物联网导论-电子教案

《物联网导论》教案2022～2023学年第1学期学院（部）：教研室（系）：授课班级：课程学分：课程学时：34课程周学时：2使用教材：物联网导论教案设计人：张凯中南财经政法大学课程代码课程名称物联网导论英文名称IntroductionToInternetOfThings学分数2学时34（授课）授课语言中文课程性质教学目的本课程是通过理论和实践教学，介绍物联网工程专业的课程和相应的知识点。让学生掌握物联网工程专业知识体系，以及物联网在各个领域的典型应用。帮助学生理解物联网的概念，开阔学术视野，启发学习兴趣。基本内容简介主要包括：物联网工程专业知识体系、物联网概述、RFID识别技术、传感器与检测技术、嵌入式系统原理、现代通信技术、计算机网络、无线传感器网、信息安全、数据采集与处理、数据库与数据挖掘、操作系统、软件工程与中间件技术、人工智能及应用、物联网开发与应用、物联网应用。基本要求:理解物联网的基本概念，了解物联网的基本技术、基本原理及应用领域；掌握物联网工程的基本理论、基本知识和基本技能；掌握物联网应用系统分析和设计的基本方法；了解与物联网有关的法规和发展动态。授课方式:主要以老师课堂授课为主，辅助少量的学生提问和讨论，另外，通过课后自主实验加强学生动手能力。考核和评价方式（提供学生课程最终成绩的分数组成，体现形成性的评价过程）:平时成绩，100%（占20%）；闭卷考试，100%（占80%）。题型包括：一、多选题（共10题,每题1分，本题10分）二、填空题（共5题,每题2分，本题10分）三、判断题（共10题,每题1分，本题10分）四、名词解释（共10题,每题3分，本题30分）五、简答题（共8小题，每题4分，本题32分）六、论述题或分析题（共1题，每题8分，共8分）教材（包括作者、书名、出版社和出版时间；如使用自编讲义，也请列明）：张凯，物联网导论（2版），清华大学出版社，2022教学参考资料（包括作者、书名、出版社和出版时间）：王志良.物联网工程概论.北京：机械工业出版社，2011.王汝传主编，物联网技术导论.北京：清华大学出版社，2011.张凯，张雯婷主编，物联网导论学习与实验指导.北京：清华大学出版社，2012.注：表格栏目大小可根据内容加以调整。

周次1第1次课学时2章节名称第1章物联网工程专业知识体系授课形式理论课■案例讨论课□实验课□习题课□其他□教学目的及要求通过本章学习，要求学生达到：了解物联网概念，了解物联网课程体系结构。教学重点了解物联网课程的体系和学习方法。教学难点了解物联网工程的特点及相关概念。教学内容第1章物联网工程专业知识体系 1.1物联网学科概述 1.1.1物联网学科 1.1.2物联网学科定位 1.2课程体系 1.2.1课程体系概述 1.2.2知识点要求 1.2.3学习方法 1.3专业能力要求 1.3.1基本能力要求 1.3.2工程素质要求 1.3.3创新能力要求教学方法与手段设计1、教学方法：☆介绍物联网的概念、相关技术和学科体系。2、辅助手段：多媒体演示。3、对于重点和难点，通过例题讨论讲解、师生互动、作业等来突出。板书设计（1）以文字描述为主，要点及关键词用不同颜色标注；（2）涉及有关国内外物联网技术可以学生讨论回答（3）ppt的播放做到适时呈现、对过程有动态演示。思考题和作业第1章思考题实验内容无周次2第2次课学时2章节名称第2章物联网概述 授课形式理论课■案例讨论课□实验课□习题课□其他□教学目的及要求通过本章学习，要求学生达到：掌握物联网的概念和相关技术，了解物联网的发展。