《气象传感网技术工程实践》课程教学大纲

1、I气象传感网技术工程实践课程教学大纲一、课程基本信息课程名称（中文）气象传感网技术工程实践课程名称（英文）Curriculum Design of Meteorological sensor network technology课程类别1：专业实践课程性质2必修授课语言3中文授课学期第6学期学分1课程学时及分配总学时讲课实验课外160160适用专业物联网工程、网络工程、计算机科学及与技术教材无线传感器网络，电子工业出版社，Ian F. Akyildiz(伊恩 F. 阿基迪兹 ), Mehmet Can Vuran( 梅梅特 C. 沃安) 编，徐平平等译， 2013.授课学院计算机与软件学院先修

2、课程通信原理、传感器原理及应用后续课程物联网系统综合设计课程简介课程基本定位：无线传感网技术工程实践是一门实践性很强的技术类课程，开设本实验课程的目的在于培养学生的实践能力，促进理论与实践的结合。本实验课程通过相应的实验箱平台，依据相应的演示实验了解WSN中的一些基本概念，并通过相应的编程接口在设计实验中，学会设计简单的WSN系统应用，加强学生对无线传感器网络的理解，与此同时使学生在WSN网络搭建和应用设计方面也能够得到基本的训练。培养学生解决传感器网络复杂工程问题过程中所需的专业设计能力、团队协作能力。核心学习结果：结合理论授课知识和实验知识，能够设计一套传感网数据采集系统，在TINYOS

3、1.X版本以上开发，实现1种或以上环境数据的采集，通过2.4GHZ无线传输至基站，通过串口发送上位机软件进行实时显示，并将传感器采集的数据进行片上存储。主要教学方法：讲授、实验、专题研讨大纲更新时间2020.8注：1.课程类别：选填“通识核心课/通识拓展课/通修课/学科基础课/专业主干课/专业选修课/专业实践/素质拓展” 2.课程性质：选填“选修/必修”3.授课语言：选填“中文/双语/全英文或其他语种”二、课程目标序号课程目标（参考培养目标、毕业要求、课程定位）支撑毕业要求指标点1达成途径1.1掌握基于ATOS平台的传感网分布式数据采集关键组件、配件和模块的内涵，并掌握对应的NesC代码的使用

4、讲授、实际操作、案例、专题研讨2.1理解基于TinyOS操作系统下的传感网数据采集平台的关键组件的开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，并认识到使用库内组件的优势和不足；讲授、实际操作、案例、专题研讨2.2理解不同类型传感器节点的能耗、RSSI场强与通信距离的关系，掌握根据实际需求设计不同组网类型、汇聚方式和数据存储的能力；讲授、实际操作、案例、专题研讨2.3能够在传感网工程实践中独立或合作开展硬件系统和软件组件设计、组合与调试工作，能够通过小组协作，完成实验总报告。讲授、实际操作、案例、专题研讨3.1具有正确的学术志向、学术诚信；实验总报告、答辩注：1.支撑毕业要求指标点：选填项。需

5、要进行专业认证，有毕业要求指标点可参照的课程必填，无明确毕业要求指标点可参照的可不填。三、理论教学内容章标题教学内容学时思政融入点1学生学习预期成果2教学方式3课程目标注：1.思政融入点：至少写3条， 简述该课程教学中将思政教育内容与专业教育内容有机融合的知识点（下同）。 2.学生学习预期成果：描述学生在学完本节内容后应获得的知识、能力或素养水平（下同） 3.教学方式:包括讲授、讨论、案例、演示等，但不限于所列，根据课程实际需要列举四、实践（实验或实习）教学1编号实验或实习项目名称教学内容学时实验或实习类型2思政融入点学生学习预期成果课程目标1第一单元基于ATOS平台的传感网分布式数据采集关键

6、组件、配件和模块的设计与使用4综合性掌握LED、定时器、串口调试、数据存储、点对点通信、网状网通信等组件的使用与测试 目标1.12第二单元功率等级、RSSI场强采集、ATOS平台底层协议栈设计与使用4综合性CC2530芯片的8个输出功率等级，掌握节点输出功率的设置方法，掌握测定RSSI场强值，熟练地使用ATOS平台下的底层协议栈目标2.13第三单元ATOS平台多传感器数据采集、数据汇聚与显示6综合性掌握如何在ATOS平台上实现传感器采集；熟练掌握点对点通讯，熟练掌握串口通讯实验，掌握传感器数据显示的能力。目标2.24第四单元实验答辩2综合性每组成员须分工协作完成实验总报告，并就报告内容回答教师

7、提出的问题。目标2.3目标3.1注：1.此表可用于课内实践教学环节或某门综合实践课程2.实验类型：选填”验证性/综合性/设计性”；实习类型：选填“认识实习/生产实习/毕业实习”五、课程评价（一）考核内容、考核方式与课程目标对应关系课程目标考核内容课程目标在各考核方式中占比1实际操作课程实验课程总报告1.1掌握基于ATOS平台的传感网分布式数据采集关键组件、配件和模块的内涵，并掌握对应的NesC代码的使用；30%2.1理解基于TinyOS操作系统下的传感网数据采集平台的关键组件的开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，并认识到使用库内组件的优势和不足；5%5%22 理解不同类型传感器节点的

