《工业网络技术应用》课程标准

《工业网络技术应用》课程标准一、课程基本信息课程名称：工业网络技术应用课程代码：【根据院校实际编码填写】适用专业：机电一体化技术、电气自动化技术、工业机器人技术、智能制造装备技术等装备制造类专业课程性质：专业核心课学时/学分：总学时64（理论学时32，实践学时32），学分4（按院校学分认定规则调整）先修课程：《电工电子技术》《电机与电气控制》《PLC编程技术》后续课程：《智能制造系统集成》《工业机器人系统运维》《生产过程自动化控制》二、课程定位本课程是装备制造类专业的核心课程，聚焦工业网络搭建、配置、调试与运维等岗位核心能力培养。课程以工业现场网络应用需求为导向，融合以太网、PROFINET、Modbus等主流工业网络技术，衔接工业网络工程师、自动化设备运维技术员等岗位职业技能要求，构建“理论+实践+项目”的教学模式。通过课程学习，帮助学生掌握工业网络的基本原理、主流协议及设备操作技能，具备工业网络方案设计、现场施工、故障排查的能力，为从事自动化生产线网络运维、智能制造系统集成等工作奠定基础。三、课程目标通过本课程学习，学生应达到以下知识、技能与素养目标：（一）知识目标理解工业网络的基本概念、分类及体系结构，掌握OSI七层模型与TCP/IP协议簇的核心内容。掌握以太网、PROFINET、Modbus（RTU/TCP）等主流工业网络协议的工作原理与应用场景。了解工业交换机、路由器、网关、网络适配器等网络设备的工作原理、分类及选型方法。掌握工业网络拓扑结构设计原则，理解工业网络安全的核心要求与基本防护措施。熟悉PLC、触摸屏、变频器、工业机器人等工业设备的网络接入方法与参数配置规则。（二）技能目标能根据工业现场需求，完成简单工业网络拓扑结构设计，绘制网络结构图。能正确选型、连接工业交换机、网线等网络设备，完成工业网络物理层搭建。能熟练操作工业网络配置软件，完成工业交换机VLAN划分、IP地址分配等参数配置。能实现PLC与触摸屏、变频器、远程I/O模块之间的PROFINET或Modbus网络通信配置与调试。能使用网络测试工具（如ping命令、Wireshark抓包软件）检测网络连通性，排查工业网络常见故障（如通信中断、数据丢包等）。能完成工业网络基本安全配置，如设置设备登录密码、限制IP访问等。（三）素养目标具备严谨的逻辑思维能力与问题解决能力，能规范完成工业网络搭建与调试流程。具备良好的安全意识，严格遵守工业现场操作规范，防范网络安全与用电安全风险。具备团队协作能力，能与团队成员协同完成复杂工业网络项目的设计与实施。具备持续学习能力，能主动关注工业网络技术发展动态，适应技术更新需求。具备职业责任感与工匠精神，保证工业网络搭建质量，确保设备稳定运行。四、课程内容与学时分配本课程采用项目化教学模式，设置5个核心项目，每个项目包含若干任务，理论与实践学时穿插安排，具体学时分配如下：项目序号项目名称核心任务理论学时实践学时总学时1工业网络基础认知1.工业网络与TCP/IP协议簇认知；2.工业网络体系结构分析；3.主流工业网络技术对比6282工业以太网搭建与配置1.工业网络拓扑设计；2.工业交换机选型与连接；3.交换机IP配置与VLAN划分66123PROFINET网络应用与调试1.PROFINET协议原理认知；2.PLC与远程I/O模块PROFINET通信配置；3.PLC与触摸屏PROFINET通信调试88164Modbus网络应用与调试1.ModbusRTU/TCP协议原理认知；2.PLC与变频器ModbusRTU通信配置；3.上位机与PLCModbusTCP通信调试88165工业网络故障排查与安全防护1.