《物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計與創(chuàng)新》教學(xué)大綱

《物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計與創(chuàng)新》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：08170091課程性質(zhì)：專業(yè)創(chuàng)新課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時：32學(xué)時（理論16學(xué)時，實踐16學(xué)時）先修課程：大學(xué)生創(chuàng)新基礎(chǔ)、創(chuàng)新思維訓(xùn)練、嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用、C程序設(shè)計、傳感器原理與應(yīng)用后續(xù)課程：無適用專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程開課單位：計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院一、課程說明本課程是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)創(chuàng)新必修課，同時適合弱電類相近專業(yè)。通過模塊化教學(xué)，注重物聯(lián)網(wǎng)知識的綜合應(yīng)用，讓學(xué)生“在解決問題中學(xué)習(xí)”，使學(xué)生全面掌握物聯(lián)網(wǎng)四個領(lǐng)域的技術(shù)原理和應(yīng)用，對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用有較為全面的認(rèn)識，使學(xué)生具備運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與各種現(xiàn)實環(huán)境結(jié)合，提高工作效率的能力，最終培養(yǎng)能夠運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行綜合創(chuàng)新的復(fù)合型人才。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：使學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的基礎(chǔ)知識，熟悉物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)主流技術(shù)，掌握物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，為成為復(fù)合型人才打下堅實的基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2：使學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計和開發(fā)的基本知識，通過實際項目提高解決問題的能力。通過訓(xùn)練，鍛煉學(xué)生的科研能力、寫作能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生對于現(xiàn)代化開發(fā)工具、主流物聯(lián)網(wǎng)平臺熟練應(yīng)用和綜合創(chuàng)新能力，提高綜合創(chuàng)新素質(zhì)，增強學(xué)生對我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展責(zé)任感。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計與創(chuàng)新》課程教學(xué)目標(biāo)對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見下表。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度4.研究4.1能夠基于科學(xué)原理，運用文獻(xiàn)研究等相關(guān)方法，調(diào)研和分析物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案。課程目標(biāo)1：使學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的基礎(chǔ)知識，熟悉物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)主流技術(shù)，掌握物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，為成為復(fù)合型人才打下堅實的基礎(chǔ)。H5.使用現(xiàn)代工具5.3能夠針對特定的復(fù)雜工程問題，開發(fā)或選用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，完成工程問題的模擬與預(yù)測，并能夠分析其局限性。課程目標(biāo)2：使學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計和開發(fā)的基本知識，通過實際項目提高解決問題的能力。通過訓(xùn)練，鍛煉學(xué)生的科研能力、寫作能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識。M9.個人與團(tuán)隊9.2能夠在團(tuán)隊中擔(dān)任負(fù)責(zé)人，具有組織和協(xié)調(diào)團(tuán)隊開展工作的能力，并有效實現(xiàn)目標(biāo)。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生對于現(xiàn)代化開發(fā)工具、主流物聯(lián)網(wǎng)平臺熟練應(yīng)用和綜合創(chuàng)新能力，提高綜合創(chuàng)新素質(zhì)。M11.項目管理11.2能夠在多學(xué)科背景下，把工程管理、經(jīng)濟(jì)決策方法應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項目的開發(fā)、設(shè)計與實踐過程中。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生對于現(xiàn)代化開發(fā)工具、主流物聯(lián)網(wǎng)平臺熟練應(yīng)用和綜合創(chuàng)新能力，提高綜合創(chuàng)新素質(zhì)。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見下表。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時實踐學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)模塊一：標(biāo)簽的魔力（RFID的應(yīng)用）教學(xué)要求：使學(xué)生熟悉RFID原理，掌握RFID應(yīng)用及創(chuàng)新方法。重點:RFID原理和RFID應(yīng)用方法。難點:RFID創(chuàng)新方法。441，2，3模塊二：待感知的世界（傳感器與傳感網(wǎng)絡(luò)）教學(xué)要求：使學(xué)生熟悉傳感器和傳感網(wǎng)絡(luò)原理，掌握傳感器和傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及創(chuàng)新方法。重點:傳感器和傳感網(wǎng)絡(luò)原理和應(yīng)用方法。難點:傳感器和傳感網(wǎng)絡(luò)原理和應(yīng)用方法。441，2，3模塊三：云深也知處（物聯(lián)網(wǎng)與云平臺的結(jié)合）教學(xué)要求：使學(xué)生熟悉物聯(lián)網(wǎng)云平臺原理，掌握物聯(lián)網(wǎng)云平臺應(yīng)用及創(chuàng)新方法。重點:物聯(lián)網(wǎng)云平臺原理和應(yīng)用方法。難點:物聯(lián)網(wǎng)云平臺創(chuàng)新方法。441、2，3模塊四：運動中感知（小車機器人應(yīng)用）教學(xué)要求：使學(xué)生熟悉小車機器人原理，掌握小車機器人應(yīng)用及創(chuàng)新方法。重點:小車機器人應(yīng)用方法。難點:小車機器人創(chuàng)新方法。441，2，3合計16162.實踐部分實踐部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見下表。表3實踐項目、實踐內(nèi)容與學(xué)時實踐項目實踐內(nèi)容和要求實踐學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)模塊一：標(biāo)簽的魔力（RFID的應(yīng)用）實踐內(nèi)容：設(shè)計基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，針對功能進(jìn)行創(chuàng)新。