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《物联网技术》教学大纲

课程英文名

TheTechnologyofIoT

课程代码

03M0011

学分

3

总学时

48

理论学时

32

实验学时

16

上机学时

0

实践学时

0

课程类别

专业教育课程

课程性质

必修

先修课程

数字逻辑电路，模拟电子电路，数字信号处理，通信原理

适用专业

电子信息工程

开课学院

信息工程学院

执笔人

余家斌

审定人

专业教学评价小组

制定时间

2025年01月

注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业教育课；课程性质是指必修/限选/任选。

一、课程地位与课程目标

（一）课程地位

本课程是电子信息工程专业的核心必修课程，承载着培养学生物联网系统设计与开发能力的重任。物联网技术课程以物联网中间件为核心，旨在帮助学生全面了解物联网的体系结构及其关键技术，涵盖感知识别、网络通信、数据处理、安全机制、人工智能等多个领域的知识。通过系统学习，学生能够掌握物联网系统的组成、终端设备的特性、网络协议转换、分布式架构及边缘计算等理论基础，具备分析与解决复杂物联网工程问题的能力。

同时，本课程以实践为导向，注重学生工程技能的培养。课程内容覆盖自动识别技术与RFID、无线通信技术、智能交通与智慧工厂等实际应用领域，并通过学习物联网中间件平台的设计与开发（如Niagara平台），学生可以深入理解通用对象模型、组态设计、数据交互、组件化开发及人工智能技术在物联网中的集成应用。课程还强化物联网系统的安全设计与应用，帮助学生建立健全的工程伦理与职业规范意识。

此外，课程结合教材的丰富案例，通过双语教学，培养学生的国际化视野和跨文化交流能力，为其未来在物联网相关领域的研究与开发工作奠定坚实基础。

（二）课程目标

该课程应达到的预期学习结果（ILO，IntendedLearningOutcomes）如下所示：

基础知识掌握（ILO-1）：理解物联网的定义、发展历程及典型应用场景，掌握物联网系统的组成架构以及感知识别层核心技术（如RFID、传感技术、定位系统等）和网络构建层的基础知识（如无线宽带网、低速无线网、移动通信网），为识别和分析复杂工程问题提供扎实的理论基础。

技术能力培养（ILO-2）：掌握物联网中间件的理论与技术，包括通用对象模型、组态设计、协议转换、分布式架构及边缘计算，具备利用中间件平台（如Niagara平台）进行系统设计、组态开发及组件封装的能力，能够借助工程方法解决物联网复杂工程问题。

系统设计与实践（ILO-3）：具备设计和开发满足特定需求的物联网系统的能力，包括数据采集、处理、人机交互、业务逻辑设计及智能化算法应用，掌握物联网系统的智能设备通信协议和数据安全技术，能够通过实验研究分析数据并形成合理结论。

创新与社会责任意识（ILO-4）：理解物联网技术在智能交通、智慧工厂、智慧园区等领域的实际应用，能够开展综合案例分析并基于中间件进行系统开发，结合社会、健康、安全及法律等因素，培养学生的创新意识及对社会责任的深刻认知。

国际化交流能力（ILO-5）：通过双语教学和国际化案例分析，培养学生用英文撰写报告、参与跨文化技术讨论的能力，增强其在物联网复杂工程问题上的表达和写作能力，为适应全球化物联网产业的多样化需求奠定基础。

二、课程目标达成的途径与方法

本课程采用课堂教学为主，结合自学、课堂讨论、课外作业、小组大作业等多种形式，全面培养学生的理论知识和实践能力。

课堂教学：通过系统讲授物联网技术的基础理论、关键技术、系统设计与开发等内容，帮助学生掌握物联网体系结构和核心技术。

课堂讨论：组织围绕物联网发展中的技术问题（如边缘计算、安全机制）的专题讨论，鼓励学生积极参与并提出自己的见解。

课外作业：布置设计类作业（如组态模型设计、协议分析报告），要求学生独立完成，提高其创新能力和问题分析能力。

实验教学：开展基于硬件和软件的实践实验（如温湿度传感器接入阿里云），培养学生的实际动手能力和工程技能。

三、课程目标与相关毕业要求的对应关系

课程目标

课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）

毕业要求2

毕业要求3

毕业要求4

毕业要求6

毕业要求10

课程目标1

M

课程目标2

H

课程目标3

M

课程目标4

L

课程目标5

M

注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。

四、课程主要内容与基本要求

第一章物联网与物联网中间件

1.1物联网基础

1.2物联网系统的组成与物联网中间件

本章主要介绍物联网的基本概念、发展历程及应用场景，帮助学生理解物联网系统的基本组成及其在现代社会中的重要作用。学生需要了解物联网的定义、发展背景，以及其在智能交通、智慧城市等领域的典型应用案例。同时，通过学习我国在物联网技术领域的创新与突破，增强民族自豪感和社