本书给出了物联网工程专业的实践教学体系以及实践教学规范。

出版书名：高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范（试行）



版次：1版1次

作者：教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会 编制

2010年、2011年和2012年，教育部先后进行了三批物联网相关专业审批。据统计，目前国内已经开设近150个物联网工程专业，物联网工程专业已经成为各类高校竞相开设的专业之一。
　　物联网工程专业要围绕能力培养实施教育教学，专业的课程教学和实践教学应该形成一个完整的体系，需要按照专业基本能力培养的要求组织课程教学和实践教学的内容。探讨如何将专业能力的培养落实到课程教学体系和实践教学体系中，是提高物联网工程专业教育水平的重要方面。
　　为探讨物联网工程专业课程教学体系和实践教学体系的设计，国内开设物联网工程专业的高等院校在教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会（以下简称计算机教指委）的指导下，从2010年7月起陆续举办了多次物联网工程专业建设研讨会，做了大量富有成效的工作。特别是，2010年11月21日，受计算机教指委委托，由教指委副主任傅育熙教授主持，成立了由国内首批开设物联网工程专业的高等院校的有关专家组成的“物联网工程专业教学研究专家组”（以下简称专家组），开始体系化地推进物联网工程专业建设和教学研讨工作。2011年4月，在计算机教指委的指导下，专家组启动了三项工作：1）研究物联网工程专业发展战略；2）制订物联网工程专业规范；3）制订物联网工程专业实践教学体系与规范。经过半年多的努力，在2011年11月完成了上述三项工作。本书即为上述第三项工作内容的成果。
　　“高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范”以“物联网以应用为引导，物联网工程专业的毕业生最重要的专业技能就是掌握应用系统设计与实施方法以及物联网商业模式设计能力”为指导思想，构建物联网工程专业实践教学体系，并与物联网工程专业规范一起形成完整的专业培养体系，培养学生运用物联网应用工程方法论进行物联网应用系统设计与实施工作的能力。实践教学体系不是零散的教学单元，我们根据物联网工程专业自身的特点，从培养学生的创新意识、工程意识、工程兴趣、工程能力或者社会实践能力出发，对核心课程实验、综合课程设计、专业实习和毕业设计四大类实践性教学环节进行整体、系统的优化设计。
　　为编制本规范，在计算机教指委副主任傅育熙教授的主持下，成立了由上海交通大学王东、蒋建伟、王赓，武汉大学黄传河，四川大学朱敏，西安交通大学桂小林，华中科技大学秦磊华，西北工业大学李士宁、李志刚，机械工业出版社华章分社温莉芳几位专家组成员组成的工作组。通过半年多的研究、讨论完成了本规范。其中，王东和蒋建伟编写了第1、2、5、6和7章，黄传河、桂小林、朱敏、秦磊华、李士宁、李志刚、王赓和王东共同编写了第3章、第4章、附录1和附录2。本规范的编写协调及统稿由王东负责，傅育熙教授对本规范进行了审定。
　　本规范还集合了物联网工程专业教学研究专家组其他专家及同行的智慧，是集体智慧的结晶。在2010年7月上海、2010年8月成都、2010年11月上海、2011年4月武汉、2011年7月宁夏等多次物联网工程专业建设研讨会上，专家组的其他专家以及参会代表对实践教学体系与规范中一些重要观点和思路提出了很好的意见和建议。规范出版后，专家组通过物联网工程专业建设论坛（2011年12月，上海）等多个专业建设会议，对规范进行了系统解读和宣贯，指导办学单位根据规范设计实践教学体系。专家组根据各办学单位在应用实践中反馈的意见，并征求国内一批具有代表性的物联网企业的意见，对规范进行了修订。
　　教育部高等教育司理工科教育处李茂国处长、计算机教指委秘书长蒋宗礼教授、计算机教指委副主任王志英教授和陈道蓄教授对于物联网工程专业实践教学体系与规范的起草和编写给予了自始至终的关注和具体的指导。2011年9月，计算机教指委组织了有关专家对实践教学体系与规范进行了评审，计算机教指委蒋宗礼教授、王志英教授、马殿富教授和南开大学吴功宜教授给出了建设性的修改意见。实践教学体系与规范正式提交后，蒋宗礼教授又进行了审定。在此表示衷心的感谢。
　　本书的研究和编写工作还得到了武汉大学何炎祥教授及机械工业出版社的大力支持。
　　物联网工程专业是一个年轻的专业，其依托的物联网理论、技术和产业变化依然很快，今天出现在本书中的内容很可能在几年后就显得陈旧过时。我们将在实践中不断修订本规范，使其能够对我国物联网工程专业教育发挥积极的、及时的作用。
　　最后，由于编者初次涉足这种涉及面较宽、政策性较强的专业办学的研究和相关文件的制订，本书内容和形式难免存在不足之处，请学界前辈和读者不吝指教，我们将在后续版本中不断修正、完善。
　　教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会
　　　　2012年6月

