现场总线开放课程-验收表1

1、附件4：成都学院（成都大学）精品（开放）课程项目结题验收自评报告课程负责人： 雷霖 所 属 学 院： 电子信息工程学院 联 系 方 式：立 项 日 期： 2011.10 填 表 日 期： 2012年11月14日 成都学院（成都大学）教务处制一、简表课程负责人姓 名雷霖性别男出生年月1964.12职称教授最终学历博士学位博士主讲课程 现场总线技术教学队伍情况总人数高级中级初级博士硕士生本科10730460成员姓 名性别出生年月职称/学位主讲课程在课程建设中的作用签 字雷霖男1964/12教授负责精品课建设喻晓红女1976/06副教授精品课主讲授课教师方红男1962/11

2、副教授精品课主讲授课教师葛一楠男1962/01教授精品课建设研究唐毅谦男1964/06教授精品课建设李红连男1973/10副教授精品课主讲授课教师、教学实验指导谭健敏男1963/08讲师精品课主讲授课教师、教学实验指导罗俊溢男1980/04讲师精品课教学、实验指导樊云女1962/09高级工程师精品课教学实验指导张 玉女1982/10讲师精品课教学实验指导、教学资源建设二、预定的课程建设目标及规划课程建设目标：按省级、市级精品课程评审指标体系进行课程建设，优化教学师资队伍，进一步优化修订再版现场总线控制网络教材，力争今年将本课程建设成为成都市精品课程，明年将本课程建成四川省精品课程。课程建设规划

3、：课程资源上网计划为：对上网的资料由专人负责，定期维护，及时更新。为促进课程建设和人才培养，一年内资源上网主要内容如下：（1）发挥本课程综合多项技术的特点，结合工程应用、工程技术和科研，总结各相关工程实例，结合课程相关学习内容，抽取关键技术，完成系统分析设计；将上述过程拍摄录像上网，增强学生兴趣，方便学生自学。（2）将各种相关竞赛拍摄成短片上网，便于学生了解相关信息，提高学习积极性。（3）促进课程群建设，逐步扩充相关课程资源，例如增加计算机控制技术、现代控制理论、计算机网络、计算机通信、智能仪器仪表、智能控制等课程的网上资源，扩大学生视野，便于学生了解课程所处的地位和课程间的相关性，提高兴趣，

4、把握学习的关键内容。（4）开设网上专题论坛，针对学习、课外科研、相关竞赛建立不同主题，在讨论中互相学习，共同提高。课程资源不仅仅面对在校本科生，也能对相关工程技术人员或研究生提供帮助，让不同背景的学习者能相互进行交流和沟通，达到互相促进的目的。 四年内培育12 个教学成果奖；送 12 名双语教学老师出国培训，完善师资队伍建设；在总结教学规律的基础上，注重工程实践能力培养。充分依靠与发挥本课程教师和自动化学院相关教师的积极性和创造性，把本课程不断改革好、建设好。三、课程建设总结（栏目不够可自行增加）总结包括：建设任务的完成情况、存在的主要问题及改进措施、下一步计划等。建设任务完成情况：跟踪现场总

5、线技术的更新，积极进行教材建设以及自编教材的修订工作，并预计将于2013年初出版。积极建设汽车电子CAN总线实验室以及网络与系统实验平台。根据规划，我们将建立一个基于CAN总线的汽车电子实验室以及自动化集成系统实验平台，实验平台包括一个EPA现场总线过程控制实验室，购置西门子的Profibus总线自动化设备以相应控制软件包。实验室及实验教学平台建设为现场总线技术课程实验教学的开设及发展提供了有力保障。有助于学生理论联系实际，培养学生的创新能力及工程实践能力。按照教材建设合同和编写计划，已形成编写大纲，各参编人员正在分头编写。存在的主要问题及改进措施：存在问题：第一、增加最新热点物联网内容之物联

6、网与现场控制网络关系，物联网与FCS的关系的参考资料很少，较难确定物联网与FCS的关系的精确实例。第二、编写CAN总线与汽车电子系统时，应用实例来进行讲解。实例较多，如何选择具有代表性的实例是一个问题。改进措施： 课题组成员以教学研讨会的形式加以讨论，筛选有针对性且易懂的教材实例。同时更大范围的进行资料搜集，找到物联网与FCS关系的实质，请课题组小组讨论以及请教专家等方式加以准确分析。下一步计划：到2012年末，建成新的现场总线技术实验室，实验设备投入50万元。到2013年，引进2位工业网络控制方面的高级职称或博士双师型专业教师，通过内培外引的措施，让团队成员博士学位教师占人数的2/3。进一步

