组态控制技术课程标准.docx
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组态控制技术课程标准
《组态控制技术》课程标准
1课程代码：
2适用专业：
太阳能光电应用技术
3课程学分：
3
4建议学时：
54
5课程定位
《组态控制技术》是太阳能光电应用技术专业的必修专业课程。
本课程前导课程为《计算机基础》、《C语言》。
本课程太阳能光电应用技术专业中的一门专业课。
6课程任务
本课程教学的任务是使学生在了解和掌握组态软件使用的基础上,了解组态软件的发展和特点、建立控制系统新工程、建立动态联接、模拟设备、编写控制流程、报警显示与报警数据、报表输出、曲线显示、报表输出、曲线显示、安全机制、构造实时数据库、设备窗口组态、脚本程序、编辑软件组态王使用、系统参数、文本、数据显示窗设计、数据显示窗和指示灯设计、功能键、棒图、报警设计等。
7课程目标
本课程教学的目标是使学生在了解和掌握组态软件原理和使用的基础上,培养学生具有较完备的计算机组态软件技术知识、一定的设计能力、拓展能力以及较好的自动化技术设计和实践能力,达到维修电工技师相关要求,为毕业后参与自动化方面的工作及达到高级技师水平打下扎实基础。
具体教学目标为：
7.1知识目标
（1）掌握课程中组态软件常用的基本术语、定义、概念和规律,在今后的学习和工作中应能较熟练地应用这些概念和术语。
（2）掌握组态软件组态原理及方法,通过工程实例,学会制作简单工程的组态。
（3）对组态软件的发展趋势及所介绍的现代接口技术有所了解。
（4）掌握与PLC的关联技术
7.2能力目标
〔1灵活选择工业监控软件能力；
〔2组态软件使用所用到的应用环境的选择能力；
〔3各类动画界面的设计能力<含工具及各种控件的设计能力>；
〔4如何使用组态图库；
〔5使用报表和自定义报表；
〔6简单使用数据库；
〔7查看报警事件和趋势曲线；
〔8使用系统安全防范积极相应工具；
〔9三菱PLC与组态软件关联的方法
〔10良好的分析问题和解决问题的能力,良好的自学能力及知识拓展能力；
〔11简单专业外语的阅读能力。
7.3素质目标
〔1具自学的能力,自我拓展知识的能力；
〔2有具备较好的人际沟通、团队协作等职业核心能力；
〔3学会根据岗位变化和工作需要自我适应的能力；
〔4具有较好的综合分析问题和解决生产实际问题的能力；
〔5具备一定的创新思维能力,即能根据实际需要开发新的软件的能力。
8课程基本内容及要求
学习情境名称
学时
认识组态软件
2
系统时间及灯的动画连接
2
油箱流量位置的动画链接
2
电机正反转以及控制〔仿真PLC
4
交通灯控制
2
油罐冶炼控制系统〔包括监控、报警,报表,曲线等
12
天塔之光控制系统或洗衣机〔PLC关联
10
水塔箱控制报警系统〔PLC关联
10
抢答器控制〔PLC关联
10
小计
54
具体教学内容及要求如下：
8.1认识组态软件
〔1教学目的：
通过这部分内容的学习,让学生认识组态王运行环境,了解组态王软件如何安装运行,如何解密运行,组态王实现那些功能,最终达到的目的就是监控工业运行环境,监控界面形象化。
学生通过学习,要求了解：
组态软件基本操作环境；
组态软件与PLC、智能设备、变频器等通过常规通讯接口进行数据通讯。
<2>教学重点、难点：
教学重点：
让学生了解组态软件实现功能。
教学难点：
如何正确安装解密软件,如何备份复制工程。
包括各种各个操作按钮的使用含义
8.2系统时间及灯的动画连接
<1>教学目的:
学习工程管理器的使用,创建新工程,画面如何与进行交换数据的硬件设备或软件程序进行关联
。
通过本项目学习,让学生知道组态软件与自带的仿真PLC进行关联。
<2>教学重点、难点：
教学重点：
建立新设备,建立数据数据库中的数据字典,建立新的工程画面。
教学难点：
关于数据库中数据字典建立过程中数据类型的使用,寄存器类型的概念掌握。
8.3油箱流量位置的动画链接
<1>教学目的
通过本项目的学习,让学生理解控件矩形框的使用,矩形框如何连接数据,关于I/O实数型数据类型的数据字典创建。
<2>教学重点、难点
教学重点：
矩形框动画连接方法。
教学难点：
数据字典中如何建立I/O实型的变量。
8.4电机正反转以及控制〔仿真PLC
<1>教学目的
通过本项目的学习,让学生了解图库中仪表、游标以及电机的动画连接。
<2>教学重点、难点
教学重点：
动画连接中在那个选项中进行连接。
