《矿井通信与物联网》课程教学大纲采矿工程.docx

《矿井通信与物联网》课程教学大纲

课程名称：矿井通信与物联网（MineCommunicationsandInternetofThings）

课程编号：020040070

课程性质：R必修□选修

课程类别：□通识课程R专业课程￡实践教学

适用专业：采矿工程专业

课程学时：总32学时、理论32学时

课程学分：2学分

应开课学期：第五学期

先修课程：大学计算机、Python语言b

任课学院、系部：能源科学与工程学院采矿工程系

一、课程简介

《矿井通信与物联网》课程是面向采矿工程专业、智能采矿工程专业本科生开设的一门专业必修课。课程系统介绍了物联网的起源与发展、物联网的概念与特征、物联网的体系结构与关键技术，重点讲解传感与检测技术、标识与定位技术、物联网通信技术、数据处理技术等基础知识，并描述物联网在采矿工程领域中的典型应用等。课程旨在引导学习者入门，对物联网技术有一个系统全面的了解，为学生今后运用物联网的相关知识分析、解决实际工程问题打下基础。

二、课程教学的目标及与毕业要求的关系

（一）课程目标

课程总目标：让学生有一个物联网整体知识结构，使学生初步了解物联网的发展现状、基本概念、关键技术、应用领域、行业法规，培养学生运用物联网技术的理论与实践知识解决矿产资源开发和利用过程中工程问题的能力。

课程目标1：掌握通信的基本概念与模型、计算机网络的基本概念、无线传感网概念；了解电通信发展历程、计算机网络发展历程和无线传感网发展历程；了解矿井通信技术与系统的现状，掌握矿井通信技术体系和特点。

课程目标2：掌握物联网的概念、特征、物联网系统体系结构，掌握物联网传感与检测技术、标识与定位技术、物联网通信技术和数据处理技术等基础知识，对采矿工程领域的工程问题能运用物联网相关知识进行分析。

课程目标3：针对矿山“人-机-环”状态信息的实时精准感知的技术需求，能选择恰当的技术进行物联网系统设计，对矿产资源开发和利用过程中的工程问题提出解决方案。

（二）课程目标与毕业要求的对应关系

本课程目标支持的主要毕业要求如下表：

课程目标

毕业要求

指标点

课程目标1：掌握通信的基本概念与模型、计算机网络的基本概念、无线传感网概念；了解电通信发展历程、计算机网络发展历程和无线传感网发展历程；了解矿井通信技术与系统的现状，掌握矿井通信技术体系和特点。

毕业要求2：问题分析：能够应用数学、自然科学和采矿工程的基本原理，通过文献研究，发现、分析并表达采矿领域复杂工程问题，以获得有效结论。

2.2通过资料收集、文献检索、模型构建等方法，研究采煤工艺、矿山压力、巷道施工、矿井通风、灾害防治等工程问题中的客观规律，具备分析复杂采矿工程问题的基本能力。

课程目标2：掌握物联网的概念、特征、物联网系统体系结构，掌握物联网传感与检测技术、标识与定位技术、物联网通信技术和数据处理技术等基础知识，对采矿工程领域的工程问题能运用物联网相关知识进行分析。

毕业要求2：问题分析：能够应用数学、自然科学和采矿工程的基本原理，通过文献研究，发现、分析并表达采矿领域复杂工程问题，以获得有效结论。

指标点2.1：能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理和方法，识别与判断煤炭开采过程中的工程条件、生产系统、设备状况、安全隐患等工程现象和工程特征。

课程目标3：针对矿山“人-机-环”状态信息的实时精准感知的技术需求，能选择恰当的技术进行物联网系统设计，对矿产资源开发和利用过程中的工程问题提出解决方案。

毕业要求5：能够针对矿产资源开发和利用过程中的工程问题，选择与使用恰当的技术、资源、现代工具和信息技术工具。

5.2掌握CAD绘图工具、计算机编程技术、数值分析软件、图像处理工具等，具备参与矿山技术革新与新方法、新工艺、新装备应用的基本能力。

三、课程教学的基本内容及教学安排

（一）课程教学的内容及学时安排

知识单元

知识点

学时数

课程目标

线下

授课

线上

授课

实验

/实践

1.绪论

知识点1.1：物联网的起源和发展

知识点1.2：物联网的基本概念和特征

知识点1.3：物联网的体系结构

2

课程目标2

2.传感与检测技术

知识点2.1：物联网感知技术

知识点2.2：传感器的基本特性、分类

知识点2.3：传感器的原理与应用

知识点2.4：传感器与无线传感网

知识点2.5：无线感知网络的关键技术

知识点2.6：无线传感网络与应用

4

课程目标2

3.标识与定位技术

知识点3.1：物联网的标识技术

知识点3.2：一维码的识读原理与应用

知识点3.3：二维码的识读原理与应用

知识点3.4、RFID无线射频技术

知识点3.5：RFID的工作原理与应用

知识点3.6：卫星、蜂窝和室内定位技术

6

课程目标2

4.矿井通信与物联网通信技术

知识点4.1：通信系