《氣象傳感網(wǎng)技術工程實踐》課程教學大綱

1、I氣象傳感網(wǎng)技術工程實踐課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱（中文）氣象傳感網(wǎng)技術工程實踐課程名稱（英文）Curriculum Design of Meteorological sensor network technology課程類別1：專業(yè)實踐課程性質(zhì)2必修授課語言3中文授課學期第6學期學分1課程學時及分配總學時講課實驗課外160160適用專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程、網(wǎng)絡工程、計算機科學及與技術教材無線傳感器網(wǎng)絡，電子工業(yè)出版社，Ian F. Akyildiz(伊恩 F. 阿基迪茲 ), Mehmet Can Vuran( 梅梅特 C. 沃安) 編，徐平平等譯， 2013.授課學院計算機與軟件學院先修

2、課程通信原理、傳感器原理及應用后續(xù)課程物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合設計課程簡介課程基本定位：無線傳感網(wǎng)技術工程實踐是一門實踐性很強的技術類課程，開設本實驗課程的目的在于培養(yǎng)學生的實踐能力，促進理論與實踐的結合。本實驗課程通過相應的實驗箱平臺，依據(jù)相應的演示實驗了解WSN中的一些基本概念，并通過相應的編程接口在設計實驗中，學會設計簡單的WSN系統(tǒng)應用，加強學生對無線傳感器網(wǎng)絡的理解，與此同時使學生在WSN網(wǎng)絡搭建和應用設計方面也能夠得到基本的訓練。培養(yǎng)學生解決傳感器網(wǎng)絡復雜工程問題過程中所需的專業(yè)設計能力、團隊協(xié)作能力。核心學習結果：結合理論授課知識和實驗知識，能夠設計一套傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在TINYOS

3、1.X版本以上開發(fā)，實現(xiàn)1種或以上環(huán)境數(shù)據(jù)的采集，通過2.4GHZ無線傳輸至基站，通過串口發(fā)送上位機軟件進行實時顯示，并將傳感器采集的數(shù)據(jù)進行片上存儲。主要教學方法：講授、實驗、專題研討大綱更新時間2020.8注：1.課程類別：選填“通識核心課/通識拓展課/通修課/學科基礎課/專業(yè)主干課/專業(yè)選修課/專業(yè)實踐/素質(zhì)拓展” 2.課程性質(zhì)：選填“選修/必修”3.授課語言：選填“中文/雙語/全英文或其他語種”二、課程目標序號課程目標（參考培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程定位）支撐畢業(yè)要求指標點1達成途徑1.1掌握基于ATOS平臺的傳感網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集關鍵組件、配件和模塊的內(nèi)涵，并掌握對應的NesC代碼的使用

4、講授、實際操作、案例、專題研討2.1理解基于TinyOS操作系統(tǒng)下的傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺的關鍵組件的開發(fā)全周期、全流程的基本設計/開發(fā)方法和技術，并認識到使用庫內(nèi)組件的優(yōu)勢和不足；講授、實際操作、案例、專題研討2.2理解不同類型傳感器節(jié)點的能耗、RSSI場強與通信距離的關系，掌握根據(jù)實際需求設計不同組網(wǎng)類型、匯聚方式和數(shù)據(jù)存儲的能力；講授、實際操作、案例、專題研討2.3能夠在傳感網(wǎng)工程實踐中獨立或合作開展硬件系統(tǒng)和軟件組件設計、組合與調(diào)試工作，能夠通過小組協(xié)作，完成實驗總報告。講授、實際操作、案例、專題研討3.1具有正確的學術志向、學術誠信；實驗總報告、答辯注：1.支撐畢業(yè)要求指標點：選填項。需

5、要進行專業(yè)認證，有畢業(yè)要求指標點可參照的課程必填，無明確畢業(yè)要求指標點可參照的可不填。三、理論教學內(nèi)容章標題教學內(nèi)容學時思政融入點1學生學習預期成果2教學方式3課程目標注：1.思政融入點：至少寫3條， 簡述該課程教學中將思政教育內(nèi)容與專業(yè)教育內(nèi)容有機融合的知識點（下同）。 2.學生學習預期成果：描述學生在學完本節(jié)內(nèi)容后應獲得的知識、能力或素養(yǎng)水平（下同） 3.教學方式:包括講授、討論、案例、演示等，但不限于所列，根據(jù)課程實際需要列舉四、實踐（實驗或實習）教學1編號實驗或實習項目名稱教學內(nèi)容學時實驗或實習類型2思政融入點學生學習預期成果課程目標1第一單元基于ATOS平臺的傳感網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集關鍵