教学重点物联网的定义及相关技术教学难点物联网的定义及相关技术教学内容第2章物联网概述 2.1物联网的概念 2.1.1物联网定义 2.1.2物联网本质2.1.3物联网与互联网 2.2物联网的技术2.2.1物联网的技术学派2.2.2物联网关键技术 2.3物联网的发展 2.3.1物联网发展史及面临的挑战2.3.2国外发展现状及趋势 2.3.3中国发展现状及趋势 教学方法与手段设计1、教学方法：☆介绍物联网的定义及相关技术。2、辅助手段：多媒体演示。3、对于重点和难点，通过例题讨论讲解、师生互动、作业等来突出。板书设计（1）以文字描述为主，要点及关键词用不同颜色标注；（2）ppt的播放做到适时呈现、对过程有动态演示。思考题和作业第2章思考题实验内容周次3第3次课学时2章节名称第3章RFID识别技术授课形式理论课■案例讨论课□实验课□习题课□其他□教学目的及要求通过本章学习，要求学生达到：了解RFID射频识别技术的特点及应用领域、发展历史等相关概念。教学重点RFID射频识别技术的特点及应用领域、发展历史。教学难点RFID射频识别技术的特点及应用领域、发展历史。教学内容第3章RFID识别技术 3.1射频识别技术概述 3.2射频识别技术的应用 3.2.1RFID的应用 3.2.2RFID的发展历史 教学方法与手段设计1、教学方法：☆介绍RFID射频识别技术的特点及应用领域、发展历史。2、辅助手段：多媒体演示。3、对于重点和难点，通过例题讨论讲解、师生互动、作业等来突出。板书设计（1）以文字描述为主，要点及关键词用不同颜色标注；（2）涉及RFID识别技术的相关概念时，通过示例演示；（3）ppt的播放做到适时呈现、对过程有动态演示。思考题和作业第3章思考题实验内容周次4第4次课学时2章节名称第4章传感器与检测技术 授课形式理论课■案例讨论课□实验课□习题课□其他□教学目的及要求通过本章学习，要求学生达到：掌握传感器与检测技术的相关概念，了解已有的传感器类型。教学重点传感器检测技术的原理和方法。教学难点传感器检测技术的原理和方法。教学内容第4章传感器与检测技术 4.1传感器 4.1.1传统传感器 4.1.2新型传感器 4.2检测技术 4.2.1检测技术概论 4.2.2检测系统 4.2.3自动化仪表 4.2.4虚拟仪器教学方法与手段设计1、教学方法：☆介绍传感器检测技术的原理和方法。。2、辅助手段：多媒体演示。3、对于重点和难点，通过例题讨论讲解、师生互动、作业等来突出。板书设计（1）以文字描述为主，要点及关键词用不同颜色标注；（2）涉及传感器与检测技术时，通过示例演示；（3）ppt的播放做到适时呈现、对过程有动态演示。思考题和作业第4章思考题实验内容周次5-6第5-6次课学时4章节名称第5章嵌入式系统原理授课形式理论课■案例讨论课□实验课□习题课□其他□教学目的及要求通过本章学习，要求学生达到：熟悉计算机组成原理相关知识，了解计算机的系统结构，了解嵌入式系统的特点和基本概念。教学重点嵌入式系统的特点和基本概念。教学难点嵌入式系统的特点和基本概念教学内容第5章嵌入式系统原理 5.1计算机组成原理 5.1.1计算机系统 5.1.2系统总线 5.1.3CPU 5.1.4存储系统 5.1.5输入/输出系统 5.2嵌入式系统概述 5.2.1嵌入式系统的基本概念 5.2.2嵌入式系统的分类 5.2.3嵌入式处理器 5.2.4嵌入式系统的组成 5.2.5嵌入式系统的应用 5.3ARM微处理器 5.3.1ARM微处理器概述 5.3.2ARM微处理器结构教学方法与手段设计1、教学方法：☆介绍嵌入式系统的特点和基本概念。2、辅助手段：多媒体演示。3、对于重点和难点，通过例题讨论讲解、师生互动、作业等来突出。板书设计（1）以文字描述为主，要点及关键词用不同颜色标注；（2）涉及嵌入式系统原理时，通过示例演示；（3）ppt的播放做到适时呈现、对过程有动态演示。