实验课程与实验大纲

计算机科学与技术实习实训课程教学大纲

计算机科学与技术实验(实践)课程教学大纲

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软件工程实验(实践)课程教学大纲

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计算机-2020教学大纲汇总

《物联网通信技术实验》课程实验 教学大纲

2021年07月31日 09:45  点击:[]

课程名称

物联网通信技术实验

Experiments of IoT Communication Technology

开课单位

计算机科学与工程学院

课程性质

必修课

课程类别

实践环节

课程代码

210731104601

学分

1

学时

22

适用专业

物联网工程

先修课程

计算机网络、物联网技术概论

支撑课程

物联网感知通信实习

授课语言

中文

一、课程简介

(一)课程中文简介

《物联网通信技术实验》是物联网工程专业基础课程《物联网通信技术》的配套实验课程。本课程通过上机实验,要求学生掌握信源的抽样定理、信宿的数模转换与量化、各种编码方式的基本模数转换过程;数字基带传输、调制传输的通信过程;数字复接、时分复用、频分复用、码分复用、以及解复接的综合传输原理。针对物联网通信多用的zigbee技术及组网、蓝牙通信技术的实验,最后通过综合通信系统实验,让学生建立总体通信的基本概念。加强学生物联网通信技术认知,增强学生对设计方案和通信方法的感性认识,为后续进一步设计典型的物联网通信系统解决方案奠定基础。

(二)课程英文简介

《Communication technology experiment on Internet of things》is a supporting experimental course of Internet of things engineering basic course《Communication technology of Internet of things》.Through the computer experiment, students are required to master the sampling theorem of information source, the analog-to-digital conversion and quantization of information sink, the basic analog-to-digital conversion process of various coding methods, the communication process of digital baseband transmission and modulation transmission, and the comprehensive transmission principle of digital multiplexing, time division multiplexing, frequency division multiplexing, code division multiplexing and demultiplexing. For the experiment of ZigBee technology, networking and Bluetooth communication technology, which are often used in Internet of things communication, students can establish the basic concept of overall communication through the experiment of integrated communication system. Strengthen the understanding of biological networking communication technology, enhance students' perceptual knowledge of design scheme and communication method, and lay the foundation for further design of typical IOT communication system solutions.

本课程的目标包括:

CO1:掌握通信及通信系统的基本组成,加深对数据通信的基础理论、信道、编码基带传输与调制传输等数据传输基本概念理解;

CO2:熟悉RS232/RS485,USB等短距离有线通信技术、蓝牙、红外及UWB等短距离无线通信技术,IEEE802/15.4,ZIGBEE通信协议、WSN无线传感网络常用的通信协议及组网方法;

CO3:了解电话网与SDH传输网,程控交换与ISDN,数据通信网与数据通信交换技术,IP通信及IP通信网等有线数据传输系统,GSM/CDMA蜂窝通信等多址移动通信技术等概念。

课程目标与所支撑的毕业要求指标点的对应关系如表所示。

适用专业

毕业要求内涵观测

课程目标

物联网工程

GR4.2能够针对复杂物联网工程问题解决方案存在的不确定因素,制定研究路线,设计实验方案。

CO1,CO2,CO3,

GR4.3能够根据实验方案搭建实验平台,选择合适的实验方法,开展相关实验,正确的收集实验数据。

CO1,CO2,CO3,

三、实验内容与要求

(一)实验设计(实验类型及内容)

实验课程目标

实验模块(可选)

