Faits : A. A.a. A.A._ (1959) et B.A._ (1967) se sont mariés le 16 avril 2010 à Vevey. Ils ont une fille, C._ née le 17 septembre 2010. A.b. Par ordonnance de mesures protectrices de l'union conjugale du 14 août 2013, la Présidente du Tribunal civil de l'arrondissement de la Broye et du Nord vaudois (ci-après: présidente du tribunal d'arrondissement) a notamment autorisé les parties à vivre séparées et confié la garde de C._ à A.A._, ce jusqu'à ce que les conclusions du rapport du Service de protection de la jeunesse (ci-après: SPJ) soient connues. A.c. Le 14 janvier 2014, B.A._ a ouvert action en divorce par le dépôt d'une demande unilatérale. A.d. Le 19 février 2014, E._, assistant social au SPJ, a déposé un rapport d'évaluation. Il en ressort notamment que, depuis la séparation houleuse du couple, B.A._ n'a cessé de chercher des moyens de discréditer son époux. Il a cité à ce propos un bon nombre de critiques émises par la mère, laquelle a notamment argué que le père " ne se prenait pas en charge ", " n'avait pas d'initiative ", " était incapable de payer correctement les factures " ou encore " n'avait pas la volonté d'apprendre un nouveau métier ou une nouvelle langue ", critiques qui venaient s'ajouter aux accusations de violence conjugale et de mauvais traitements. E._ a également mentionné avoir reçu de nombreux courriels de la part de B.A._, dans lesquels on pouvait observer une surenchère verbale progressive dans les attaques contre A.A._ et une volonté indéniable d'influencer l'évaluation dans son sens. Il n'a en revanche décelé aucune crainte de C._ à l'égard de son père, ni envers la gent masculine de manière générale et n'a pas davantage observé d'aspect anormalement fusionnel dans la relation que A.A._ entretenait avec sa fille. Au vu des circonstances, E._ a dit craindre que la mère cherche à influencer C._ pour la monter contre son père. Enfin, il a encore insisté sur l'importance pour chacun des parents de ne pas impliquer les tiers, et en particulier la maman de jour, dans les conflits conjugaux. Il a ainsi préconisé le maintien des dispositions en ce qui concerne la garde de C._ prises lors de l'audience du 14 août 2013 et l'interdiction aux deux parents de régler leurs problèmes conjugaux par l'intermédiaire de C._ ou des personnes chargées de s'en occuper. A.e. Lors de l'audience du 23 mai 2014, la présidente du tribunal d'arrondissement a informé les parties de la décision de mettre en oeuvre une expertise familiale. A.f. Par ordonnance de mesures provisionnelles du 16 juillet 2014, la présidente du tribunal d'arrondissement a notamment confié le droit de garde sur C._ au père. A.g. Lors de l'audience de mesures provisionnelles du 19 septembre 2014, les parties ont notamment demandé l'institution d'une mesure de curatelle d'assistance éducative et la désignation du SPJ en qualité de curateur, celui-ci étant chargé en particulier de s'assurer du bien-être de C._ en ce qui concerne son suivi médical et l'exercice du droit de visite. A.h. Par courrier du 10 octobre 2014, le SPJ a indiqué que, dans le cadre de la curatelle qui lui était confiée, il veillerait à s'assurer du bien-être de C._ en ce qui concerne son suivi médical et à conseiller les parents quant à sa prise en charge. Il a également précisé qu'il coacherait aussi les parents afin que l'exercice du droit de visite tienne compte de l'intérêt supérieur de l'enfant, sans toutefois remplir une tâche de surveillance au sens de l'art. 308 al. 2 CC, et que le dossier était attribué à l'assistante sociale F._. A.i. Le 24 mars 2015, le Dr D._ a déposé son rapport d'expertise. Au chapitre " impression clinique ", l'expert a notamment retenu ce qui suit de l'un et l'autre parent: " Madame B.A._ affirme recueillir régulièrement les témoignages de C._ selon lesquels son père est «méchant» et que «il me frappe» et pour cette raison, sans que cet état se traduise par un trouble psychique aigu, elle est en souci permanent pour sa fille qu'elle souhaite protéger. Elle reconnaît que, dans ces conditions, il lui est extrêmement pénible de reconduire C._ à la fin du droit de visite (ou des vacances) chez son père d'une part parce que la fillette lui exprime régulièrement ne pas vouloir y retourner et que, d'autre part, elle est convaincue de la nocivité de Monsieur A.A._ dans plusieurs domaines (impulsivité, violence latente et inadéquation dans le domaine de la sexualité). Puisqu'elle y est contrainte, Madame B.A._ reconduit C._ chez son père après le droit de visite mais constate que le passage de la fillette d'un parent à l'autre est le plus souvent très problématique. Du point de vue de l'expert, il apparaît que Madame B.A._ a relativement peu de recul et peu de doutes par rapport à des convictions solidement ancrées. Elle ne parvient que très difficilement à revisiter ses croyances et les mettre en question. Folle d'inquiétude pour sa fille, elle attend finalement de l'expertise que les mesures prises le soient afin de protéger C._.