计算机\物联网

前　 言
第1章　 实践教学体系设计方法 1
1.1　 专业基本能力分析 2
1.1.1　 计算思维能力 3
1.1.2　 算法设计与分析能力 3
1.1.3　 程序设计与实现能力 4
1.1.4　 系统能力 5
1.1.5　 按培养规格分类进行专业能力培养 7
1.2　 专业理论与技术体系 8
1.3　 物联网企业在实践教学中的作用 10
1.4　 物联网实践教学体系的设计原则 10
第2章　 实践教学体系的构建 12
2.1　 核心课程实验 13
2.2　 综合课程设计 13
2.3　 实习 14
2.4　 毕业设计 15
2.5　 课外实践活动 16
第3章　 课程实验 17
3.1　 性质 17
3.2　 指导思想 17
3.3　 课程实验的设置 18
3.3.1　 设置方法 18
3.3.2　 设置方案 20
3.4　 基本要求 21
3.4.1　 传感器原理及应用 21
3.4.2　 RFID原理及应用 23
3.4.3　 传感网原理及应用 24
3.4.4　 物联网通信技术 25
3.4.5　 数据处理与智能决策 26
3.4.6　 物联网控制 28
3.4.7　 物联网信息安全 29
3.5　 实验报告 30
第4章　 综合课程设计 32
4.1　 性质 32
4.2　 指导思想 33
4.3　 综合课程设计的设置 34
4.3.1　 设置方法 34
4.3.2　 设置方案 36
4.4　 基本要求 37
4.4.1　 嵌入式系统综合课程设计 38
4.4.2　 物联网感知综合课程设计 38
4.4.3　 物联网传输综合课程设计 38
4.4.4　 物联网数据处理综合课程设计 39
4.4.5　 物联网应用系统综合课程设计 39
4.5　 组织和实施方案 39
4.5.1　 组织 39
4.5.2　 选题要求 40
4.5.3　 教学设计 40
第5章　 专业实习 41
5.1　 性质 41
5.2　 目的 41
5.3　 指导思想 42
5.4　 基本要求 42
5.5　 实习内容 43
5.6　 实习基地建设 45
第6章　 毕业设计 47
6.1　 性质 47
6.2　 指导思想 48
6.3　 基本要求 49
6.4　 毕业论文的组成 51
6.5　 主要过程控制环节 52
第7章　 物联网工程专业实践环境建设 53
7.1　 物联网实验室设计与建设 53
7.1.1　 实验室设计方法 53
7.1.2　 实验室软硬件环境 55
7.1.3　 实验室区域规划 56
7.2　 物联网实验室管理 57
7.2.1　 实验室环境基本要求 57
7.2.2　 实验室设备配置基本要求 58
7.2.3　 实验室环境维护与运行 58
7.3　 实验教学要求 58
附录1　 物联网工程专业核心课程实验教学大纲 60
附录1.1　 “传感器原理及应用”课程实验教学大纲 60
附录1.2　　“RFID原理及应用”课程实验教学大纲 62
附录1.3　 “传感网原理及应用”课程实验教学大纲 65
附录1.4　 “物联网通信技术”课程实验教学大纲 67
附录1.5　 “数据处理与智能决策”课程实验教学大纲 68
附录1.6　 “物联网控制”课程实验教学大纲 70
附录1.7　 “物联网信息安全”课程实验教学大纲 72
附录2　 物联网工程专业综合课程设计大纲 76
附录2.1　 嵌入式系统综合课程设计 76
附录2.2　 物联网感知综合课程设计 79
附录2.3　 物联网传输综合课程设计 82
附录2.4　 物联网数据处理综合课程设计 84
附录2.5　 物联网应用综合课程设计 87
参考文献 90