6、組件、配件和模塊的設計與使用4綜合性掌握LED、定時器、串口調(diào)試、數(shù)據(jù)存儲、點對點通信、網(wǎng)狀網(wǎng)通信等組件的使用與測試 目標1.12第二單元功率等級、RSSI場強采集、ATOS平臺底層協(xié)議棧設計與使用4綜合性CC2530芯片的8個輸出功率等級，掌握節(jié)點輸出功率的設置方法，掌握測定RSSI場強值，熟練地使用ATOS平臺下的底層協(xié)議棧目標2.13第三單元ATOS平臺多傳感器數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)匯聚與顯示6綜合性掌握如何在ATOS平臺上實現(xiàn)傳感器采集；熟練掌握點對點通訊，熟練掌握串口通訊實驗，掌握傳感器數(shù)據(jù)顯示的能力。目標2.24第四單元實驗答辯2綜合性每組成員須分工協(xié)作完成實驗總報告，并就報告內(nèi)容回答教師

7、提出的問題。目標2.3目標3.1注：1.此表可用于課內(nèi)實踐教學環(huán)節(jié)或某門綜合實踐課程2.實驗類型：選填”驗證性/綜合性/設計性”；實習類型：選填“認識實習/生產(chǎn)實習/畢業(yè)實習”五、課程評價（一）考核內(nèi)容、考核方式與課程目標對應關系課程目標考核內(nèi)容課程目標在各考核方式中占比1實際操作課程實驗課程總報告1.1掌握基于ATOS平臺的傳感網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集關鍵組件、配件和模塊的內(nèi)涵，并掌握對應的NesC代碼的使用；30%2.1理解基于TinyOS操作系統(tǒng)下的傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺的關鍵組件的開發(fā)全周期、全流程的基本設計/開發(fā)方法和技術，并認識到使用庫內(nèi)組件的優(yōu)勢和不足；5%5%22 理解不同類型傳感器節(jié)點的

8、能耗、RSSI場強與通信距離的關系，掌握根據(jù)實際需求設計不同組網(wǎng)類型、匯聚方式和數(shù)據(jù)存儲的能力；5%5%2.3能夠在傳感網(wǎng)工程實踐中獨立或合作開展硬件系統(tǒng)和軟件組件設計、組合與調(diào)試工作，能夠通過小組協(xié)作，完成實驗總報告。20%20%3.1具有正確的學術志向、學術誠信；5%5%合計40%25%35%各考核方式占總成績權重（自行賦值）40%25%35%注：1. 課程目標在考核方式及占比：主要根據(jù)課程目標自行設計和制定多元化考核方式，表中所列僅為參考（紅色數(shù)據(jù)可刪除）。但所列考核方式必須覆蓋全體學生，可根據(jù)當學期具體教學情況酌情調(diào)整。2. 各考核方式占總成績權重：根據(jù)課程實際情況對各考核方式占總成績

9、的權重予以賦值。（二）考核方式評分標準1.評分標準總體說明：（1）本課程通過中英文知識講授、實際操作、強化實驗、綜合實踐等環(huán)節(jié)，最終要求學生能夠以小組為單位完成在操作系統(tǒng)TINYOS 1.X版本以上，實現(xiàn)2種或以上氣象數(shù)據(jù)的采集，通過2.4GHZ無線傳輸至基站，串口發(fā)送上位機軟件進行實時顯示。（2）總評成績由實際操作、方案設計報告、課程實驗、課程競賽、課程總報告五個部分及其相應的答辯環(huán)節(jié)構成，各項課程子目標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.評分標準分項說明（1）實際操作評分標準課程目標評分標準90-100（優(yōu)）80-89（良）70-79（中）60-

10、69（及格）0-59（不及格）目標1.1： 充分理解傳感網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集interfaces、configurations和modules的內(nèi)涵；熟練掌握NESC程序的在Linux環(huán)境中設計與調(diào)試理解傳感網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集interfaces、configurations和modules的內(nèi)涵；熟練掌握NESC程序的在Linux環(huán)境中的設計與調(diào)試熟悉傳感網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集interfaces、configurations和modules的內(nèi)涵；熟練掌握NESC程序的在Linux環(huán)境中設計與調(diào)試基本理解傳感網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集interfaces、configurations和modules的內(nèi)涵；熟練

