《物联网工程导论》课程标准

《物联网工程导论(第2版)》教材配套教学资料《物联网工程导论》课程标准模板重庆电子工程职业学院2023年7月

目录一、课程概述 一、课程概述（一）课程性质与定位《物联网工程导论》是***专业的一门专业必修课，属于专业核心课程。课程从物联网典型行业应用入手，介绍物联网关键技术和物联网工程项目工作过程，激发学生对物联网行业、专业的兴趣，建立学生的物联网基本认识体系，培养学生的物联网系统思维方式、关键技术辨识等能力以及创新意识。引导学生走进物联网世界，认识物联网应用与关键技术，了解物联网工程项目工作过程，进而做好职业发展定向，为后续专业课程学习奠定基础。（二）课程基本教学理念课程以学生为中心，秉承“趣味性、案例性、引导性”的原则，围绕物联网“工程”特性，摈弃了常规导论课程以关键技术为主线、理论性较强的设计思路，从物联网典型行业应用展开，按照“行前、知后、知行合一”的高素质技术技能人才培养规律，采用“项目化、任务式”的理实一体化教学模式，逐层深入的将物联网典型知识技能点融入应用案例和项目任务中，让学生做中学，更好的体会物联网技术。课程通过物联网工程项目典型工作过程任务，运用问题导向等教学方法，引导学生提出问题、分析问题、解决问题，提升学生自主学习、解决问题能力；通过开放式讨论话题、创新性拓展任务，鼓励学生运用信息处理、线下小组讨论、社会调研等方式完成任务，培养学生的创新思维能力，提升与人交流、合作等综合素养。课程团队由院校、行业协会、龙头企业“三位一体”组成，协会和企业人员为课程提供企业的实际项目案例，并对课程内容是否满足企业人才技能要求进行审核，确保课程既符合教育规律，又紧跟行业发展。二、课程目标（一）知识目标（1）认识物联网典型行业应用（2）理解物联网的概念及内涵（3）掌握物联网系统结构（4）掌握物联网系统关键技术的特性（5）认识物联网工程的概念和项目过程（二）能力目标（1）能通过多种渠道收集信息，进行典型物联网系统需求分析（2）能根据需求，进行系统关键技术选型（3）能根据需求，绘制系统基本结构图（4）能根据需求，进行系统集成基础设计（5）能根据需求和设计，安装调试典型物联网设备（6）能结合任务要求，应用新技术提出解决问题的思路与路径（三）素质目标（1）关心国家行业发展（2）认同行业、专业文化（3）尊重劳动、热爱劳动（4）养成分析问题、解决问题的习惯（5）养成积极与人沟通、合作的习惯（6）养成精益求精的习惯（7）具有创新意识三、课程内容（一）课程结构课程按照从总体到详细、从具体到抽象、从简单到复杂的思路，设计了5个项目。项目1从总体上系统分析物联网的基本概念、物联网系统基本结构模型。项目2~5分别详细地从三个维度对物联网知识体系进行探究。第一个维度是行业应用：将智慧城市细化为智慧工地、智能交通、智能工厂和智慧小区。第二个维度是关键技术：从具体到抽象将关键技术分为感知技术（传感器技术、自动识别技术）、网络传输技术、数据处理技术等。第三个维度是工程阶段：从具体到抽象将物联网工程项目分为安装调试、需求分析、设计等工作过程。同时，课程设计“物联网创意设计”贯穿整个课程，将设计任务细分到每个项目作为拓展任务。图1课程项目结构示意图（二）教学内容模块/项目任务目标教学设计及内容教学方法课时备注课程导入明确课程要求介绍课程目标与内容，教学实施与评价方式等1项目1探寻物联网世界知识目标：理解物联网的概念及内涵了解物联网典型行业应用掌握物联网系统结构及关键技术理解物联网工程的概念能力目标：能辨析物联网与互联网的关系能列举物联网典型应用能分析典型物联网系统结构及其关键技术能描述物联网工程生命周期素质目标：关心国家行业发展形成专业文化认同感养成有效分析信息的习惯任务分析（1学时）根据任务描述及相关材料，确定任务目标、整理已知事实、列出还需要知道的内容及知识技能，完成【任务准备单】填写及展示。