教学难点：
输出值得确定。
8.5交通灯控制
<1>教学目的：
通过本项目的学习,让学生掌握动画闪烁的逻辑关系。
<2>教学重点、难点
教学重点：
动画连接中闪烁的应用
教学难点：
交通灯前后亮之间的时间确定
8.6油罐冶炼控制系统〔包括监控、报警,报表,曲线等
<1>教学目的：
通过本项目的学习,让学生能完成整个冶炼车间从原油到成油的冶炼过程,同时完成该冶炼系统的报警、实时历史趋势曲线创建与应用。
<2>教学重点、难点
教学重点：
一个完整工程系统的建立过程。
教学难点：
数据报表的形成。
8.7天塔之光控制系统或洗衣机〔PLC关联
<1>教学目的：
通过本项目的学习,学生能利用三菱PLC完成天塔之光系统或者洗衣机自动排水系统的梯形图,连接组态软件,完成动画连接的过程。
<2>教学重点、难点
教学重点：
关于监控画面的设计。
教学难点：
梯形图的调试。
8.8水塔水箱控制报警系统〔PLC关联
<1>教学目的：
通过本项目的学习,使学生掌握利用组态软件监控水箱报警的系统。
<2>教学重点、难点
教学重点：
工程系统中报警的设置。
教学难点：
仿真图片的应用
8.9抢答器控制系统〔PLC关联
<1>教学目的：
抢答器设计中的逻辑梯形图应用,抢答器监控系统的画面设计。
<2>教学重点、难点
教学重点：
抢答器中逻辑关系应用。
教学难点：
抢答器监控画面的设计。
9实施建议
9.1教学方法
1.本课程主要教学场所应在计算机机房进行,保证学生每人一台计算机,强调学生的实践操作和动手能力。
2．本课程的教学要不断摸索适合高职教育特点的教学方式。
采取灵活的教学方法,启发、诱导、因材施教,注意给学生更多的思维活动空间,发挥教与学两方面的积极性,提高教学质量和教学水平。
在规定的学时内,保证该标准的贯彻实施。
3．教学过程中,要从高职教育的目标出发,了解不同专业对组态软件知识的需求,注意与有关课程相配合,把握好"必需、够用为度"的原则,还要适当兼顾专升本学生所需知识点的教学。
4．教学中要结合教学内容的特点,培养学生独立学习习惯,努力提高学生的自学能力和创新精神。
5．重视对学生学习方法的指导。
6．教学中注重现代化教学手段的应用。
教学中向学生多多介绍该学科当前的主流技术和未来的发展趋势。
7．要注意课内外结合,有条件地开展些与组态软件相关的实验实训项目,帮助学生理论联系实际,更好地掌握本课程知识和技能。
8．在教学过程中把艺术美学内容结合到课程教学中,不仅培养学生较高的技术水平,也培养学生审美观,如要求学生设计的界面美观得体,颜色协调等。
9.2教学手段
依据设定的目标,将学习领域划分成由简单到复杂的6项基本学习,并依据人的认知规律和普适性工作方法,科学地分阶段使用示范教学法、引导文教学法、任务教学法、项目教学法组织教学。
9.3教学方案设计
<1>本课程开设之前学生已经学习了《计算机应用基础》、《C语言程序设计》等专业基础课程,学生已经有了一定程度的知识基础和实际动手能力,但缺少一种将这些专业课程融合到一起进行综合实际项目开发的能力,缺乏真实的企业要求的项目实施与工程监控系统设计的规范和经验。
因此,本门课程的教学方案可以整合所学的专业基础知识,以任务驱动与项目开发为主线,使学生综合应用各门课知识,完成项目任务,提高综合应用和设计能力,构建立体化的知识体系,为学生今后就业从事工业自动化监控系统设计与维护奠定良好基础。
<2>以工作过程为导向、以典型工作任务为载体,设计教学单元。
采用实践和理论一体化的教学模式,通过精心的设计,把理论知识巧妙地融于实例操作中,不需要再有纯理论课,在实例的示范步骤中完成能力目标的培养。
<3>打破理论教学和实训教学截然分开的传统模式,采用"做学教一体化、工学结合"的教学模式。
整个教学过程以项目为主线,采用以"学生为主体"的"项目驱动"教学模式,发挥学生主体作用,让学生主动探索,通过自己的努力来解决问题。
采用小组合作学习法,学生以小组协作完成任务,学生先通过个人学习,查阅资料,了解相关知识；再通过小组讨论,展开对问题的分析,理清思路,开始设计和分工,再着手实施。
教师不再是演员而是导演,教师是教学过程的组织者、指导者、促进者和咨询者。
采用小组合作学习法,提高了学习主动性、积极性,促进学生之间学习上的互帮互助,培养良好的沟通、协调能力,有助于培养团队合作精神。
具体项目教学方案设计如下：
表9.1教学方案设计
学习项目1
