《物联网智能硬件创客》项目教学大纲 一、基本信息 1、所属课程：工程技术探究 2、项目名称（中文）：物联网智能硬件创客 项目名称（英文)：Internet of Things Intelligent Hardware Maker 3、学时：10学时 4、开课院（系)、教研室：工程训练中心 5、先修课程：无 6、面向对象：全校学生 7、教材、教学参考书： ①吴功宜，物联网工程导论[M.机械工业出版社，2012 ②克里斯·安德森.创客：新工业革命（第二版)[M们.中信出版社，2015 二、性质和任务 《物联网智能硬件创客》是《工程技术探究》课程中的一个项目。物联网借 助信息技术和计算机网络，以物的互联互通为目标，是知识经济时代资源重新配 置与再造后，集成与创新而成的新兴产业。智能硬件是物联网领域一个新的科技 概念，通过软硬件结合的方式，对传统设备进行改造，进而让其拥有智能化的功 能，智能化之后，硬件具备互联的能力，实现物联网服务加载，形成“云+端” 的典型架构，具备了大数据等附加价值。创客(Maker)是源于MIT的实验课程形 式，学生以用户为中心，以个人设计与个人制造为核心参与课程。本项目就是利 用创客模式开展物联网智能硬件学习的课程。 本项目以发掘学生的创新思维和实现能力为基本目标，在课程设计上主要解 决两个问题：第一、将智能硬件工具变成学生自己的工具。首先，应该消除学生 对智能硬件的恐惧感，智能硬件包含电子、计算机、通信、工业设计等一系列复 杂知识，看似高深莫测，实则通过本课程的拆解分析，可以快速入门，增强使用 智能硬件解决实际问题的信心。第二、将创新变成人人都可以实现的活动。创意 不能实现将成为别人的创意，本课程以物联网智能硬件为例介绍降低知识门槛， 快速兑现物联网创意的方法。 通过本项目的学习，学生可学习物联网智能硬件的丰富知识，亦可领略创客 精神和创客文化的魅力。 三、教学内容和基本要求 (一)拆解物联网技术（课内3学时，课外3学时) 1.物联网与创客 介绍物联网层次架构和应用发展，物联网领域的创新模式，物联网的创客活 动案例 2.物联网智能硬件 介绍智能家居、智能电视、智能汽车、智能手环、智能手表等多种智能硬件 形态下，围绕智能硬件推动的智能生态的演化和发展，也包括众筹等新型商业案 例
《物联网智能硬件创客》项目教学大纲 一、基本信息 1、所属课程：工程技术探究 2、项目名称（中文）：物联网智能硬件创客 项目名称（英文）：Internet of Things Intelligent Hardware Maker 3、学时：10 学时 4、开课院（系）、教研室：工程训练中心 5、先修课程：无 6、面向对象：全校学生 7、教材、教学参考书： ①吴功宜，物联网工程导论[M]. 机械工业出版社, 2012. ②克里斯·安德森. 创客: 新工业革命（第二版）[M]. 中信出版社， 2015. 二、性质和任务 《物联网智能硬件创客》是《工程技术探究》课程中的一个项目。物联网借 助信息技术和计算机网络，以物的互联互通为目标，是知识经济时代资源重新配 置与再造后，集成与创新而成的新兴产业。智能硬件是物联网领域一个新的科技 概念，通过软硬件结合的方式，对传统设备进行改造，进而让其拥有智能化的功 能，智能化之后，硬件具备互联的能力，实现物联网服务加载，形成“云+端” 的典型架构，具备了大数据等附加价值。创客（Maker)是源于 MIT 的实验课程形 式，学生以用户为中心，以个人设计与个人制造为核心参与课程。本项目就是利 用创客模式开展物联网智能硬件学习的课程。 本项目以发掘学生的创新思维和实现能力为基本目标，在课程设计上主要解 决两个问题：第一、将智能硬件工具变成学生自己的工具。首先，应该消除学生 对智能硬件的恐惧感，智能硬件包含电子、计算机、通信、工业设计等一系列复 杂知识，看似高深莫测，实则通过本课程的拆解分析，可以快速入门，增强使用 智能硬件解决实际问题的信心。第二、将创新变成人人都可以实现的活动。