《物联网技术概论》课程标准

《物联网技术概论》课程标准1.课程说明《物联网技术概论》课程标准课程编码〔36977〕承担单位〔计算机信息学院〕制定〔〕制定日期〔2022年11月16日〕审核〔专业指导委员会〕审核日期〔2022年11月20日〕批准〔二级学院（部）院长〕批准日期〔2022年11月28日〕（1）课程性质：本门课程是物联网应用技术专业必修课课程。（2）课程任务：主要针对物联网应用工程师操作岗位开设，主要任务是培养学生对物联网分层体系架构的基本认知能力，以及对各种物联网相关技术的宏观理解能力的培养，并使学生具备运用物联网理论与实践知识分析解决实际问题的能力。（3）课程衔接：在课程设置上，前导课程有《计算机应用基础》，后续课程有《物联网网络与通信技术》、《无线传感器网络技术应用》、《射频识别技术及应用》、《嵌入式系统设计》、《物联网应用系统开发》。2.学习目标（一）总目标通过任务引领的项目活动，使学生成为具备从事本职业的高素质劳动者和本专业高级技术人才。在完成本门课程学习过程中学生应掌握一定的专业理论知识，形成一定的学习能力，沟通与团队的协作能力，形成良好的思考问题、分析问题和解决问题的能力，养成良好的职业素养。遵守国家关于信息系统的相关法律法规，形成关键性的技术应用能力及创新、创业能力。最终成为具备较全面的物联网应用技能的应用型技术人才。同时培养学生敬业爱岗思想、团结协作精神。本课程的教学目的是使学生掌握物联网的基本概念、了解物联网的发展现状、掌握物联网的关键技术，并通过其典型应用领域和案例的学习,使学生对物联网及其应用有一个较清晰的认识，并使学生具备较强的运用物联网理论与实践知识分析解决实际问题的能力，为将来从事物联网研究与应用工作打下一定的基础。（二）分目标1、知识和技能目标（1）掌握物联网的基本概念、体系结构。（2）了解物联网的发展过程、产业前景、前沿技术和应用。（3）了解物联网感知层技术，主要包括二维码、RFID技术、传感器。（4）了解物联网网络通信技术，主要包括有线通信技术、无线近距通信技术、无线广域网通讯技术。（5）了解云计算、大数据平台的基本概念、体系结构和数据处理技术。（6）了解物联网相关的安全技术。（7）熟悉物联网在智能电网、智能交通、智能家居、智能物流等领域的应用。2、能力目标（1）对物联网有一个较清晰和全面的认识，并具备运用物联网理论分析解决实际问题的能力。（2）为将来从事物联网及相关领域的技术开发、产品设计与生产奠定一定的基础和实践能力3、情感态度目标（1）坚定拥护中国共产党领导和我国社会主义制度，在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下，践行社会主义核心价值观，具有深厚的爱国情感和中华民族自豪感。（2）崇尚宪法、遵法守纪、崇德向善、诚实守信、尊重生命、热爱劳动，履行道德准则和行为规范，具有社会责任感和社会参与意识。（3）具有团队意识、质量意识、环保意识、安全意识、信息素养、工匠精神、创新思维。（4）勇于奋斗、乐观向上，具有自我管理能力、职业生涯规划的意识，有较强的集体意识和团队合作精神。（5）具有健康的体魄、心理和健全的人格，掌握基本运动知识和一两项运动技能，养成良好的健身与卫生习惯，良好的行为习惯。（6）树立科技创新意识，增强科技服务社会的责任感。3.课程设计根据物联网应用技术专业人才培养方案的要求，通过本课程的学习，使学生具备维护管理物联网应用系统的基本理论和开发物联网应用系统的基本技术支撑能力。本课程包括：案例视频、原理概述、常见设备认知、技术分析、实例讲解。学生应首先观看案例视频，阅读原理概述，了解常见设备的基本参数，再进行技术分析；通过对实际案例的讲解与展示，可以启发学生进行进一步思考，使学生能更加深刻地理解相关知识要点。