《组态技术》课程标准
课程名称:组态技术
适用专业: 机电一体化技术
开设学期:第二学年 第 2 学期
学 时:32
学 分:2
一、课程性质及作用
《组态技术》为机电一体化技术专业选修课程,课程作用是通过教学,使学生了解计算机测控系统基本构成和工作原理,掌握组态软件的基础知识,掌握利用MCGS组建简单测控系统的基本方法、步骤,并通过一定的练习,使学生初步具备应用组态软件搭建计算机测控系统能力,为机电一体化技术专业学生从事机电控制系统设计、安装调试等打下基础。
本课程前导课程是《自动控制原理》、《电气控制与PLC应用》、《传感检测技术》等机电一体化技术专业电类课程及《计算机基础》等计算机应用基础类课程;后续课程为《机电一体化技术与系统》等机电一体化专业综合性课程。
二、课程设计思路
课程依据机电一体化技术专业标准而设置,主要目标为培养学生运用组态软件搭建计算机测控系统的能力。课程操作性强,需要的教学设备较为简单(主要为计算机房,条件允许可配备相应的综合演示系统),因此建议进行理实一体化教学。
在教学内容安排上应以实际案例为主,即课程教学围绕案例展开,引导学生在完成案例设计、操作的过程中熟悉组态软件的使用方法和主要操作。除在计算机房进行软件本身的训练外,为使学生形成整体概念并提高学习兴趣,应结合机电一体化技术相关实验实训室现有资源,如机电一体化生产线仿真系统等,进行综合性计算机测控系统的演示示范。
教学实施中应灵活采取多种教学方法,如示范操作、学生示范、指导训练和点评互评等,注重学生实际技能训练。鉴于课程特点与学生基础,本课程建议重操作而轻理论,以使学生掌握组态软件的用法为主,计算机测控系统理论层次的教学应由机电一体化专业其它相关课程完成。
课程考核以过程考核为主,即在完成相对独立的模块教学后即进行阶段性考核,根据实际情况亦可设置终结性考核,但终结性考核所占比例原则上不超过50%。
三、课程目标
1.认知目标
(1)熟悉计算机测控系统的基本构成与工作原理;
(2)熟悉组态软件的组成、工作方式与使用方法;
(3)掌握基本动画组态的方法与步骤;
(4)掌握简单曲线、报表、报警等组态方法与步骤;
(5)掌握组态软件硬件组态方法与步骤;
(6)熟悉简单流程控制脚本的编制方法。
2.能力目标
(1)能正确启动和部署组态控制系统;
(2)能运用组态软件搭建基本计算机测控系统;
(3)能正确进行硬件组态并进行联机调试;
(4)能编制简单流程控制脚本。
3.素质目标
(1)具备一定自学能力,具有创新意识;
(2)培养良好的计算操作习惯与安全规范意识;
(3)具有敬业爱岗和良好的团队合作精神。
4.思政目标
(1)使用国产软件、热爱使用国产组态软件
(2)具有较好的民族自豪感、国家责任感
四、课程内容和要求
1.课程内容结构安排
序号 |
项目 |
参考学时 |
1 |
初步认识组态软件 |
6 |
2 |
基本监控画面与动画组态 |
8 |
3 |
曲线、报表与报警组态 |
8 |
4 |
硬件组态与联机调试 |
6 |
5 |
编制基本流程控制脚本 |
4 |
2.课程内容要求
项目1 |
初步认识组态软件 |
学时 |
6 |
学习目标 |
熟悉计算机测控系统的基本构成与工作原理; 熟悉组态软件的组成、工作方式与使用方法; 能正确启动和部署组态控制系统。 |
学习内容 |
教学方法和建议 |
.计算机测控系统的基本构成与工作原理; .组态软件的概念、作用,类别; .组态软件的组成、工作方式与使用方法; .组态软件基本操作训练。 |
.多媒体 .示范操作 .案例展示 .指导练习 |
教学媒体与设备 |
学生已有的知识、能力要求 |
教师执教能力的要求 |
.多媒体设备; .计算机房; |
.具备机电控制系统基础知识; .具备计算机基础知识; .能进行计算机基本操作; |
.讲师或工程师以上职称; .具备扎实的计算机运用能力; .具备足够的搭建组态控制系统的知识与实践能力。 |
项目2 |
基本监控画面与动画组态 |
学时 |
8 |
学习目标 |
掌握基本动画组态的方法与步骤; 能运用组态软件搭建基本计算机测控系统。 |
学习内容 |
教学方法和建议 |
.基本监控画面组态; .实时数据库配置; .基本动画组态; .动画组态操作训练。 |
.多媒体 .示范操作 .指导练习 .考核与点评 |
教学媒体与设备 |
