一、課程定位與教學(xué)背景物聯(lián)網(wǎng)作為“萬物互聯(lián)”的核心支撐技術(shù)，已深度滲透到智能家居、工業(yè)制造、智慧城市等領(lǐng)域。本課程面向物聯(lián)網(wǎng)工程、電子信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)本科階段開設(shè)，是融合電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的專業(yè)核心課程。課程旨在幫助學(xué)生建立物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的全局認(rèn)知，掌握從感知層數(shù)據(jù)采集到應(yīng)用層服務(wù)開發(fā)的全流程技術(shù)，為從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)、運(yùn)維等崗位奠定理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)1.理解物聯(lián)網(wǎng)的定義、發(fā)展歷程與技術(shù)架構(gòu)（感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層）；2.掌握感知層核心技術(shù)：傳感器原理與選型、RFID/EPC系統(tǒng)架構(gòu)、ZigBee/BLE等短距離通信協(xié)議；3.熟悉網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù)：無線/有線通信網(wǎng)絡(luò)（如LoRa、NB-IoT、5G）、IPv6與物聯(lián)網(wǎng)尋址、邊緣計(jì)算與云計(jì)算協(xié)同；4.掌握應(yīng)用層開發(fā)方法：物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)（如ThingsBoard、華為OceanConnect）部署、數(shù)據(jù)可視化、AI算法在物聯(lián)網(wǎng)場景的輕量化應(yīng)用；5.了解物聯(lián)網(wǎng)安全體系：設(shè)備認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密、隱私保護(hù)策略。（二）能力目標(biāo)1.能獨(dú)立完成小型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的需求分析、方案設(shè)計(jì)與原型開發(fā)（如環(huán)境監(jiān)測、智能安防系統(tǒng)）；2.具備跨層技術(shù)調(diào)試能力：感知層設(shè)備組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)層通信故障排查、應(yīng)用層服務(wù)優(yōu)化；3.能運(yùn)用團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成復(fù)雜物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目（如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)線監(jiān)控），并通過文檔撰寫（需求說明書、技術(shù)報(bào)告）清晰表達(dá)設(shè)計(jì)思路；4.具備技術(shù)迭代意識(shí)，能跟蹤物聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)（如6G、數(shù)字孿生）并探索其應(yīng)用場景。三、課程內(nèi)容模塊設(shè)計(jì)（一）理論教學(xué)模塊（總課時(shí)：32課時(shí)）模塊主題核心內(nèi)容課時(shí)分配-------------------------------------------------------------------------------------------------------物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論物聯(lián)網(wǎng)定義、發(fā)展階段、典型應(yīng)用場景（智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）；

技術(shù)架構(gòu)（感知-網(wǎng)絡(luò)-應(yīng)用層）與標(biāo)準(zhǔn)化體系（IEEE、ETSI、ITU-T）。4感知層技術(shù)傳感器原理（溫濕度、加速度、氣體傳感器）與接口（I2C、SPI、UART）；

RFID系統(tǒng)（電子標(biāo)簽、讀寫器、中間件）；

ZigBee/BLE協(xié)議棧與組網(wǎng)。8網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)短距離通信（ZigBee、WiFi、藍(lán)牙）與長距離通信（LoRa、NB-IoT、5G）；

IPv6與物聯(lián)網(wǎng)尋址（ULID、EUI-64）；

邊緣計(jì)算（霧計(jì)算）與云計(jì)算協(xié)同架構(gòu)。8應(yīng)用層技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)（設(shè)備管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、API接口）；

數(shù)據(jù)可視化（ECharts、Grafana）；

輕量化AI（TensorFlowLite）在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用（如設(shè)備故障預(yù)測）。8物聯(lián)網(wǎng)安全設(shè)備身份認(rèn)證（PSK、X.509證書）；

