物联网专业教学大纲.docx

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1、目 录学院概况1计算机与信息学院（常州）2物联网工程专业介绍3物联网工程专业介绍4专业人才培养方案3物联网工程专业本科人才培养方案6课程教学大纲15第一部分 基础课16电路教学大纲16模拟电子技术教学大纲20微机原理与接口教学大纲24第二部分 专业主干课程28物联网新技术教学大纲28信号与线性系统教学大纲30JAVA语言程序设计教学大纲33数字信号处理教学大纲38通信原理B教学大纲42计算机网络教学大纲46传感器技术课程教学大纲49物联网数据库技术教学大纲53无线传感器网络原理教学大纲64嵌入式系统教学大纲69ZigBee网络原理与应用开发教学大纲71嵌入式软件开发技术教学大纲74第三部分 专

2、业内选修课79数字图像处理教学大纲79NS2仿真教学大纲82移动通信教学大纲90水声通信技术教学大纲95定位应用开发技术教学大纲98物联网测控技术及应用教学大纲103物联网工程规划与设计教学大纲106水电工程无损检测技术教学大纲110第四部分 专业外选修课113单片机原理及应用教学大纲113数据结构教学大纲117高频电子线路教学大纲120HDL及系统设计教学大纲124第五部分 实践教学128C语言项目设计教学大纲128电路实验教学大纲130模拟电子技术实验教学大纲132数字电子技术实验教学大纲139电子技术课程设计教学大纲142计算机网络实验教学大纲144物联网数据库技术项目设计教学大纲147

3、无线传感器网络实验教学大纲150物联网工程专业综合实践教学大纲152无线传感器网络综合设计教学大纲155嵌入式软件开发综合设计教学大纲157毕业设计教学大纲159学院概况计算机与信息学院（常州）计算机与信息学院（常州）前身为1986年建立的河海大学机械学院电子工程系，经过20多年的发展，学院已成为一所以培养电气信息类人才为主的研究教学型学院。计算机与信息学院（常州）通信与电子工程系、电子与信息技术研究所（合署），电气与控制工程系、电气与控制工程研究所（合署），计算机技术系、计算机技术研究所（合署），物联网工程系、物联网工程研究所（合署），水下信息感知技术研究中心、输配电技术研究中心，电子与信息

4、技术实验中心（省级示范中心）、计算机基础实验中心，江苏省输配电装备技术重点实验室、常州市输配电及节电技术重点实验室等10个二级机构。建设现状：学院现有通信工程（国家特色专业、省品牌专业）、电子信息工程、自动化（校品牌专业）、计算机科学与技术（国家特色专业）、电子科学与技术、物联网工程等6个本科专业，与南京本部相关学院共同拥有计算机应用技术、水信息学两个二级学科博士点，通信与信息系统、检测技术与自动化装置2个硕士点，电子与通信工程、计算机技术2个专业学位硕士点。现有教职工104人，其中教授、副教授32人，具有博士、硕士研究生学历的教师占95以上。目前在校本科生2000余人，硕士研究生180余人，

5、工程硕士生150余人。学院已为国家建设培养了大批基础理论知识扎实、实践创新能力强、综合素质高的优秀人才，毕业的学生已成为IT产业的行业骨干和中坚力量，得到用人单位的好评。实践创新：学院一贯重视学生实践创新能力培养，已形成完整的培养体系。学生在全国大学生“挑战杯”、全国大学生电子设计竞赛、全国数学建模竞赛、“飞思卡尔杯”全国大学生智能汽车竞赛等重大赛事中参与和得奖率高，获得国家级奖励40余项、省级奖项150余项，为学校赢得了荣誉。学院各专业的就业形势良好，毕业生就业率保持在95%以上。科研特色：近三年学院在教学改革和科学研究方面取得了显著成绩，承接和完成 “863”、“948”国家、省自然科学基

