《物联网工程综合课程设计》教学大纲

《物联网工程综合课程设计》教学大纲适用范围：2022版本科人才培养方案课程代码：08160104课程性质：集中实践课学分：2学分周数：2周先修课程：RFID技术、传感器原理及应用、物联网通信并修课程：无适用专业：物联网工程、物联网工程（专升本）开课单位：计算机科学与技术学院一、课程说明本课程设计是物联网工程本科专业的一门专业实践课程。其任务主要是通过本课程设计的学习，使学生获得进行物联网行业关键技术和软件架构系统整合的训练，使其能胜任物联网工程师的工作岗位，以及使用所学物联网知识解决问题的综合能力。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握物联网系统创新设计和开发的基本知识，通过实际项目提高解决问题的能力。课程目标2：培养学生对于物联网开发工具的熟练应用和综合创新能力，提高综合创新素质。课程目标3：培养学生的良好职业素质、项目管理能力和团队协作能力，积极培育社会主义核心价值观，树立正确的人生观、世界观和价值观。课程目标4：掌握物联网领域复杂工程对环境、社会可持续发展影响的评价技术，掌握物联网产品对人类社、环境造成可能危害的分析技术。三、课程目标与毕业要求《物联网工程综合课程设计》课程教学目标对物联网工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度2.问题分析2.3能够运用工程和专业基本原理，借助文献研究，分析物联网领域复杂工程问题解决过程中的影响因素，从而获得有效结论。课程目标1：掌握物联网系统创新设计和开发的基本知识，通过实际项目提高解决问题的能力。M6.工程与社会6.1能够了解物联网相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响。课程目标2：培养学生对于物联网开发工具的熟练应用和综合创新能力，提高综合创新素质。M7.环境和可持续发展7.2能够从环境保护和可持续发展的角度，思考物联网工程实践的可持续性，评价产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。课程目标4：掌握物联网领域复杂工程对环境、社会可持续发展影响的评价技术，掌握物联网产品对人类社、环境造成可能危害的分析技术。M9.个人和团队9.2能够在团队中担任负责人，具有组织和协调团队开展工作的能力，并有效实现目标。课程目标3：培养学生的良好职业素质、项目管理能力和团队协作能力，积极培育社会主义核心价值观，树立正确的人生观、世界观和价值观。H11.项目管理11.2能够在多学科背景下，把工程管理、经济决策方法应用于物联网系统项目的开发、设计与实践过程中。课程目标3：培养学生的良好职业素质、项目管理能力和团队协作能力，积极培育社会主义核心价值观，树立正确的人生观、世界观和价值观。H注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点学时对应的课程目标前期调研教学要求：通过自主调研、小组讨论等方式学习物联网综合设计主要方法及当前物联网应用系统典型应用场景。思考物联网应用系统可能的发展和创新方向。重点：物联网工程综合设计方法。难点：物联网应用系统发展方向和主流物联网平台种类。1天1、2关键技术教学要求：了解物联网工程、应用和平台基本概念，熟悉物联网工程设计主要方法、应用和平台主要开发方法，掌握物联网工程综合设计技术，物联网应用和平台主要开发技术。重点：物联网综合设计方法，物联网应用和物联网平台主要开发方法。难点：物联网综合设计技术，物联网应用和平台主要开发技术。3天1、2综合设计教学要求：了解物联网应用系统综合设计基本概念，熟悉物联网应用和平台主要综合设计方法，掌握物联网应用和物联网平台主要综合设计工具。重点：物联网工程综合设计主要方法。难点：物联网工程综合设计主要工具。2天2、4综合设计实现教学要求：了解物联网应用和平台综合设计基本概念，熟悉物联网应用和平台主要设计方法，掌握物联网应用和物联网平台主要设计工具。重点：物联网工程综合设计实现主要方法。难点：物联网工程综合设计实现主要工具。3天2、3答辩教学要求：考核内容包括学生对物联网各种主要技术的综合运用。教师提问的内容包括选题、关键技术方法和设计实现过程等。重点考察学生设计说明书的质量，设计过程中的态度。