《現(xiàn)場總線及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)大綱（機(jī)器人工程專業(yè)）

《現(xiàn)場總線及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名現(xiàn)場總線及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)課程英文名Fieldbusandindustrialcontrolnetwork雙語授課□是eq\o\ac(□,√)否課程代碼24122099課程學(xué)分2總學(xué)時(shí)數(shù)32課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)課程eq\o\ac(□,√)專業(yè)教育課程□綜合實(shí)踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)□必修eq\o\ac(□,√)選修□其他課程形態(tài)□線上eq\o\ac(□,√)線下□線上線下混合式□社會(huì)實(shí)踐□虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式□閉卷eq\o\ac(□,√)開卷□課程論文□課程作品□匯報(bào)展示eq\o\ac(□,√)報(bào)告eq\o\ac(□,√)課堂表現(xiàn)□階段性測試eq\o\ac(□,√)平時(shí)作業(yè)□其他（可多選）開課學(xué)院機(jī)器人工程學(xué)院開課系(教研室)機(jī)器人工程面向?qū)I(yè)機(jī)器人工程開課學(xué)期第7學(xué)期先修課程傳感技術(shù)與機(jī)器人感知、可編程控制器原理及應(yīng)用后續(xù)課程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選用教材湯旻安.現(xiàn)場總線及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)(第1版)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018.普通高等教育電氣工程與自動(dòng)化類“十三五”規(guī)劃教材參考書目李正軍、李瀟然.現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用教程(第1版)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021.課程資源無課程簡介現(xiàn)場總線及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)是機(jī)器人工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課程。課程內(nèi)容主要包括：1.現(xiàn)場總線與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)概述；2.數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；3.通用串行端口的數(shù)據(jù)通信；4.多種類型現(xiàn)場總線，包括：FF總線、PROFIBUS總線、CAN總線、AS-i總線；5.工業(yè)以太網(wǎng)、OPC和控制網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握現(xiàn)場總線和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)概念、常見總線技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用等知識點(diǎn)。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1使學(xué)生掌握現(xiàn)場總線和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識，能夠在機(jī)器人工程和自動(dòng)化領(lǐng)域從事現(xiàn)場總線和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)工作。課程目標(biāo)2能夠根據(jù)具體應(yīng)用場景和設(shè)計(jì)要求，選擇現(xiàn)場總線的類型，構(gòu)建符合要求的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。表2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具：能夠針對機(jī)器人工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對機(jī)器人工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。【M】指標(biāo)點(diǎn)5.3：能夠使用現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具預(yù)測與模擬復(fù)雜機(jī)器人工程問題，并能夠理解其局限性。課程目標(biāo)1畢業(yè)要求3：設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計(jì)針對機(jī)器人工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)機(jī)器人硬件部件、軟件系統(tǒng)及智能算法或機(jī)器人系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素?！綧】指標(biāo)點(diǎn)3.2：能夠設(shè)計(jì)滿足特定需求的機(jī)器人硬件部件、軟件系統(tǒng)及智能算法或機(jī)器人系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程。課程目標(biāo)2課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法學(xué)時(shí)1現(xiàn)場總線與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)概述1.現(xiàn)場總線與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)概念簡介1.單元項(xiàng)目練習(xí)課程目標(biāo)1重點(diǎn)：1.現(xiàn)場總線相關(guān)概念難點(diǎn)：1.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)作用講授法：引入現(xiàn)場總線和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)概念42.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)作用3.標(biāo)準(zhǔn)化與應(yīng)用現(xiàn)狀2數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1.數(shù)據(jù)通信1.單元項(xiàng)目練習(xí)課程目標(biāo)1重點(diǎn)：1.傳輸介質(zhì)與訪問控制方式難點(diǎn)：1.總線訪問控制方式講授法：介紹數(shù)據(jù)與通信相關(guān)知識點(diǎn)32.傳輸介質(zhì)與訪問控制方式3.控制網(wǎng)絡(luò)的特性3通用串行端口的數(shù)據(jù)通信1.串行通信技術(shù)基礎(chǔ)1.單元項(xiàng)目練習(xí)課程目標(biāo)1重點(diǎn)：1.EIA-232-D串行通信接口技術(shù)2.EIA-485-D串行通信接口技術(shù)難點(diǎn)：1.EIA-232-D串行通信接口技術(shù)講授法：介紹通用串行端口通信相關(guān)知識點(diǎn)32.EIA-232-D串行通信接口技術(shù)3.EIA-485-D串行通信接口技術(shù)4現(xiàn)場總線類型及技術(shù)1.FF總線1.