《工业网络技术与应用（微课版）》教学教案.docx

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第1次课程教学方案

备课时间

备课教师

教学时间

教学地点

周次

课时数

4

教学内容（章、节）

模块/单元

第1章绪论

教学目标和要求

1、了解现场总线及工业控制系统的产生、现状和发展情况

2、理解现代工业网络的层次结构

3、了解工业以太网络的发展

4、理解主流工业以太网技术

5、掌握PROFINET工业以太网协议结构

6、了解工业互联网发展

教学重点

理解工业控制系统的发展与现场总线、工业网络之间的关系

掌握PROFINET工业以太网协议结构

教学难点

掌握PROFINET工业以太网协议结构

教学方法

教学方法：

1.启发式教学2.情境教学法

教学手段：

1.讲解2.教师演示3.学生实践

使用媒体资源

eq\o\ac(□,√)纸质材料eq\o\ac(□,√)多媒体课件□网络资源□其他资源：

使用教具、设备、

设施等

多媒体计算机、投影机

西门子四芯“快速连接”工业以太网线缆1根，以太网接口1对，工业网络做线工具1套，网络测线仪。

作业练习

课

后

记

（空白不够可添加附页）

教学内容（板书）

教学步骤、方法及学生活动

教学管理：点名记录考勤，上交手机

课程介绍

1.推荐教材：

律德财.《工业网络技术与应用》.大连理工大学出版社.2022。

李颖.《工业控制系统与工业网络实验指导书》.天津中德应用技术大学智能制造学院,2023,6

2.参考资料：

[1]范其明.《工业网络与现场总线》.西安电子科技大学出版社.2020；

[2]张帆.《工业控制网络技术》.机械工业出版社.2018；

[3]王德吉.《西门子工业网络通信技术详解》.机械工业出版社.2012。

3.考核及成绩评定方式

课程成绩评定细则

考核环节

考核形式

考核细则

过程考核

40%

课堂表现5%

为调动学生参与课程学习的积极性，详细记录学生出勤、课堂讨论、提问、互动等情况，并根据学生对各章节知识点的理解与掌握情况评定成绩。

评分标准：按照0-100分评分。缺勤学时达到总学时三分之一，将取消考试资格

平时作业

5%

为帮助学生了解自己对各章知识的掌握情况，每章均安排课后作业（或测验），并根据学生完成情况评定成绩。

评分标准：每份作业（或测验）按照0-100分评分，计算平均成绩作为该课程的平时作业成绩。作业（或测验）未提交次数达到总次数三分之一，将取消考试资格。要求独立完成作业（或测验），雷同作业（或测验作弊）按0分处理

实践项目

30%

5个实验项目，每个实验项目提交一份实验报告，实验报告中包含报告成绩和操作成绩；评分依据：[(实验报告1+实验报告2+实验报告3+实验报告4+实验报告5)/5]×30%；评分标准：每份实验报告以1-100分评判

结课考核

60%

结课考试

考核学生对各章知识的掌握情况以及应用所学知识对信息安全工作机制进行综合分析的能力

〖实训室日常安全措施〗

1、不要随意更换鼠标和键盘，机器使用有问题请及时向老师反映。

2、严禁在实训室吃各种食物，请将水杯拧紧放好，注意不要将水泼洒在键盘上。

3、未经允许不得随意使用实训室电源给手机充电或使用其他电子设备。

4、发现有安全隐患的电子设备应及时报告老师，不要擅自动手。

5、下课后请整理好桌面杂物、将机器正常关闭后再离开。

6、每天课后安排2名学生整理实训室，打扫卫生、关闭电源、关好门窗。

引导学生了解整个课程的教学设计；了解这个课程的组成要素和实施要求

理论知识讲解

第1章工业网络概述

1.1现场总线与工业以太网

1.传统串行通信和并行总线（1980s）：

2.工业总线的出现（1990s）：

3.以太网的引入（1990s-2000s）：

4.工业以太网的发展（2000s-至今）：

5.统一标准的推动（近年）：

1.2现场总线

1.PROFIBUS总线

2.CAN总线

3.DeviceNet

4.ControlNet

5.CC-Link

1.3工业以太网

1.IDA

2.Ethernet/IP

3.PROFINET

4.HSE

1.4以太网基础

1.OSI开放系统互连模型

2.局域网

3.以太网

1.4.1物理层

1.基于同轴电缆的以太网

2.基于双绞线的以太网

3.基于光纤的以太网

1.4.2数据链路层

1.以太网数据帧

2.CSMA/CD

1.5TCP/IP协议

1.网络控制协议

2.TCP协议

3.UDP协议

理论部分以教师讲授为主要形式

学生可以提问，由教师进行进一步的解释和说明

实训讲解

以太网电缆是从一个网络设备连接到另外一个网络设备传递信息的介质，是以太网网络的基本构件。本小节以西门子四芯“快速连接