知识讲解（3学时）1.1揭开物联网的神秘面纱1.2了解物联网典型行业应用1.3认识物联网的系统结构1.4初识物联网关键技术1.5认识物联网工程任务实施（1学时+课外）通过小组讨论，确定团队分工，合作完成“身边的物联网”主题汇报相关材料的收集与整理。任务展示与评价（1学时）小组展示项目任务完成结果；学生互评、教师点评。案例教学法、问题导向法、线上线下混合教学法、知识讲授法、小组工作法、多方评价法6项目2施工场地工人健康检测系统安装调试知识目标：了解智慧工地的基本概念理解施工场地工人健康检测系统的组成和作用了解传感器的基本概念和组成掌握传感器的静态参数、硬件接口和信号输出形式掌握传感器的选型依据掌握传感器安装与调试的方法能力目标：能分析典型传感器的特性参数、硬件接口及信号输出形式等指标能根据工作原理，识别典型传感器设备的连接线路能根据需求，安装与调试典型传感器设备素质目标：尊重劳动、热爱劳动养成解决问题的习惯领悟精益求精的工匠精神任务分析（1学时）根据任务描述及相关材料，确定任务目标、整理已知事实、列出还需要知道的内容及知识技能，完成【任务准备单】填写及展示。知识讲解（3学时）2.1认识智慧工地2.2施工场地工人健康检测系统概述2.3认识传感器2.4传感器的选型2.5传感器的安装调试任务实施（1学时+课外）通过小组讨论，确定团队分工，合作完成施工场地工人健康检测系统安装调试任务。任务展示与评价（1学时）小组展示项目任务完成结果；学生互评、教师点评。案例教学法、问题导向法、线上线下混合教学法、知识讲授法、小组工作法、多方评价法6项目3城市交通卡口监控系统需求分析知识目标：了解智能交通的基本概念和具体应用理解智能交通系统的结构和关键技术掌握典型自动识别技术的特点及其应用场景掌握典型自动识别系统结构理解射频识别技术选型依据理解物联网工程需求分析的要点能力目标：能概述城市交通卡口监控系统结构及关键技术能通过多种渠道收集信息，进行典型物联网系统需求分析能根据需求，进行系统所需自动识别技术选型能根据需求，绘制典型自动识别系统基本连接图素质目标：养成积极沟通的习惯领悟团队合作的精神建立服务意识任务分析（1学时）根据任务描述及相关材料，确定任务目标、整理已知事实、列出还需要知道的内容及知识技能，完成【任务准备单】填写及展示。知识讲解（3学时）3.1认识智能交通系统3.2认识自动识别技术3.3认识射频识别技术3.4认识物联网工程需求分析任务实施（1学时+课外）通过小组讨论，确定团队分工，合作完成城市道路卡口监控系系统需求分析任务。任务展示与评价（1学时）小组展示项目任务完成结果；学生互评、教师点评。案例教学法、问题导向法、线上线下混合教学法、知识讲授法、小组工作法、多方评价法6项目4智能冶炼工厂网络规划知识目标：了解智能工厂的基本概念理解计算机网络的组成与结构掌握工业互联网的基本概念掌握新一代移动通信技术的特点能力目标：能概述智能工厂系统结构及关键技术能根据需求，进行系统网络技术选型能根据需求，绘制系统网络结构图素质目标：树立科技报国的责任感养成科学思维与探究精神具有创造性的解决问题能力任务分析（1学时）根据任务描述及相关材料，确定任务目标、整理已知事实、列出还需要知道的内容及知识技能，完成【任务准备单】填写及展示。知识讲解（3学时）4.1认识智能工厂4.2认识计算机网络4.3认识工业互联网4.4认识新一代移动通信技术4.5物联网工程的网络总体规划方法任务实施（1学时+课外）通过小组讨论，确定团队分工，合作完成智能冶炼工厂网络规划设计。