6、金及企事业单位的科研项目130多项，有40余人次荣获省、部、市及校级教学成果奖和科研成果奖，发表论文350余篇（其中被SCI、EI、ISTP等检索收录70多篇），成功申报专利70余项，出版著作和教材20余种并有15项教学改革成果和建设项目分别获得省级和校级奖励。经过多年积累和发展，学院已经在计算智能与智能决策、输配电装备状态检测技术、节电技术、微机远程测控网络技术、图像处理与传输技术、嵌入式应用技术、智能仪器仪表、通信电子与声学技术、软件工程、数字化设计与制造、多媒体应用技术等方面形成科研特色。党建创新：学院十分重视党建工作和精神文明建设，并取得可喜成绩，连续多年获得河海大学文明单位、河海大学

7、先进单位、河海大学思想政治工作先进集体等荣誉称号。2006年学院党总支被中共常州市委组织部、中共常州市委教育工委评为“常州市先进基层党组织”。2010年学院党委荣获“江苏省高校先进基层党组织”称号。专业介绍物联网工程专业介绍本专业培养造就具有物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等相关专业知识，并在创新和创业意识、竞争和团队精神以及外语运用能力等方面有良好的素养，能适应国家现代化与信息化建设需要，能在工业、农业、物流、交通、电网、环保、安防、医疗、教育等部门从事物联网及其相关领域的系统设计开发、规划设计，教学与科学研究等工作，为我国工业化和信息

8、化融合、为信息产业服务的高层次、高素质的复合型和创新型高等工程技术与管理人才。在培养计划上注重课程体系及知识结构的整体优化，注重文理渗透、理工经营结合，注重创新和实践能力的培养。专业方向：物联网和无线传感器网络。建有江苏省电子信息技术实验示范中心和常州市传感网与环境感知重点实验室。本专业为国家特色专业和国内首批物联网工程专业。主要课程二级类学科主要课程： 电路、模拟电子技术、数字逻辑与系统、信号与线性系统、传感器技术、嵌入式系统、通信原理专业学科主要课程：物联网导论、数字信号处理、无线传感器网络原理、现代信息网、射频技术与无线通信方向一 无线传感网络 ：计算机通信网、ZigBee网络原理与应用

9、开发、移动通信、水声通信技术方向二（物联网应用）：物联网数据库技术、嵌入式软件开发技术、物联网工程规划与设计、云计算与云存储学生继续深造方向攻读“通信及信息系统”、“信号与信息处理”等专业硕士研究生学生就业情况普遍就业在物联网产业、工业、农业、物流、交通、电网、环保、安防、医疗、教育等行业和部门。专业培养方案物联网工程 专业本科人才培养方案 学科门类： 工 学 专业大类： 计算机类 专业名称： 物联网工程 专业代码： 080640S 学 制： 四年 授予学位： 工学学士 一、培养目标 本专业培养造就具有物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等相

10、关专业知识，并在创新和创业意识、竞争和团队精神以及外语运用能力等方面有良好的素养，能适应国家现代化与信息化建设需要，能在工业、农业、物流、交通、电网、环保、安防、医疗、教育等部门从事物联网及其相关领域的系统设计开发、规划设计，教学与科学研究等工作，为我国工业化和信息化融合、为信息产业服务的高层次、高素质的复合型和创新型高等工程技术与管理人才。二、培养要求本专业以无线传感网络和物联网应用为重点专业方向，学生主要学习物联网工程和计算机通信网方面的基础理论、组成原理和设计方法，受到科学思维和物联网工程领域实践的基本训练，具备从事物联网的设计、开发、调试和工程应用的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知

11、识和能力： 1. 掌握本专业领域必需的较宽厚的基本知识、基本理论；2. 具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础，较高的语言表达能力和计算机外语应用能力；3. 具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力；4. 熟悉国家信息网络产业政策和法规及国内外有关知识产权的法律法规，5. 了解信息网络产业的理论前沿、应用前景和最新发展动态；6. 具有一定的科学研究和实际工作能力，具有一定的批判性思维能力和创新能力；7. 具有英语综合应用能力、专业外文文献阅读能力和国际视野、国际交往的能力。三、主干学科信息与通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术四、主要

