《現(xiàn)場總線及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)》課程教學大綱（機器人工程專業(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課程學分2總學時數(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□社會實踐□虛擬仿真實驗教學考核方式□閉卷eq\o\ac(□,√)開卷□課程論文□課程作品□匯報展示eq\o\ac(□,√)報告eq\o\ac(□,√)課堂表現(xiàn)□階段性測試eq\o\ac(□,√)平時作業(yè)□其他（可多選）開課學院機器人工程學院開課系(教研室)機器人工程面向?qū)I(yè)機器人工程開課學期第7學期先修課程傳感技術(shù)與機器人感知、可編程控制器原理及應(yīng)用后續(xù)課程畢業(yè)設(shè)計（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：機械工業(yè)出版社，2018.普通高等教育電氣工程與自動化類“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)。通過本課程的學習，使學生掌握現(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)特點和應(yīng)用等知識點。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1使學生掌握現(xiàn)場總線和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識，能夠在機器人工程和自動化領(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2能夠根據(jù)具體應(yīng)用場景和設(shè)計要求，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課程目標與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具：能夠針對機器人工程領(lǐng)域復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對機器人工程領(lǐng)域復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性?！綧】指標點5.3：能夠使用現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具預測與模擬復雜機器人工程問題，并能夠理解其局限性。課程目標1畢業(yè)要求3：設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對機器人工程領(lǐng)域復雜工程問題的解決方案，設(shè)計機器人硬件部件、軟件系統(tǒng)及智能算法或機器人系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素?！綧】指標點3.2：能夠設(shè)計滿足特定需求的機器人硬件部件、軟件系統(tǒng)及智能算法或機器人系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程。課程目標2課程學習內(nèi)容與方法（一）理論學習內(nèi)容及要求表3課程目標、學習內(nèi)容和教學方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學習內(nèi)容學習任務(wù)課程目標學習重點難點教學方法學時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.單元項目練習課程目標1重點：1.現(xiàn)場總線相關(guān)概念難點：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.標準化與應(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.單元項目練習課程目標1重點：1.傳輸介質(zhì)與訪問控制方式難點：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.單元項目練習課程目標1重點：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：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.單元項目練習課程目標1重點：1.各種現(xiàn)場總線的特點及應(yīng)用領(lǐng)域難點：1.現(xiàn)場總線通訊調(diào)度機制講授法：介紹各種類型現(xiàn)場總線知識點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.綜合項目練習課程目標2重點：1.組態(tài)軟件綜合開發(fā)難點：1.自動化系統(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）實驗學習內(nèi)容及要求表4課程目標、學習內(nèi)容和教學方法對應(yīng)關(guān)系序號項目名稱項目來源教學目標（觀測點、重難點）學時數(shù)項目類型要求每組人數(shù)教學方法課程目標1實驗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12.數(shù)據(jù)采集3.設(shè)備定義與數(shù)據(jù)邏輯2實驗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22.變量鏈接與動畫3.系統(tǒng)運行綜合調(diào)試四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表5課程目標、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標考核內(nèi)容所屬學習模塊/項目考核占比考核方式課程目標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)、平時作業(yè)、實驗、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)、平時作業(yè)、實驗、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課程目標與考核方式矩陣關(guān)系課程目標考核方式考核占比課堂表現(xiàn)6%平時作業(yè)12%實驗12%開卷考試70%課程目標150%50%50%50%50%=50%*6%+50%*12%+12%*50%+70%*50%課程目標250%50%50%50%50%=50%*6%+50%*12%+50%*12%+50%*70%（二）成績評定1.平時成績評定（30%）（1）課堂表現(xiàn)（20分）：通過學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，來評價學生相關(guān)的能力。（目標1：50%；目標2：50%）（2）平時作業(yè)（40分）：圍繞課程的學習目標進行作業(yè)的設(shè)計，根據(jù)學生作業(yè)完成情況來評價學生對所學知識的掌握情況；（目標1：50%；目標2：50%）（3）實驗（40分）：主要考核學生實驗操作能力，實驗文檔撰寫的規(guī)范性。（目標1：50%；目標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。要求學生掌握基本概念、基本原理以及運用具體方法解決相關(guān)問題。課程考核主要考察學生對基本概念、基本原理和具體方法的理解與運用等。（目標1：50%；目標2：50%）3.總成績評定總成績由平時考核成績和期末考核成績構(gòu)成，總成績（100%）=平時成績（30%）+期末成績（70%）（三）評分標準表7評分標準（非試卷考核項目）考核項目評分標準優(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)量的完成實驗實驗操作規(guī)范，在規(guī)定時間內(nèi)完成，報告準確，認真，數(shù)據(jù)合理。實驗操作規(guī)范，在規(guī)定時間內(nèi)完成，報告基本準確，數(shù)據(jù)合理。實驗操作基本規(guī)范，或經(jīng)教師提醒后，能規(guī)范操作，在規(guī)定