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(jiǎn)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(yǔ)授課□是eq\o\ac(□,√)否課程代碼10112130課程學(xué)分3總學(xué)時(shí)數(shù)48（含實(shí)踐16）課程類別□通識(shí)教育課程□公共基礎(chǔ)課程eq\o\ac(□,√)專業(yè)教育課程□綜合實(shí)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(huì)實(shí)踐□虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式□閉卷eq\o\ac(□,√)開(kāi)卷eq\o\ac(□,√)課程論文□課程作品□匯報(bào)展示□報(bào)告eq\o\ac(□,√)課堂表現(xiàn)□階段性測(cè)試eq\o\ac(□,√)平時(shí)作業(yè)□其他（可多選）開(kāi)課學(xué)院大數(shù)據(jù)與智能工程開(kāi)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(kāi)課學(xué)期第4學(xué)期先修課程計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)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(jì)與實(shí)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(shū)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(jì)與實(shí)施[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2015.課程資源學(xué)習(xí)通課程簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)，是研究物體標(biāo)識(shí)、傳感器、數(shù)據(jù)檢測(cè)與處理、智能控制等技術(shù)的設(shè)計(jì)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(shí)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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(wèn)題，同時(shí)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(hào)具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1熟悉傳感器技術(shù)、自動(dòng)識(shí)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(shí)現(xiàn)技術(shù)；課程目標(biāo)2掌握典型物聯(lián)網(wǎng)感知識(shí)別與控制應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)方法，具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本能力，能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中的信息采集與控制；能夠運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)口袋機(jī)做常用的感知、通信與控制實(shí)驗(yàn)。課程目標(biāo)3認(rèn)識(shí)以計(jì)算機(jī)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(shí)，學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)的前沿和新發(fā)展動(dòng)向，滿足社會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)大學(xué)生核心知識(shí)的基本素質(zhì)的要求。表2-2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)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(duì)物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論【M】4.2針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問(wèn)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(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案。1畢業(yè)要求５：使用現(xiàn)代工具：能夠針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問(wèn)題，開(kāi)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(duì)物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問(wèn)題預(yù)測(cè)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(tái)、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(huì)科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感，能夠在物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)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(jiān)持社會(huì)主義核心價(jià)值觀，具有堅(jiān)定的政治立場(chǎng)，熱愛(ài)祖國(guó)。具有一定的人文、歷史、社會(huì)科學(xué)知識(shí)，樹(shù)立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，具有較好的人文和社會(huì)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(duì)應(yīng)關(guān)系序號(hào)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(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法學(xué)時(shí)1物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介1.物聯(lián)網(wǎng)定義及特點(diǎn)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(diǎn)：1.物聯(lián)網(wǎng)的定義2.物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)難點(diǎn)：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(shí)別1.傳感器及應(yīng)用技術(shù)2.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)3.無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)個(gè)人作業(yè)：預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)課程目標(biāo)1重點(diǎn)：1.傳感器的分類及應(yīng)用2.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)難點(diǎn)：3.無(wú)線射頻識(shí)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(hào)檢測(cè)技術(shù)2.信息處理技術(shù)3.輸出通道設(shè)計(jì)個(gè)人作業(yè)：復(fù)習(xí)信號(hào)檢測(cè)技術(shù)與輸出通道設(shè)計(jì)。課程目標(biāo)2重點(diǎn)：1.信號(hào)檢測(cè)技術(shù)2.輸出通道設(shè)計(jì)難點(diǎn)：3.信息處理技術(shù)講授法、視頻學(xué)習(xí)64人機(jī)交互技術(shù)1.嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)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(gè)人作業(yè)：復(fù)習(xí)接口技術(shù)課程目標(biāo)2重點(diǎn)：1.鍵盤接口技術(shù)2.觸摸屏接口技術(shù)難點(diǎn)：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(wú)線通信技術(shù)3.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)4.定位技術(shù)與衛(wèi)星定位系統(tǒng)個(gè)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(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口難點(diǎn)：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)講授法、探討法66外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)1.模擬信號(hào)輸出通道2.開(kāi)關(guān)量輸出與驅(qū)動(dòng)3.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)個(gè)人作業(yè)：自學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程目標(biāo)2重點(diǎn)：1.模擬信號(hào)輸出通道2.