物聯(lián)網(wǎng)感知與控制技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)工程 課程教學(xué)大綱

《物聯(lián)網(wǎng)感知與控制技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名物聯(lián)網(wǎng)感知與控制技術(shù)課程英文名PerceptionandControlTechnologyaboutInternetofThings雙語授課□是eq\o\ac(□,√)否課程代碼10112130課程學(xué)分3總學(xué)時數(shù)48（含實踐16）課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)課程eq\o\ac(□,√)專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)eq\o\ac(□,√)必修□選修□其他課程形態(tài)□線上eq\o\ac(□,√)線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學(xué)考核方式□閉卷eq\o\ac(□,√)開卷eq\o\ac(□,√)課程論文□課程作品□匯報展示□報告eq\o\ac(□,√)課堂表現(xiàn)□階段性測試eq\o\ac(□,√)平時作業(yè)□其他（可多選）開課學(xué)院大數(shù)據(jù)與智能工程開課系(教研室)物聯(lián)網(wǎng)工程面向?qū)I(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程開課學(xué)期第4學(xué)期先修課程計算機導(dǎo)論、計算機網(wǎng)絡(luò)后續(xù)課程物聯(lián)網(wǎng)通信、物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計與實踐選用教材馬洪蓮.物聯(lián)網(wǎng)感知與控制技術(shù)（第2版）[M].北京:清華大學(xué)出版社,2012.參考書目李旭.物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2014.黃傳河.物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計與實施[M].北京:機械工業(yè)出版社,2015.課程資源學(xué)習(xí)通課程簡介物聯(lián)網(wǎng)感知與控制技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的一門必修專業(yè)核心課程，直接關(guān)系到人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)，是研究物體標(biāo)識、傳感器、數(shù)據(jù)檢測與處理、智能控制等技術(shù)的設(shè)計和應(yīng)用的一門課程。在理論研究方面，涉及到傳感器、RFID、控制的基本概念、組成和原理，物聯(lián)網(wǎng)感知、識別與控制層作為網(wǎng)的神經(jīng)末梢，是聯(lián)系物理世界和信息世界的紐帶。在應(yīng)用方面，主要涉及對數(shù)據(jù)進行采集、處理及設(shè)備控制，數(shù)據(jù)采集與智能控制，解決人們工作、生活、學(xué)習(xí)多方面的問題，同時在交通、醫(yī)療、教育等行業(yè)也發(fā)揮起著十分重要的作用。二、課程目標(biāo)表2-1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1熟悉傳感器技術(shù)、自動識別技術(shù)、RFID技術(shù)，掌握傳感器的智能化、可靠性、抗干擾等關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)；課程目標(biāo)2掌握典型物聯(lián)網(wǎng)感知識別與控制應(yīng)用的實現(xiàn)方法，具有系統(tǒng)設(shè)計的基本能力，能實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中的信息采集與控制；能夠運用物聯(lián)網(wǎng)口袋機做常用的感知、通信與控制實驗。課程目標(biāo)3認(rèn)識以計算機科學(xué)與技術(shù)為背景的物聯(lián)網(wǎng)感知與控制技術(shù)為核心的技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)中的地位和作用。培養(yǎng)和提高大學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)工程的創(chuàng)新方法，追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識，學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)的前沿和新發(fā)展動向，滿足社會對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)大學(xué)生核心知識的基本素質(zhì)的要求。表2-2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問題進行研究，設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論【M】4.2針對物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵因素，能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法，確定解決方案的技術(shù)路線，設(shè)計可行的實驗方案。1畢業(yè)要求５：使用現(xiàn)代工具：能夠針對物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問題預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性【H】5.1了解物聯(lián)網(wǎng)常用的軟硬件平臺、信息技術(shù)工具、現(xiàn)代工程工具和模擬軟件的使用原理和方法，并理解其局限性。2畢業(yè)要求８：職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠在物聯(lián)網(wǎng)工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任【L】8.1堅持社會主義核心價值觀，具有堅定的政治立場，熱愛祖國。具有一定的人文、歷史、社會科學(xué)知識，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，具有較好的人文和社會科學(xué)素養(yǎng)。3

