(物联网)物联网专业教学大纲

（物联网）物联网专业教
学大纲
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 (30)
《JAVA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 (69)
《ZigBee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)
第三部分专业内选修课 (79)
《数字图像处理》教学大纲 (79)
《NS2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 (120)
《HDL及系统设计》教学大纲 (124)
第五部分实践教学 (128)
《C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)
《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)
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，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。

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。

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，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
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
物联网工程专业指导性教学计划（理论教学）
（一）通识课程（共36学分）
大学英语，也可选修拓展英语课程，但必须修满9学分。

注②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、艺术类课程1学分；
（二）专业课程（共75学分）
课程2456为课程2862的前继课程
（三）个性课程（共14学分）
注⑥：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⑦：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。

物联网工程专业指导性教学计划（实践教学）
注⑧：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
物联网工程专业学程安排表
物联网工程专业学程安排表续前页
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；但学生根据自身兴趣必须修读，通识选修课可在第1—8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
第一部分基础课
《电路》教学大纲
一、课程名称：电路
ElectricCircuits
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）
⏹知识要点：电流和电压的参考方向、电功率和能量、电阻元件、电压源和电流源、
受控电源、基尔霍夫定律
⏹重点难点：电流和电压的参考方向、基尔霍夫定律
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
第二章电阻电路的等效变换（4学时）
⏹知识要点：电阻的串联和并联、电阻的Y形和△形联结的等效变换、电压源电流源
的串联和并联、实际电源的两种模型及其等效变换、输入电阻
⏹重点难点：电阻的等效变换、电源的等效变换
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
第三章电阻电路的一般分析（8学时）
⏹知识要点：电路的图、KCL和KVL的独立方程数、支路电流法、网孔电流法、回路
电流法、结点电压法
⏹重点难点：图论、回路电流法、结点电压法
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
第四章电路定理（10学时）
⏹知识要点：叠加定理、替代定理、戴维宁定理和诺顿定理、最大功率传输定理、特
勒根定理、互易定理、对偶原理
⏹重点难点：叠加定理、戴维宁定理和诺顿定理
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
第六章储能元件（2学时）
⏹知识要点：电容元件、电感元件、电容电感元件的串联与并联
⏹重点难点：电容元件、电感元件
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
第七章一阶电路和二阶电路的时域分析（10学时）
⏹知识要点：动态电路的方程及其初始条件、一阶电路的零输入响应、一阶电路的零
状态响应、一阶电路的全响应、二阶电路的零输入响应、二阶电路的零状态响应和
全响应、一阶电路和二阶电路的阶跃响应、一阶电路和二阶电路的冲激响应
⏹重点难点：动态电路的方程及其初始条件、一阶电路的全响应
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
第八章相量法（4学时）
⏹知识要点：复数、正弦量、相量法的基础、电路定律的相量形式
⏹重点难点：相量法的基础、电路定律的相量形式
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
第九章正弦稳态电路的分析（8学时）
⏹知识要点：阻抗和导纳、电路的相量图、正弦稳态电路的分析、正弦稳态电路的功
率、复功率、最大功率传输
⏹重点难点：阻抗和导纳、电路的相量图、正弦稳态电路的分析以及功率
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
第十章含有耦合电感的电路（6学时）
⏹知识要点：互感、含有耦合电感电路的计算、耦合电感的功率、变压器原理、理想
变压器
⏹重点难点：含有耦合电感电路的计算、理想变压器
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
第十一章电路的频率响应（4学时）
⏹知识要点：RLC串联电路的谐振、RLC串联电路的频率响应、RLC并联谐振电路
⏹重点难点：RLC串联电路的谐振、RLC并联谐振电路
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
第十二章三相电路（6学时）
⏹知识要点：三相电路、线电压（电流）与相电压（电流）的关系、对称三相电路的
计算、不对称三相电路的概念、三相电路的功率
⏹重点难点：对称三相电路的计算、三相电路的功率
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
第十三章非正弦周期电流电路和信号的频谱（6学时）
⏹知识要点：非正弦周期信号、非正弦周期函数分解为傅里叶级数、有效值、平均值
和平均功率
⏹重点难点：有效值、平均值和平均功率
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
第十六章二端口网络（6学时）
⏹知识要点：二端口网络、二端口的方程和参数、二端口的等效电路、二端口的转移
函数、二端口的连接、回转器和负阻抗变换器
⏹重点难点：二端口的方程和参数、二端口的等效电路、二端口的连接
⏹教学方法：讲解、讨论、自学、作业
十二、实践环节：
单列实验课程《电路实验》1.0学分，实验课程教学大纲见附录
十三、教学参考：
1．参考教材
⏹邱关源编著，《现代电路理论》，高等教育出版社，2001年
⏹JamesW.Nilsson、SusanA.Riedel，《ElectricCircuits(EighthEdition)》，电子工业
出版社，2009年
⏹江缉光，刘秀成主编，《电路原理》，清华大学出版社，2007
⏹史建芬主编，《电路基础》，人民邮电出版社，2006年
⏹宋凤琴主编，《电路实践教程》，河海大学出版社，2007年
2．参考文献
⏹陈燕主编，《电路考研指导与真题解析》，西安交通大学出版社，2007年
⏹潘双开等编著，《电路学习指导与习题精解》，清华大学出版社，2004年
⏹CharlesK.Alexander,《FundamentalsofElectricCircuits》MatthewN.O.Sadiku，
清华大学出版社，2000年12月
3．网络资源
⏹/jpkc/www/dianlu——国家精品课程江苏大学“电路”
⏹/dianlu——哈尔滨理工大学“电路”
十四、考核方式：
实行综合考评，即平时作业+小测验+期末闭卷考试。