實踐要求：應(yīng)用系統(tǒng)完整，體現(xiàn)創(chuàng)新方法設(shè)計。41，2，3模塊二：待感知的世界（傳感器與傳感網(wǎng)絡(luò)）實踐內(nèi)容：設(shè)計基于感知技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，針對功能進(jìn)行創(chuàng)新。實踐要求：應(yīng)用系統(tǒng)完整，體現(xiàn)創(chuàng)新方法設(shè)計。41，2，3模塊三：云深也知處（物聯(lián)網(wǎng)與云平臺的結(jié)合）實踐內(nèi)容：設(shè)計基于物聯(lián)網(wǎng)平臺的應(yīng)用系統(tǒng)，針對功能進(jìn)行創(chuàng)新。實踐要求：應(yīng)用系統(tǒng)完整，體現(xiàn)創(chuàng)新方法設(shè)計。41，2，3模塊四：運動中感知（小車機器人應(yīng)用）實踐內(nèi)容：設(shè)計基于小車機器人的應(yīng)用系統(tǒng)，針對功能進(jìn)行創(chuàng)新。實踐要求：應(yīng)用系統(tǒng)完整，體現(xiàn)創(chuàng)新方法設(shè)計。41，2，3合計16五、教學(xué)方法及手段本課程以物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計與創(chuàng)新為核心，以項目為驅(qū)動，以教師引導(dǎo)為原則，以學(xué)生自我創(chuàng)新為主線，結(jié)合討論、調(diào)研案例和視頻資源共享等教學(xué)手段完成對學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。六、課程資源推薦教材程志強,李文亮.物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新項目開發(fā)與實踐(嵌入式篇)[M].北京:清華大學(xué)出版社.2020.程志強,李文亮.物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新項目開發(fā)與實踐(嵌入式篇)[M].北京:清華大學(xué)出版社.2020.支麗平.物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)專利數(shù)據(jù)挖掘與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社.2021.參考書彭杰綱.傳感器原理及應(yīng)用（第2版）[M].北京:電子工業(yè)出版社.2022．范茂軍.物聯(lián)網(wǎng)與傳感器技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社.2021．寧煥生.RFID與物聯(lián)網(wǎng)射頻、中間件、解析與服務(wù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2017.期刊胡飛虎,郭建文,吳阿丹等.基于Python的生態(tài)監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)自動采匯中間件應(yīng)用研究[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用.2020,35(02):478-483.宋璐,左小磊,李敏.柔性可穿戴傳感器及其應(yīng)用研究[J].物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,2022,50(11):12-24.湯明珍,任建寧,伍麗青,等.移動式空氣質(zhì)量傳感器的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)研究,2022,35(4):8-22.武曉釗.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在倉儲物流領(lǐng)域應(yīng)用分析與展望[J].中國流通經(jīng)濟(jì)編輯部,2021(2011-6):36-39.ZaidiSYA,ShahMA,KhattakHA,etal.AnAttribute-BasedAccessControlforIoTUsingBlockchainandSmartContracts[J].Sustainability,2021,45(1):45-56.網(wǎng)絡(luò)資源（1）網(wǎng)易公開課.創(chuàng)新思維與現(xiàn)代設(shè)計[EB/OL]./newview/movie/free?pid=HHFSLP85Q&mid=EHFSLPALD,2022-03-1/2022-6-7.（2）網(wǎng)易公開課.機器學(xué)習(xí)[EB/OL]./newview/movie/free?pid=IEU2H8NIJ&mid=VEU2H8NKA,2022-03-1/2022-6-7.（3）網(wǎng)易公開課.機器視覺導(dǎo)論[EB/OL]./newview/movie/free?pid=BGV0G316O&mid=UGV0G337L,2022-03-1/2022-6-7.七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由課堂表現(xiàn)、分組任務(wù)、作業(yè)和設(shè)計創(chuàng)新等過程性考核成績構(gòu)成，具體考核評價細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見下表。表4課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細(xì)則課程目標(biāo)123過程考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂考勤、課堂回答問題和小組討論等情況進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以課堂表現(xiàn)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?43作業(yè)評價15（1）主要考核學(xué)生對模塊知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)評價成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?55課內(nèi)實踐25（1）根據(jù)每個實踐的實踐情況和實踐報告質(zhì)量單獨評分；（2）取各次實踐成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績?！獭獭?107期末考核50（1）期末大作業(yè)考試卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要通過創(chuàng)新設(shè)計考核學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計與創(chuàng)新方法掌握程度。（3）考試題型為：設(shè)計題。√√√20255合計：100分364420八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)、課內(nèi)實踐、期末大作業(yè)考試等方式對學(xué)生進(jìn)行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末大作業(yè)成績和過程性評價成績組成。其中：期末大作業(yè)考試成績?yōu)?00分（權(quán)重50%），試題類型為設(shè)計題，主要通過物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的創(chuàng)新設(shè)計考核學(xué)生對各模塊設(shè)計與創(chuàng)新方法掌握程度。課堂表現(xiàn)、作業(yè)、課內(nèi)實踐等過程性評價成績?yōu)?00分（權(quán)重50%）。過程性評價和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見下表。表5過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)20上課全勤，積極參加互動，學(xué)習(xí)認(rèn)真，態(tài)度端正，遵守紀(jì)律上課基本全勤，參加互動較為較為積極，學(xué)習(xí)認(rèn)真、態(tài)度端正，遵守紀(jì)律上課全勤率一般，參加互動一般，遵守紀(jì)律，學(xué)習(xí)態(tài)度良好上課全勤率較低，參加互動不積極，學(xué)習(xí)態(tài)度一般上課全勤率較差，很少參加互動，學(xué)習(xí)紀(jì)律較差作業(yè)30作業(yè)完整，基礎(chǔ)知識掌握程度好，準(zhǔn)確率大于90%作業(yè)完整，基礎(chǔ)知識掌握程度好，準(zhǔn)確率大