12、课程二级类学科主要课程： 电路、模拟电子技术、数字逻辑与系统、信号与线性系统、传感器技术、嵌入式系统、通信原理专业学科主要课程：物联网导论、数字信号处理、无线传感器网络原理、现代信息网、射频技术与无线通信方向一 无线传感网络：计算机通信网、ZigBee网络原理与应用开发、移动通信、水声通信技术方向二 物联网应用：物联网数据库技术、嵌入式软件开发技术、物联网工程规划与设计、云计算与云存储双语课程：数字信号处理、无线传感器网络原理新生研讨课：物联网导论研讨课程：无线传感器网络原理、嵌入式软件开发技术五、实践教学 军事训练、C语言项目设计、电气工程训练、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电子技术课

13、程设计、物联网数据库项目设计、无线传感器网络综合设计、嵌入式软件开发课程设计、物联网系统综合设计、专业综合实践、毕业设计。六、所含专业方向及特色方向一、无线传感器网络本方向侧重无线传感器网络与应用的研究，强调物联网传输与网络层的开发与实践。通过课堂教学与实践、毕业实习以及前沿技术讲座等多种形式，学生将掌握扎实的无线传感网络的基础理论，具有无线传感网络及应用软件的开发和研究。本方向重点是物联网网络层和感知层的研究与设计。方向二、物联网应用开发本方向侧重物联网应用技术的研究，强调物联网应用层的开发与实践。通过课堂教学与实践、毕业实习以及前沿技术讲座等多种形式，学生将掌握扎实的物联网技术的基础理论，

14、系统掌握物联网基础及应用软件的开发方法和开发工具。本方向重点是物联网网络层和应用层的研究与设计。七、课程框架及学分要求课程体系课程性质学分比例（%）理论课程通识课程公共必修课必修2816.76%通识选修课自然科学类选修10.60%人文社科类42.40%经济管理类21.20%艺术类10.60%专业课程学科基础课必修4225.15%专业主干课3319.75%个性课程专业内选修课选修105.99%专业外选修课跨学科/专业课程42.40%国际交流学习辅修专业实践课程必修4225.15%总学分（不含素质拓展学分）167素质拓展课程编号课程名称必修参考学分共10学分，详见河海大学素质拓展实施办法5740创

15、新创业1-65075社会实践25127公益活动15076中国语文水平测试选修25077课外读书活动25741竞赛、技能证书、论文、专利与成果1-105742其它活动（文体、社会工作等）1-5八、毕业条件修完人才培养方案中要求的通识课程、专业课程、个性课程及实践课程，成绩合格，且各部分所得学分均不少于相应规定学分数，累计获得不少于167学分，同时素质拓展学分获得不少于10学分方可毕业；符合河海大学学位授予条件者，可申请授予学士学位。附：教学计划 物联网工程 专业指导性教学计划（理论教学） 物联网工程 专业指导性教学计划（实践教学） 物联网工程 专业辅修教学计划 物联网工程 专业学程安排表物联网工

16、程 专业指导性教学计划（理论教学）（一） 通识课程（共36学分）课程类别课程性质课程号课程名称学分开课学期公共必修课必修5701思想道德修养与法律基础Moral, Ethics & Fundamentals of Law2一5167中国近现代史纲要Chinese Modern History2二5702马克思主义基本原理Basic Principles of Marxism2.5四5158毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论Mao Zedong Thought and the Theoretical System of Socialism with Chinese Characterist

17、ics2.5五5732形势与政策Political Circumstance & Policy1七0319大学英语I (a, b) 注Foreign Languages 3一0320大学英语II (a, b) 注Foreign Languages 3二0321大学英语(a, b) 注Foreign Languages 3三2270程序设计语言(C) Programming （C）3一 5018军事理论（含课内实践）Military Theory1+1一 0244基础体育Basic Physical Education 1一0245体育专项IPhysical Education I1二0246体