工业网络测试工具使用；2.工业网络常见故障排查；3.工业网络基本安全配置4812合计--323264五、教学实施（一）教学模式采用“项目引领、任务驱动、理实一体化”教学模式，以工业现场真实项目为载体，将理论知识融入实践任务中。课堂教学采用“案例导入—知识讲解—任务实施—总结评价”四环节流程，结合虚拟仿真软件（如TIAPortal）与真实工业设备，实现“做中学、学中做”。（二）教学方法案例教学法：通过工业生产线网络应用案例，引导学生理解技术应用场景与核心要求。任务驱动法：将课程内容分解为具体任务，明确任务目标与考核标准，引导学生自主完成任务。演示教学法：通过教师现场演示设备操作、软件配置流程，帮助学生掌握关键技能。小组合作法：将学生分成3-4人小组，协同完成复杂项目任务，培养团队协作能力。探究式教学法：设置技术难点问题，引导学生通过查阅资料、讨论分析自主探究解决方案。（三）教学资源教材与讲义：选用贴合职业教育需求的项目化教材，配套编写课程讲义、任务工单。教学设备：配备工业交换机、PLC、触摸屏、变频器、远程I/O模块、网线制作工具、网络测试仪等真实设备，构建工业网络实训平台。软件资源：配备TIAPortal、Wireshark、ModbusPoll等仿真与调试软件，以及虚拟仿真教学平台。数字资源：建设课程网站，上传教学视频、PPT课件、案例库、习题集等数字资源，支持线上线下混合式教学。行业资源：邀请企业技术人员开展专题讲座，引入企业真实项目案例，对接行业技术标准。六、考核评价采用“过程性考核+终结性考核”相结合的多元化评价方式，注重对学生技能掌握与素养养成的全面评价，总成绩=过程性考核（60%）+终结性考核（40%）。（一）过程性考核（60%）过程性考核贯穿课程教学全过程，包括以下内容：任务完成情况（30%）：根据学生完成各项目任务的质量、规范性、及时性进行评价，参考任务工单、实训报告等材料。课堂表现（15%）：评价学生课堂参与度、回答问题积极性、团队协作表现等。阶段性测试（15%）：每完成2个项目进行一次阶段性测试，考查学生对核心知识与技能的掌握情况。（二）终结性考核（40%）终结性考核采用项目实操考核形式，在实训场地进行，考核时间为2学时。考核内容为完成一个典型工业网络项目（如“自动化生产线PROFINET网络搭建与调试”），考核重点包括网络拓扑设计、设备连接、参数配置、通信调试、故障排查等核心技能，根据学生的操作规范性、项目完成质量、问题解决能力进行综合评分。（三）评价主体采用“教师评价+小组互评+学生自评”相结合的评价主体，教师评价占比70%，小组互评占比20%，学生自评占比10%，确保评价结果客观公正。七、课程实施建议（一）师资要求授课教师应具备机电一体化或电气自动化相关专业本科及以上学历，持有工业网络相关职业技能等级证书或企业工作经历，具备扎实的工业网络理论知识与丰富的实践教学经验，能熟练操作各类工业网络设备与调试软件，具备项目化教学设计与实施能力。（二）实训条件要求1.实训场地：配备专门的工业网络实训教室，面积不少于80㎡，划分理论教学区与实践操作区，配备多媒体教学设备、实训台架、工具柜等。2.实训设备：每个实训台架应配备工业交换机（支持PROFINET/Modbus）、PLC（如西门子S7-1200）、触摸屏、变频器、远程I/O模块、网线制作工具、网络测试仪、计算机及调试软件等，确保每位学生都有充足的操作工位。3.安全保障：实训场地应配备应急电源、灭火器等安全设施，张贴安全操作规程，定期开展安全培训与设备检修。（三）其他建议加强校企合作，与自动化设备制造企业、智能制造企业共建实训基地，引入企业真实项目，开展订单式培