11、掌握NESC程序的在Linux環(huán)境中設計與調(diào)試未理解傳感網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集interfaces、configurations和modules的內(nèi)涵；熟練掌握NESC程序的在Linux環(huán)境中的設計與調(diào)試（2）實驗環(huán)節(jié)評分標準課程目標評分標準90-100（優(yōu)）80-89（良）70-79（中）60-69（及格）0-59（不及格）目標2.1： 能很好地理解基于TinyOS操作系統(tǒng)下的傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺的關鍵組件的開發(fā)全周期、全流程的基本設計/開發(fā)方法和技術，并認識到使用庫內(nèi)組件的優(yōu)勢和不足。較好地理解基于TinyOS操作系統(tǒng)下的傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺的關鍵組件的開發(fā)全周期、全流程的基本設計/開發(fā)方法和技術，

12、并認識到使用庫內(nèi)組件的優(yōu)勢和不足。理解基于TinyOS操作系統(tǒng)下的傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺的關鍵組件的開發(fā)全周期、全流程的基本設計/開發(fā)方法和技術，并認識到使用庫內(nèi)組件的優(yōu)勢和不足?；纠斫饫斫饣赥inyOS操作系統(tǒng)下的傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺的關鍵組件的開發(fā)全周期、全流程的基本設計/開發(fā)方法和技術。未能理解基于TinyOS操作系統(tǒng)下的傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺的關鍵組件的開發(fā)全周期、全流程的基本設計/開發(fā)方法和技術 。目標2.2：能夠熟練掌握根據(jù)實際需求設計不同組網(wǎng)類型、匯聚方式和數(shù)據(jù)存儲的能力。較好地掌握根據(jù)實際需求設計不同組網(wǎng)類型、匯聚方式和數(shù)據(jù)存儲的能力。掌握根據(jù)實際需求設計不同組網(wǎng)類型、匯聚方式和數(shù)據(jù)

13、存儲的能力。基本掌握根據(jù)實際需求設計不同組網(wǎng)類型、匯聚方式和數(shù)據(jù)存儲的能力。未掌握根據(jù)實際需求設計不同組網(wǎng)類型、匯聚方式和數(shù)據(jù)存儲的能力。（3）方案設計報告、總報告及其答辯環(huán)節(jié)反映的學術態(tài)度、科學精神評分標準課程目標評分標準90-100（優(yōu)）80-89（良）70-79（中）60-69（及格）0-59（不及格）目標2.3： 所撰寫的設計報告格式規(guī)范，文字表達通順，條理性強；文獻引用較多且綜述合理，能夠就報告內(nèi)容正確回答問題。所撰寫的設計報告格式規(guī)范，文字表達通順，條理性尚可；有一定的文獻引用，能夠就報告內(nèi)容正確回答問題。所撰寫的設計報告格式較規(guī)范，錯別字少，文字表達較通順，條理性尚可；能夠就報告

14、內(nèi)容較正確地回答問題。所撰寫的設計報告格式基本規(guī)范，錯別字較少，文字表達基本通順，有一定的條理性；能夠就報告內(nèi)容基本正確回答問題。所撰寫的設計報告格式極不規(guī)范，有較多錯別字，文字表達不通順，條理性差，抄襲嚴重；不能就報告內(nèi)容正確回答問題。目標3.1：總報告中所負責撰寫部分格式規(guī)范，文字嚴謹，內(nèi)容正確，條理性好，無抄襲痕跡，圖文并茂；能正確問答所提的問題。總報告中所負責撰寫部分格式規(guī)范，內(nèi)容較正確，條理性較好，無抄襲痕跡；能較正確地問答所提的問題?？倛蟾嬷兴撠熥珜懖糠指袷捷^規(guī)范，內(nèi)容基本正確，有一定的條理性，抄襲痕跡不明顯；能基本正確問答所提的問題?？倛蟾嬷兴撠熥珜懖糠指袷捷^規(guī)范，內(nèi)容基本正確，抄襲較少；能基本問答所提的問題?？倛蟾嬷兴撠熥珜懖糠殖u嚴重；問答環(huán)節(jié)答非所問。注：考核方式和課程目標在考核方式中占比應與“（一）考核內(nèi)容、考核方式與課程目標對應關系”一致。所列考核環(huán)節(jié)，除了筆試類均須依次給出評分