物联网专业实验课程教学平台的设计与实现

发布时间：2017-10-15 15:09

  本文关键词：物联网专业实验课程教学平台的设计与实现

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【摘要】：随着物联网技术及相关产业的不断发展,国家对物联网专业的人才需求也越来越大。于是,越来越多的高校相继开设了物联网专业或物联网相关课程。但物联网专业作为一种融合了嵌入式系统技术、电子电气技术、传感器技术、计算机软件技术、网络通讯技术等多门技术的理论和实践并重的交叉学科,如何针对这些特点更科学更合理的开展教与学的工作,构建符合当前及未来物联网相关产业人才需求的实验教学平台,是物联网专业教学领域亟需研究和解决的问题。本文围绕当前高校物联网专业实验教学的特点和实际情况,结合先进的教育理念和教学方法,设计并实现了一个具有专业特色的、能满足多种要求的物联网实验教学平台,旨在为教师的教学工作和学生的学习任务提供有效的支持和帮助。本文的主要内容是:(1)通过阐述当前我国物联网产业和物联网专业的发展现状,论述了设计和开发一个适用于物联网专业实验课程教学平台的必要性,并分析对比了国内外已有的教学平台的优缺点,为后续的设计提供参考和依据;(2)以教学方法理论、实际教学情况和物联网专业课程特点为依据,对实验教学平台的设计和开发进行了需求分析。在此基础上,介绍了物联网硬件平台、软件开发环境、传感器技术等关键技术和相关理论知识,然后经综合分析确定了平台的总体设计方案:采用模块化设计,包含主控模块、传感器模块、RFID模块、程序设计教学模块、实验教学模块共五个模块。(3)以模块为单位,结合其不同的具体需求,分别介绍了这五个模块的详细设计过程和最终实现效果,并辅以样例说明;(4)对经过调试、测试过的实验教学平台进行试用,然后采用结构化访谈的方法对不同层面的试用者(教师、学生、实验管理员)进行访谈,记录访谈数据和访谈结果,加以分析,得到本平台的使用效果评价,以便后续的研究查漏补缺;(5)对本实验教学平台的设计和开发工作进行了总结,指出了优点和不足。最后,对后续的研究工作进行了展望。通过本平台,一方面,提高了教师教学的灵活性、有效性和自主性,另一方面,将理论知识和实践经验有机的结合起来,促进了学生的学习效率,提高了学习兴趣,这对于当前还处在探索阶段的高校物联网实验平台构建工作具有一定的积极意义。
【关键词】：物联网 实验教学 教学平台
【学位授予单位】：广西师范学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.44-4;TN929.5-4;G642
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 研究的背景10-11
• 1.1.1 物联网发展现状10
• 1.1.2 物联网专业教学现状10-11
• 1.2 国内外研究现状11-19
• 1.2.1 国外研究现状11-17
• 1.2.2 国内研究现状17-19
• 1.3 研究的目的和意义19-21
• 1.3.1 研究目的19
• 1.3.2 研究意义19-21
• 第二章 总体设计21-31
• 2.1 需求分析21-22
• 2.2 总体设计原则22
• 2.3 关键理论和技术研究22-28
• 2.3.1 基于设计的实验教学模式22-23
• 2.3.2 物联网硬件平台23-26
• 2.3.3 物联网操作系统及其软件开发环境26-27
• 2.3.4 传感器技术27-28
• 2.3.5 RFID28
• 2.4 总体设计方案28-29
• 2.5 总体开发流程29-31
• 第三章 模块开发31-45
• 3.1 主控模块31-35
• 3.2 传感器模块35-37
• 3.3 RFID模块37-38
• 3.4 程序设计教学模块38-42
• 3.5 实验教学模块42-45
• 第四章 平台试用与效果45-50
• 4.1 访谈设计45-46
• 4.2 访谈结果46-49
• 4.3 访谈分析49-50
• 第五章 总结与展望50-53
• 5.1 总结50
• 5.2 亮点与不足50-51
• 5.3 展望51-53
• 参考文献53-55
• 附录一：亮灯实验设计指导书55-59
• 附录二：访谈提纲59-60
• 攻读学位期间论文发表情况60-61
• 致谢61-62

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本文编号：1037804