7、修订教学大纲，将现在流行的物联网、汽车电子等内容加入到教学中。申报教改项目12项，发表教改论文23篇。四、课程网络资源建设情况（栏目不够可自行增加）包括：核心资源如课程介绍、教学大纲、教学日历、教案或演示文稿、重点难点指导、作业、参考资料目录和课程教学录像、课程资源的更新、教学互动情况、点击率等。课程介绍：一、课程的性质、目的与任务课程性质：现场总线技术课程是自动化专业本科生的方向选修考查课程。课程目的与任务：现场总线技术应用于工业自动化领域,形成了全分布式控制网络系统。通过本课程的学习，让学生了解目前正在全世界范围自动化领域蓬勃发展的新型控制技术。课程要求明确现场总线的特点、系统构成、监控组

8、态软件原理、现场总线系统的工程设计等；掌握计算机网络基本知识、工业网络通信特点，以及现场总线的基本概念和几种典型现场总线的技术特点以及相关软、硬件的使用方法；能够根据实际需要对现场总线进行选型；能够简单设计基于现场总线的控制系统。二、教学基本要求通过本课程的学习，学生应了解现场总线的概念及其发展历程，现场总线的基本特点及目前应用现状，了解目前在市场上最常见的现场总线及其主要特点、了解计算机网络的发展历程、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，了解现场总线网络准入测试、FF的发展及准入测试、PROFIBUS-DP、PROFIBUS

9、-PA、PROFIBUS-FMS的主要技术特点、LonWorks的收发器技术、结点技术等相关内容。理解FCS与DCS的区别与联系、工业网络体系结构的具体划分、工业网络拓扑、常用介质、工业网络通信编码技术、多路复用技术、数据交换技术、OSI参考模型高层协议功能、FF技术概貌、FF协议数据的构成与层次、FF应用实例以及安装和调试、PROFIBUS系统配置、LonWorks协议及神经元芯片技术等相关内容。掌握现场总线技术特点、工业网络传输控制方式、曼彻斯特编码技术、常用工业网络互连设备、安全防爆技术、OSI模型物理层与数据链路层协议、FF通信模型及主要技术、FF功能块及FF的工业组态、三种PROFI

10、BUS产品的异同点、各自的协议结构及其传输技术、PROFIBUS总线存取协议、PROFIBUS行规、LonWorks技术特点、LonTalk协议等相关内容。 教学大纲：第一章 现场总线概述（4学时）1、 现场总线的简介2、 现场总线发展趋势3、 现场总线应用系统第二章 网络与数据通信基础（8学时）1 基本术语2 通信系统性能指标3 数据编码4 数据传输方式5 信号传输模式6 传输差错控制7 网络拓扑8 网络传输介质9 网络传输介质的访问控制10 网络互连的通信参考模型第三章 CAN总线（16学时）1 CAN总线简介2 CAN总线的分层3 帧类型与帧空间4 CAN总

11、线的存取访问控制5 CAN总线的错误处理6 CAN控制器MCP2515接口电路7 MCP2515报文的发送8 MCP2515报文的接收9 MCP2515中断处理  10 MCP2515的错误检测11 MCP2515的工作模式选择12 MCP2515读写指令13 MCP2515工程实例讲解第四章 基金会现场总线FF（12学时）1 FF的主要技术特点2 H1网段的物理连接3 H1网段的链路活动调度4 H1 网段的网络管理5 H1 网段的系统管理6 FF的功能块7 设备描述与设备描述语言8 FF控制器教案、重点

12、难点指导及作业：第一章 现场总线技术概述 4 学时1、现场总线的含义和产生 1 学时2、现场总线控制系统（FCS）的含义和产生 1 学时3、FCS的特点 4、FCS的发展历史 1 学时5、几种常见的现场总线介绍及其特点 1 学时教学重点：1、现场总线的概念；2、现场总线的发展历程；3、现场总线的特点；4、现场总线的网络结构；5、现场总线的发展历程及现场总线的研究应用现状。教学难点：1、全面了解现场总线的概念，从不同的角都来定义现场总线；2、充分了解现场总线技术特点的各个方面层次的含义。作业：1、现场总线有哪些特点？2、什么是互操作性？什么是互换性？3、FCS与DCS相比较，具有哪些优越性？第二

13、章 计算机网络与数据通信基础 8 学时1、计算机网络概述 1 学时2、工业网络特点及现场总线体系结构 1 学时3、工业网络的主要模式 1学时4、计算机局域网与工业网络 1.5 学时4.1工业网络拓扑结构 0.5学时4.2工业网络传输介质 0.5学时4.3媒体访问控制方式 1 学时5、工业网络准入测试 0.5学时6、本质安全技术 1 学时教学重点：1、计算机网络的基本结构；2、工业网络体系结构；3、计算机局域网的特点及网络拓扑；4、局域网传输介质及介质访问控制方法；5、现场总线本质安全技术。教学难点：1、全面了解工业网络体系结构，掌握现场总线在其中的作用；2、计算机局域网介质传输的访问方式，掌握

