物联网智能终端应用开发
主讲:居敏花 教师团队:共6 人
课程介绍
本课程是物联网应用技术专业的专业拓展课程,是一门实践性较强的专业课程,在物联网应用技术专业中处于非常重要的地位。开设在第三学期。其主要功能是使学生学会物联网智能终端的应用开发,包括使用各种常用传感器进行信息采集、参数显示与设备自动控制;使学生熟悉常用的无线通信模块并通过HTTP、MQTT等协议实现数据的无线传输;掌握手机app的应用开发,实现环境参数远程监测、设备智能联动、异常状态预警等功能。 通过"基础夯实(硬件设计)→能力进阶(无线通信)→创新突破(应用开发,AI融合)"的梯度式路径,形成"硬件设计-系统集成-智能应用"全链路知识网络,培养兼具工程实践与前沿创新能力的复合型人才。
教师团队
教学方法
1、模式设计:
以“智能环境控制系统”真实项目为载体,遵循"感知层→传输层→应用层"技术演进规律,设计三个梯度式实践项目,形成"传感器测控-无线组网-移动端开发-智能产品创新"全链条能力培养路径。
基础层:基于Arduino实现传感器数据采集与本地控制(温湿度、光照等);
提升层:基于ESP32+WiFi/BLE实现与云平台(OneNET)对接;
创新层:结合AI2开发移动端App,集成语音交互(DeepSeek大模型)实现智能联动。
2、实施路径:
任务分解:每个项目拆解为“硬件电路搭建→代码编写→调试优化”子任务。在硬件电路搭建环节,指导学生依据项目需求合理选择电子元器件,设计并搭建稳定可靠的硬件电路;代码编写阶段,引导学生运用所学编程语言,按照项目功能要求编写高效、规范的代码;调试优化过程中,培养学生运用专业工具排查问题、优化系统性能的能力,确保项目能够达到预期效果。
企业标准融入:引入中移物联(OneNET)通信协议规范、数据接口标准;使学生在项目实践过程中熟悉并遵循企业级的技术标准与规范。这不仅有助于提升学生的专业素养,更能让学生提前适应企业实际工作环境,增强其就业竞争力。
3、“AIoT+思政”双融教学法
技术融合:在项目程序编写过程中,引导学生接入DeepSeek辅助编程工具,充分利用其智能代码生成、语法检查等功能,提高编程效率与代码质量。同时,在拓展阅读环节,结合DeepSeek语音交互框架,组织学生开展“小智ai机器人”的开发实践活动。通过这一过程,让学生深入了解人工智能技术在物联网领域的应用,拓宽技术视野,提升技术应用能力。
思政融入:挑选国产传感器、MCU等核心器件替代进口产品,并深入解析相关技术突破案例。通过这些案例,向学生展示我国在物联网核心技术领域的自主创新成果,激发学生的民族自豪感与创新精神,培养学生的爱国情怀与科技强国意识,实现思政教育与专业教学的有机融合。
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教学条件
硬件设施:拥有物联网实训基地,配备先进仿真实验室、多媒体智慧教室及专业仪器设备,可满足课程实践教学需求。
师资力量:团队来自国家级职业教育教师教学创新团队,包含副教授3人、博士2人。获江苏省青蓝工程中青年骨干教师、江苏省技术能手、江苏省青年岗位能手等省级以上人才称号4人。
数字化资源:配套在线开放课程及案例库,覆盖全部知识点。
校企合作:与易泰勒、贝亚特、中移物联等多家单位共建实践基地,提供真实项目案例和实习岗位。
教材建设:配套数字化教材紧贴物联网技术前沿,全面介绍了智能终端开发中的主流硬件、编程工具及开发环境和先进技术案例。
教学效果
1、学生成果
(1)世界职业院校技能大赛、省职业院校技能大赛、省职业院校创新创业大赛获奖5项,“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖2项。
(2)学生发表期刊论文十余篇,申请发明专利十余项。
2、社会影响
(1)教师团队来自国家级职业教育教师教学创新团队。入选首批苏州市高等院校骨干专业。
(2)获江苏省教学成果二等奖、苏州市教学成果一等奖。
(3)毕业生就业于物联网企业智能终端研发岗位,岗位匹配度提升25%。
参考教材
1、主教材:
《物联网智能终端应用开发》,居敏花主编,北京邮电大学出版社(数字教材)。教材紧贴物联网技术前沿,深度融合工程案例,全面介绍了智能终端开发中的主流硬件、编程工具及开发环境和先进技术案例。
2、辅助教材:
(1)《Arduino权威指南(第2版)》
主编:Michael Margolis
中文版出版社:人民邮电出版社
英文原版:《Arduino Cookbook》(O'Reilly Media 出版)
备注:建议优先选择中文译版(译者:杨继志),适配国内教学需求。
(2)《Arduino编程实战:智能硬件开发入门》
主编:李永华
出版社:清华大学出版社
出版时间:2020年
特色:国内高校教师编写,配套资源丰富(可通过清华大学出版社官网获取代码和课件)。
(3)《ESP32开发指南:从物联网基础到深度学习应用》
作者:Neil Kolban
英文原版:《Kolban's Book on ESP32》(无正式出版社,开源社区维护)
中文开源翻译版:无固定出版社,可通过 GitHub 或国内技术社区(如CSDN、电子发烧友)获取翻译PDF。
资源链接:GitHub搜索 "Kolban-ESP32-Book" 获取最新版本。