工业控制网络课程标准.doc
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工业控制网络课程标准.doc
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《工业控制网络》课程标准
课程代码:
31331Z18
学时数:
42学时(其中:
理论30学时实践12学时)
课程类型:
理论+实践开课学期:
(第4学期)
适用专业:
机电一体化高职开课单位:
汽车工程学院
]
一、课程定位和目标
课程定位:
《现场总线与工业控制网络》课程是机电一体化专业的一门专业基础课,通过本课程的学习使学生掌握现场总线网络拓扑结构,掌握现场总线主要技术指标,掌握掌握主要连接件和接口设备使用和维护,了解硬件和软件组态操作,了解现场总线工程与设计。
教学目标:
是使学生建立现场总线的概念、基本特点,建立DNS和FCS概念,了解DCS和FCS系统设备和系统结构,了解计算机网络及工业网络体系结构、网络模式、工业网络通信概念、开放式系统互连参考模型、TCP/IP参考模型,了解PP的主要连接件和接口设备以及硬件连接、组态技术,PRDPIBUS的主要技术、CAN总线技术协议、工业以太网的通信方案。
理解现场总线控制技术的基本概念和原理,理解PP通信模型及其主要技术、PP功能块及PP工业组态,理解PRDPIBUS通信技术,理解CAN物理层以及总线器件工作原理,理解工业以太网的实时通信技术,控制器工作原理。
要求学生具备现场总线控制系统正常运行的维护和故障检修能力,具有一定的团队精神和解决问题能力。
具体目标包括知识目标、技能目标、素质目标,如表1所示。
表1课程目标结构
知识目标
1.熟悉工业控制系统体系结构;
2.熟悉计算机局域网及其拓扑结构;
3.了解信号的传输和编码技术;
4.了解现场总线网络结构与互联网的网络结构的不同;
5.熟悉现场总线常用的主要连接件、仪表和接口设备;
6.熟悉现场总线技术指标;
7.熟悉现场总线工程与设计;
8.掌握现场总线使用和维护原则;
技能目标
1.掌握主要连接件使用;
2.掌握接口设备使用;
3.掌握现场总线常用的电缆和电源操作;
4.掌握现场总线项目改造指标和原则;
5.掌握硬件和软件组态操作;
6.掌握现场总线三级网络拓扑结构和布线;
素质目标
1.具有勤奋学习的态度,严谨求实、创新的工作作风;
2.具有良好的心理素质、职业道德素质以及高度责任心和良好的团队合作精神;
3.具有一定的判断、分析、解决问题的能力;
4.具备良好的服务意识和市场观念;
5.养成“认真负责、精检细修、文明生产、安全生产”等良好的职业道德。
二、课程内容规划
本课程的内容规划如表2所示。
表2《现场总线与工业控制网络》课程内容规划表
课程名称
《现场总线与工业控制网络》
总学时
42
课程内容
项目
内容
学时
一、网络基础
主要教学内容
1.控制系统体系结构;
2.计算机局域网技术和拓扑结构;
3.信号传输和编码技术;
4.网络互连参考模型;
5.网络互连规范。
8
教学重、难点
1.计算机局域网技术和拓扑结构(重点、难点);
2.信号传输和编码技术(重点);
3.网络互连参考模型(难点)。
教学方法手段
任务驱动、案例分析、现场教学、多媒体演示等。
二、基金会现场总线技术
主要教学内容
1.FF现场总线网络设备以及设备安装;
2.FF现场总线技术指标;
3.FF现场总线网络拓扑;
4.FF现场总线布线和电源;
5.FF现场总线仪表以及参数;
6.FF现场总线工程与设计;
7.FF现场总线新建项目和改造项目原则;
8.现场总线三级网络拓扑。
12
教学重、难点
1.FF现场总线网络设备以及设备安装(重点);
2.FF现场总线技术指标(重点);
3.FF现场总线布线和电源(重点);