组态软件概论以及系统时间及灯的动画连接
教学时数
4
学习目标
1、了解工程建立、备份、恢复以及加密工程；
2、充分熟悉组态软件运行环境；
3、掌握新设备建立、新的数据字典中内部仿真离散型变量的建立。
教师讲解--学生操作--达到目标
1、简单介绍组态软件的使用目的；
2、进入组态软件的工程管理器中；
3、介绍组态王与亚控仿真PLC的关联。
4、学生提交操作结果。
项目1完成后学生评分：
1、学生互评〔课外时间完成
2、教师点评〔最好的,好在哪儿？
最坏的,怎样修改提高
学习项目2
油箱流量位置的动画链接
教学时数
2
学习目标
1通过本项目的学习,让学生理解控件矩形框的使用,矩形框如何连接数据,关于I/O实数型数据类型的数据字典创建。
教师讲解--学生操作--达到目标
1、掌握组态软件的矩形框控件的使用；
2、掌握仿真I/O实数型数据字典的定义；
3、掌握矩形框动画连接中"填充"使用；
4、数字与动画的关联。
。
课后拓展项目任务
采用圆形控件的使用监控系统
采用按钮控件的动画连接
学生自创项目任务收集
1、学生分析自创项目任务
2、教师指导学生完成自创项目任务
学习项目3
电机正反转以及控制〔仿真PLC
教学时数
4
学习目标
1、让学生认识组态系统中各个控件；
2、了解不同控件动画连接方法
教师讲解--学生操作--达到目标
1、教师操作讲解各典型控件的使用方法；
2、学生按照教师讲解步骤操作；
3、学生将项目完成并提交。
课后拓展项目任务
学生设计游标控制流量。
学习项目4
交通灯控制
教学时数
2
学习目标
1、掌握交通灯监控项目的设计；
2、闪烁的应用；
3、时间控制的应用
学生操作--教师指导--达到目标
1、学生设计交通控制系统；
2、教师讲解设计思路；
3、学生将项目完成提交。
课后拓展项目任务
学生完善交通灯逻辑关系。
学习项目5
油罐冶炼控制系统〔包括监控、报警,报表,趋势曲线等
教学时数
12
学习目标
1、了解冶炼车间冶炼原油的过程；
2、学会使用相关控件设计原油冶炼的工程监控系统；
3、拓展学会复杂控件。
4.简单命令语言的使用
5、趋势曲线设计
6、报警应用
学生操作--教师指导--达到目标
1、教师操作,讲解每一步骤的使用；
2、学生模仿操作；
3、学生将项目工程完善惩一个完成的工程监控系统。
课后拓展项目任务
学生设计的背景以及动画姚符合现场。
学习项目6
天塔之光控制系统或洗衣机自动控制〔PLC关联
教学时数
10
学习目标
1、要求学生掌握利用所学的PLC知识,设计天塔之光或者洗衣机自动控制系统的梯形图；
2、掌握组态系统与三菱PLC外部设备管理的具体方法。
3、设计天塔之光或者自动洗衣机的监控系统
教师讲解--教师指导—学生操作-学生完成作品
1、教师讲解PLC梯形图思想；
2、学生设计监控系统界面,教师巡回指导学生操作；
3、学生将系统操作完成提交。
课后拓展项目任务
学生用不同的梯形图设计监控系统。
学习项目7
水塔箱手动控制报警系统〔PLC关联
教学时数
10
学习目标
1、掌握利用组态报警系统的建立；
2、掌握水塔箱控制PLC梯形图；
3、设计水箱监控系统。
学生操作--教师指导--达到目标
1、学生设计水箱等图片；
2、学生设计梯形图,教师巡回指导学生操作；
3、教师讲解程序报警设计；
4、学生将项目调试成监控系统提交。
课后拓展项目任务
学生设计水箱自动控制监控系统。
学习项目8
抢答器控制或者交通灯自动控制〔PLC关联
教学时数
12
学习目标
1、掌握抢答器或者交通灯的PLC电路接线方法；
2、熟练掌握梯形图；
3、熟练掌握组态控件的动画连接；
4、掌握图片控件、图像在监控系统中的应用。
学生操作--教师指导--达到目标
1、学生利用电路接线完成三菱PLC接线；
2、学生设计控制界面；
3、教师讲解注意事项；
4、学生将项目调试成功后提交。
课后拓展项目任务
学生设计手动控制电梯运行系统。
9.4教材及参考资料
教材：
组态王基础教程亚控公司开发
参考教材:
《组态软件控制技术》覃贵礼主编北京理工大学出版社
参考资料及网站：
西门子工业自动化网站：
WWW.ad.simens;
PLC技术网：
WW
控制网：
9.5教学安排
《手机应用程序开发与实训》课程总课时为108学时,其中实训36学时。
在学完《C语言程序设计》课程后即可开设本课程,可跨学期进行教学。
课程授课全部安排在机房,确保一人一机,课程具体课时安排如下：
表9.2教学安排