总分为100分，具体安排为：平时作业10%
小测验10%
期末闭卷考试80%
十五、课程说明：
“电路”是高等学校电子与电气信息类专业的重要基础课，是所有强电专业和弱电专业的必修课。

是电子与电气信息类专业的考研课程。

河海大学校级精品课程。

大纲编写人：张金波谢迎娟林善明邓立华
大纲编写时间：2012.4.21
《模拟电子技术》教学大纲
一、课程名称：模拟电子技术
AnalogElectronicsT echnology
二、课程编号：2143
三、学分学时：4学分/64学时
四、使用教材：《电子技术基础》模拟部分康华光主编（第五版）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（常州）
八、先修课程：《电路》
九、教学目标：
模拟电子技术是电子信息类专业的一门专业基础课，它的主要任务是讲授模拟电路的基本概念和基本分析，为后续课程和从事电子技术方面的研究奠定理论基础，提供必要的基础知识。

通过各个教学环节，运用各种教学手段使学生掌握模拟电子技术的基本概念、基本原理，掌握模拟电路的基本分析方法，培养学生分析、解决工程问题的能力和实验技能，为后续专业课程的学习和日后从事工程技术研究、开拓新技术领域及终身学习打下坚实的基础。

十、课程要求：
本课程通过各种半导体器件及应用电路来阐明电子技术中的基本概念、基本原理和基本方法。

对于基本和常用的半导体电路，除了要求作定性的分析外，还要求掌握工程计算或设计方法。

本课程的任务是使学生获得模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后深入学习电子技术某些领域中的内容，以及为电子技术在专业中的应用打好基础。

通过本课程的学习，要求学生做到以
下几点：
1．处理好基础知识、基本技能、基本理论与众多新电路、新技术之间关系。

2．注重本课程的特点，加强实践，不断提高基本技能。

十一、教学内容：
本课程主要由以下内容组成：
第一章绪论（2学时）
⏹知识要点：掌握信号与信号的频谱；模拟信号和数字信号的区别；四种放大电路模
型；放大电路的主要性能指标。

⏹重点难点：放大电路主要性能指标的定义和测量方法。

⏹教学方法：学生自学预习，教师结合多媒体进行课堂讲授，课后布置习题。

第二章运算放大器（4学时）
⏹知识要点：集成运放内部的主要结构、理想运算放大器和电路模型；同相放大电路、
反相放大电路及由它组成的减法、加法、积分、微风电路及仪用放大器。

⏹重点难点：由运放引入负反馈而得到的虚短和虚断的概念。

⏹教学方法：课堂讲授为主，板书与多媒体课件相结合，布置课后习题或课堂练习考
查知识点掌握情况。

第三章二极管及其基本电路（4学时）
⏹知识要点：半导体的基本知识；PN结的形成及其特性；二极管的基本电路及其分
析方法与应用；齐纳二极管、变容二极管和光电子器件的特性及应用。

⏹重点难点：二极管电路的分析方法及应用。

⏹教学方法：课堂讲授为主，板书与多媒体课件相结合。

集中答疑和讲解习题，布置
课后习题，巩固电路参数的计算。

第四章双极结型三极管及放大电路基础（12学时）
⏹知识要点：BJT的结构、工作原理、V-I特性曲线和主要参数；放大电路的图解法
和小信号模型分析法；共发射极、共集电极和共基极三种基本放大电路的静态工作
点、增益、输入电阻和输出电阻的计算；饱和失真和截止失真的概念；静态工作点
的稳定；放大电路的频率响应。

⏹重点难点：三种基本放大电路的静态工作点、增益、输入电阻和输出电阻的计算；
饱和失真和截止失真的概念；静态工作点的稳定。

⏹教学方法：课堂讲授为主，板书与多媒体课件相结合，集中答疑和讲解习题，布置
课后习题。

第五章场效应管放大电路（6学时）
⏹知识要点：了解金属—氧化物—半导体场效应管（MOSFET）的结构，了解导电沟
道的基本概念，掌握场效应管的工作原理、特性曲线和主要参数；掌握场效应管放
大电路的特点、偏置电路和分析方法。

⏹重点难点：导电沟道的基本概念。

⏹教学方法：课堂讲授为主，板书与多媒体课件结合，布置课后习题。

第六章模拟集成电路（4学时）
⏹知识要点：模拟集成电路的基本单元电路——电流源的特点和应用；差分式放大器
的工作原理和各项指标的计算方法；集成电路运算放大器及其要参数；了解模拟乘
法器及应用。

⏹重点难点：差分式放大器的工作原理和各项指标的计算方法。

⏹教学方法：课堂讲授为主，板书与多媒体课件结合，布置课后习题，课堂练习考查。

第七章反馈放大电路（10学时）。