18、育专项IIPhysical Education II1三0247体育专项Physical Education 1四通识选修课选修注自然科学类Natural science1人文社科类Humanities and social science4经济管理类Economic management2艺术类Art1合计36注 大学英语:针对不同层次的学生进行分级教学、小班化教学。对于已通过英语四级的学生，可继续修读大学英语，也可选修拓展英语课程，但必须修满9学分。注 通识选修课：学生在校期间须修读通识选修课8学分，其中理工类专业至少修读人文社科类课程4学分、经济管理类课程2学分、自然科学类课程1学分、艺

19、术类课程1学分；（二） 专业课程（共 75 学分）课程类别课程性质课程号课程名称学分开课学期学科基础课必修0198高等数学AIAdvanced Mathematics AI5一0199高等数学AII Advanced Mathematics AII6二0509大学物理IPhysicsI3二0505复变函数与积分变换AComplex Function& Integral Transform3三2324电路Circuits Theory5二0510大学物理Physics3三0503线性代数ALinear Algebra3一0004概率论与数理统计Probability and Statistics

20、3三2143模拟电子技术Analog Electronics Technology4三2378数字逻辑与系统Digital Logic and System3四2163微机原理与接口Principle of Microcomputer & Interface4四合计42专业主干课必修2849物联网新技术注New Technology of Internet of Things2一2221信号与线性系统Signal and Linear System3三2736Java语言程序设计JAVA Language programming3三2223数字信号处理注Digital Signal Proce

21、ssing3四2815通信原理BPrinciples of Communication3四2136计算机网络Computer Networks3五 2181传感器技术Sensor Technology3五2850物联网数据库技术 Principles of Database3五2819射频技术与无线通信Radio Technology & Wirless Communcations3五2820无线传感器网络原理注注 WSN Principles 3 五2757嵌入式系统Embedded System2六2822ZigBee网络原理与应用开发Principle, Application & Ex

22、ploitation2注（2选1）六2911嵌入式软件开发技术注Embedded Software Development Technology六合计33注：带“”为研讨教学课程。注：带“”为双语教学课程。注课程2822为课程2828的前继课程，课程2456为课程2862的前继课程（三） 个性课程（共 14 学分）课程类别课程性质课程号课程名称学分开课学期最低应选学分专业内选修课选修注学术研究型2494数字图像处理Digital Image Processing3六102821NS2仿真NS2 Simulation2六2945云计算与云存储 Cloud Computing and Storag

23、e2六2763移动通信Mobile Communication3六2844水声通信技术Underwater Sound Communication Technology 2六应用技术型2854定位应用开发技术 Positioning application development technology2六2855物联网测控技术及应用 Measurement & Control Technology and Application of IOT3六2856物联网工程规划与设计 IOT Engineering Planning and Design2六2857水电工程无损检测技术 Hydropow

24、er Engineering Non-destructive Inspection Technology2六专业外选修课选修注跨学科、跨专业建议课程41034工程图学Engineering Graphics20026数学建模Mathematical Modeling22718单片机原理及应用Principle & Application of MCU22421数据结构AAlgorithms & Data Structure42026高频电子线路High Frequency Circuits42394HDL及系统设计HDL & System Design 2国际交流学习辅修专业（详见所修专业的辅

25、修教学计划）合 计14注：专业内选修课分为“学术研究型”和“工程技术型”两个模块，学生可在上表给定的应选学分范围内，根据自身的兴趣和发展方向，侧重选修相应模块内的课程，但两模块选修学分之和不低于11。注：除以下跨学科、跨专业的建议课程外，学生可根据自身兴趣在全校范围内自由选择其他专业课程。11 物联网工程 专业指导性教学计划（实践教学）课程性质课程号课程名称学分开课学期必修注5708思想道德修养与法律基础实践Practice for Moral, Ethics & Fundamentals of Law1一5710中国近现代史纲要实践Practice for Chinese Modern Hi