三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3-1課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)方法學(xué)時1物聯(lián)網(wǎng)簡介1.物聯(lián)網(wǎng)定義及特點2.物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)3.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)4.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域1.拓展閱讀：了解物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域及相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)2.線上學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)通中相關(guān)視頻學(xué)習(xí)課程目標(biāo)3重點：1.物聯(lián)網(wǎng)的定義2.物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)難點：3.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)講授法22物聯(lián)網(wǎng)感知與識別1.傳感器及應(yīng)用技術(shù)2.自動識別技術(shù)3.無線射頻識別技術(shù)個人作業(yè)：預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)課程目標(biāo)1重點：1.傳感器的分類及應(yīng)用2.自動識別技術(shù)難點：3.無線射頻識別技術(shù)講授法63物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取與處理技術(shù)1.信號檢測技術(shù)2.信息處理技術(shù)3.輸出通道設(shè)計個人作業(yè)：復(fù)習(xí)信號檢測技術(shù)與輸出通道設(shè)計。課程目標(biāo)2重點：1.信號檢測技術(shù)2.輸出通道設(shè)計難點：3.信息處理技術(shù)講授法、視頻學(xué)習(xí)64人機交互技術(shù)1.嵌入式系統(tǒng)簡介2.鍵盤接口技術(shù)3.顯示器接口技術(shù)4.觸摸屏接口技術(shù)個人作業(yè)：復(fù)習(xí)接口技術(shù)課程目標(biāo)2重點：1.鍵盤接口技術(shù)2.觸摸屏接口技術(shù)難點：3.觸摸屏接口技術(shù)講授法、分析法45物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)1.標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口2.無線通信技術(shù)3.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)4.定位技術(shù)與衛(wèi)星定位系統(tǒng)個人作業(yè)：查閱資料，學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)中常用的通信技術(shù)課程目標(biāo)2重點：標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口難點：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)講授法、探討法66外部設(shè)備的驅(qū)動與控制技術(shù)1.模擬信號輸出通道2.開關(guān)量輸出與驅(qū)動3.計算機控制技術(shù)個人作業(yè)：自學(xué)計算機控制技術(shù)課程目標(biāo)2重點：1.模擬信號輸出通道2.開關(guān)量輸出與驅(qū)動難點：3.計算機控制技術(shù)講授法47系統(tǒng)穩(wěn)定性設(shè)計與低功耗技術(shù)1.系統(tǒng)干擾源2.系統(tǒng)抗干擾技術(shù)3.系統(tǒng)低功耗設(shè)計技術(shù)線上線下結(jié)合學(xué)習(xí)課程目標(biāo)1重點：系統(tǒng)穩(wěn)定性設(shè)計難點：低功耗技術(shù)講授法28感知與檢測系統(tǒng)的設(shè)計1.系統(tǒng)的設(shè)計要求和設(shè)計步驟2.系統(tǒng)設(shè)計的抗干擾措施案例教學(xué)課程目標(biāo)2重點：系統(tǒng)的設(shè)計要求和設(shè)計步驟講授法、探討法2（二）實驗學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3-2課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號項目名稱項目來源教學(xué)目標(biāo)（觀測點、重難點）學(xué)時數(shù)項目類型要求每組人數(shù)教學(xué)方法課程目標(biāo)1實驗1：物聯(lián)網(wǎng)口袋機實驗環(huán)境搭建其他能夠安裝主體程序MDK及支持包pack2綜合性必做5實驗指導(dǎo)、小組討論2掌握工程項目創(chuàng)建會利用下載器ST-link對口袋機下載程序2實驗2：led實驗其他查清口袋機上的led連接的引腳2設(shè)計研究必做5實驗指導(dǎo)、查閱文獻2掌握led燈的工作原理，編寫代碼控制燈狀態(tài)通過本實驗加強對工程的掌握和了解3實驗3：溫濕度傳感器其他編寫代碼采集溫濕度數(shù)據(jù)2設(shè)計研究必做5實驗指導(dǎo)、小組討論24實驗4：光照強度傳感器其他編寫代碼采集光照強度2設(shè)計研究必做5實驗指導(dǎo)、小組討25實驗5：ESP8266模塊智能配網(wǎng)實驗其他組網(wǎng)通信2驗證性必做5實驗指導(dǎo)、查閱文獻26實驗6：基于百度智能云平臺的LED燈控制實驗其他云端進行控制2其他必做5實驗指導(dǎo)、查閱文獻27實驗7：LED蜂鳴器模塊其他編寫代碼控制蜂鳴器２設(shè)計性必做5實驗指導(dǎo)、小組討論28實驗8：LCD1602模塊其他編寫代碼控制LCD２設(shè)計性必做5實驗指導(dǎo)、小組討論2四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.