06410166物联网与大数据基础大学高校课程教学大纲.docx

物联网与大数据基础(InternetofThingsandBigDataBase)课程代码：06410166学分：2学时：32（其中：课堂教学学时：32实验学时：0上机学时：0课程实践学时：0）先修课程：计算机网络、物联网概论、数据库原理适用专业：物联网工程教材：无开课学院：计算机科学与通信工程学院一、课程性质与课程目标（一）课程性质物联网与大数据基础是物联网工程专业中的核心课程之一，它建立在计算机网络、物联网概论、数据库等课程知识的基础上，为物联网工程专业后续课程的学习打下了坚实的基础。本课程是物联网工程专业的重要专业基础课和选修课，旨在培养学生基于物联网与大数据技术分析解决实际问题的能力。（二）课程目标1 .知识方面1.1 理解物联网与大数据的关系；1.2 掌握物联网大数据挖掘模型；1.3 掌握物联网大数据处理技术；1.4 掌握物联网大数据隐私保护技术；1.5 了解物联网大数据应用需求及服务系统。2 .能力与素质方面2.1 培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神、能适应物联网与大数据应用技术的发展需求，具有较强的应用创新能力；2.2 培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；2.3 了解物联网和大数据的发展现状和趋势，培养具有扎实的物联网和大数据技术综合应用能力，具备能够综合运用掌握的知识、方法和技术与生产实际结合，解决实际问题；2.4 具有良好的组织管理能力、表达能力、自学能力、独立工作能力、应用创新能力、人际交往能力和团队协作能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支持的毕业要求指标点如下：指标点4.1：了解物联网涉及学科的相关理论、方法和技术发展现状及趋势。指标点4.2：理解工程活动中获取信息的必要性与基本方法，了解本专业的重要资料来源，且掌握基本的获取技能。指标点7.1：了解物联网领域相关技术方法和手段对环境、社会可持续发展的影响，并进行评估。二、课程内容与教学要求第一章物联网概述本章支持课程目标：1.1理解物联网与大数据的关系。2.1培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神、能适应车联网应用技术的发展需求，具有较强的应用创新能力。2.2培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。2.3解物联网和大数据的发展现状和趋势，培养具有扎实的物联网和大数据技术综合应用能力，具备能够综合运用掌握的知识、方法和技术与生产实际结合，解决实际问题。2.4具有良好的组织管理能力、表达能力、自学能力、独立工作能力、应用创新能力、人际交往能力和团队协作能力。（一）课程内容（1）物联网时代；（讲授）（2）什么是物联网；（讲授+问题引入）（3）物联网应用领域；（讲授+案例）（4）物联网关键技术；（讲授）（5）从互联网到物联网的演进；（讲授+自学）（6）物联网在企业中的应用。（讲授+案例）（二）教学要求1 1）了解物联网概念；（2）掌握物联网关键技术。（三）重点与难点1.重点了解物联网含义。2 .难点掌握物联网技术。第二章物联网体系架构本章支持课程目标：Ll理解物联网与大数据的关系。2.1培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神、能适应车联网应用技术的发展需求，具有较强的应用创新能力。2.2培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。2.3解物联网和大数据的发展现状和趋势，培养具有扎实的物联网和大数据技术综合应用能力，具备能够综合运用掌握的知识、方法和技术与生产实际结合，解决实际问题。2.4具有良好的组织管理能力、表达能力、自学能力、独立工作能力、应用创新能力、人际交往能力和团队协作能力。（一）课程内容（1）物联网的基本组成；（讲授）（2）感知层；（讲授）（3）网络层；（讲授）（4）应用层。（讲授）（二）教学要求（1）熟悉物联网的基本组成；（2）理解感知层、网络层、应用层的功能，信息短距离传输技术；（3）熟悉物联网中间件；（4）了解物联网应用场景，所需环境及面临的挑战。（三）重点与难点1 .重点了解物联网的基本组成，感知层、网络层及应用层的功能。2 .难点掌握物联网的基本组成，感知层、网络层及应用层的功能。第三章认识大数据本章支持课程目标：1.1理解物联网与大数据的关系。2.1培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神、能适应车联网应用技术的发展需求，具有较强的应用创新能力。2.2培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。2.3解物联网和大数据的发展现状和趋势，培养具有扎实的物联网和大数据技术综合应用能力，具备能够综合运用掌握的知识、方法和技术与生产实际结合，解决实际问题。2.4具有良好的组织管理能力、表达能力、自学能力、独立工作能力、应用创新能力、人际交往能力和团队协作能力。（一）课程内容（1）大数据的价值所在；（讲授+问题引入）（2）大数据产生的时代背景；（讲授+自学）（3）大数据的概念和特点；（讲授）（4）大数据的类型。（讲授）（二）教学要求（1） 了解互联网和电子技术的发展促使了大数据技术的产生，对大数据产生的时代背景有一个明晰的认识；（2）掌握大数据的概念，与传统数据的区别及其独特性。（三）重点与难点1 .重点理解大数据的概念和特点。2 .难点掌握大数据的特点。第四章物联网与大数据本章支持课程目标：1.1理解物联网与大数据的关系。2.1培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神、能适应车联网应用技术的发展需求，具有较强的应用创新能力。2.2培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。