1、物聯(lián)網(wǎng)工程綜合實踐課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱（中文）物聯(lián)網(wǎng)工程綜合實踐課程名稱（英文）ComprehensivePractice of IoT Engineering課程類別：專業(yè)實踐課程課程性質(zhì)必修授課語言中文授課學(xué)期第7學(xué)期學(xué)分2課程學(xué)時及分配總學(xué)時講課實驗課外2W2W適用專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)授課學(xué)院計算機(jī)與軟件學(xué)院先修課程物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)、無線傳感網(wǎng)技術(shù)后續(xù)課程專業(yè)綜合課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計課程簡介課程基本定位：物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合設(shè)計（實習(xí)）是本專業(yè)的必修集中性實踐環(huán)節(jié)，也是物聯(lián)網(wǎng)工科專業(yè)的重要工具課。本課程以項目為引領(lǐng)，通過知識傳授與實際操作的密切結(jié)合，旨在培養(yǎng)學(xué)生利用物聯(lián)網(wǎng)知識

2、結(jié)構(gòu)解決具體實例應(yīng)用中的復(fù)雜工程問題中所需的專業(yè)設(shè)計能力、團(tuán)隊協(xié)作能力；啟發(fā)其正確的專業(yè)志向，以及求真務(wù)實、切問近思的科學(xué)精神。通過課程的學(xué)習(xí)與實踐，為學(xué)生具備物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的解決方案奠定堅實的理論基礎(chǔ)和扎實的實踐經(jīng)驗。復(fù)雜工程問題：本課程中的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合設(shè)計是在理解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)狀網(wǎng)路由、拓?fù)淇刂?、分布式采集和TinyOS操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)任務(wù)需求，分析傳感器信號的變化，通過分布式數(shù)據(jù)采集和可視化等技術(shù)，建立ATOS實驗平臺解決方案。同時，所設(shè)計的技術(shù)方案涉及生態(tài)、健康、安全、法律等因素，現(xiàn)有的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不能完全包含上述要素，需要通過查閱文獻(xiàn)、小組討論，理清各要素的關(guān)聯(lián)和沖突，經(jīng)

3、過深入分析后給出解決矛盾和沖突的可行方案，并通過實驗平臺進(jìn)行代碼調(diào)試和系統(tǒng)測試。核心學(xué)習(xí)結(jié)果：能夠在團(tuán)隊中獨立或合作設(shè)計基于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方案，并通過調(diào)試使整個系統(tǒng)能夠正確運(yùn)行,能夠從宏觀角度對系統(tǒng)方案進(jìn)行優(yōu)化。主要教學(xué)方法：講授、案例、實驗、專題研討、項目式教學(xué)大綱更新時間2018.6.1二、課程目標(biāo)課程總目標(biāo)課程子目標(biāo)達(dá)成方法1.知識1.1：分析設(shè)計題目，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，對題目內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的軟硬件框架設(shè)計；1.2：理解TinyOS操作系統(tǒng)的程序編寫和調(diào)試，并能利用其進(jìn)行nesC程序開發(fā)；1.3：理解傳感器信號變化，熟悉CC2530的不同級別的發(fā)射功率；1.4：理解分布式數(shù)據(jù)采集過程和數(shù)據(jù)可視

4、化;能根據(jù)ATOS實驗平臺，根據(jù)RSSI值進(jìn)行無線傳感器節(jié)點定位。講授、實際操作、案例、專題研討2.能力2.1：理解基于TinyOS的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項目開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計/開發(fā)方法和技術(shù)，并認(rèn)識影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素；2.2：能夠針對軟硬件設(shè)計需求，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)相關(guān)知識完成檢測電路的設(shè)計與制作；2.3：能夠應(yīng)用ATOS實驗平臺設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用項目的解決方案，并在設(shè)計中體現(xiàn)一定的創(chuàng)新意識。2.4：能夠在項目實施過程中獨立或合作開展解決方案的設(shè)計、制作與調(diào)試工作，能夠通過小組協(xié)作，完成課程總報告。案例、實驗、設(shè)計報告、設(shè)計解決方案、答辯3.素養(yǎng)3.1：具有正確的學(xué)術(shù)志向、學(xué)

5、術(shù)誠信；3.2：培養(yǎng)學(xué)生樹立和踐行社會主義核心價值觀，富有社會責(zé)任感、服務(wù)意識及奉獻(xiàn)精神。課程總報告、課程答辯三、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐序號支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)1指標(biāo)點3.4:在設(shè)計/開發(fā)解決方案過程中，考慮物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域的智慧標(biāo)識和感知、信息傳送和智能處理環(huán)節(jié)的復(fù)雜工程問題相關(guān)的社會、健康、安全、法律、文化及環(huán)境等因素。課程目標(biāo)1.1、2.1、3.22指標(biāo)點4.4：能夠根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域的智慧標(biāo)識和感知、信息傳送和智能處理環(huán)節(jié)的實驗結(jié)果進(jìn)行分析和解釋，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。課程目標(biāo)1.3、1.4、2.23指標(biāo)點5.3：能夠在解決物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域的智慧標(biāo)識和感知、信息