26、story1二5709马克思主义基本原理实践Practice for Basic Principles of Marxism1.5四5711毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论实践Practice for Mao Zedong Thought and the Theoretical System of Socialism with Chinese Characteristics1.5五5733形势与政策实践Practice for Political Circumstance & Policy1七5163军事训练Military Practice2一2851C语言项目设计C Languag

27、e Project Design 1二2110电路实验Circuits Experiment1二0512大学物理实验IPhysics Experiments I1.5二0513大学物理实验IIPhysics Experiments II1三2858Web系统设计 Web System Design2三2146模拟电子技术实验Analog Electronic Technology Experiments1三2859电子工程实践Electrical Engineering Practice2三2156数字电子技术实验Digital Electronics Technology Experimen

28、t1四2380电子技术课程设计Digital System Course Design1.5四2493计算机网络实验Network experiment1五2860物联网数据库项目设计 Internet of Things Database Program Design2五2828无线传感器网络实验WSN Experiment1五2921物联网工程专业综合实践Internet of Things Synthesis Design2六2861无线传感网络综合设计WSN Synthesis Design2注（2选1）六2946嵌入式软件开发综合设计Embedded Software Develop

29、ment Synthesis Design2838毕业设计 Undergraduate Project14七、八合计42注：实验：20学时计1学分；课程设计、实习、毕业论文/设计：1周计1学分。 物联网工程 专业辅修教学计划课程号课程名称学分开课学期2223数字信号处理Digital Signal Processing3四2849物联网新技术2一2927传感器技术Sensor Technology3五2819射频技术与无线通信Radio Technology & Wireless Communications3五2820无线传感器网络原理WSN Principles3五2821NS2仿真NS2

30、 Simulation2六2945云计算与云存储Cloud Computing and Storage2六2856物联网工程规划与设计IOT Engineering Planning and Design2六2855物联网测控技术及应用 Measurement & Control Technology and Application of IOT3六2850物联网数据库技术 Principles of Database3五2822ZigBee网络原理与应用开发Principle, Application & Exploitation2六合 计28物联网工程 专业学程安排表学期课程号课程名称学分

31、课内学时课外学时课程属性授课实验实践上机第一学年第一学期5701思想道德修养与法律基础232公共必修课5708思想道德修养与法律基础实践188实践课程0319大学英语I34816公共必修课2270程序设计语言(C)注3482424公共必修课5018军事理论21616公共必修课0244基础体育132公共必修课5163军事训练22周实践课程2849物联网新技术232专业主干课0503线性代数A348学科基础课0198高等数学AI580学科基础课最低修读学分（不含通识选修课与专业外选修课）24 第二学期5167中国近现代史纲要232公共必修课5710中国近现代史纲要实践188实践课程0320大学英语

32、II34816公共必修课0245体育专项I132公共必修课0509大学物理I348学科基础课0512大学物理实验I1.530实践课程0199高等数学AII696学科基础课2324电路580学科基础课2110电路实验120实践课程2851C语言项目设计11周实践课程最低修读学分（不含通识选修课与专业外选修课）24.5第二学年第三学期0321大学英语III34816公共必修课0246体育专项II132公共必修课0510大学物理II348学科基础课0513大学物理实验II120实践课程0004概率论与数理统计348学科基础课0505复变函数与积分变换A注348学科基础课2143模拟电子技术464学科

33、基础课2146模拟电子技术实验120实践课程2221信号与线性系统注3408专业主干课2736Java语言程序设计332专业主干课2858Web系统设计22周实践课程2859电子工程实践22周实践课程最低修读学分（不含通识选修课与专业外选修课）29第四学期5702马克思主义基本原理2.540公共必修课5709马克思主义基本原理实践1.51212实践课程0247体育专项III132公共必修课2378数字逻辑与系统注348学科基础课2156数字电子技术实验120实践课程2380电子技术课程设计1.51.5周实践课程2163微机原理与接口注45410学科基础课2223数字信号处理3444专业主干课2