思考题和作业第5章思考题实验内容周次7-8第7-8次课学时4章节名称第6章现代通信技术 授课形式理论课■案例讨论课□实验课□习题课□其他□教学目的及要求通过本章学习，要求学生达到：熟悉现代通信技术、通信方式、数据传输技术，以及数字信号的接收方式。教学重点现代通信技术、通信方式、数据传输技术，以及数字信号的接收方式。教学难点现代通信技术、通信方式、数据传输技术，以及数字信号的接收方式。教学内容第6章现代通信技术 6.1现代通信技术概述 6.1.1通信系统组成 6.1.2通信系统分类 6.1.3通信方式 6.2调制解调技术 6.2.1模拟调制系统 6.2.2数字调制解调技术 6.3数据传输技术 6.3.1数字基带传输6.3.2模拟信号的数字传输 6.3.3数字频带传输系统 6.4数字信号的接收 6.4.1噪声与信道容量 6.4.2分集接收 6.4.3数字信号最佳接收6.4.4复用和数字复接技术 6.4.5同步原理 6.5典型通信系统介绍 6.5.1GSM通信系统与5G 6.5.2卫星通信系统 教学方法与手段设计1、教学方法：☆介绍现代通信技术、通信方式、数据传输技术，以及数字信号的接收方式。2、辅助手段：多媒体演示。3、对于重点和难点，通过例题讨论讲解、师生互动、作业等来突出。板书设计（1）以文字描述为主，要点及关键词用不同颜色标注；（2）涉及现代通信技术时，通过示例演示；（3）ppt的播放做到适时呈现、对过程有动态演示。思考题和作业第6章思考题实验内容周次9第9次课学时4章节名称第7章计算机网络授课形式理论课■案例讨论课□实验课□习题课□其他□教学目的及要求通过本章学习，要求学生达到：了解计算机网络的概念、拓扑结构与组成。熟悉Internet的相关协议。教学重点计算机网络的概念、拓扑结构与组成。Internet的相关协议教学难点计算机网络的概念、拓扑结构与组成。Internet的相关协议教学内容第7章计算机网络 7.1计算机网络概述 7.1.1计算机网络定义 7.1.2拓扑结构与组成 7.1.3发展历史 7.1.4网络硬件和软件 7.1.5网络互联设备 7.1.6网络分类 7.2Internet 7.2.1Internet概述 7.2.2常用网络协议 7.2.3IP地址与域名7.2.4互联网接入 教学方法与手段设计1、教学方法：☆介绍计算机网络的概念、拓扑结构与组成。Internet的相关协议。2、辅助手段：多媒体演示。3、对于重点和难点，通过例题讨论讲解、师生互动、作业等来突出。板书设计（1）以文字描述为主，要点及关键词用不同颜色标注；（2）涉及计算机网络时，通过示例描述；（3）ppt的播放做到适时呈现、对过程有动态演示。思考题和作业第7章思考题实验内容周次10-11第10-11次课学时4章节名称第8章无线传感器网 授课形式理论课■案例讨论课□实验课□习题课□其他□教学目的及要求通过本章学习，要求学生达到：了解无线网络技术和相关分类，掌握无线传感器网络的体系结构和应用背景。教学重点无线网络技术和相关分类，无线传感器网络的体系结构和应用背景。教学难点无线网络技术和相关分类，无线传感器网络的体系结构和应用背景。教学内容第8章无线传感器网 8.1无线网络技术 8.1.1无线传输技术基础 8.1.2无线个域网 8.1.3无线局域网 8.1.4无线城域网 8.1.5无线广域网 8.1.6移动Ad-Hoc网络 8.2无线传感器网的应用 8.2.1无线传感器网概述 8.2.2体系结构 8.2.3主要用途 教学方法与手段设计1、教学方法：☆介绍无线网络技术和相关分类，无线传感器网络的体系结构和应用背景。。2、辅助手段：多媒体演示。3、对于重点和难点，通过例题讨论讲解、师生互动、作业等来突出。