对应实验

CO1

通信原理基本实验

实验1、2、3、6、7

CO2

物联网通信实验

实验9、10、11

CO3

数据通信综合传输

实验6、8、11

(二)实验内容及要求

编号

实验项目

学时数

实验内容

实验类型

实验要求

1

信号发生器实验

2

熟悉信源类型及产生

验证性

必做

2

抽样定理及其应用实验

2

抽样定理学习,A/D转换

验证性

必做

3

PAM/PCM 系统实验

2

脉冲调制/脉冲编码调制原理方法

验证性

必做

4

AMI/HDB3编译码实验

2

熟悉码型变换原理和典型码型变换方法

验证性

必做

5

综合实验:信源、PCM、HDB3传输系统实验

2

综合运用所学知识,实现模拟信号到数字编码的综合过程

设计研究

必做

6

2ASK/2FSK/2PSK调制解调实验

2

熟悉基本数字解调原理和实现方法

验证性

必做

7

眼图实验

2

通过眼图验证,码间串扰对系统的影响

验证性

必做

8

综合实验:信源、时分复接/解复接系统实验

2

领会并理解信息复接与综合传输

综合设计

必做

9

Zigbee技术与组网实验

2

熟悉Zigbee组网方法

验证性

必做

10

蓝牙技术与传输实验

2

熟悉蓝牙技术与传输方法

验证性

必做

11

物联网通信系统综合实验

2

物联网通信系统综合锻炼,从单个实验到整个系统设计

综合设计

必做

四、实验设备与环境配置

1. 计算机:Intel Core2 Duo E4300 1.8GHZ、内存8g、显卡1G显存,硬盘100GB以上。

2.通信原理实验箱 :(建议TRY-811型通信原理实验箱)220v,50HZ电源输入,电流≥1A,过载保护,完成通信原理基本实验。物联网通信实验箱 :完成物联网综合通信实验。

3. 仿真环境:MATLAB/SIMULINK仿真环境等(在没有硬件设备或者学习时进行软件仿真)。

五、课程思政、创新创业元素

教学章节

知识点

思政元素案例

培养目标

备注

2

抽样定理

奈奎斯特抽样定理

激励同学勇于探索,立志实现科研高目标。


4

信源编码技术

非线性压缩编码标准

我们自己的编码标准——十三折线


6

数字基带传输系统

奈奎斯特第一准则

激发学生静心学习,做名垂青史的大事。


8

数据链路传输控制规程

中国的通信系统标准

增强民族自豪感、自信心。

创新创业

9

zigebee通信技术

Zigebee联盟

积极参加标准组织,培养标准意识。


六、主要参考资料

通信原理实验说明书

物联网通信实验(箱)说明书

[1]曾宪武等.物联网通信技术.北京:西安电子科技大学出版社,2016.5.

[2]董健等.物联网短距离无线通信技术.电子工业出版社,2018.9.

[3]张水英等.通信原理及SIMULINK仿真[M].北京:人民邮电出版社,2012.9.

[4]张元彬等.物联网通信技术[M].西南交通大学出版社,2018.9

六、考核方式、方法及实验成绩评定方法

考核成绩可以采用五级制或百分制。课程成绩考核主要由平时成绩组成,可以进行期末考核。平时考核包括出勤、展示、各次实验考核等形式。。

(一)评分标准

考核

环节

<60

(不及格)

60-69

(及格)

70-79

(中等)

80-89

(良好)

90-100

(优秀)

平时

不能够完成课内实验内容,程序调试及运行结果基本不正确,不能按时提交实验报告。

能够完成课内实验内容,程序调试及运行结果基本正确,按时提交实验报告。

能够完成课内实验内容,程序调试及运行结果正确,按时提交实验报告。

能够较好完成课内实验内容,程序调试及运行结果正确,方法较好。按时提交实验报告。

能够出色完成课内实验内容,程序调试及运行结果稳定,按时提交实验报告。

期末考核(报告)

实验报告组织结构不合理性,内容不规范或不完整性,逻辑性。语言表述能力差,实验结果错误或没有。

实验报告组织结构合理性尚可,内容规范完整性尚可,逻辑性尚可。语言表述能力尚可,实验结果分析较少。

实验报告组织结构基本合理,内容基本规范完整,基本符合逻辑性。语言表述能力一般,实验结果分析一般。

实验报告组织结构较合理,内容比较规范完整,符合逻辑性。语言表述能力较好,实验结果较好。

实验报告组织结构合理,内容规范完整性,符合逻辑性。语言表述能力出色,实验结果分析准确,并有独到见解。

(二)实验项目(或考核环节)权重

实验项目(或考核环节)

CO1

CO2

CO3,

通信原理基本实验:实验1、2、3、6、7

100%



物联网通信实验实验:9、10


100%


数据通信综合传输实验:6、8、11



100%

撰稿人:崔建明

审核人:罗汉江

批准人:崔焕庆

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