学习情境名称
学时
认识组态软件
2
系统时间及灯的动画连接
2
油箱流量位置的动画链接
2
电机正反转以及控制〔仿真PLC
4
交通灯控制
2
油罐冶炼控制系统〔包括监控、报警,报表,曲线等
12
天塔之光控制系统或洗衣机〔PLC关联
10
水塔箱控制报警系统〔PLC关联
10
抢答器控制〔PLC关联
10
小计
54
10课程考评办法
〔1学习过程评价与学习终结评价相结合。
学习过程性评价,以学生对单元的知识总结项目为训练作业,以求得学生在知识点累积的情况下,达到知识合并并独立编程完成单元项目的能力,以训练作业的提交和在完成作业的基础上有没有自己对知识的拓展和提出新问题或者解决问题为主要评价标准。
还可以通过课堂问答、讨论、项目完成情况等主要方式进行学习过程评价。
学习终结评价,主要采用上机开卷方式,考试涵盖所有讲授的内容,并鼓励学生自行拓展的部分,考试采取项目考试的形式,考试内容力求能反映学生对本门课程知识的掌握和灵活运用的能力,例如,根据项目提出问题,让学生把项目拓展得更好。
也可以采用项目最终完成情况、期末开卷上机考试等主要形式进行学习终结评价。
〔2定量评价与定性评价相结合。
既要关注教学过程中学生的学习状态,又要关注教学目标达成的程度和质量,以量性评价和质性评价对教学过程和结果做出全面评价。
做到"质"的描述和"量"的呈示相结合。
成绩考核分出勤率、单元小项目考查和期末综合项目考试三部分。
出勤率占30%,单元小项目考查占40%,期末综合项目考试占30%。
①出勤率：
迟到5次扣2分,旷课一次扣2分,旷课累计超过本学期学时数的25学时,取消考试资格。
②单元小项目考查：
考查内容为每个单元的项目完成情况,通过项目答辩方式,进行评审,给出阶段性成绩。
项目答辩和评价,教师和每个项目小组的代表组成评审小组,组织项目答辩,可以公平评价学生的项目成果,可以让学生在得到教师的肯定及指导后,兴趣更浓,学习的劲头更足,教师进行针对性的点评,帮助学生找出不足,整理思路和总结经验。
另外,因为课时所限,毕竟每个小组所做的项目数量有限,通过交流,让大家互相学习,对其他同学做的项目和方法也有所了解。
③期末综合项目考试：
考试方式为上机开卷考试。
11教学实施意见
11.1师资要求
表9.3师资要求
序号
师资
师资要求
备注
1
主讲教师
骨干教师1名,要求计算机科学与技术及相关专业本科及以上毕业、5年及以上教学工作经验,有3年及以上相应企业工作或挂职锻炼经验
2
专职指导教师
专职指导教师2名,有"电子技术"类课程教学工作经验3年及以上。
3
兼职指导教师
兼职指导教师2名,有电子应用技术与PLC设计工作经验3年及以上。
4
实训指导教师
实训指导教师若干名〔实训要求师生比5:
1,有电子技术设计工作经验2年及以上。
11.2教学设施条件要求
表9.4教学设施条件要求
序号
设备名称
规格、主要参数或主要要求
备注
1
学生机
硬件要求：
Intel酷睿2双核2.0G以上CPU、2G以上内存、160G以上硬盘、有硬件网络还原功能；
软件要求：
安装WindowsXP操作系统、安装VisualStudio.NET2008开发环境正版软件、手机同步软件ActiveSyncs及广播教学软件。
2
教师机
硬件要求：
Intel酷睿2双核2.0G以上CPU、2G以上内存、160G以上硬盘、配置刻录光驱、音箱+麦克风、配备512M以以上独立显卡；
软件要求：
安装WindowsXP操作系统、安装VisualStudio.NET2008开发环境正版软件、手机同步软件ActiveSyncs及广播教学软件。
3
服务器
在公共机房管理中心配置服务器,用来管理学生机及提供共享资源,服务器操作系统采用Windows2003Server或Windows2003AdvanceServer。
4
手机
支持WindowsMobile6.0及以上系统的手机20部〔运行和部署程序时,3人一组共用。
11.3教学资源配置
为完成本课程对学生能力目标的培养,保障学生学完本课程后能满足太阳能及电子企业工业自动化监控系统设计维护的要求。
除具有良好的师资配备要求教学设施要求外,还应有相关的配套资源,如PLC设计手册、视频教学资料、多媒体教学课件、课外辅导教学网站、教师资源网站、开放型综合实训室、太阳能相关企业支持等。
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