6、傳送和智能處理環(huán)節(jié)的復(fù)雜工程問題中開發(fā)或選用恰當(dāng)?shù)难邪l(fā)工具，對專業(yè)問題進(jìn)行模擬和預(yù)測，理解其優(yōu)勢和不足。課程目標(biāo)1.2、2.34指標(biāo)點11.3：能夠在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，具備初步的物聯(lián)網(wǎng)工程項目管理經(jīng)驗與能力。課程目標(biāo)2.4 3.1四、實踐環(huán)節(jié)及基本要求單元標(biāo)題教學(xué)內(nèi)容學(xué)時預(yù)期學(xué)習(xí)成果(描述學(xué)生在學(xué)完本節(jié)內(nèi)容后其知識、能力或素養(yǎng)預(yù)期成果達(dá)到的程度，后同)教學(xué)方式（講授、專題研討、案例、實驗、實地調(diào)研等，但不限于此）課程目標(biāo)第一單元物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)簡介及布置選題范圍1理解論題的明確具體要求講授目標(biāo)1.1第二單元選定題目及確定綜合設(shè)計的目的和要求1能理解解決工程問題的思路與方法講

7、授、案例目標(biāo)1.1第三單元查閱文獻(xiàn)資料；設(shè)計實施方案和技術(shù)路線4明確研究的對象或所要解決的問題講授、案例目標(biāo)1.1第四單元TinyOS操作系統(tǒng)編程4應(yīng)用nesC中引入的新概念講授、案例、實驗、專題研討目標(biāo)1.2目標(biāo)2.1第五單元傳感器信號分析4應(yīng)用PIR傳感器，記錄探測信號變化，分析最遠(yuǎn)距離值和有效角度講授、案例、實驗、答辯目標(biāo)1.3目標(biāo)2.2第六單元無線發(fā)射功率測試4應(yīng)用CC2530的工作原理講授、案例、實驗、答辯目標(biāo)1.3目標(biāo)2.3第七單元接口數(shù)據(jù)采集4應(yīng)用串口發(fā)送上位機(jī)軟件進(jìn)行顯示講授、案例、實驗、答辯目標(biāo)1.4目標(biāo)2.3第八單元無線傳感器節(jié)點定位4應(yīng)用ATOS實驗平臺，設(shè)計距離測試方法

8、，記錄靜態(tài)和動態(tài)RSSI變化過程，擬合出衰減公式，具有正確的學(xué)術(shù)志向、學(xué)術(shù)誠信；講授、案例、實驗、答辯目標(biāo)2.1目標(biāo)2.3第九單元綜合設(shè)計報告4能夠撰寫結(jié)果正確合理、格式規(guī)范、文理通順、書寫整潔、符合學(xué)術(shù)論文要求的綜合設(shè)計報告；講授、案例、實驗、驗收目標(biāo)2.4目標(biāo)3.2第十單元項目驗收環(huán)節(jié)2每組成員須分工協(xié)作完成課程總報告，就綜合設(shè)計有關(guān)問題進(jìn)行答辯；指出綜合設(shè)計優(yōu)點及缺點講授、案例、實驗、驗收目標(biāo)2.4目標(biāo)3.1五、課程評價（一）考核內(nèi)容、考核方式與課程目標(biāo)對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容考核方式及占比（%）成績（%）實際操作方案設(shè)計報告課程實驗課程效果課程總報告目標(biāo)1.1對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)熟悉程度，

9、是否能利用軟硬件實現(xiàn)對項目流程的進(jìn)行合理認(rèn)知；5%5%目標(biāo)1.2是否能應(yīng)用TinyOS操作系統(tǒng)進(jìn)行簡單的nesC程序開發(fā)；5%5%目標(biāo)1.3是否理解PIR傳感器信號變化機(jī)理及CC2530相應(yīng)組件控制軟硬件運(yùn)行模式；5%5%目標(biāo)1.4是否理解ATOS平臺的操作流程以及RSSI信號模型5%5%目標(biāo)2.1是否理解基于TinyOS的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項目開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計/開發(fā)方法和技術(shù)并認(rèn)識影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素；10%10%目標(biāo)2.2是否能夠針對軟硬件設(shè)計需求，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)相關(guān)知識完成檢測電路的設(shè)計與制作；10%10%目標(biāo)2.3是否能夠應(yīng)用ATOS實驗平臺設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用項目的