表1《物联网技术概论》学习内容与学时分配序号名称课时数授课环境1基本理论30实验机房2实验与实践30实验机房表2《物联网技术概论》总体设计1、基本理论单元（总学时30）学习单位名称单元目标学时基本理论物联网的概念30物联网的体系结构、技术体系框架物联网的特点与发展过程、产业前景物联网的前沿技术和应用物联网标准化EPC编码条形码、二维码技术射频识别技术传感器及检测技术传感器接口技术嵌入式系统有线通信技术移动通信技术无线传感器网络无线通信技术概述短距无线技术-Bluetooth短距无线技术-Wi-Fi短距无线技术-ZigBeeLPWA-LoRaLPWA-NB-IoT云计算概述云计算与物联网云计算服务层次云计算体系结构云计算实现技术物联网中间件M2M技术物联网与数据挖掘数据库的基本概念数据仓库与数据挖掘物联网安全2、实验与实践单元（总学时30）学习单位名称单元目标学时实验与实践智能家居30智能农业智能商超智能交通智慧城市系统介绍4.教学设计按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求，以工作任务模块为中心构建的工程项目课程体系。本课程采用探索式教学模式,实施理论实践一体化、教学做一体化教学，充分体现工学结合的特点。（1）充分利用物联网综合实训室，采用实用性教学方式充分利用新建的物联网综合实验实训教室，采用启发式教学手段引入教学主线后，利用任务探索模式带动学生共同学习物联网专业理论知识并将所学理论应用到实践中去。（2）密切校企合作,建立工学结合的人才培养模式积极与校外专业企业开展校企合作，实现课程共建。充分利用校外实训基地开展教学实践活动，建立由企业、行业和学校共同参与、专兼结合的教学团队。形成以“进阶式”素质培养、“模块化”技能训练、“仿真式”能力实践相融合的工学结合人才培养模式。在学习该课程的过程中，信息工程学院将安排学生进行轮岗实习和顶岗实习,在此期间学生到企业中进行专业认知实践，可以让学生以专业的眼光审视物联网的组建和维护过程，也进一步了解物联网专业职业规范。（3）采取以探索过程为导向的教学与学习过程课程把物联网技术概论按照物联网的数据流动和层次安排分为七个工作情境，每个情境又分解为若干子情境。每个情境下有具体的任务。教学过程以数据流动过程为导向，最终形成学生的专业素养能力。每个技术项目的教学过程分为接触技术、分析技术、实验技术和验证技术。将课程主体分为两个部分。基本理论、实验与实践比率为1：1，具体分部如下：表3《物联网技术概论》学习情境设计项目名称序号工作任务训练或工作项目教学环境与教学设计参考学时项目1智能家居系统（4课时）1系统概述了解智能家居系统的基本知识。使用实训系统演示，视频简绍智能家居系统的架构、网络环境搭建、系统组成等。12安装部署智能家居演示软件能够熟练安装智能家居网关、服务端、手机客户端软件教师演示的方法，安装及调试系统、展现给学生。学生参照演示过程进行现场安装部署。13在真实环境下使用智能家居系统需要学生能够熟练安装部署系统所有组件、熟练的使用系统的所有功能。使用PPT讲解,视频，演示的方法，将安装及部署过程展现给学生。参照老师的演示过程，学习系统功能的使用。2项目2智能农业系统（6课时）4智能农业系统概述认识智能农业的业务需求、系统架构、特点、网络环境、云端部署等技术。使用PPT讲解，动画演示、实训台演示。15安装部署系统的功能组件能够熟练安装系统功能组件。使用视频讲解，教师演示的方法，将安装部署的过程展现给学生。16环境参数的采集能够熟练部署无线传感器网络、实现智能农业环境数据采集。使用视频，演示的方法，将无线传感器网络的设置过程展现给学生。17部署功能组件到实训平台能够熟练部署完整的智能农业系统。使用视频，演示的方法，将部署过程展现给学生。18使用系统功能组件完成数据展示能够在实训平台完成系统的数据展示。