2.3解物联网和大数据的发展现状和趋势，培养具有扎实的物联网和大数据技术综合应用能力，具备能够综合运用掌握的知识、方法和技术与生产实际结合，解决实际问题。2.4具有良好的组织管理能力、表达能力、自学能力、独立工作能力、应用创新能力、人际交往能力和团队协作能力。（一）课程内容（I）物联网与大数据的关系；（讲授）（2）物联网中的大数据；（讲授）（3）应用场景举例；（讲授+案例）（4）物联网与大数据的未来。（讲授+自学）（二）教学要求（1）了解物联网与大数据的关系；（2） 了解并掌握物联网大数据的应用。（三）重点与难点1 .重点理解物联网与大数据的关系。2 .难点掌握物联网大数据的应用。第五章MapReduce海量数据并行处理本章支持课程目标：1.2掌握物联网大数据挖掘模型。2.1培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神、能适应车联网应用技术的发展需求，具有较强的应用创新能力。2.2培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。2.3解物联网和大数据的发展现状和趋势，培养具有扎实的物联网和大数据技术综合应用能力，具备能够综合运用掌握的知识、方法和技术与生产实际结合，解决实际问题。2.4具有良好的组织管理能力、表达能力、自学能力、独立工作能力、应用创新能力、人际交往能力和团队协作能力。（一）课程内容（1）数据挖掘并行算法；（讲授+问题启发）（2）基于MaPRedUCe的K-MeanS聚类算法；（讲授）（3）基于M叩RedUCe的分类算法；（讲授）（4）基于M即RedUCe的频繁项目集挖掘算法。（讲授）（二）教学要求（1） 了解MapReduce；（2）掌握基于MaPRedUCe的相关算法。（三）重点与难点1 .重点理解MapReduceo2 .难点掌握基于M叩RedUCe的相关算法。第六章物联网大数据系统与处理技术本章支持课程目标：1.3掌握物联网大数据处理技术。2.1培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神、能适应车联网应用技术的发展需求，具有较强的应用创新能力。2.2培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。2.3解物联网和大数据的发展现状和趋势，培养具有扎实的物联网和大数据技术综合应用能力，具备能够综合运用掌握的知识、方法和技术与生产实际结合，解决实际问题。2.4具有良好的组织管理能力、表达能力、自学能力、独立工作能力、应用创新能力、人际交往能力和团队协作能力。（一）课程内容（1）物联网大数据系统模型构建与特征提取；（讲授）（2）物联网数据挖掘模型；（讲授）（3）物联网数据分析；（讲授）（4）物联网的海量数据分级处理策略；（讲授）（5）物联网数据处理技术。（讲授）（二）教学要求（1） 了解物联网大数据系统模型；（2）掌握物联网数据挖掘模型；（3）掌握物联网数据处理技术。（三）重点与难点1 .重点掌握物联网数据挖掘与分析技术。2 .难点掌握物联网数据处理技术。第七章物联网隐私保护技术本章支持课程目标：1.4掌握物联网大数据隐私保护技术。2.1培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神、能适应车联网应用技术的发展需求，具有较强的应用创新能力。2.2培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。2.3解物联网和大数据的发展现状和趋势，培养具有扎实的物联网和大数据技术综合应用能力，具备能够综合运用掌握的知识、方法和技术与生产实际结合，解决实际问题。2.4具有良好的组织管理能力、表达能力、自学能力、独立工作能力、应用创新能力、人际交往能力和团队协作能力。（一）课程内容（1）物联网隐私威胁；（讲授+问题引入）（2）物联网感知层隐私安全分析；（讲授）（3）物联网隐私保护方法；（讲授）（4）匿名化技术在物联网隐私保护中的应用；（讲授+案例+自学）（5）加密技术在物联网隐私保护中的应用；（讲授+案例+自学）（6）路由协议方法在物联网隐私保护中的应用。（讲授+案例+自学）（二）教学要求（1） 了解物联网中的隐私问题；（2）掌握物联网隐私保护方法。（三）重点与难点1 .重点理解物联网隐私保护含义。2 .难点掌握物联网隐私保护方法和技术。第八章物联网大数据应用本章支持课程目标：1.5了解物联网大数据应用需求及服务系统。2.1培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神、能适应车联网应用技术的发展需求，具有较强的应用创新能力。2.2培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。2.3解物联网和大数据的发展现状和趋势，培养具有扎实的物联网和大数据技术综合应用能力，具备能够综合运用掌握的知识、方法和技术与生产实际结合，解决实际问题。2.4具有良好的组织管理能力、表达能力、自学能力、独立工作能力、应用创新能力、人际交往能力和团队协作能力。（一）课程内容（1）基于SoA的物联网三个层次的数据应用框架和应用体系结构；（讲授）（2）面向海量数据应用的物联网信息服务系统；（讲授+自学）（3）物联网、大数据在智慧城市中的应用；（讲授+案例）（二）教学要求1 1）了解物联网大数据的应用需求。（三）重点与难点1.重点了解物联网大数据的应用需求。2 .难点掌握物联网大数据应用服务系统。三、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂教学实验上机课程实践小计绪论第一章22讲授+问题引入+案例1.1,2.1,2.2,2.3,2.4第二章22讲授1.1,2.1,2.2,2.3,2.4第二早44讲授+问题引入+自学1.1,2.1,2.2,2.3,2.4第四章44讲授+案例+自学1.1,2.1,2.2,2.3,2.4第五章66讲授+问题启发1.2,2.1,2.2