2：问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达并通过文献研究分析物联网领域复杂工程问题，综合考虑可持续发展的要求，以获得有效结论。

2.1: 能运用数学、自然科学、工程科学与技术和计算机专业的基本原理，识别、判断物联网领域复杂工程问题的关键环节，并能有效分解。

目标1

物联网通信技术基础，无线传感器网络技术

课内实验

期末考试

2.3:能运用数学、自然科学和工程科学与技术和计算机专业的基本原理，分析物联网领域的复杂工程问题及其影响因素，并结合文献研究，确定合理的方案，获得有效结论。

目标2

ZigBee技术、蓝牙通信技术、WIFI通信技术、5G等技术

课内实验

期末考试

3. 设计/开发解决方案：能够针对物联网领域复杂工程问题设计和开发解决方案，设计满足特定需求的物联网应用系统，体现创新性，并从健康、安全与环境、全生命周期成本与净零碳要求、法律与伦理、社会与文化等角度考虑可行性。

3.2 能够针对特定需求，分析影响设计目标和解决方案的各种因素，设计针对物联网及其相关领域的复杂工程问题的解决方案，完成物联网模块或系统设计，在设计中体现创新意识；

目标3

物联网通信技术综合应用案例分析

课内实验

期末考试

1

物联网通信技术基础

1.物联网技术基础知识

2.物联网通信技术的特点、体系结构以及关键技术

3.物联网系统采集技术、传输技术、应用技术

案例：智慧城市中物联网技术对民生（交通、医疗）的改善，对比国内外应用差异。

思政点：技术服务于人民、科技发展的社会责任感。

1.了解物联网技术及其通信技术发展历程、研究现状和前景；

2. 了解物联网系统常用传感器、通信与组网技术、应用开发技术

3. 掌握物联网通信技术的组织结构、掌握物联网通信技术特点、体系结构以及关键技术；

4.了解物联网通信技术组网策略和特征。

2

讲授：播放《中国5G技术崛起》纪录片片段，引导学生讨论技术突破背后的科学家精神。

目标1

2

无线传感器网络技术

1. 无线传感器网络概述

2.无线传感器网络体系结构以及关键技术

3.无线传感器网络MAC协议，支撑技术

4.无线传感器网络应用

案例：汶川地震后无线传感器网络在灾后救援中的应用。  ◦  思政点：工程师的职业使命感、技术向善的价值观。

1.了解无线传感器网络物理层关键技术；

2.了解常用的无线传感器网络MAC协议，掌握CSMA/CA协议；

3.了解无线传感器网络传输层协议；

4.了解无线传感器网络应用层设计方法及主要技术；

5.掌握无线传感器网络典型应用系统设计方法。

4

讲授

案例研讨：分析三江源生态监测系统设计，讨论如何通过技术实现可持续发展。

目标1

zigbee协议标准及开发

1.ZigBee协议体系结构与原理；

2. ZigBee协议栈数据传输机制；

3.ZigBee协议栈应用开发。

案例：中国企业在Zigbee联盟中的参与及贡献（如华为、小米）。  ◦  思政点：积极参与国际标准制定、提升国际竞争力。

1.理解ZigBee协议体系结构，ZigBee物理层、MAC层、网络层、应用层规范和数据传输机制；

2.掌握CC2530无线单片机软、硬件设计方法；

3.熟悉ZigBee协议栈体系结构；

4.掌握ZigBee协议栈应用编程方法。

2

讲授

讨论主题：设计基于Zigbee的智能家居安防系统，融入隐私保护设计理念。

目标2

3

实验一

物联网综合平台使用实验

熟悉物联网综合实验平台，了解平台软硬件构成，完成演示性实验

2

实验

目标1

验证性

4

实验二

CC2530基础实验

熟悉CC2530单片机使用，掌握集成开发环境，程序下载，熟悉CC2530单片机中断、定时、AD采样、UART等功能的使用。

4

实验

目标1

验证性+设计性

6

实验三

zigbee广播组网实验

熟悉ZigBee协议栈体系结构； 掌握ZigBee协议栈应用编程方法。掌握组建一个完整的zigbee星型网络，掌握CC2530传感器节点广播和组网机制。

2

实验

目标2

验证性

7

实验四

zigbee广播数据通信实验

熟悉ZigBee协议栈体系结构； 掌握ZigBee协议栈应用编程方法。掌握组建一个完整的zigbee星型网络，掌握CC2530传感器节点广播和组网机制。

2

实验

目标2

验证性+设计性

蓝牙无线通信技术

1.蓝牙协议体系结构

2.蓝牙组网与蓝牙路由机制

3.蓝牙协议子集及应用规范

4.蓝牙技术的应用

案例：蓝牙技术联盟（SIG）的开放合作模式与中国企业的专利布局。

思政点：尊重知识产权、开放协作与自主创新的平衡。

1.掌握蓝牙工作方式及其特点；

2.掌握组网配置方法，掌握基于Bluetooth无线通信技术的传感器采集数据系统设计方法；

3.掌握蓝牙设备与手机（PC）通信连接方法；

4.掌握编写、分析简单的蓝牙应用程序。

2

讲授

设计医疗设备数据传输场景，讨论隐私保护技术方案。  •

目标2

8

实验五

zigbee组播数据通信实验

掌握组建一个完整的zigbee星型网络，掌握CC2530传感器节点组播和组网机制。

2

实验

目标2

验证性

9

实验六

zigbee点播数据通信实验

掌握组建一个完整的zigbee星型网络，掌握CC2530传感器节点广播和组网机制。

2

实验

目标2

验证性

实验七

zigbee温度传输通信实验

掌握组建一个完整的zigbee星型网络，掌握CC2530传感器节点点播和组网机制。

2

