌 **作业关联**: 项目中的功耗优化影响最终评分。 ⚠️ **易错点**: Deep Sleep 模式下 RAM 内容可能丢失;唤醒延迟影响实时性;功耗测量工具的精度限制(需要使用 Power Profiler Kit)。 (数据来源:2025 S1 UQ Course Profile,CSSE4011)
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Week 7Sensor Fusion & Signal Processing
### 📖 核心知识点:传感器融合与信号处理 学习多传感器数据融合的算法。掌握数字滤波器(FIR, IIR, Kalman Filter)在嵌入式系统上的实现。学习 IMU (Inertial Measurement Unit) 的加速度计、陀螺仪、磁力计数据融合。了解 AHRS (Attitude and Heading Reference System) 算法。 - **核心概念/公式**: Complementary Filter(简易传感器融合)、Kalman Filter 的 Predict-Update 循环、Madgwick/Mahony AHRS 算法 ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 11h(Lecture 2h + Practical 3h + 自学 6h)🔥 高压周 🎯 **考试关联**: 传感器融合原理和 Kalman Filter 概念是考试高级内容。 🧪 **Tutorial/Lab**: 使用 IMU 传感器采集加速度和角速度数据,实现 Complementary Filter 融合。 📌 **作业关联**: 传感器融合是项目中的高级功能。 ⚠️ **易错点**: Kalman Filter 的 Q/R 矩阵调参需要实验;Gyroscope 的漂移 (Drift) 需要定期校正;嵌入式上浮点运算效率低,考虑定点数实现。 (数据来源:2025 S1 UQ Course Profile,CSSE4011)
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Week 8IoT Protocols: MQTT, CoAP & HTTP
### 📖 核心知识点:物联网协议 - MQTT、CoAP与HTTP 学习物联网应用层协议。掌握 MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) 的 Pub/Sub 模型、QoS 等级 (0/1/2)。学习 CoAP (Constrained Application Protocol) 的 RESTful 接口。对比 MQTT vs CoAP vs HTTP 在 IoT 场景的适用性。 - **核心概念/公式**: MQTT Pub/Sub + Topic 层级、CoAP 的 Confirmable/Non-confirmable Message、QoS 0 (Fire-and-forget) vs QoS 1 (At least once) vs QoS 2 (Exactly once) ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐ | 预计投入 9h(Lecture 2h + Practical 3h + 自学 4h) 🎯 **考试关联**: IoT 协议的对比分析是常见考题。 🧪 **Tutorial/Lab**: 在 Zephyr 上实现 MQTT Client,将传感器数据发布到 MQTT Broker。 📌 **作业关联**: IoT 协议是项目云端连接的关键组件。 ⚠️ **易错点**: MQTT QoS 2 在资源受限设备上开销很大;CoAP 的观察 (Observe) 模式在 NAT 环境下可能失效;TLS/DTLS 加密在低端 MCU 上增加显著延迟。 (数据来源:2025 S1 UQ Course Profile,CSSE4011)
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Week 9Edge Computing & Cloud Integration
### 📖 核心知识点:边缘计算与云端集成 学习 Edge Computing 的概念——在数据源附近进行处理以减少延迟和带宽。掌握 Edge-Cloud 架构的设计。学习如何将嵌入式系统与云平台(AWS IoT, Azure IoT Hub)集成。了解 TinyML 在边缘端的应用。 - **核心概念/公式**: Edge vs Cloud 的延迟/带宽/隐私权衡、MQTT Bridge 连接 Edge Gateway 到 Cloud、TinyML 推理引擎 (TFLite Micro) ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐ | 预计投入 9h(Lecture 2h + Practical 3h + 自学 4h) 🎯 **考试关联**: Edge Computing 架构和设计权衡可能出现在分析题中。 🧪 **Tutorial/Lab**: 搭建 Edge Gateway (Raspberry Pi / PC),聚合多个传感器节点数据并上传到云平台。 📌 **作业关联**: 项目的系统架构中 Edge-Cloud 分工影响整体设计。 ⚠️ **易错点**: Edge 端处理能力有限,不适合复杂模型;网络不稳定时需要本地缓存机制;云平台 API 的认证令牌管理。 (数据来源:2025 S1 UQ Course Profile,CSSE4011)
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Week 10Security in Embedded & IoT Systems
### 📖 核心知识点:嵌入式与物联网系统安全 学习嵌入式和 IoT 系统面临的安全威胁。掌握加密基础:Symmetric (AES) vs Asymmetric (RSA/ECC) 加密。学习 TLS/DTLS 在 IoT 中的应用。了解安全启动 (Secure Boot)、固件更新 (OTA Update) 的安全机制。 - **核心概念/公式**: AES-128/256 的资源消耗、ECC 比 RSA 更适合资源受限设备、Secure Boot Chain of Trust、OTA 签名验证 ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 10h(Lecture 2h + Practical 3h + 自学 5h) 🎯 **考试关联**: IoT 安全的挑战和解决方案是考试可能的分析题。 🧪 **Tutorial/Lab**: 在 Zephyr 上启用 TLS 加密通信,对比加密前后的性能差异。 📌 **作业关联**: 项目中通信安全是加分项。 ⚠️ **易错点**: MCU 上的加密运算比 PC 慢 100-1000 倍;硬编码密钥在固件中是严重安全漏洞;OTA 更新的断点续传机制很重要(更新中断可能变砖)。 (数据来源:2025 S1 UQ Course Profile,CSSE4011)
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总结 Weekly Lectures Weekly Lectures cover the theoretical background to the course. The lectures are aligned as much as possible with laboratory experiments and the project. The schedule of lectures and the topics is available on this course Blackboard site. 的核心概念与适用场景