8、能耗、RSSI场强与通信距离的关系，掌握根据实际需求设计不同组网类型、汇聚方式和数据存储的能力；5%5%2.3能够在传感网工程实践中独立或合作开展硬件系统和软件组件设计、组合与调试工作，能够通过小组协作，完成实验总报告。20%20%3.1具有正确的学术志向、学术诚信；5%5%合计40%25%35%各考核方式占总成绩权重（自行赋值）40%25%35%注：1. 课程目标在考核方式及占比：主要根据课程目标自行设计和制定多元化考核方式，表中所列仅为参考（红色数据可删除）。但所列考核方式必须覆盖全体学生，可根据当学期具体教学情况酌情调整。2. 各考核方式占总成绩权重：根据课程实际情况对各考核方式占总成绩

9、的权重予以赋值。（二）考核方式评分标准1.评分标准总体说明：（1）本课程通过中英文知识讲授、实际操作、强化实验、综合实践等环节，最终要求学生能够以小组为单位完成在操作系统TINYOS 1.X版本以上，实现2种或以上气象数据的采集，通过2.4GHZ无线传输至基站，串口发送上位机软件进行实时显示。（2）总评成绩由实际操作、方案设计报告、课程实验、课程竞赛、课程总报告五个部分及其相应的答辩环节构成，各项课程子目标成绩按五等百分制评定，根据考核方式及占比表中规定的比例折算得到个人最终成绩。2.评分标准分项说明（1）实际操作评分标准课程目标评分标准90-100（优）80-89（良）70-79（中）60-

10、69（及格）0-59（不及格）目标1.1： 充分理解传感网分布式数据采集interfaces、configurations和modules的内涵；熟练掌握NESC程序的在Linux环境中设计与调试理解传感网分布式数据采集interfaces、configurations和modules的内涵；熟练掌握NESC程序的在Linux环境中的设计与调试熟悉传感网分布式数据采集interfaces、configurations和modules的内涵；熟练掌握NESC程序的在Linux环境中设计与调试基本理解传感网分布式数据采集interfaces、configurations和modules的内涵；熟练

11、掌握NESC程序的在Linux环境中设计与调试未理解传感网分布式数据采集interfaces、configurations和modules的内涵；熟练掌握NESC程序的在Linux环境中的设计与调试（2）实验环节评分标准课程目标评分标准90-100（优）80-89（良）70-79（中）60-69（及格）0-59（不及格）目标2.1： 能很好地理解基于TinyOS操作系统下的传感网数据采集平台的关键组件的开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，并认识到使用库内组件的优势和不足。较好地理解基于TinyOS操作系统下的传感网数据采集平台的关键组件的开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，

12、并认识到使用库内组件的优势和不足。理解基于TinyOS操作系统下的传感网数据采集平台的关键组件的开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，并认识到使用库内组件的优势和不足。基本理解理解基于TinyOS操作系统下的传感网数据采集平台的关键组件的开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术。未能理解基于TinyOS操作系统下的传感网数据采集平台的关键组件的开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术 。目标2.2：能够熟练掌握根据实际需求设计不同组网类型、汇聚方式和数据存储的能力。较好地掌握根据实际需求设计不同组网类型、汇聚方式和数据存储的能力。掌握根据实际需求设计不同组网类型、汇聚方式和数据

13、存储的能力。基本掌握根据实际需求设计不同组网类型、汇聚方式和数据存储的能力。未掌握根据实际需求设计不同组网类型、汇聚方式和数据存储的能力。（3）方案设计报告、总报告及其答辩环节反映的学术态度、科学精神评分标准课程目标评分标准90-100（优）80-89（良）70-79（中）60-69（及格）0-59（不及格）目标2.3： 所撰写的设计报告格式规范，文字表达通顺，条理性强；文献引用较多且综述合理，能够就报告内容正确回答问题。所撰写的设计报告格式规范，文字表达通顺，条理性尚可；有一定的文献引用，能够就报告内容正确回答问题。所撰写的设计报告格式较规范，错别字少，文字表达较通顺，条理性尚可；能够就报告

14、内容较正确地回答问题。所撰写的设计报告格式基本规范，错别字较少，文字表达基本通顺，有一定的条理性；能够就报告内容基本正确回答问题。所撰写的设计报告格式极不规范，有较多错别字，文字表达不通顺，条理性差，抄袭严重；不能就报告内容正确回答问题。目标3.1：总报告中所负责撰写部分格式规范，文字严谨，内容正确，条理性好，无抄袭痕迹，图文并茂；能正确问答所提的问题。总报告中所负责撰写部分格式规范，内容较正确，条理性较好，无抄袭痕迹；能较正确地问答所提的问题。总报告中所负责撰写部分格式较规范，内容基本正确，有一定的条理性，抄袭痕迹不明显；能基本正确问答所提的问题。总报告中所负责撰写部分格式较规范，内容基本正确，抄袭较少；能基本问答所提的问题。总报告中所负责撰写部分抄袭严重；问答环节答非所问。注：考核方式和课程目标在考核方式中占比应与“（一）考核内容、考核方式与课程目标对应关系”一致。所列考核环节，除了笔试类均须依次给出评分