实验

目标2

验证性

实验八

zigbee透传

掌握组建一个完整的zigbee星型网络，掌握CC2530传感器节点点播和组网机制。

2

实验

目标2

验证性

11

实验九

蓝牙通信实验

掌握Bluetooth组网配置，掌握编程实现传感器采集数据后通过Bluetooth无线通信，设计蓝牙设备与手机（PC）通信连接

4

实验

目标3

验证性+设计性

12

WLAN无线通信技术

1.WiFi技术概述、协议标准

2.WiFi配置和使用方法

3.WLAN的应用

案例：公共WiFi安全隐患事件（如钓鱼热点）及《网络安全法》相关法规。

思政点：国家安全意识、法律合规与技术防范结合。

1.掌握WiFi相关标准及拓扑结构，理解IEEE 802.11标准的分层结构；

2.掌握WiFi模块的配置和使用方法；

3.掌握利用WiFi模块实现远程数据采集系统设计方法。

2

讲授

目标2

13

实验十

WiFi模块实验

掌握WiFi模块的配置，编程利用WiFi模块实现远程数据采集与传输

2

实验

目标3

验证性

14

5G技术

1.5G技术概述

2.5G的关键技术

3.5G的应用

1.了解5G技术体系结构

2.掌握5G关键技术

3.了解5GT的应用领域

2

讲授

目标2

15

实验十一

Zigbee点播+WiFi实验

掌握zigbee技术与Wifi技术结合通信

4

实验

目标3

综合性

16

实验十二

Zigbee+Wifi数据交互实验

掌握zigbee广播采集传感器数据，并进行Wifi联网数据传输；掌握Zigbee+Wifi数据传输至云平台，云平台实现对底层执行机构控制

4

实验

目标3

综合性

17

物联网通信技术综合应用

1. 通信技术方案设计

2. 设备选型

3. 软硬件设计

1.掌握物联网应用系统通信方案设计

2.掌握应用系统传感器、控制器选型

3.掌握软硬件设计及应用

2

讲授

布置讨论任务：分组设计“乡村振兴物联网综合应用方案”（如智慧农业+环境监测+物流追踪），要求：

结合至少3种通信技术（如WIFI+蓝牙+5G）；

目标2、3

合计

48

目标1：了解物联网通信技术的基本知识，掌握常用物联网通信技术的基本工作原理、体系结构、应用和发展趋势的相关基础知识，能利用物联网通信技术设计物联网应用系统解决方案。

实验结果、结论分析，实验总结及报告等

实验

1-2

6%

15%

A1

物联网通信技术基本理论、体系结构、支撑技术相关内容，方案设计

期末考试

15%

25%

B1

目标2：掌握常用的物联网通信技术，包括蓝牙技术、zigbee协议、Wifi技术、5G等技术的基本工作原理、配置使用方法、编程应用、应用领域等方面的专业知识，熟悉各种通信技术优缺点，能够用于解决物联网工程领域的复杂工程问题。

实验结果、结论分析，实验总结及报告等

实验

3-8

18%

45%

A2

掌握蓝牙、zigbee、WIFI、5G等通信技术的相关内容及编程应用能力

期末考试

20%

33%

B2

目标3：能够针对物联网工程领域的复杂工程问题，分析、理解和掌握通用物联网应用案例的通信技术软、硬件设计与实现，并能对其进行应用或改进，实现对物联网通信技术的综合运用。

实验结果、结论分析，实验总结及报告等

实验

9-12

16%

40%

A3

解决物联网应用系统工程问题的实践能力。

期末考试

25%

42%

B3

总评成绩（100%）= 实验（40%）+期末考试（60%）

100%

——

——

考查点

实验操作内容与结果（实验报告内容）

实验报告（格式、表述）

成绩比例

70%

30%

评分标准

100%

至

90%

能够根据实验要求设计较好的实验方案，能正确熟练使用仪器设备完成实验。实验态度认真，操作能力强，操作、记录规范，沟通、协作很好。实验功能完全实现，有扩展功能，并且运行正常，实验方案有自己独到的思路与见解。

有很强的总结实验和撰写报告的能力，实验报告内容完整、正确，有很好的分析与见解。文本表述清晰，书写工整，格式规范。

89.9%

至

80%

能够根据实验要求设计良好的实验方案，能正确使用仪器设备完成实验。实验态度认真，操作能力强，操作、记录规范，沟通、协作良好。

实验功能完全实现，并且运行正常，实验方案有自己的思路与见解。

有较强的总结实验和撰写报告的能力，实验报告内容完整、正确，有较好的分析与见解。文本表述较为清晰，书写比较工整，格式规范。

79.9

至

70%

能够根据实验要求设计实验方案，能正确使用仪器设备完成实验。实验态度比较认真，操作能力较强，操作、记录规范，沟通、协作正常。

实验功能基本实现，并且基本运行正常。

有良好的总结实验和撰写报告的能力，实验报告内容较完整、正确，有自己的分析与见解。文本表述较为清晰，书写较为工整，格式较为规范。

69.9%

至

60%

能够根据实验要求设计实验方案，能使用仪器设备完成实验。实验态度不太认真，操作能力一般，操作、记录基本规范，有沟通、协作。

实验功能部分实现，并且运行正常。

有一定的总结实验和撰写报告的能力，实验报告内容基本完整、正确，没有分析或见解。文本表述基本清晰，书写基本工整，格式基本规范。

59.9%至

0

动手操作能力差；操作不规范，实验中不能与合作者进行沟通、协作，不能正确使用仪器设备。

实验功能基本没实现，并且运行不正常。

总结实验和撰写报告的能力差，实验报告内容不完整、错误多。文本表述不清晰，书写潦草、格式不规范。