学生已有的知识、能力要求 |
教师执教能力的要求 |
.多媒体设备; .计算机房; |
.具备机电控制系统基础知识; .具备计算机基础知识; .能进行计算机基本操作; |
.讲师或工程师以上职称; .具备扎实的计算机运用能力; .具备足够的搭建组态控制系统的知识与实践能力。 |
项目3 |
曲线、报表与报警组态 |
学时 |
8 |
学习目标 |
掌握简单曲线、报表、报警等组态方法与步骤; 能运用组态软件搭建基本计算机测控系。 |
学习内容 |
教学方法和建议 |
.曲线组态(实时与历史); .报表组态(实时与历史); .报警组态(实时与历史); .权限配置; .实例操作训练。 |
.多媒体 .示范操作 .指导练习 .考核与点评 |
教学媒体与设备 |
学生已有的知识、能力要求 |
教师执教能力的要求 |
.多媒体设备; .计算机房; |
.具备机电控制系统基础知识; .具备计算机基础知识; .能进行计算机基本操作; |
.讲师或工程师以上职称; .具备扎实的计算机运用能力; .具备足够的搭建组态控制系统的知识与实践能力。 |
项目4 |
硬件组态与联机调试 |
学时 |
6 |
学习目标 |
掌握组态软件硬件组态方法与步骤; 能正确进行硬件组态并进行联机调试。 |
学习内容 |
教学方法和建议 |
.硬件组态; .实时数据连接; .通信测试; .硬件组态操作训练。 |
.多媒体 .示范操作 .指导练习 .考核与点评 |
教学媒体与设备 |
学生已有的知识、能力要求 |
教师执教能力的要求 |
.多媒体设备; .计算机房; |
.具备机电控制系统基础知识; .具备计算机基础知识; .能进行计算机基本操作; |
.讲师或工程师以上职称; .具备扎实的计算机运用能力; .具备足够的搭建组态控制系统的知识与实践能力。 |
项目5 |
编制基本流程控制脚本 |
学时 |
4 |
学习目标 |
熟悉简单流程控制脚本的编制方法; 能编制简单流程控制脚本。 |
学习内容 |
教学方法和建议 |
.脚本程序基本语法; .脚本程序的编制与使用; .脚本程序操作训练。 |
.多媒体 .示范操作 .指导练习 .考核与点评 |
教学媒体与设备 |
学生已有的知识、能力要求 |
教师执教能力的要求 |
.多媒体设备; .计算机房; |
.具备机电控制系统基础知识; .具备计算机基础知识; .能进行计算机基本操作; |
.讲师或工程师以上职称; .具备扎实的计算机运用能力; .具备足够的搭建组态控制系统的知识与实践能力。 |
五、实施建议
1.学习材料选用与编写
课程实践性较强,课程内容与实验实训室具体硬件条件相关性较强,如所举实例应依实际实训条件的不同而有所区别,因此建议组织教师自编教材。教材应列举可实际操作的案例,并较为详细的描述其操作步骤,以便教学实施和指导学生操作。
既有的自编教材有:
[1] 组态控制技术. 田文奇等. 自编.
2.教学组织与设计
建议课程采用全案例法教学,即将课程内容划分成不同的模块,并将各模块相关知识和操作分解到实际案例中,通过指导学生进行案例训练而达到课程认知目标与能力。所举案例应具有一定典型性和综合性,能反映组态软件的各主要侧面。
教学实施应采用理实一体化教学模式,全部教学在计算机房或相关实验实训室进行。在教师进行一定的讲解和示范操作后,学生可随即进行练习巩固,教师现场指导学生碰到的问题。
3.课程考核与评价
建议课程考核以过程考核为主,即在完成相对独立的模块教学后即进行阶段性考核,根据实际情况亦可设置终结性考核,但终结性考核所占比例原则上不超过50%。
具体考核成绩可平时考核、项目考核(过程考核)、终结性考核构成。学生日常考勤、纪律等作为平时考核内容;在教学过程中,每个教学项目或实践项目完成后可进行项目考核;终结性考核可采用综合项目设计的形式,考察学生组态软件综合运用能力。建议比例为平时考核20%,项目考核40%,终结性考核40%。
4.课程教学资源使用与建设(包括条件)
(1)建议加强课程资源的开发,建立多媒体课程资源的数据库,努力实现相关资源的网络共享,以提高课程资源利用效率。
(2)加强实验实训室资源的改造利用,如在现有机电一体化综合仿真系统的基础上,增加组态控制部分,作为本课程的教学演示和实践资源。
(3)加强课程整合,建议机电一体化技术与楼宇智能化工程技术专业共享共建相关课程资源。