任务展示与评价（1学时）小组展示项目任务完成结果；学生互评、教师点评。案例教学法、问题导向法、线上线下混合教学法、知识讲授法、小组工作法、多方评价法6项目5智慧小区系统集成设计知识目标：掌握智慧小区的基本功能了解数据处理基本过程和技术掌握云计算的概念和作用掌握物联网平台的概念和作用掌握信息安全技术的概念和作用理解物联网系统集成设计要素能力目标：能概述智慧小区系统结构及关键技术能分析智慧小区的系统功能能根据需求，进行智慧小区系统集成架构设计素质目标：养成团队合作的习惯养成精益求精的习惯树立安全责任意识任务分析（1学时）根据任务描述及相关材料，确定任务目标、整理已知事实、列出还需要知道的内容及知识技能，完成【任务准备单】填写及展示。知识讲解（3学时）5.1认识智慧小区5.2认识物联网数据处理5.3认识云计算与边缘计算5.4认识物联网平台5.5认识物联网信息安全5.6认识物联网系统集成任务实施（1学时+课外）通过小组讨论，确定团队分工，合作完成施智慧小区系统集成设计。任务展示与评价（线下1学时）小组展示项目任务完成结果；学生互评、教师点评。案例教学法、问题导向法、线上线下混合教学法、知识讲授法、小组工作法、多方评价法6课程设计汇报“物联网创新设计”汇报与展示各小组整合每个项目的拓展任务形成“物联网创新设计”报告、PPT以及产品宣传海报，在课内进行分组汇报与展示1合计32四、考核与评价（一）考核构成为全面考核学生的学习情况，本课程考核考虑学生学习过程和结果，包含线上自主学习情况、线下项目完成情况、线下物联网创意课程设计和课堂过程成绩共四个部分，具体构成如表4-1所示。表4-1课程最终成绩构成考核内容线上学习成绩线下项目成绩课程设计成绩课堂过程成绩占比30%30%30%10%其中，线上学习成绩以课程对应的在线课程成绩构成为准。线下项目考核成绩构成如表4-2所示。课堂过程成绩构成如表4-3所示。表4-2线下项目考核构成考核内容项目1项目2项目3项目4项目5占比20%20%20%20%20%表4-3课堂过程成绩构成考核内容课堂出勤情况课堂互动情况实训室6S管理其他占比30%30%30%10%（二）考核评价标准1.线下项目评价标准线下项目评价考虑项目完成过程和结果，每个项目过程质量分占20%，成果质量分占80%。项目完成过程主要依据小组项目实施单中体现的小组实施质量进行评价；针对项目完成成果，结合教学目标对项目成果关键要求分解评价指标，实施小组自评、小组互评和教师点评三方评价。各项目考核评价标准参见表4-4至表4-8。表4-4项目一任务评价单项目名称：探寻物联网世界项目承接人姓名：日期：项目要求得分标准得分情况任务分析（10分）任务分析合理，任务准备单填写准确。任务准备单填写合理性评价，每合理1条得1分，满分10分。关键要求一（15分）能用自己的语言描述物联网的概念与特点对物联网概念有自己的理解，得5分；能准确描述物联网的作用和价值，得5分；能准确描述物联网的发展现状，得5分。关键要求二（15分）能用自己的语言辨析物联网与互联网能举例描述物联网和互联网的本质，得5分；关键要求三（20分）能结合应用描述物联网层次结构及关键技术能选取典型的物联网典型行业应用，得5分；能描述该应用的层次结构，得5分能准确辨析应用中涉及的物联网关键技术，得5分。能描述该应用涉及到的物联网技术标准，得5分。关键要求四（10分）能描述物联网工程基本概念能描述物联网工程的概念，得5分；能准确描述物联网工程的生命周期，得5分。