傳感器選擇與應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)感知與識別20%課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成、資源學(xué)習(xí)、期末考核2.自動識別技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)感知與識別3.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)簡介4.系統(tǒng)抗干擾設(shè)計系統(tǒng)穩(wěn)定性設(shè)計與低功耗技課程目標(biāo)21.物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計的要求、步驟感知與檢測系統(tǒng)的設(shè)計60%課堂表現(xiàn)、實驗、資源學(xué)習(xí)、期末考核2.物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)獲取、系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的處理物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取與處理技術(shù)3.物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)4.系統(tǒng)中鍵盤及顯示屏利用人機交互技術(shù)5.系統(tǒng)設(shè)計中設(shè)備控制外部設(shè)備的驅(qū)動與控制技術(shù)課程目標(biāo)31.物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)簡介20%課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成、資源學(xué)習(xí)2.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)簡介3.發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的意義物聯(lián)網(wǎng)簡介4.物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)通信物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比課堂表現(xiàn)9%作業(yè)情況12%資源學(xué)習(xí)情況9%實驗成績20%期末考核成績50%課程目標(biāo)140%5%10%20%22%20%=9%*40%+12%*5%+9%*10%+20%*20%+50%*22%課程目標(biāo)260%75%60%60%56%60%=9%*60%+12%*75%+9%*60%+20%*60%+50%*56%課程目標(biāo)30%20%30%20%22%20%=9%*0%+12*20%+9%*30%+20%*30%+50%*22%（二）成績評定1.平時成績評定平時成績總共100分，由課堂表現(xiàn)、作業(yè)情況和資源學(xué)習(xí)情況組成，占學(xué)期成績的30%。（1）課堂表現(xiàn)（30分）：過學(xué)生課堂發(fā)言、提問、小組討論情況，評價學(xué)生的課程學(xué)習(xí)態(tài)度和參與能力、專業(yè)認(rèn)同感、團隊合作和終身學(xué)習(xí)意識。（2）作業(yè)情況（40分）：理論課程的閱讀材料和作業(yè)完成情況，主要評價學(xué)生的自主學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)能力。（3）資源學(xué)習(xí)情況（30分）：學(xué)生在學(xué)習(xí)通中對本課程的相關(guān)資源學(xué)習(xí)。評價學(xué)生擴展知識和解決相關(guān)學(xué)習(xí)問題的能力。2.實驗成績評定對學(xué)生在實踐教學(xué)中的態(tài)度、完成情況、完成能力、實驗結(jié)果的分析與總結(jié)、報告撰寫綜合評定實驗成績，采用百分制。實驗成績總共100分，由實驗態(tài)度、完成情況及能力和實驗報告撰寫組成，占學(xué)期成績的20%。（1）實驗態(tài)度（20分）；（2）完成情況及能力（40分）；（3）實驗報告撰寫（40分）。3.期末成績評定期末成績的評定為課程大作業(yè)（項目設(shè)計），總分100分，占學(xué)期成績的50%?？己朔绞绞情_卷，主要考察學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)感知與控制方面的基礎(chǔ)知識、系統(tǒng)分析能力、設(shè)計能力，學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識和實際設(shè)計一個物聯(lián)網(wǎng)感知與控制方面的系統(tǒng)。內(nèi)容范圍包括物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)識別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)人機交互技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)等。4.總成績評定總成績應(yīng)由平時成績、實驗成績和期末考核成績構(gòu)成總成績（100%）=平時成績（30%）+實驗成績（20%）+期末成績（50%）（三）評分標(biāo)準(zhǔn)1.平時成績（1）課堂表現(xiàn)：參與投票、問卷、搶答、選人、討論、隨堂練習(xí)及課程視頻/音頻觀看情況等課程活動可以獲得相應(yīng)分?jǐn)?shù)。（2）作業(yè)情況：按線下作業(yè)的次數(shù)和完成情況統(tǒng)計平均分計分。（3）資源學(xué)習(xí)情況：根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)通中學(xué)習(xí)學(xué)時占比及時間安排給