34、815通信原理B3426 专业主干课最低修读学分（不含通识选修课与专业外选修课）20.5+0.5=21 物联网工程 专业学程安排表 续前页学期课程号课程名称学分课内学时课外学时课程属性授课实验实践上机第三学年第五学期5158毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论2.540公共必修课5711毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论实践1.51212实践课程2181传感器技术3426专业主干课2819射频技术与无线通信3444专业主干课2820无线传感器网络原理348专业主干课2828无线传感器网络实验120实践课程2850物联网数据库技术348专业主干课2860物联网数据库项目设计22周实践课

35、程2136计算机网络348专业主干课2493网络实验120实践课程最低修读学分（不含通识选修课与专业外选修课）23第六学期2757嵌入式系统232专业主干课2921物联网工程专业综合实践22周实践课程2911嵌入式软件开发技术232专业主干课（2选1）2822ZigBee网络原理与应用开发22842946嵌入式软件开发综合设计2322周实践课程（至少2学分）2861无线传感网络综合设计2322周2763移动通信3444专业内选修课（至少6学分）2844水声通信技术2322945云计算与云存储2322854定位应用开发技术2322494数字图像处理348最低修读学分（不含通识选修课与专业外选修课

36、）8+612第四学年第七学期5732形势与政策116公共必修课5733形势与政策实践188实践课程2855物联网测控技术及应用232专业内选修课（至少4学分）2857水电工程无损检测技术2322821NS2仿真2322856物联网工程规划与设计232最低修读学分（不含通识选修课与专业外选修课）2+46第八学期2838毕业设计1414周实践课程最低修读学分（不含通识选修课与专业外选修课）14不固定学期通识选修课8学分专业外选修课4学分最低修读总学分166注：标为后半学期开课。注：标为前半学期开课提醒：通识选修课（共8学分）和专业外选修课（4学分）由于修读学期不定，在每学期最低修读学分中没有体现；

37、但学生根据自身兴趣必须修读，通识选修课可在第18学期任意一学期选修、专业外选修课可在任意一学期选修。该方案经 河海大学物联网与电气信息本科 专业建设指导委员会通过，审核人： 范新南 经 计算机与信息学院（常州） 学院教学委员会通过， 审核人： 朱昌平 课程教学大纲 第一部分 基础课电路教学大纲一、课程名称：电路 Electric Circuits二、课程编号：2324三、学分学时：5.0学分 / 80学时四、使用教材：邱关源 罗先觉，电路第5版，高等教育出版社，2006五、课程属性：学科基础课 / 必修六、教学对象：物联网工程、通信工程、自动化、电科专业本科生七、开课单位：计算机与信息学院（常

38、州）八、先修课程：高等数学、复变函数与积分变换、几何与代数、物理九、教学目标：通过系统的理论学习和研究，使学生掌握电路的基本概念、基本定律和基本分析方法；掌握电路的基本规律和常用计算方法，使学生初步受到用电路知识分析实际现象和问题的能力训练，初步树立理论联系实际的工程观点，掌握初步的实验技能，培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力解决问题的能力，为学习后续课程准备必要的电路知识。十、课程要求：本课程采用多媒体教学与板书教学相结合的教学手段，课程讲授与启案例教学、课堂讨论、设计应用电路、解释实际现象、撰写课程论文等多种教学方式结合，实行互动研究型教学，重点培养学生的理论素养和电路分析能力。因此，本课程要求课前必须阅读教材的相关部分和参考文献；课上主动参与讨论；课后按时完成布置的作业，积极进行教学互动交流。十一、教学内容：本课程主要由以下内容组成： 第一章 电路模型和电路定律（6学时）n