“物联网工程专业综合实践”为江苏省品牌专业--物联网工程专业的核心课程,属于单独开设的综合实践类课程。物联网工程品牌专业建设规划中按照学科知识点的内在逻辑,重点建设“云计算与大数据技术”、“移动互联网技术”和“物联网应用”三个课程群,其中“物联网工程专业综合实践”课程是“物联网应用”课程群中的核心课程。
本课程针对物联网和计算机专业的实际背景,通过物联网综合应用系统如结合河海大学水利特色的物联网信息系统或其它移动应用系统的设计和开发等实践训练,使学生能将已学过的学科核心课程知识及专业选修课程知识综合运用于物联网或计算机应用系统设计中,从而培养学生知识综合应用能力、科学研究能力及复杂系统设计能力。
本课程具有较好的课程建设基础,2016年列入河海大学第二批MOOC课程,课程以江苏省品牌专业建设目标为指导,依托MOOC平台,实现优质实验教学资源共享。根据物联网工程专业、计算机科学与技术专业的专业共同点,进行多模块的专业综合实践课程MOOC建设,以探索“MOOC+开放综合实践”的教学方式。课程从物联网综合应用系统开发为主题,着手进行教学资源建设。通过课堂在线平台,将专业综合实践所要求具备的基础知识、技术准备、平台知识、案例分析等环节教学资源上线,方便学习者自学和讨论,以增加学生动手进行专业综合实践时间,达到学生创新实践能力培养的目的。
考核方式:
完成课后单元测验题,得20分。
完成要求的实验,得分30分。主要内容为各平台部署、测试及实验报告。
参加一定次数的课堂交流讨论,得20分。
完成课程设计,完成物联网子系统设计与开发,占30%。
先修课程 | 要求先修课程提供的知识点 |
数据库 | 掌握数据库的设计与应用基础 |
JAVA语言程序设计 | 掌握常用软件开发工具的应用 |
TCP/IP编程技术 | 熟悉网络通信的原理与编程 |
第1章 物联网工程技术在水利信息化中的应用(4学时)
n 知识要点:物联网综合应用系统组成、基于物联网架构的水利信息系统简介、水利信息系统总体架构及核心子系统、水联网关键技术概述
n 重点难点:物联网系统的架构模型、关键技术以及在水利信息系统应用。
n 教学方法:
1) 课堂讲授。本部分内容涉及的概述几乎贯穿整个课程,因此非常重要,讲授时采用启发式教学方式讲解,讲授时主要从物联网系统的组成、各单元的主要功能、各单元间的关系,物联网关键技术在水利信息化中的应用。引导学生对本门课程实用性的认识,以引起学生对本课程学习的兴趣。
2) 在线研讨,例如各种模型间优劣的对比、物联网的关键技术、水联网的总体架构等。
第2章 软件工程与规范(8学时)
n 知识要点:物联网水利信息系统开发规范的重要性、软件工程概述、软件生命周期、软件生命周期各阶段主要任务、软件工程文档规范、软件项目管理、软件开发案例分析等;
n 重点难点:软件生命周期各阶段主要任务、软件工程文档规范。
n 教学方法:
1)知识点在线讲授与案例分析。软件工程规范化对软件开发是非常重要的,有利于培养学生按软件工程规范表达需求分析、概要设计、详细设计与实现等各环节的成果。本章采用线上培训的方式进行知识点讲解,并进行案例分析。
2) 开展在线讨论,针对软件开发中的主要阶段及相关规范展开讨论。
第3章 信息系统数据库设计规范(12学时)
n 知识要点:物联网水利信息系统中数据库设计的重要性、数据库技术概述、数据库设计的一般过程、概念数据库设计、数据库设计案例分析、数据库建模工具及建模案例、物联网综合应用系统案例分析等。
n 重点难点:数据库设计规范性、概念数据库设计、数据库建模等。
n 教学方法:
1)知识点在线讲授与案例分析。数据库是物联网信息系统的核心,数据库设计的规范性有利于培养学生用数据库建模工具系统地按数据库设计的过程进行概念数据库设计、逻辑数据库设计、物理数据库设计,搭建信息系统的坚实后台。
2) 开展在线讨论,针对数据库建模的主要阶段及相关方法展开讨论。
第4章 基于微信小程序的视频直播应用系统开发技术
n 知识要点:视频直播的应用场景、系统组成、微信小程序开发技术、基于微信小程序的直播应用系统与案例开发。
n 重点难点:微信小程序开发技术、视频直播系统开发技术
n 教学方法:
1) 课堂讲授。通过讲解基于微信小程序的视频直播应用系统开发示例向学生讲授如何实现视频直播功能。主要讲解视频直播在各行业中的应用场景,特别是水利防汛应急系统的应用场景、视频直播系统的组成、微信小程序开发简介、基于微信小程序的直播应用系统开发。理论课部分主要以讲解原理分析和操作步骤为主,结合案例布置习题和小组作业,进行课堂讨论、集中答疑。对需要深入学习的学生,会推荐一些相关文献,激发其学习兴趣,培养自学能力。
2) 在线研讨。通过开发前的准备工作:申请开发者账号、申请域名与备案、 搭建开发环境、搭建流媒体服务器、开发微信小程序、设计直播模块与数据后台设计等实验内容,强化理论部分知识,使学生学会基于微信小程序的视频直播应用系统开发的基本技术,在此基础上,进一步掌握微信小程序与视频直播系统开发技术。
第5章 基于OneNet平台的开发技术
n 知识要点:OneNet平台概述、OneNet智能联接、麒麟开发板开发教程、麒麟开发板OneNet平台概述、智能模组介绍、OneNet平台开发案例分析等。
n 重点难点:微信小程序开发技术、视频直播系统开发技术
n 教学方法:
1) 课堂讲授。通过讲解OneNET平台框架、NB-IoT模块对接移动oneNET平台流程,并以中移物联网公司的NB-IoT模块——麒麟开发板为例,讲述麒麟座开发板硬件资源与软件设计,以及以麒麟座开发板为终端模组的OneNe平台开发案例向学生讲授如何实现基于 OneNet平台的水质远程监测。理论课部分主要以讲解原理分析和操作步骤为主,结合案例布置习题和小组作业,进行课堂讨论、集中答疑。对需要深入学习的学生,会推荐一些相关文献,激发其学习兴趣,培养自学能力。
2) 在线研讨。学生下载教师讲解时提供的功能函数库及互联网资源实现各模块的相关功能。
第6章 主流云服务平台及其应用部署
n 知识要点:云服务概述、云服务的基本理念、几种常用的云服务方式重点是PaaS、主流的云平台的PaaS平台如微软云平台、阿里云平台中软件的部署等。
n 重点难点:主流的云平台的PaaS平台如微软云平台、阿里云平台中软件的部署等。
n 教学方法:
1) 知识点在线讲授与案例分析。云计算是目前软件的主流部署方式之一,本章通过知识点讲解和案例介绍让学生了解主流云平台提供的PAAS服务及软件部署方式。
2) 开展在线讨论,针对云平台软件部署的相关方法展开讨论。
第7章 物联网综合应用系统案例分析与项目实践
n 知识要点:水利物联网系统分析、核心子系统案例分析、通过水利防汛应急系统的开发示例向学生讲授如何实现物联网工程各层的功能。
n 重点难点:如何实现物联网工程各层的功能。
n 教学方法:
1) 课堂讲授。结合河海大学应用物联网技术在水利信息化系统设计和开发的实践工程案例,综合运用各种开发工具与开发技术,实现水情数据采集、防汛数据存储、信息处理、信息发布的整个过程,实现从综合数据库、数据发布服务层、WEB客户端、移动客户端、数据采集端的各项功能。
2)在线研讨。学生使用前期教师讲解时线上提供的功能函数库及互联网资源实现各模块的相关功能。