14、CSMA/CD以及令牌环访问方案；3、综合考虑本质安全要求，灵活掌握本安防爆的主要技术。作业：1、工业网的络体系结构如何？各层功能及主要的技术怎样？2、有哪些常见的网络结构，各自有何特点？3、CSMA/CD及令牌环的媒体访问策略是怎么样的？4、什么是本质安全，应该如何实现？第三章 CAN总线（16学时）1 CAN总线简介 1学时2 CAN总线的分层 1学时3 帧类型与帧空间 1学时4 CAN总线的存取访问控制 1学时5 CAN总线的错误处理 1学时6 CAN控制器MCP2515接口电路 1学时7 MCP2515报文的发送 1学时8 MCP2515报文的接收 1学时

15、9 MCP2515中断处理 1学时 10 MCP2515的错误检测 1学时11 MCP2515的工作模式选择 1.5学时12 MCP2515读写指令 1.5学时13 MCP2515工程实例讲解 3学时教学重点：1、CAN总线的基础2、CAN的性能特点 3、CAN的技术规范 4、CAN总线有关器件介绍5、帧类型与帧空间6、 CAN总线的存取访问控制7、 CAN总线的错误处理8、 CAN控制器MCP2515接口电路9、 MCP2515报文的发送10、 MCP2515报文的接收11、 MCP2515中断处理12、CAN总线的应用教学难点1、

16、帧类型与帧空间2、 CAN总线的存取访问控制3、 CAN总线的错误处理4、 CAN控制器MCP2515接口电路5、 MCP2515报文的发送6、 MCP2515报文的接收7、 MCP2515中断处理8 MCP2515的错误检测9 MCP2515的工作模式选择10 MCP2515读写指令作业：1 CAN总线的主要特点？2 CAN总线节点的三种故障状态及其关系？3 CAN总线的隐形电平和显性电平怎么表示？4报文传送优先级如何确定？5CAN通信控制器的主要任务有哪些第四章 FF（基金会现场总线） 12 学时1、基金会现场总线概述 1.5学时1.1 FF简介 0

17、.5学时1.2 FF的层次 0.5学时1.3 FF的特点 0.5学时2、FF的技术概貌及通信模型 1.5学时2.1 FF主要技术 1 学时2.2 FF协议数据的构成与层次 0.5学时3、FF的分层技术 7 学时3.1 FF物理层 1 学时3.2 FF通信栈 1 学时3.3 FF的功能模块 1 学时3.4 FF网络管理与系统管理 1 学时3.5 FF设备描述 1 学时3.6 FF系统组态 2 学时4、FF拓扑及常用部件特性 2 学时教学重点：1、FF-H1的模型结构及各层功能；2、H1的物理波形、信号编码及拓扑结构；3、通信设备类型及LAS及其功能；4、FF的功能块结构及应用；5、设备描述语言；

18、6、H1的网段配置。教学难点：1、H1网段的网络管理；2、H1网段的系统管理；3、虚拟现场设备；4、系统组态。作业：1、FF-H1的通信模型是怎样构成的？2、FF-H1支持哪几种网络拓扑结构？3、根据数据链路层通信能力，可以将设备分为哪几类？各自有哪些功能？4、FF-H1与FF-HSE之间的区别如何？5、FF-H1网络管理主要有哪3个部分组成，各自有哪些功能？参考资料目录：1现场总线-高等教育“十一五”国家级教材规划选题2现场总线(工业控制网络)3电气控制与可编程序控制器应用技术4低压电器继电器及其控制系统5现场总线技术封面及前言6现场总线技术 实验指导书教案或演示文稿： 本课程有详细的教学教

19、案和课程PPT。本课程已建有有部分章节的教学录像。课程资源进行及时更新。五、建设成果目录（栏目不够可自行增加）序号成果类型主要完成者成果名称成果说明1教材或专著雷霖、唐毅谦、喻晓红、陈二阳、罗浚溢、方红等教材将于2013年正式出版1期刊论文唐毅谦建构大专业平台 创新课程体系黑龙江高教研究 2011.9方红高校电子信息类人才培养与市场需求差异化分析及改革云南大学学报，2011.9方红地方经济发展紧缺电气信息类应用型人才培养模式的探索时代教育2011.6方红、雷霖自动化专业应用型人才培养模式的探索长春工业大学学报2011.10雷霖CAN Bus Based on Intelligent Built

20、-In Test Technique in Complex Electronic SystemAdvanced Materials Research，2011年EI检索喻晓红现场总线技术课程教学改革浅析教育与教学研究2011年12月肖小琼提升工科新生专业学习能力新路径探析中国教育学刊2012年6月，中文核心增刊肖小琼论高校优秀党员学长制教育与教学研究2012、8李红连、方红、雷霖电力系统继电保护学习领域课程开发教育教学论坛.2012.6雷霖成都汽车电子产业发展战略与途径研究成都大学学报(自科版)2012.31会议论文喻晓红The garbage incinerator control system based on fuzzy neural network2012Second international conference