计算机监控技术及应用授课教案1.docx

计算机监控技术及应用授课教案1

??##一、课程基本信息

1.课程名称：计算机监控技术及应用

2.课程类型：专业核心课程

3.授课对象：[专业名称]本科[具体年级]

4.学分/学时：[X]学分，[16X]学时（理论：[10X]学时，实践：[6X]学时）

5.课程目标

使学生掌握计算机监控系统的基本原理、组成结构和工作流程。

培养学生具备计算机监控系统硬件选型、安装调试及故障排除的能力。

让学生熟练掌握监控系统软件的操作与开发，能够进行简单的监控软件设计。

通过实践教学，提高学生的工程实践能力和团队协作精神，使其能够独立完成计算机监控系统项目的设计与实施。

##二、教学内容与学时安排

（一）课程导入（2学时）

1.教学目标

了解计算机监控技术的发展历程和应用现状。

激发学生对本课程的学习兴趣和积极性。

2.教学内容

计算机监控技术的发展：介绍计算机监控技术从早期简单的开关量监控到如今智能化、网络化监控的演变过程，通过实际案例展示不同阶段监控技术的特点和应用场景。

应用领域：讲解计算机监控技术在工业自动化、智能建筑、交通、能源等领域的广泛应用，分析各领域对监控系统的功能需求和性能要求。

课程学习方法：指导学生如何学习本课程，包括理论学习与实践操作相结合、查阅文献资料、参与课堂讨论等方法。

3.教学方法

采用多媒体教学手段，通过播放视频、展示图片等方式直观呈现计算机监控技术的发展历程和应用案例。

组织课堂讨论，引导学生分享自己对监控技术应用的了解和认识，激发学生的学习兴趣。

（二）计算机监控系统基础（4学时）

1.教学目标

掌握计算机监控系统的基本概念、组成和分类。

理解监控系统的工作原理和数据采集过程。

2.教学内容

基本概念：讲解计算机监控系统的定义、功能和特点，明确其在现代工业生产和社会管理中的重要作用。

系统组成：详细介绍计算机监控系统的硬件组成（传感器、控制器、执行器、计算机等）和软件组成（操作系统、监控软件、数据库等），分析各组成部分的作用和相互关系。

分类：按照不同的标准对计算机监控系统进行分类，如按监控对象分类（过程监控系统、设备监控系统等）、按控制方式分类（开环控制系统、闭环控制系统）、按网络结构分类（集中式监控系统、分布式监控系统、集散控制系统等），并分析各类系统的优缺点和适用场景。

工作原理：阐述计算机监控系统的数据采集、传输、处理和控制过程，以一个简单的监控场景为例，说明监控系统如何实时获取现场数据并进行分析处理，进而实现对被控对象的有效控制。

3.教学方法

利用实物模型和多媒体课件相结合的方式，直观展示计算机监控系统的硬件组成结构。

通过动画演示和流程图讲解，帮助学生理解监控系统的工作原理和数据采集过程。

布置课后作业，要求学生查阅资料，了解一种特定类型的计算机监控系统，并分析其组成和工作原理。

（三）监控系统硬件选型与设计（6学时）

1.教学目标

掌握监控系统硬件设备的选型原则和方法。

能够根据监控需求进行硬件系统的设计和规划。

2.教学内容

传感器选型：介绍各类传感器（温度传感器、压力传感器、流量传感器、位移传感器等）的工作原理、性能指标和适用场景，指导学生根据监控对象的特点和测量要求选择合适的传感器。

控制器选型：讲解不同类型控制器（可编程逻辑控制器PLC、工业控制计算机IPC等）的功能、特点和应用范围，分析如何根据监控系统的控制复杂度和实时性要求选择合适的控制器。

执行器选型：介绍常见执行器（电动调节阀、气动调节阀、电机等）的工作原理和控制方式，使学生掌握根据控制信号要求选择合适执行器的方法。

硬件系统设计：以一个实际的监控项目为例，详细讲解硬件系统设计的步骤和方法，包括系统总体架构设计、硬件模块选型与配置、接口电路设计、抗干扰设计等内容。

3.教学方法

邀请企业工程师进行讲座，介绍实际工程项目中硬件设备选型的经验和技巧。

组织学生进行小组讨论和案例分析，针对给定的监控需求，让学生分组完成硬件系统的选型和设计方案，并进行课堂汇报和交流。

安排硬件实验课程，让学生亲自动手搭建简单的监控系统硬件平台，加深对硬件选型和设计的理解。

（四）监控系统软件操作与开发（8学时）

1.教学目标

熟悉常用监控系统软件的操作界面和功能。

掌握监控系统软件的数据处理、画面组态和控制策略编程方法。

能够运用软件开发工具进行简单监控软件的设计与实现。

2.教学内容

监控系统软件概述：介绍常见的监控系统软件（组态王、力控、MCGS等）的特点、功能和应用领域，使学生对监控软件有初步的认识。

软件操作界面：以一