數(shù)據(jù)傳輸加密（TLS/DTLS）；

隱私保護(hù)（差分隱私、聯(lián)邦學(xué)習(xí)）。4（二）實(shí)踐教學(xué)模塊（總課時(shí)：32課時(shí)）實(shí)踐以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為核心，分“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)-綜合項(xiàng)目-企業(yè)實(shí)訓(xùn)（可選）”三級遞進(jìn)：1.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（12課時(shí)）實(shí)驗(yàn)1：傳感器數(shù)據(jù)采集與傳輸（溫濕度傳感器+STM32/Arduino，數(shù)據(jù)上傳至串口/云平臺(tái)）；實(shí)驗(yàn)2：RFID識(shí)別系統(tǒng)搭建（讀寫器配置、電子標(biāo)簽讀寫、數(shù)據(jù)解析）；實(shí)驗(yàn)3：ZigBee組網(wǎng)與數(shù)據(jù)透傳（協(xié)調(diào)器、路由器、終端節(jié)點(diǎn)配置，多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集）。2.綜合項(xiàng)目（16課時(shí)）項(xiàng)目主題：智能家居系統(tǒng)（或工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)線監(jiān)控、農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測）實(shí)施階段：需求分析：明確系統(tǒng)功能（如家居設(shè)備遠(yuǎn)程控制、能耗監(jiān)測），繪制用例圖；方案設(shè)計(jì)：感知層設(shè)備選型（傳感器、執(zhí)行器）、網(wǎng)絡(luò)層通信協(xié)議（WiFi+MQTT）、應(yīng)用層平臺(tái)（ThingsBoard）；開發(fā)調(diào)試：硬件組裝（傳感器與單片機(jī)連接）、固件開發(fā)（Arduino代碼）、平臺(tái)配置（設(shè)備接入、儀表盤設(shè)計(jì)）；驗(yàn)收優(yōu)化：系統(tǒng)功能測試、性能優(yōu)化（如低功耗設(shè)計(jì)）、技術(shù)報(bào)告撰寫。3.企業(yè)實(shí)訓(xùn)（4課時(shí)，可選）邀請物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)工程師（如華為、阿里云生態(tài)伙伴）開展“行業(yè)解決方案”講座，或通過遠(yuǎn)程平臺(tái)參與企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目的簡化版開發(fā)（如智慧園區(qū)設(shè)備管理模塊）。四、教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃（16周，周課時(shí)4）周次教學(xué)主題教學(xué)形式核心任務(wù)/成果-----------------------------------------------------------------------------------------1-2物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論與架構(gòu)理論+案例（智慧城市）完成《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展報(bào)告》讀書筆記3-4感知層技術(shù)（傳感器+RFID）理論+實(shí)驗(yàn)1實(shí)現(xiàn)溫濕度傳感器數(shù)據(jù)采集5-6感知層技術(shù)（ZigBee/BLE）理論+實(shí)驗(yàn)3完成ZigBee三節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)7-8網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)（通信協(xié)議+邊緣計(jì)算）理論+小組匯報(bào)（5G在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用）提交“通信協(xié)議對比分析報(bào)告”9-10應(yīng)用層技術(shù)（平臺(tái)+數(shù)據(jù)可視化）理論+實(shí)驗(yàn)（平臺(tái)部署）完成ThingsBoard設(shè)備接入與儀表盤設(shè)計(jì)11-12物聯(lián)網(wǎng)安全理論+案例（攝像頭隱私泄露事件分析）設(shè)計(jì)“智能家居安全方案”13-16綜合項(xiàng)目開發(fā)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)（分組）完成智能家居系統(tǒng)原型與技術(shù)報(bào)告五、教學(xué)方法與考核體系（一）教學(xué)方法1.案例教學(xué)：以“智能家居系統(tǒng)”為貫穿案例，拆解各層技術(shù)應(yīng)用（如感知層用溫濕度傳感器，網(wǎng)絡(luò)層用WiFi+MQTT，應(yīng)用層用手機(jī)APP控制）；2.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)：將實(shí)踐環(huán)節(jié)拆解為“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)-模塊集成-系統(tǒng)開發(fā)”三級項(xiàng)目，學(xué)生分組承接，教師提供“技術(shù)錦囊”（如常見故障排查手冊）；3.翻轉(zhuǎn)課堂：提前發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如“IPv6尋址原理”視頻），課堂由學(xué)生講解+教師補(bǔ)充，提升自主學(xué)習(xí)能力；4.校企協(xié)同：邀請企業(yè)工程師分享“物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目全流程（從需求到交付）”，或引入企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目的簡化版作為綜合項(xiàng)目主題。（二）考核體系過程性考核（40%）：實(shí)驗(yàn)報(bào)告（20%，含基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)+綜合項(xiàng)目階段性報(bào)告）、課堂表現(xiàn)（10%，含小組匯報(bào)、課堂問答）、團(tuán)隊(duì)協(xié)作（10%，組內(nèi)互評+教師評價(jià)）；終結(jié)性考核（60%）：期末項(xiàng)目設(shè)計(jì)（70%，含系統(tǒng)功能完整性、技術(shù)創(chuàng)新性、文檔規(guī)范性）+理論考試（30%，側(cè)重技術(shù)原理與架構(gòu)分析）。六、教材與教學(xué)資源（一）推薦教材1.《物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論》（劉云浩著）：系統(tǒng)講解物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)，案例豐富；2.《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》（黃玉蘭著）：側(cè)重工程實(shí)踐，含大量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)；3.《BuildingtheInternetofThings》（Chandrakasan等著）：英文原著，涵蓋前沿技術(shù)（如邊緣AI）。（二）在線資源慕課平臺(tái)：中國大學(xué)MOOC《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用》（西安電子科技大學(xué)）、Coursera《InternetofThings:TechnologiesandApplications》；工具資源：ArduinoIDE、ThingsBoard開源版、華為OceanConnect開發(fā)者平臺(tái)；行業(yè)案例：阿里云“城市大腦”、海爾“COSMOPlat”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)白皮書。七、教學(xué)保障與持續(xù)改進(jìn)（一）師資要求主講教師需具備“雙師型”能力：既熟悉物聯(lián)網(wǎng)理論（如參與過相關(guān)科研項(xiàng)目），又有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)（如主導(dǎo)過物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開發(fā)）；實(shí)踐環(huán)節(jié)配備1-2名實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師，需熟練掌握傳感器、單片機(jī)、云平臺(tái)等工具的調(diào)試方法。（二）實(shí)驗(yàn)室建設(shè)硬件：傳感器實(shí)驗(yàn)箱（含溫濕度、氣體、加速度傳感器）、RFID讀寫器、ZigBee開發(fā)套件、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（支持多協(xié)議轉(zhuǎn)換）；軟件：ArduinoIDE、Python開發(fā)環(huán)境、ThingsBoard開源版、MQTT.fx調(diào)試工具。（三）教學(xué)改進(jìn)機(jī)制每學(xué)期末開展“教學(xué)