開(kāi)關(guān)量輸出與驅(qū)動(dòng)難點(diǎn)：3.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)講授法47系統(tǒng)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)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(jì)技術(shù)線上線下結(jié)合學(xué)習(xí)課程目標(biāo)1重點(diǎn)：系統(tǒng)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)難點(diǎn)：低功耗技術(shù)講授法28感知與檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)步驟2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的抗干擾措施案例教學(xué)課程目標(biāo)2重點(diǎn)：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)步驟講授法、探討法2（二）實(shí)驗(yàn)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(duì)應(yīng)關(guān)系序號(hào)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目來(lái)源教學(xué)目標(biāo)（觀測(cè)點(diǎn)、重難點(diǎn)）學(xué)時(shí)數(shù)項(xiàng)目類型要求每組人數(shù)教學(xué)方法課程目標(biāo)1實(shí)驗(yàn)1：物聯(lián)網(wǎng)口袋機(jī)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、小組討論2掌握工程項(xiàng)目創(chuàng)建會(huì)利用下載器ST-link對(duì)口袋機(jī)下載程序2實(shí)驗(yàn)2：led實(shí)驗(yàn)其他查清口袋機(jī)上的led連接的引腳2設(shè)計(jì)研究必做5實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、查閱文獻(xiàn)2掌握l(shuí)ed燈的工作原理，編寫代碼控制燈狀態(tài)通過(guò)本實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)對(duì)工程的掌握和了解3實(shí)驗(yàn)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(jì)研究必做5實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、小組討論24實(shí)驗(yàn)4：光照強(qiáng)度傳感器其他編寫代碼采集光照強(qiáng)度2設(shè)計(jì)研究必做5實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、小組討25實(shí)驗(yàn)5：ESP8266模塊智能配網(wǎng)實(shí)驗(yàn)其他組網(wǎng)通信2驗(yàn)證性必做5實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、查閱文獻(xiàn)26實(shí)驗(yàn)6：基于百度智能云平臺(tái)的LED燈控制實(shí)驗(yàn)其他云端進(jìn)行控制2其他必做5實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、查閱文獻(xiàn)27實(shí)驗(yàn)7：LED蜂鳴器模塊其他編寫代碼控制蜂鳴器２設(shè)計(jì)性必做5實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、小組討論28實(shí)驗(yàn)8：LCD1602模塊其他編寫代碼控制LCD２設(shè)計(jì)性必做5實(shí)驗(yàn)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(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項(xiàng)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(shí)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(dòng)識(shí)別技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)感知與識(shí)別3.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介4.系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)與低功耗技課程目標(biāo)21.物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求、步驟感知與檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)60%課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)、資源學(xué)習(xí)、期末考核2.物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)交互技術(shù)5.系統(tǒng)設(shè)計(jì)中設(shè)備控制外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)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(jiǎn)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(jiǎn)介3.發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的意義物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)成績(jī)20%期末考核成績(jī)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(jī)?cè)u(píng)定1.平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定平時(shí)成績(jī)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(jī)的30%。（1）課堂表現(xiàn)（30分）：過(guò)學(xué)生課堂發(fā)言、提問(wèn)、小組討論情況，評(píng)價(jià)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(tuán)隊(duì)合作和終身學(xué)習(xí)意識(shí)。（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(píng)價(jià)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(duì)本課程的相關(guān)資源學(xué)習(xí)。評(píng)價(jià)學(xué)生擴(kuò)展知識(shí)和解決相關(guān)學(xué)習(xí)問(wèn)題的能力。2.實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定對(duì)學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中的態(tài)度、完成情況、完成能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與總結(jié)、報(bào)告撰寫綜合評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)，采用百分制。實(shí)驗(yàn)成績(jī)總共100分，由實(shí)驗(yàn)態(tài)度、完成情況及能力和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫組成，占學(xué)期成績(jī)的20%。（1）實(shí)驗(yàn)態(tài)度（20分）；（2）完成情況及能力（40分）；（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫（40分）。3.期末成績(jī)?cè)u(píng)定期末成績(jī)的評(píng)定為課程大作業(yè)（項(xiàng)目設(shè)計(jì)），總分100分，占學(xué)期成績(jī)的50%?？己朔绞绞情_(kāi)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(shí)、系統(tǒng)分析能力、設(shè)計(jì)能力，學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)和實(shí)際設(shè)計(jì)一個(gè)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(shí)別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)人機(jī)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(jī)?cè)u(píng)定總成績(jī)應(yīng)由平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考核成績(jī)構(gòu)成總成績(jī)（100%）=平時(shí)成績(jī)（30%）+實(shí)驗(yàn)成績(jī)（20%）+期末成績(jī)（50%）（三）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績(jī)（1）課堂表現(xiàn)：參與投票、問(wèn)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(dòng)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(jì)平均分計(jì)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(shí)占比及時(shí)間安排給