《Zigbee及应用技术》课程标准

一、 《Zigbee 及应用技术》课程标准 课程编码： 课程名称：Zigbee及应用技术 课程类型：Ｂ类 课程属类：职业能力课程 课程学分：4 学分 计划课时：72 学时 教学组织：教学做一体化 适用专业：物联网应用技术专业 先修课程：：《物联网技术》《无线传感器网络》 后继课程：《物联网综合布线》、《物联网工程》 职业资格： Zigbee网络操作员 课程部门：信息工程系 制 订：《Zigbee及应用技术》课程 开发团队 批 准 人： 姜义林 团队负责人：罗汉江 （一）课程定位 本课程是一门技术性、实践性很强的专业核心课程。通过本课程的学习，学 生可以了解在物联网工程相关岗位所需的 Zigbee应用技术基本概念和基础知 识，掌握 Zigbee技术的体系结构、 应用原理， 能够根据Zigbee及应用技术组建 无线传感网，熟悉常用Zigbee及应用技术软件的使用方法和使用技巧，并能熟 练地完成 Zigbee及应用技术编程，掌握并具备物联网项目管理方面的知识和能 力，了解 Zigbee技术领域出现的新技术、新思想。并通过模拟实训、顶岗实习 等实践教学使学生能够在实际工作环境中得到锻炼，培养学生认真、负责、细心 等基本工作素养，为学生以后从事 Zigbee及应用技术相关工作打下坚实的知识 和技能基础。 学习领域“Zigbee及应用技术”课程设计 学习领域 11 学习难度范围 3 Zigbee及应用技术 时间安排 理论实践一体化：72 学时 职业行动领域 描述 Zigbee协议及应用技术对低能耗、低传输速率的物联网应用比较有竞 争力的无线数据传输协议，实际上已经成为业内企业标准。该协议对传感 器有着很好的支持，可以在单芯片内实现传感器数据的采集、处理、传输， 此外像嵌入式操作系统、TCP/IP协议栈以及功能多样的应用程序，以及面 向传感器领域的多通道 AD/DA转换器、 多种外围接口等等都可以集成在内。 此外低功耗是 Zigbee技术的极大优势。Zigbee不仅向终端消费者提供了 价格低廉、操作简单的 Zigbee产品，同时也为产品开发商提供了低开发成 本、高开发效率的一站式解决方案。对 Zigbee协议及应用技术的学习对于 物联网工程的设计、工程集成、工程施工具有重要作用。 各学习场所的 学习目标 ( 学 校 的) 理论 学习 在学习无线组网通信技术的基础上，了解 ZigBee协议栈 IEEE 802．15．4 无线个域网协议。熟悉典型的 ZigBee技术实 现平台，如 Freescale公司的 MCl3192／MCl3193，Chipcon公 司 CC2420、 CC2430等芯片的特性、 功能和应用。 会使用 ZigBee DK 开发套件和开发环境， 能够利用开发环境进行网络应用开发。 ( 企 业 的) 实践 教学 学生在企业使用 ZigBee协议栈的具体应用中， 会进行工程 施工，使用和基本维护。学生在团队工作中对所完成的工作进 行说明并予以反思，并同时指出可能的改进建议。 工作与学习内 容 工 作 对 象 ZigBee协议栈硬件设备以及其他辅助设备。 工 具 方 法组织 工具 物联网工程实验硬件节点，ZigBee协议栈开发集成 实验平台、集成编程环境软件， 编程器等 工 作 方 法 理论讲授与实验结合交替、注重原理与应用的结合、 多媒体进行讲解和演示，结合试验操作讲解等 劳 动 组 织 课堂讲授，作业、学生自学，试验操作、应用任务 （解决方案）设计、小组课题 工 作 要 求 符合要求的物联网开发实训室； 符合要求的集成编程环境软件、硬件节点、实训教材和教具； （二）课程设计理念 本课程的总体设计的理念是以企业真实生产活动和岗位职业能力分析为基 础，以职业能力培养为本位，以工作过程为导向，以校企共建为途径，通过工学 结合、 学做一体的教学方式，培养学生的职业能力、职业道德及可持续发展能力。 在课程内容选取方面，我们组织相关企业技术人员和本专业教师一起对 ZigBee技术及应用所涵盖的岗位群进行工作过程和职业能力进行分析，并考虑 学生以后的职业资格证书获取等可持续发展的需要， 采用校企合作的方式共同确 定教学内容。 在教学内容编排上， 我们遵循高职学生的认知规律， 针对高职学生“不愿学习 陈述性知识， 而对过程性知识学习较快”的学习特点， 在授课内容的组织和序化 上摒弃传统的以学科体系为主线的章节安排方式，改而按照 Zigbee及应用技术 的实际工作过程为主线， 根据实际的工作过程来序化知识的教授和相关技能的训 练。 在具体的授课中，以工作过程为导向，采用项目课程的形式，以 Zigbee技术 应用的实际案例作为载体，以实际工作过程为主线，开展现场教学，创设模拟实 际的工作情景， 学做一体， 使学生能够在工作项目的实现过程中完成对书本知识、 工作过程知识等相关知识的学习和操作技能的掌握。 同时， 我们还在教学中引入 实际建设项目，使学生在学习过程中参与实际的 Zigbee工程，培养实际的工作 技能与素养。 （三）课程目标 本课程的目标是培养学生 ZigBee技术及应用相关职业能力，使学生达到国 家相关职业标准。职业能力与国家相关职业标准如下： 职业能力 职业能力要求一览表 典型工作任务 具体任务 职业能力 Zigbee及应用技术 ZigBee入门  能记忆 Zigbee技术的特点、发展过程  能按 Zigbee拓扑图进行组网 ZigBee网络结构  能辨认 Zigbee网络类型  能根据已知信息修改 Zigbee网络协议配置 ZigBee无线单片机  能把软件烧录到单片机  能应用单片机控制 Zigbee网络 ZigBee开发环境  能使用 ZigBee开发环境进行软件开发  能使用 IAR MCS-5对 ZigBee测试 ZigBee网络应用  能把 ZigBee网络应用到部分领域  能产生创造性思维，拓展应用范围 ZigBee网络与以太网 路由和互联  能查询 ZigBee网络的基本信息  能设定网关，连接以太网与 ZigBee网络 （四）课程内容和要求 学习情境门类设置一览表 学习领域 11 Zigbee及应用技术 学习难度范围 3 参考学时 72 学习情境设置 序号 名称 学时分配 学习情境 1 ZigBee入门 12 学习情境 2 ZigBee网络结构 12 学习情境 3 ZigBee无线单片机 12 学习情境 4 ZigBee开发环境 14 学习情境 5 ZigBee网络应用 14 学习情境 6 ZigBee网络与以太网路由和互联 8 2.学习情境具体设计 （1 ）学习情境 1 设计 学习情境 1 ZigBee入门 学习学时 12 学时 学习目标 总目标：能够掌握 ZigBee技术的基本概念、协议、发展历程以及分类。 具体目标： 1 、掌握 ZigBee的概念； 2 、熟悉常用 ZigBee技术的发展过程； 3 、掌握 ZigBee技术使用的协议标准； 4 、掌握 ZigBee与其他无线传感网的区别与联系。 5 、能进行 ZigBee网络基本的组网。 主要任务 1 、ZigBee发展过程以及技术应用。 2 、能依照 ZigBee网络拓扑进行简单的组网。