10、解決方案，并在設(shè)計中體現(xiàn)一定的創(chuàng)新意識。10%10%目標(biāo)2.4是否能夠在項目實施過程中獨立或合作開展解決方案的設(shè)計、制作與調(diào)試工作，能夠通過小組協(xié)作，完成課程總報告。35%10%45%目標(biāo)3.1所撰寫的設(shè)計報告及問答環(huán)節(jié)是否能反映正確的學(xué)術(shù)志向以及學(xué)術(shù)誠信；2.5%2.5%目標(biāo)3.2總報告中所負(fù)責(zé)撰寫部分以及問答環(huán)節(jié)是否能夠反映求真務(wù)實、切問近思等科學(xué)精神、踐行社會主義核心價值觀和服務(wù)意識及奉獻(xiàn)精神。2.5%2.5%合計20%12.5%20%35%12.5%100%（二）考核方式評分標(biāo)準(zhǔn)1.評分標(biāo)準(zhǔn)總體說明：（1）本課程通過知識講授、實際操作、強(qiáng)化實驗、綜合實踐等環(huán)節(jié)，最終要求學(xué)生能夠以小組為

11、單位完成人體紅外傳感器實驗、無線發(fā)射功率測試實驗、分布式氣象數(shù)據(jù)采集綜合實驗（三選一）和無線傳感器節(jié)點定位實驗的設(shè)計，開發(fā)和調(diào)試，建立學(xué)生綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)感知、物聯(lián)網(wǎng)傳輸、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理、嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的知識和設(shè)計能力，針對一個實際的、完整的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計實踐。（2）總評成績由實際操作、方案設(shè)計報告、課程實驗、課程效果、課程總報告五個部分及其相應(yīng)的答辯環(huán)節(jié)構(gòu)成，各項課程子目標(biāo)成績按五等百分制評定，根據(jù)考核方式及占比表中規(guī)定的比例折算得到個人最終成績。2.評分標(biāo)準(zhǔn)分項說明（1）實際操作評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)占比90-100（優(yōu)）80-89（良）70-79（中）60-69（及格）0-59（

12、不及格）20%目標(biāo)1.1：對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)熟悉，理解其架構(gòu)工作機(jī)理，能利用軟硬件實現(xiàn)對項目流程的進(jìn)行合理認(rèn)知。對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)熟悉較熟悉，能利用軟硬件實現(xiàn)對項目流程的進(jìn)行較合理認(rèn)知。對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)基本熟悉，能利用軟硬件實現(xiàn)對項目流程的進(jìn)行基本認(rèn)知。對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)主要部分熟悉，能利用軟硬件實現(xiàn)對項目流程進(jìn)行主要部分認(rèn)知。對單片機(jī)內(nèi)部架構(gòu)不熟悉，不能利用軟硬件實現(xiàn)對項目流程進(jìn)行部分認(rèn)知。目標(biāo)1.2：熟悉TinyOS操作系統(tǒng)并能熟練進(jìn)行nesC程序開發(fā)。熟悉TinyOS操作系統(tǒng)并能較熟練進(jìn)行nesC程序開發(fā)。基本熟悉TinyOS操作系統(tǒng)并能進(jìn)行nesC程序開發(fā)，但程序邏輯性、可讀性一般。基本熟悉

13、TinyOS操作系統(tǒng)，能利用nesC進(jìn)行簡單的C程序開發(fā),但程序邏輯性、可讀性差。不熟悉TinyOS操作系統(tǒng)，不能利用其進(jìn)行簡單的nesC程序開發(fā)。目標(biāo)1.3：熟悉傳感器信號變化，能夠熟練運(yùn)用CC2530的不同級別的發(fā)射功率。熟悉傳感器信號變化，能夠較熟練運(yùn)用CC2530的不同級別的發(fā)射功率。比較熟悉傳感器信號變化，基本能夠運(yùn)用CC2530的不同級別的發(fā)射功率。基本熟悉傳感器信號變化，只能運(yùn)用CC2530的小部分發(fā)射功率。不熟悉傳感器信號變化，不能能運(yùn)用CC2530發(fā)射功率。目標(biāo)1.4：很好地理解分布式數(shù)據(jù)采集過程和數(shù)據(jù)可視化;能熟練應(yīng)用ATOS實驗平臺，熟悉RSSI值進(jìn)行無線傳感器節(jié)點定位方