同时检查设计创新性、工作量、有无违反学术规范现象等，提出改进意见。重点：相关基本原理与设计的整体考核。难点：课程设计质量的检验。1天1、3、4合计2周五、教学方法及手段本课程以综合设计为核心，结合物联网主流技术，以教师引导为原则，以学生自主设计为主线，结合讨论、调研案例和视频资源共享等教学手段完成对学生综合创新能力的培养。六、教材和参考书推荐教材高云.物联网工程技术综合实训教程[M]北京:人民邮电出版社.2022王志良,姚红串.物联网技术综合实训教程[M].北京:机械工业出版社.2018郝玉胜,王维兰,林强，物联网系统开发综合实验教程[M].北京:清华大学出版社.2022.参考书王佳斌,张维纬,黄诚惕.RFID技术及应用[M].北京:清华大学出版社.2022.宋雪臣.传感器与检测技术项目式教程[M].北京:人民邮电出版社.2020.范立南,莫晔,兰丽辉.物联网通信技术及应用[M].北京:清华大学出版社.2021.期刊吴斌烽.基于微服务架构的物联网中间件设计[J].计算机科学,2019,46(2):580-584+604汪康,喻研.柔性压阻式压力传感器应用与展望[J].功能材料与器件学报,2022,23(1)：5-16.杨阳,曾璐.NB-IoT水气热物联网传感器应用研究[J].科学与信息化,2022,23(11):46-48.熊峻辉,刘娟秀,黄心怡等.基于5G的智慧农业物联网控制管理系统设计[J].电子制作,2022,30(17):30-32.MohammadAsad,AbbasZulfiqar,MemonNoumanM.Amulti-layertrust-basedmiddlewareframeworkforhandlinginteroperabilityissuesinheterogeneousIOTs[J],ClusterComputing,2021,45(2):1-28网络资源（1）常见的物联网通信方式，/legahero/p/IOT.html（2）物联网主题网站，/（3）OneNET:中移物联开放平台官网，/index/（4）鸿蒙操作系统社区首页，/bearpi/bearpi-hm_nano七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由：课堂表现、综合设计能力、答辩成绩和下课前整理工位卫生四部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节分值考核/评价细则课程目标1234课堂表现20（1）考核学生到课情况和学习态度（2）教师根据课堂整体表现情况评分√20综合设计能力50（1）主要考核综合设计水平（2）根据课程设计报告书情况评分√√√202010答辩成绩20（1）主要考核学生答辩自述和回答问题情况（2）教师根据答辩自述情况和回答问题正确性与否进行评分√√√√5555下课前整理工位卫生10工位桌面整洁设备归位地面清洁√√55合计：100分25253020八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定采用优、良、中、及格、不及格五级评分制。即90分以上为优，80~89分为良，70~79分为中，60~69分为及格，60分以下为不及格。总成绩分如下：（1）课堂表现占20%；（2）综合设计能力占50%；（3）答辩成绩占20%；（4）下课前整理工位卫生10%。最后一天进行验收、答辩，要求学生演示作品，回答教师所提出的问题。根据学生的答辩情况，知识掌握的程度，独立分析解决问题的能力和综合设计水平综合评定成绩。2.成绩评定标准考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥90（优秀）90>x≥80（良好）80>x≥70（中等）70>x≥60（及格）x<60（不及格）课堂表现20上课全勤，积极参加互动，学习认真，态度端正，遵守纪律上课基本全勤，参加互动较为积极，学习认真、态度端正，遵守纪律上课全勤率一般，参加互动一般，遵守纪律，学习态度良好上课全勤率较低，参加互动不积极，学习态度一般上课全勤率较差，很少参加互动，学习纪律较差综合设计能力50运用综合设计方法、物联网专业知识较强，能够较好地处理工程实际问题运用综合设计方法、物联网专业知识较好，能够处理工程实际问题运用综合设计方法、物联网专业知识一般，基本能够处理工程实际问题运用综合设计方法、物联网专业知识一般，不能处理工程实际