板书设计（1）以文字描述为主，要点及关键词用不同颜色标注；（2）涉及无线传感器网时，通过示例演示；（3）ppt的播放做到适时呈现、对过程有动态演示。思考题和作业第8章思考题实验内容周次12-13第12-13次课学时4章节名称第9章物联网信息安全 授课形式理论课■案例讨论课□实验课□习题课□其他□教学目的及要求通过本章学习，要求学生达到：了解物信息安全的形势和相应的策略技术，了解物联网安全存在的问题和处理策略。教学重点信息安全的形势和相应的策略技术，物联网安全存在的问题和处理策略。教学难点信息安全的形势和相应的策略技术，物联网安全存在的问题和处理策略。教学内容第9章物联网信息安全 9.1信息安全概述 9.1.1信息威胁 9.1.2信息安全的目标和原则 9.1.3信息安全策略9.1.4信息安全技术 9.2系统安全 9.2.1计算机病毒及防治 9.2.2黑客攻击与防范 9.3物联网安全 9.3.1物联网安全概述 9.3.2安全问题 9.3.3安全策略教学方法与手段设计1、教学方法：☆介绍物联网安全的问题和相关策略。2、辅助手段：多媒体演示。3、对于重点和难点，通过例题讨论讲解、师生互动、作业等来突出。板书设计（1）以文字描述为主，要点及关键词用不同颜色标注；（2）涉及物联网安全的问题和相关策略时，通过示例描述；（3）ppt的播放做到适时呈现、对过程有动态演示。思考题和作业第9章思考题实验内容周次14第14次课学时2章节名称第10章数据采集与处理授课形式理论课■案例讨论课□实验课□习题课□其他□教学目的及要求通过本章学习，要求学生达到：了解数据采集与处理技术，了解计算机忌口的功能特点以及数据传送方式和数据采集系统的抗干扰技术。教学重点掌握数据采集与处理技术。教学难点掌握数据采集与处理技术。教学内容第10章数据采集与处理 10.1信号采集与信号处理技术 10.1.1数据采集 10.1.2数据采集系统 10.1.3数据处理 10.2数据采集常用电路 10.2.1模拟多路开关 10.2.2测量放大器 10.2.3滤波器 10.3模/数，数/模转换 10.3.1模/数转换 10.3.2数/模转换 10.4计算机接口与数据采集 10.4.1接口的功能特点及数据传送方式 10.4.2数据采集的串行通信接口技术 10.4.3信息物理系统CPS 10.5数据采集系统的抗干扰技术 10.5.1数据采集系统中常见的干扰 10.5.2数据采集系统抗干扰的措施 教学方法与手段设计1、教学方法：☆介绍数据采集与处理技术。2、辅助手段：多媒体演示。3、对于重点和难点，通过例题讨论讲解、师生互动、作业等来突出。板书设计（1）以文字描述为主，要点及关键词用不同颜色标注；（2）涉及数据采集与处理时，通过示例描述；（3）ppt的播放做到适时呈现、对过程有动态演示。思考题和作业第10章思考题实验内容周次15-16第15-16次课学时4章节名称第11章数据库与大数据授课形式理论课■案例讨论课□实验课□习题课□其他□教学目的及要求通过本章学习，要求学生达到：了解数据库与大数据的相关知识点，了解当下流行的大数据平台和数据挖掘技术。教学重点数据库与大数据的相关知识点。教学难点数据挖掘技术。教学内容第11章数据库与大数据 11.1数据结构 11.1.1基本概念和术语 11.1.2几种典型数据结构 11.2数据库概述 11.2.1数据库的基本概念 11.2.2数据管理技术的发展 11.2.3数据模型 11.2.4关系数据库 11.2.5数据仓库 11.3大数据平台 11.1.1大数据概述 11.1.2大数据技术 11.3.3大数据平台总体框架 11.3.4大数据整合 11.3.5大数据共享与开放 11.4数据挖掘 11.4.1数据挖掘概念 11.4.2数据挖掘在物联