單元項(xiàng)目練習(xí)課程目標(biāo)1重點(diǎn)：1.各種現(xiàn)場總線的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域難點(diǎn)：1.現(xiàn)場總線通訊調(diào)度機(jī)制講授法：介紹各種類型現(xiàn)場總線知識點(diǎn)122.PROFIBUS總線3.CAN總線4.AS-i總線5工業(yè)以太網(wǎng)、OPC和控制網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)1.工業(yè)以太網(wǎng)與OPC1.綜合項(xiàng)目練習(xí)課程目標(biāo)2重點(diǎn)：1.組態(tài)軟件綜合開發(fā)難點(diǎn)：1.自動(dòng)化系統(tǒng)組態(tài)方法1.講授法：介紹工業(yè)以太網(wǎng)和控制網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)62.控制網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)（二）實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表4課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號項(xiàng)目名稱項(xiàng)目來源教學(xué)目標(biāo)（觀測點(diǎn)、重難點(diǎn)）學(xué)時(shí)數(shù)項(xiàng)目類型要求每組人數(shù)教學(xué)方法課程目標(biāo)1實(shí)驗(yàn)1：控制網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)基礎(chǔ)操作教師開發(fā)1.雙絞線連接頭的制作2設(shè)計(jì)研究1.掌握雙絞線連接頭的制作；2.掌握常用傳感器數(shù)據(jù)采集方法。1講授法、演示法課程目標(biāo)12.數(shù)據(jù)采集3.設(shè)備定義與數(shù)據(jù)邏輯2實(shí)驗(yàn)2：工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)軟件組態(tài)教師開發(fā)1.監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲與應(yīng)用2綜合性1.掌握自動(dòng)化系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的軟件組態(tài)方法；2.掌握基于組態(tài)軟件的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法。1講授法、演示法課程目標(biāo)22.變量鏈接與動(dòng)畫3.系統(tǒng)運(yùn)行綜合調(diào)試四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表5課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項(xiàng)目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.現(xiàn)場總線與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)概述1-450%課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、開卷考試2.數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)3.通用串行端口的數(shù)據(jù)通信4.現(xiàn)場總線類型及技術(shù)課程目標(biāo)21.數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)4-550%課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、開卷考試2.通用串行端口的數(shù)據(jù)通信3.現(xiàn)場總線類型及技術(shù)4.工業(yè)以太網(wǎng)與OPC5.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)表6課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比課堂表現(xiàn)6%平時(shí)作業(yè)12%實(shí)驗(yàn)12%開卷考試70%課程目標(biāo)150%50%50%50%50%=50%*6%+50%*12%+12%*50%+70%*50%課程目標(biāo)250%50%50%50%50%=50%*6%+50%*12%+50%*12%+50%*70%（二）成績評定1.平時(shí)成績評定（30%）（1）課堂表現(xiàn)（20分）：通過學(xué)生的考勤情況和在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，來評價(jià)學(xué)生相關(guān)的能力。（目標(biāo)1：50%；目標(biāo)2：50%）（2）平時(shí)作業(yè)（40分）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行作業(yè)的設(shè)計(jì)，根據(jù)學(xué)生作業(yè)完成情況來評價(jià)學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況；（目標(biāo)1：50%；目標(biāo)2：50%）（3）實(shí)驗(yàn)（40分）：主要考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力，實(shí)驗(yàn)文檔撰寫的規(guī)范性。（目標(biāo)1：50%；目標(biāo)2：50%）2.期末成績評定（70%）考核方式為開卷考試，卷面總分100分。要求學(xué)生掌握基本概念、基本原理以及運(yùn)用具體方法解決相關(guān)問題。課程考核主要考察學(xué)生對基本概念、基本原理和具體方法的理解與運(yùn)用等。（目標(biāo)1：50%；目標(biāo)2：50%）3.總成績評定總成績由平時(shí)考核成績和期末考核成績構(gòu)成，總成績（100%）=平時(shí)成績（30%）+期末成績（70%）（三）評分標(biāo)準(zhǔn)表7評分標(biāo)準(zhǔn)（非試卷考核項(xiàng)目）考核項(xiàng)目評分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)能完成100%以內(nèi)的課程任務(wù)。且沒有遲到，按時(shí)出勤能完成90%以內(nèi)的課程任務(wù)，且遲到不超過2次能完成80%以內(nèi)的課程任務(wù)，遲到不超過4次能完成70%以內(nèi)的課程任務(wù)，且遲到不超過6次能完成不足60%以內(nèi)的課程任務(wù)，遲到8次以上平時(shí)作業(yè)較高質(zhì)量的完成全部作業(yè)90%以上的作業(yè)可以較高質(zhì)量的完成80%以上的作業(yè)可以較高質(zhì)量的完成70%以上的作業(yè)可以較高質(zhì)量的完成60%以上的作業(yè)可以較高質(zhì)量的完成實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，報(bào)告準(zhǔn)確，認(rèn)真，數(shù)據(jù)合理。實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，報(bào)告基本準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)合理。實(shí)驗(yàn)操作基本規(guī)范，或經(jīng)教師提醒后，能規(guī)范操作，在規(guī)定