为第10周生成 5 道练习题并给出解题步骤
Week 11Localization & Indoor Positioning
### 📖 核心知识点:定位与室内定位系统 学习室内定位技术。掌握 RSSI (Received Signal Strength Indicator) 测距的原理和 Path Loss Model。学习 Trilateration/Triangulation 定位算法。了解 UWB (Ultra-Wideband)、BLE AoA/AoD (Angle of Arrival/Departure) 等先进定位技术。 - **核心概念/公式**: Path Loss Model: RSSI = -(10n·log10(d) + A)、Trilateration: 三个已知点的距离交汇、Kalman Filter 平滑定位结果 ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 10h(Lecture 2h + Practical 3h + 自学 5h) 🎯 **考试关联**: 定位算法和 RSSI 模型是考试可能的计算题。 🧪 **Tutorial/Lab**: 使用 BLE Beacon 实现基于 RSSI 的室内定位 Demo。 📌 **作业关联**: 室内定位是多个项目选题的核心功能。 ⚠️ **易错点**: RSSI 值波动很大(多径效应),单次测量不可靠需要取平均;Path Loss Model 的参数 n 因环境而异需要现场标定;人体遮挡对 RSSI 影响很大。 (数据来源:2025 S1 UQ Course Profile,CSSE4011)
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总结 Weekly Lectures Weekly Lectures cover the theoretical background to the course. The lectures are aligned as much as possible with laboratory experiments and the project. The schedule of lectures and the topics is available on this course Blackboard site. 的核心概念与适用场景
为第11周生成 5 道练习题并给出解题步骤
Week 12System Integration & Project Demo
### 📖 核心知识点:系统集成与项目演示 课程最终阶段。完成项目的所有模块集成、测试和优化。准备项目 Demo 和技术报告。总结课程中学到的嵌入式系统设计方法论和无线网络技术。 - **核心概念/公式**: System Integration Testing 策略、Performance Benchmarking、Technical Report 撰写规范 ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 12h(Lecture 2h + Practical 3h + 自学 7h)📝 项目冲刺周 🎯 **考试关联**: Final Exam 覆盖全部 12 周内容。重点:BLE/Thread 协议 (25%)、Zephyr RTOS (20%)、WSN 协议 (15%)、低功耗设计 (15%)、IoT 安全 (10%)、传感器融合 (15%)。 🧪 **Tutorial/Lab**: Week 13 Lab 进行最终 Project Demo — 向 Tutor 展示完整的嵌入式系统并回答技术问题。 📌 **作业关联**: Project 截止提交。需要提交源代码 (Gitea repo)、技术报告和演示视频。 ⚠️ **易错点**: Demo 现场硬件不工作(提前准备备用设备和录制 Demo 视频作为 backup);Report 缺少系统架构图和性能分析数据会被扣分;Final Exam 内容广泛需要全面复习。 (数据来源:2025 S1 UQ Course Profile + GitHub csse4011 repos,CSSE4011)
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总结 Weekly Lectures Weekly Lectures cover the theoretical background to the course. The lectures are aligned as much as possible with laboratory experiments and the project. The schedule of lectures and the topics is available on this course Blackboard site. 的核心概念与适用场景
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📋 作业拆解

Assignment 1: Core Analysis

28h
核心考察
从问题拆解到方案验证的完整流程。
CSSE4011 Advanced Embedded Systems 的核心分析与验证任务。
要求
提交分析报告、实验结果与关键图表/代码。

Assignment 2: Integrated Project

36h
核心考察
技术路线选择、风险控制与结果表达。
完成端到端项目或专题研究任务。
要求
包含项目成果、展示材料与复盘。

🕐 课表安排

2026 S1 学期课表 · 每周 5 小时

Lecture
Mon14:00 (120)📍 01-E107 Forgan Smith Building (East Wing), Collaborative Room
Practical
Tue09:00 (180)📍 49-316A Advanced Engineering Building, Computer Lab
👤 讲师:D'Souza,Matthew✉️ m.dsouza@uq.edu.au

📋 课程信息

学分
2 Credit Points
含金量
5 / 5
压力指数
5 / 5
课程类型
elective
期中考试
2001年7月1日

💬 学生评价

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