任务汇报（10分）汇报内容清晰、重点突出、时间把握合理，衣着整洁、仪态自然大方汇报内容不清晰（每处扣1分）重点不突出（根据情况酌情扣分，最多扣2分）衣着不整洁（根据情况酌情扣分，最多扣2分）仪态自然大方（根据情况酌情扣分，最多扣2分）职业道德和职业核心能力（20分）了解国家行业发展，能有效地分析信息，并对专业文化具有认同感没有体现国家行业发展（扣5分）信息收集不完善，缺乏有效分析（扣5-10分）创新创意（附加5分）在任务完成过程中，能结合国家对行业发展新要求，应用新技术、新方法、新理念等，创新解决低碳、健康、高质量发展等方面问题，每个点附加1分，最高附加5分。评价人评价说明总分表4-5项目2任务评价单项目名称：施工场地工人健康检测系统的安装调试项目承接人姓名：日期：项目要求得分标准得分情况任务分析（10分）任务分析合理，任务准备单填写准确任务准备单填写合理性评价，每合理1条得1分，满分10分。关键要求一（15分）体温、血压、酒精浓度传感器的选型依据罗列合理，并能分析现有传感器的性能参数，选出合理的传感器，并对传感器设备进行编号关键要求二（15分）能将系统中各个传感器按照图纸安装到指定的位置，并连接好线路能够将对应的传感器并放置到系统对应位置，得6分；能识读传感器的信号接口及形式并和关联设备准确连线和设置，得9分。关键要求三（15分）将系统中除传感器以外的其它所有设备按照相应的图纸安装并连接起来准确将系统各设备连接起来，错一处，扣1分。关键要求四（15分）根据系统功能和工作流程对整套系统进行安装调试任务汇报（10分）汇报内容清晰、重点突出、时间把握合理，衣着整洁、仪态自然大方汇报内容不清晰（每处扣1分）重点不突出（根据情况酌情扣分，最多扣2分）衣着不整洁（根据情况酌情扣分，最多扣2分）仪态自然大方（根据情况酌情扣分，最多扣2分）职业道德与职业核心能力(20分)尊重劳动、解决问题、精益求精团队成员无有效参与任务的完成及佐证。（最多扣10分）问题发现及解决记录不清晰，任务完成过程的步骤不清晰（根据情况酌情扣分，最多扣10分）创新创意（附加5分）在任务完成过程中，能结合国家对行业发展新要求，应用新技术、新方法、新理念等，创新解决低碳、健康、高质量发展等方面问题，每个点附加1分，最高附加5分。评价人评价说明总分表4-6项目3任务评价单项目名称：城市道路卡口监控系统需求分析项目承接人姓名：日期：项目要求得分标准得分情况任务分析（10分）任务分析合理，任务准备单填写准确。任务分析合理性评价，每合理1条得1分，满分10分关键要求一（15分）城市交通卡口监控系统功能需求描述清楚。系统需求分析不完整或不清楚。（每处扣5分）系统功能设计未包括卡口监控系统必要功能。（每处扣5分）关键要求二（15分）所选自动识别技术合理，理由充分所选自动识别技术不合理（每处扣5分）选择理由不充分（每处扣2分）关键要求三（15分）系统基本连接图绘制正确系统连接图不正确（每处扣5分）关键要求四（15分）需求分析报告编写规范需求分析报告编写不规范（每处扣2分）任务汇报（10分）汇报内容清晰、重点突出、时间把握合理，衣着整洁、仪态自然大方汇报内容不清晰（每处扣1分）重点不突出（根据情况酌情扣分，最多扣2分）衣着不整洁（根据情况酌情扣分，最多扣2分）仪态自然大方（根据情况酌情扣分，最多扣2分）职业道德与职业核心能力（20分）积极与人沟通、合作，具有为他人服务意识。不积极与人沟通、合作（根据情况酌情扣分，最多扣10分）无为他人服务意识（根据情况酌情扣分，最多扣10分）创新创意（附加5分）在任务完成过程中，能结合国家、行业发展新要求，应用新技术、新方法、新理念等，创新解决低碳、健康、高质量发展等问题，每个点附加1分，最高附加5分。