使用视频，演示的方法，将农业数据采集的过程展现给学生。2项目3智能商超管理系统（6课时）9智能商超系统概述认识智能商超的业务需求、系统架构、特点、网络环境、部署等技术。使用PPT讲解，动画演示、实训台演示。110安装部署系统的功能组件能够熟练安装系统功能组件。使用视频讲解，教师演示的方法，将安装部署的过程展现给学生。111商品标签数据的采集能够熟练安装RFID读写器进行数据采集。使用视频，演示的方法，将RFID读写器的安装设置过程展现给学生。112部署功能组件到实训平台能够熟练部署完整的智能商超系统。使用视频，演示的方法，将部署过程展现给学生。113使用系统功能组件完成商品销售。能够在实训平台完成系统的商品销售。使用视频，演示的方法，将农业数据采集的过程展现给学生。2项目4智能交通管理系统（6课时）14智能交通系统概述认识智能交通的业务需求、系统架构、特点、网络环境、部署等技术。使用PPT讲解，动画演示、实训台演示。115安装部署系统的功能组件能够熟练安装系统功能组件。使用视频讲解，教师演示的方法，将安装部署的过程展现给学生。116车牌数据的采集能够熟练安装网络摄像头进行数据采集。使用视频，演示的方法，将网络摄像头安装设置过程展现给学生。117部署功能组件到实训平台能够熟练部署部分智能交通系统。使用视频，演示的方法，将部署过程展现给学生。118使用系统功能组件完成车辆照片数据采集。能够在实训平台完成车辆照片数据采集。使用视频，演示的方法，将农业数据采集的过程展现给学生。2项目5智慧城市（8课时）19智慧城市系统概述认识智慧城市的业务需求、系统架构、特点、网络环境、部署等技术。使用PPT讲解，动画演示、理论讲解。220简绍系统的基础功能组件能够熟练系统基础功能组件。使用讲解，教师视频演示的方法，将系统组成部分简绍给学生。221以智能公交系统作为案例进行简绍能够熟练公交系统的实现原理。使用视频演示、理论讲解的方法，简绍给学生。222智慧城市应用系统的创新设计能够使用物联网技术实现系统创新设计。教师引导方式、开拓学生的创新思维、提出现有系统的不足和解决办法。25.课程考核（1）考核方式：考试试卷为理论考核60%，平时考核20%；实验考核20%,平时考核包括课堂表现，作业成绩，实训成绩。试题类型有选择题、填空题、简答题、判断题等。（2）考核标准：本课程考试形式为考试课，主要考察学生对物联网基础知识的理解、掌握与综合运用能力。通过模拟应用环境情境，提出一个来自行业或企业的实际案例，在教师的激发和引导下，学生按照自己掌握的知识和积累的经验，在和同学的合作交流、讨论中，明确任务、确定目标、分析问题，并在解决问题、完成任务的过程中，使原有的知识、经验和技能得到进一步的充实、丰富、提升和重构，从而达到巩固和创新的目的，既提高学生的自主学习能力、社会能力和信息素养，又培养了主动探索的创造精神。6.课程资源（1）硬件要求：信息化教学资源：多媒体课件、网络课程、多媒体素材、电子图书和专业实训平台的开发与使用。使教学从单一媒体向多种媒体转变，教学活动从信息的单向传递向双向交换转变，学生单独学习向合作学习转变。课程资源开发与利用：包括相关教材、多媒体案例视频、新媒体信息技术、工学结合、网络资源、沙盘教学等。产学合作开发实训课程资源，充分利用本行业典型的生产企业的资源，进行产学合作，建立实习实训基地，满足学生的实习实训，同时为学生的就业创造机会。（2）师资队伍：教师依据教学大纲中的项目安排和组织教学活动。教师应以学习者为主体设计教学结构，营造民主、和谐的教学氛围，激发学习者参与教学活动，提高学习者学习积极性，增强学习者学习信心与成就感。教师应指导学习者完整地完成项目，并将有关知识、技能与职业道德和情感态度有机融合。教学应采取项目教学法，以工作任务为出发点来激发学生的学习兴趣，教学中要