14、法。很好地理解分布式數(shù)據(jù)采集過程和數(shù)據(jù)可視化;較熟練應(yīng)用ATOS實驗平臺，較熟悉RSSI值進(jìn)行無線傳感器節(jié)點定位方法。較好地理解分布式數(shù)據(jù)采集過程和數(shù)據(jù)可視化;較熟練應(yīng)用ATOS實驗平臺，較熟悉RSSI值進(jìn)行無線傳感器節(jié)點定位方法。基本理解分布式數(shù)據(jù)采集過程和數(shù)據(jù)可視化;基本熟練應(yīng)用ATOS實驗平臺，基本熟悉RSSI值進(jìn)行無線傳感器節(jié)點定位方法?；纠斫夥植际綌?shù)據(jù)采集過程和數(shù)據(jù)可視化;不熟練應(yīng)用ATOS實驗平臺，不熟悉RSSI值進(jìn)行無線傳感器節(jié)點定位方法。（2）實驗環(huán)節(jié)評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)占比90-100（優(yōu)）80-89（良）70-79（中）60-69（及格）0-59（不及格）75%目標(biāo)2

15、.1：能夠理解基于TinyOS的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項目開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計/開發(fā)方法和技術(shù)；能夠認(rèn)識影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。能夠較好理解基于TinyOS的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項目開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計/開發(fā)方法和技術(shù)；能夠較好認(rèn)識影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。夠較好理解基于TinyOS的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項目開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計/開發(fā)方法和技術(shù)；能夠了解認(rèn)識影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素?；纠斫饣赥inyOS的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項目開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計/開發(fā)方法和技術(shù)；基本了解了解認(rèn)識影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。未能理解電磁智能車控制系統(tǒng)開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計/開發(fā)

16、方法和技術(shù)，不了解影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。目標(biāo)2.2：能夠針對軟硬件設(shè)計需求，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)相關(guān)知識完成檢測電路的設(shè)計與制作，實驗效果好，鮮有故障。能夠針對軟硬件設(shè)計需求，較好地應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)完成檢測電路的設(shè)計與制作，實驗效果好，偶有故障。能夠針對軟硬件設(shè)計需求，較好地應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)完成檢測電路的設(shè)計與制作，實驗效果好，時有故障。能夠針對軟硬件設(shè)計需求，較好地應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)完成檢測電路的設(shè)計與制作，實驗效果好，故障多。不能夠針對軟硬件設(shè)計需求，較好地應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)完成檢測電路的設(shè)計與制作。目標(biāo)2.3：能夠應(yīng)用ATOS實驗平臺設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用項目的解決方案，系統(tǒng)運(yùn)

17、行穩(wěn)定、可靠，在設(shè)計中體現(xiàn)較好的創(chuàng)新意識。能夠應(yīng)用ATOS實驗平臺設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用項目的解決方案，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性較好，在設(shè)計中體現(xiàn)一定的創(chuàng)新意識。能夠應(yīng)用ATOS實驗平臺設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用項目的解決方案，系統(tǒng)運(yùn)行基本穩(wěn)定性較好，在設(shè)計中很少體現(xiàn)創(chuàng)新意識。能夠應(yīng)用ATOS實驗平臺設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用項目的解決方案，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定性較好，沒有體現(xiàn)創(chuàng)新意識。不能夠應(yīng)用ATOS實驗平臺設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用項目的解決方案，沒有體現(xiàn)創(chuàng)新意識。目標(biāo)2.4：能夠在項目實施過程中很好地獨立開展解決方案的設(shè)計、制作與調(diào)試工作，能夠獨立很好的完成總報告中自己負(fù)責(zé)的內(nèi)容，并完成相應(yīng)的課程總報告。能夠在項目實施過程中較好

18、地獨立或協(xié)作開展解決方案的設(shè)計、制作與調(diào)試工作，能夠獨立較好地完成總報告中自己負(fù)責(zé)的內(nèi)容，并完成相應(yīng)的課程總報告。能夠在項目實施過程中較好地協(xié)作開展解決方案的設(shè)計、制作與調(diào)試工作，能夠在小組成員協(xié)助下完成總報告中自己負(fù)責(zé)的內(nèi)容。基本能夠在項目實施過程中較好地協(xié)作開展解決方案的設(shè)計、制作與調(diào)試工作，能夠在小組成員協(xié)助下完成總報告中自己負(fù)責(zé)的內(nèi)容。不能夠在項目實施過程中協(xié)作開展解決方案的設(shè)計、制作與調(diào)試工作，不能夠在小組成員協(xié)助下完成總報告中自己負(fù)責(zé)的內(nèi)容。（3）方案設(shè)計報告、總報告及其答辯環(huán)節(jié)反映的學(xué)術(shù)態(tài)度、科學(xué)精神評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)占比90-100（優(yōu)）80-89（良）70-79（中）60-69（及格）0-59（不及格）5%目標(biāo)3.1：所撰寫的設(shè)計報告格式規(guī)范，文字表達(dá)通順，