4.FF现场总线仪表以及参数(重点);
5.FF现场总线工程与设计(难点);
6.FF现场总线新建项目和改造项目原则(重点);
8.现场总线三级网络拓扑(重点)。
教学方法手段
任务驱动、案例分析、多媒体演示、教学做一体化等。
三、PROFIBUS总线通信技术
主要教学内容
1.PROFIBUS技术发展;
2.PROFIBUS技术内容;
3.PROFIBUS通信技术;
4.PROFIBUS硬件;
5.PROFIBUS硬件和软件组态。
10
教学重、难点
1.PROFIBUS技术内容(重点);
2.PROFIBUS硬件与接口(重点、难点);
3.PROFIBUS硬件和软件组态(重点、难点);
4.PROFIBUS网络故障的判断与检测。
教学方法手段
任务驱动、案例分析、小组讨论、教学做一体化等。
四、CAN总线以及工业以太网技术
主要教学内容
1.CAN的工作原理及其特点;
2.CAN的物理层;
3.CAN协议;
4.CAN总线器件及其应用;
5.工业以太网通信技术。
10
教学重、难点
1.CAN协议(难点);
2.CAN控制器(重点、难点);
3.CAN-BUS结点设计(重点);
4.工业以太网通信技术。
教学方法手段
任务驱动、案例分析、小组讨论、教学做一体化等。
四、其他
主要包含内容扩充、总复习、测试、预留机动等学时。
2
三、学习情境设计
本课程的学习情境设计如表3所示。
表3《现场总线与工业控制网络》学习情境设计
《现场总线与工业控制网络》
学习情境1
(或者项目1)
网络基础
学时分配
总计:
6学时
实践:
2学时
知识目标
1.熟悉网络互连参考模型;
2.熟悉控制网络拓扑;
3.熟悉通信的传输和编码技术;
4.掌握介质访问控制方式。
技能要求
网络连接设置与测试,局域网IP设置。
学习内容
1.控制系统体系结构;
2.计算机局域网技术和拓扑结构;
3.信号传输和编码技术;
4.网络互连参考模型;
5.网络互连规范。
教学建议及说明
在教学过程中,要尽可能采用多媒体教学和现场教学,通过“教、学、做”一体化教学掌握专业知识、培养专业技能。
教学地点建议多选择一体化实训室或现场。
学习情境2
基金会现场总线
学时分配
总计:
8学时
实践:
4学时
知识目标
1.掌握基金会现场总线网络设备与安装;
2.掌握网络拓扑结构;
3.掌握主要连接件和接口设备使用以及维护;
4.了解新建项目的原则、方法和改造项目的原则、方法;
5.掌握现场总线仪表使用以及相关参数。
技能要求
熟练三级网络拓扑结构,熟悉常用网络设备和接口设备使用和维护,并能分析处理常见故障。
学习内容
1.FF现场总线网络设备以及设备安装;
2.FF现场总线技术指标;
3.FF现场总线网络拓扑;
4.FF现场总线布线和电源;
5.FF现场总线仪表以及参数;
6.FF现场总线工程与设计;
7.FF现场总线新建项目和改造项目原则;
8.现场总线三级网络拓扑。
教学建议及说明
在教学过程中,要尽可能采用多媒体教学和现场教学,通过“教、学、做”一体化教学掌握专业知识、培养专业技能。
教学地点建议多选择现场总线实训室或现场。
学习情境3
PROFIBUS总线技术
学时分配
总计:
8学时
实践:
2学时
知识目标
1.掌握PROFIBUS技术内容以及适合场合;
2.掌握PROFIBUS硬件组态;
3.了解PROFIBUS通信电路。
技能要求
熟练PROFIBUS硬件组态。
学习内容
1.PROFIBUS技术发展;
2.PROFIBUS技术内容;
3.PROFIBUS通信技术;
4.PROFIBUS硬件;
5.PROFIBUS硬件和软件组态。
教学建议及说明
在教学过程中,要尽可能采用多媒体教学和现场教学,通过“教、学、做”一体化教学掌握专业知识、培养专业技能。