创意 不能实现将成为别人的创意，本课程以物联网智能硬件为例介绍降低知识门槛， 快速兑现物联网创意的方法。 通过本项目的学习，学生可学习物联网智能硬件的丰富知识，亦可领略创客 精神和创客文化的魅力。三、教学内容和基本要求 （一）拆解物联网技术（课内 3 学时，课外 3 学时） 1．物联网与创客 介绍物联网层次架构和应用发展，物联网领域的创新模式，物联网的创客活 动案例 2．物联网智能硬件 介绍智能家居、智能电视、智能汽车、智能手环、智能手表等多种智能硬件 形态下，围绕智能硬件推动的智能生态的演化和发展，也包括众筹等新型商业案 例
3.拆解智能硬件案例演示 为了消除学生对智能硬件的恐惧心理，将以一个物联网智能硬件为实例进行 拆解演示，分析智能硬件的功能定位，技术实现，数据传输和处理方法，云端应 用，工业设计，深度剖析智能硬件的核心价值和技术路径，更重要的是使学生掌 握拆解的学习方法。 4.拆解智能硬件实验 向学生发放相关物联网智能硬件，由学生分组拆解一个智能硬件，下一次课 上分组讲解拆解后的智能硬件 （二)构建物联网原型（课内3学时，课外5学时) 1.电子积木的原理 以智能电子积木为工具，讲解快速构建“智能硬件原型系统”的基本方法。 2.搭建电子积木原型系统案例演示 在原理的基础上，通过一个已经构建好的智能硬件原型，讲解如何发挥奇思 妙想，快速构建基于物联网技术的智能硬件原型系统。 3.搭建智能硬件原型系统实践 学生分组发放电子积木，通过简单的拼装，图形化的编程，训练快速搭建智 能硬件原型系统，并向全体参与项目的学生展示。 （三)实现物联网创意（课内4学时，课外12学时) 1.物联网智能硬件开发生态介绍 介绍Intel(Edison.,Curie,RealSense),Tl(Tiva LaunchPad)等主流 的物联网智能硬件生态系统 2.物联网智能硬件开发生态案例演示 介绍围绕Intel(Edison,Curie,RealSense),Tl(Tiva LaunchPad)等 开发的智能硬件项目案例 3.物联网智能硬件创新 以Intel(Edison,.Curie,RealSense),Tl(Tiva LaunchPad)等物联网智 能硬件生态系统为基础，按照创客的模式，学生分组讨论一个物联网创意，并围 绕以上智能硬件生态，快速实现一个完整的物联网创意，并向全体参与项目的学 生展示。 四、实验（上机)内容和基本要求 采取3人一组方式完成以下实践内容（课内4学时，课外20学时）： 1.拆解智能硬件实验（课内1学时，课外3学时) 基本要求：拆解一个智能硬件产品，课内向全体学生讲解。 2.搭建智能硬件原型系统实践（课内1学时，课外5学时) 基本要求：通过电子积木拼装和编程，快速搭建一个智能硬件原型系统，课 内向全体学生演示 3.实现物联网创意（课内2学时，12学时) 基本要求：使用物联网智能硬件生态系统，实现一个完整的物联网创意，并 能面向全体参加课程的学生完成现场讲解和功能演示。 五、对学生能力培养的要求
3．拆解智能硬件案例演示 为了消除学生对智能硬件的恐惧心理，将以一个物联网智能硬件为实例进行 拆解演示，分析智能硬件的功能定位，技术实现，数据传输和处理方法，云端应 用，工业设计，深度剖析智能硬件的核心价值和技术路径，更重要的是使学生掌 握拆解的学习方法。 4．拆解智能硬件实验 向学生发放相关物联网智能硬件，由学生分组拆解一个智能硬件，下一次课 上分组讲解拆解后的智能硬件 （二）构建物联网原型（课内 3 学时,课外 5 学时） 1．电子积木的原理 以智能电子积木为工具，讲解快速构建“智能硬件原型系统”的基本方法。 2．搭建电子积木原型系统案例演示 在原理的基础上，通过一个已经构建好的智能硬件原型，讲解如何发挥奇思 妙想，快速构建基于物联网技术的智能硬件原型系统。 3．搭建智能硬件原型系统实践 学生分组发放电子积木，通过简单的拼装，图形化的编程，训练快速搭建智 能硬件原型系统，并向全体参与项目的学生展示。 （三）实现物联网创意（课内 4 学时，课外 12 学时） 1．物联网智能硬件开发生态介绍 介绍 Intel（Edison，Curie，RealSense），TI（Tiva LaunchPad）等主流 的物联网智能硬件生态系统 2．物联网智能硬件开发生态案例演示 介绍围绕 Intel（Edison，Curie，RealSense），TI（Tiva LaunchPad）等 开发的智能硬件项目案例 3．物联网智能硬件创新 以 Intel（Edison,Curie，RealSense），TI（Tiva LaunchPad）等物联网智 能硬件生态系统为基础，按照创客的模式，学生分组讨论一个物联网创意，并围 绕以上智能硬件生态，快速实现一个完整的物联网创意，并向全体参与项目的学 生展示。 四、实验（上机）内容和基本要求 采取 3 人一组方式完成以下实践内容（课内 4 学时，课外 20 学时）： 1．拆解智能硬件实验（课内 1 学时，课外 3 学时） 基本要求：拆解一个智能硬件产品，课内向全体学生讲解。 2．搭建智能硬件原型系统实践（课内 1 学时，课外 5 学时） 基本要求：通过电子积木拼装和编程，快速搭建一个智能硬件原型系统，课 内向全体学生演示 3．实现物联网创意（课内 2 学时，12 学时） 基本要求：使用物联网智能硬件生态系统，实现一个完整的物联网创意，并 能面向全体参加课程的学生完成现场讲解和功能演示。 五、对学生能力培养的要求
该项目要求学生对物联网和创客初步认识的基础上，通过“拆解”，消除其 对物联网智能硬件的恐惧感：通过“构建”，激发其自己动手构建物联网智能硬 件系统的热情；通过“实现”，训练其创客思维和创客行动，使创意变成现实。 六、考核方式 1.考勤（10%) 2.平时成绩(30%) 采用《面向关键结果》考核办法，由学生自己设定关键结果，并自我评价成 绩，关键结果数量至少为3个，关键结果将抽查，最终平时成绩向全体学生公示。 3.考试成绩(60%) 拆解、构建和实现三层次实践内容向参与本课程的全体学生演示作品，并由 其他学生为这组学生打分确定最终的成绩。 七、参考资料 [1]Microduino https://wiki.microduino.cc/index.php?title=Main_Page/zh [2]Intel物联网开发专区https:/software.intel..com/zh-cn/iot/home [3]Tiva Launchpad http://www.ti.com.cn/ww/launchpad/launchpads.html 八、其它说明 应遵守学校《上海交通大学学生手册（本科生）》里有关学术诚实的条例。 撰写人：杨迅捷 院（系)公章：
该项目要求学生对物联网和创客初步认识的基础上，通过“拆解”，消除其 对物联网智能硬件的恐惧感；通过“构建”，激发其自己动手构建物联网智能硬 件系统的热情；通过“实现”，训练其创客思维和创客行动，使创意变成现实。 六、考核方式 1．考勤（10%） 2．平时成绩（30%） 采用《面向关键结果》考核办法，由学生自己设定关键结果，并自我评价成 绩，关键结果数量至少为 3 个，关键结果将抽查，最终平时成绩向全体学生公示。 3．考试成绩（60%） 拆解、构建和实现三层次实践内容向参与本课程的全体学生演示作品，并由 其他学生为这组学生打分确定最终的成绩。 七、参考资料 [1]Microduino 开发 https://wiki.microduino.cc/index.php?title=Main_Page/zh [2]Intel 物联网开发专区 https://software.intel.com/zh-cn/iot/home [3]Tiva Launchpad http://www.ti.com.cn/ww/launchpad/launchpads.html 八、其它说明 应遵守学校《上海交通大学学生手册（本科生）》里有关学术诚实的条例。 撰写人：杨迅捷 院（系）公章：