评价人评价说明总分表4-7项目4任务评价单项目名称：智能冶炼工厂的网络规划设计项目承接人姓名：日期：项目要求得分标准得分情况任务分析（10分）任务分析合理，任务准备单填写准确。任务准备单填写合理性评价，每合理1条得1分，满分10分。关键要求一（15分）智能冶炼工厂的系统总体需求描述合理系统总体需求不完整或不合理（每处扣2分）关键要求二（15分）各网络技术选型描述清楚网络技术选型描述不完整或不清楚，没有结合总体需求。（每处扣2分）关键要求三（15分）智能冶炼工厂的网络结构图设计合理网络结构设计不合理（每处扣2）关键要求四（15分）智能冶炼工厂网络规划设计报告编写规范报告编写文字、图表不规范，或结构不完整（每处扣2分）任务汇报（10分）汇报内容清晰、重点突出、时间把握合理，衣着整洁、仪态自然大方汇报内容不清晰（每处扣1分）重点不突出（根据情况酌情扣分，最多扣2分）衣着不整洁（根据情况酌情扣分，最多扣2分）仪态自然大方（根据情况酌情扣分，最多扣2分）职业道德和职业核心能力(20分)具有科技报国的责任感，科学思维与探究精神，创造性的解决问题的能力任务目标分析没有基于企业高质量发展与社会发展新要求（扣5-10分）问题探究过程没有准确分析已知知识与未知知识（扣2-5分）没有创造性解决企业发展难点或痛点（扣2-5分）创新创意（附加5分）在任务完成过程中，能结合国家对行业发展新要求，应用新技术、新方法、新理念等，创新解决低碳、健康、高质量发展等方面问题，每个点附加1分，最高附加5分。评价人评价说明总分表4-8项目5任务评价单项目名称：智慧小区系统集成设计项目承接人姓名：日期：项目要求得分标准得分情况任务分析（10分）任务分析合理，任务准备单填写准确。任务准备单填写合理性评价，每合理1条得1分，满分10分。关键要求一（15分）智慧小区系统体系结构合理系统体系结构不合理（每处扣2分）关键要求二（15分）各应用子系统功能描述清楚系统功能不完整或不清楚。（每处扣2分）关键要求三（15分）智慧小区系统集成架构合理智慧小区系统集成架构不合理（每处扣2）关键要求四（15分）系统集成报告编写规范实训报告编写不规范（每处扣2分）任务汇报（10分）汇报内容清晰、重点突出、时间把握合理，衣着整洁、仪态自然大方汇报内容不清晰（每处扣1分）重点不突出（根据情况酌情扣分，最多扣2分）衣着不整洁（根据情况酌情扣分，最多扣2分）仪态自然大方（根据情况酌情扣分，最多扣2分）职业道德与职业核心能力(20分)团队有效协作、精益求精，具有安全责任意识团队分工不明确、监督不力、关系不和谐；成员不积极承担任务、彼此不配合（根据情况酌情扣分，最多扣10分）任务完成过程未追求精益求精（根据情况酌情扣分，最多扣5分）无安全责任意识（最多扣5分）创新创意（附加5分）在任务完成过程中，能结合国家、行业发展新要求，应用新技术、新方法、新理念等，创新解决低碳、健康、高质量发展等问题，每个点附加1分，最高附加5分。评价人评价说明总分2.线下课程设计评价标准线下课程设计主题为：物联网创意设计。课程设计过程贯穿课程始末，以小组为单位完成物联网创新应用项目背景意义调研、功能需求分析、整体架构设计、技术要点等内容，并编写项目策划书，完成设计答辩。线下课程设计成绩=报告*40%+答辩PPT*20%+自述/答辩20%+宣传海报10%+职业素养*10%+创新创意*5%（附加分）。具体参见表4-9。表4-9课程设计评价单项目名称：物联网创新应用设计项目承接人姓名：日期：项目要求评分内容分值得分课程设计报告（40分）设计背景（5分）设备/系统设计的现实来源描述清晰，并分析是否属于物联网领域。2设备/系统的具有一定价值或意义、可行性3设备/系统结构（10分）设备/系统的结构（三层或四层的层级结构）