教学地点建议多选择现场总线实训室或现场。
学习情境4
CAN总线与以太网技术
学时分配
总计:
8学时
实践:
2学时
知识目标
1.熟悉CAN网络拓扑;
2.熟悉CAN物理连接;
3.掌握CAN控制器使用;
4.掌握CAN收发器使用
技能要求
熟悉CAN总线控制器使用,熟悉CAN总线收发器使用,熟悉工业以太网技术使用。
学习内容
1.CAN的工作原理及其特点;
2.CAN的物理层;
3.CAN协议;
4.CAN总线器件及其应用;
5.工业以太网通信技术。
教学建议及说明
在教学过程中,要尽可能采用多媒体教学和现场教学,通过“教、学、做”一体化教学掌握专业知识、培养专业技能。
教学地点建议多选择一体化实训室或现场。
四、学业评价
本课程考核为考试课。
考核方式:
笔试(开卷)60%+平时考核40%。
记分制:
100分制记分。
该课程的考核方式采用“笔试(开卷)+平时考核”的评定方法,学生在学完该课程规定的内容后,教师根据学生期末考试成绩(占总成绩60%)、平时考核(占总成绩40%)进行综合评定,成绩合格者予以通过。
其中,平时考核由授课教师根据学生日常考勤、作业、回答问题、学习态度等方面进行评定。
五、教学资源
1.教材的选用(推荐):
《现场总线与工业以太网技术》,许洪华主编,电子工业出版社,2010年11月
2.参考教材
《工业控制网络与现场总线》,陈在平、岳有军主编,机械工业出版社,2008年02月
《现场总线工业控制网络技术》,复继强、邢春香主编,北京航空、航天大学出版社,2005年05月
3.课程资源的开发与利用
六、实施建议
1.师资配备建议
主讲教师应是双师型教师,能综合应用各种教学方法设计课程,具有较强的专业基础和新知识,具备相关的职业资格证书和实践经验;辅助教师需要一定的职业技能,具有丰富的企业一线经验,取得中职以上资格证书。
2.教学条件配备建议
本课程应配备现场总线与工业控制系统实验系统实验板10套,以满足项目教学需要。
对于现场总线技术,可以只讲目前在高铁生产上使用的现场总线技术,不必全讲。
由于设备和场地的限制,往往制约了学生实践技能的培养。
教学中可充分使用仿真、模拟软件进行训练,同时积极与企业建立密切的合作关系,充分挖掘企业的潜力,可把部分实训项目安排在企业中进行。
3.教学实施建议
(1)本课程采用理实一体化教学,以典型工作任务为导向,激发学生的学习兴趣,提高学生的实际操作能力。
在教学过程中,教师示范和学生分组讨论、训练互动,学生提问与教师解答、指导有机结合,让学生在“教”与“学”过程中,会进行车站自动控制设备的使用与维护。
(2)在教学过程中,要创设工作情境,同时应加大实践实操的容量,要紧密结合职业技能证书的考证,加强考证的实操项目的训练,在实践实操过程中,使学生掌握信号联锁设备维护方法,提高学生的岗位适应能力。
(3)在教学过程中,要重视本专业领域新技术、新工艺、新材料发展趋势,贴近企业、贴近生产。
为学生提供职业生涯发展的空间,努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。
七、其他说明
本课程标准在执行过程中,可根据教学的实际情况做适当调整,以满足教学要求。
教学中,立足基本知识的学习,加强岗位技能的培养,将理论与实践结合、课堂与现场接轨,做到有的放矢、灵活应用,以达到本课程的教学目标。
(本说明可根据情况修改)
执笔人:
审核人:
系部主任:
教务处:
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- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
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