2021版（第5至第8学期）-东莞城市学院智能制造学院

教学大纲

2021版（第5至第8学期）

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《制造执行系统基础》教学大纲

作者:智能制造学院发布日期:2023-04-07 17:12:52浏览次数:33885

《制造执行系统基础》教学大纲

一、课程基本信息

课程类别	“专业+”拓展课程		课程性质	理论	课程属性	选修
课程名称	制造执行系统基础			课程英文名称	Fundamentals of Manufacturing Execution System
课程编码	F10ZX70C			适用专业	机械设计制造及其自动化
考核方式	考查			先修课程	机械原理，大学物理
总学时	32	学分		2	理论学时		24
实验学时/实训学时/ 实践学时/上机学时				实验学时：8
开课单位				智能制造学院

二、课程简介

《制造执行系统基础》是机械设计制造及其自动化专业的一门“专业+”拓展课程，教授的内容包括：自动化设备、生产线制造、数控装备制造、各类机电一体化装备等制造类企业的设计、安装调试技能的基础知识学习。以运动控制为核心的技术体系，是自动化技术的一个重要分支，在工业生产中占有非常重要的地位，它综合运用了机械、电气、传感、通信、计算机等有关技术，最终实现自动化装置的定位精度、响应速度、力矩/力等的控制。主要分为5个模块学习内容，学习系统组成、物料供料系统、物料输送系统、物料搬运系统、综合供料系统实例等设备组成。培养掌握安装调试、故障诊断、运行维护等素质。实现目标是把前面所学习的模块串起来，认识智能制造基础模块基本组合。

三、课程教学目标

课程教学目标

支撑人才培养规格指标点

支撑人才培养规格

知

识

目

标

目标1：

了解系统组成及运动控制卡的安装，掌握运动控制系统的组成认知、控制卡的特点、端口说明以及控制卡的安装。了解气动回路包括的环节以及在系统中的作用。

3-2:掌握机械设计基础和专业知识，能够对单元（部件）或系统的功能与性能进行描述。

3-4:掌握机电、传动、控制类基础和专业知识，能够对机械系统的运行与控制进行分析、性能评价。

3-6：掌握机械基础和专业知识，能够对工程技术人员所应具备的从业素养有较深认识。

3.工程知识

能

力

目

标

目标2：

熟悉三相异步电机+变频器、步进电机+步进驱动器的使用。主要学习三相异步电机、步进电机的工作原理、接线；变频器、步进驱动器的使用等。重点掌握伺服电机直线模组的运动测试

5-1:能够为给定的机械工程问题设定技术指标，设计或开发符合特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，形成技术方案，并对方案的合理性进行评价。

5-2:掌握技术创新的基本原理和方法，在设计环节中体现创新意识，在设计文宗中综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

5.设计与开发

素质目标

目标3：

首先掌握C ++程序的基本结构及相关基础概念。基于实例运动控制卡基本操作与调试，然后对实训设备进行基本操作。结合综合实训平台，能够完成整体自动化生产线的操作。

7-1:掌握专业相关现代工程工具和信息技术工具，能理解其特点及局限性，并用于复杂机械工程问题分析、计算等。

7-2:开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具等，进行机电装置或作品的设计并予以实现。

7.掌握现代工具

四、课程主要教学内容、学时安排及教学策略

（一）理论教学

教学模块	学时	主要教学内容与策略	学习任务安排	支撑课程目标
系统组成及控制器的安装	4	重点：制造系统基础模块基本组成，以及运动控制为核心的控制器等器件安装。难点：系统组成及控制器的特点。思政元素：制造系统的基本知识，各模块在智能制造系统里的基础应用，运动控制的核心作用，控制器的关键技术对我国发展影响。教学方法与策略：课堂讲解、启发问答、讨论。在线下教学过程中采用电子教案、经典案例。	课前：预习制造系统定义课堂：思考做好笔记，关注组成课后：复习涵盖内容知识点	目标1 目标2
供料系统的搭建	4	重点：供料系统基础模块基本组成，以及该模块详细组成、器件安装与工作原理等。难点：供料系统组成及工作原理。思政元素：科学与专业亦需要逐渐树立起价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的教学目标。教学方法与策略：结合多媒体教学、辅助以适当的传统板书，增强课堂教学吸引力，提升课堂教学效果。	课前：预习供料系统课堂：学会模块组成课后：复习各器件安装方法	目标1 目标2
物料输送系统的搭建	6	重点：物料输送系统基础模块基本组成，以及该模块详细组成、器件安装与工作原理等。难点：物料输送系统组成及工作原理。思政元素：通过深入挖掘蕴含在课程中的思政教育资源，结合课程本身的知识点，将与专业教学目标和课程德育目标相结合。教学方法与策略：课堂讲解、启发问答、讨论，增强课堂教学吸引力，提升课堂教学效果。	课前：预习物料输送系统课堂：思考模块工作原理课后：复习工作原理	目标1 目标2
搬运系统的搭建	4	重点：物料搬运系统基础模块基本组成，以及该模块详细组成、器件安装与工作原理等。难点：物料搬运系统组成及工作原理，搬运所需适应工作场景的附属模块。思政元素：在知识传授中融入价值引领，通过适当的教学设计和教学方法，将思政教育融入工科与业基础课程的教学过程中，做好全方位的课程思政工作。教学方法与策略：在线下教学过程中采用电子教案、经典案例，结合多媒体教学，增强课堂教学吸引力，提升课堂教学效果。	课前：预习物料搬运原理课堂：学习系统组成与原理课后：思考整合过程	目标1 目标2
综合供料系统应用案例	6	重点：综合供料系统不同模块组成，以及基于控制器的使用、工作原理与调试等。难点：综合供料系统的工作原理与整体调试。思政元素：如何根据需求订制综合供料系统，在智能制造多种行业里与综合供料系统如何设计，我国在综合供料技术短板认知。教学方法与策略：学生分组，互相评分。课堂讲解、启发问答、讨论。在线下教学过程中采用电子教案、经典案例，结合多媒体教学、辅助以适当的传统板书，增强课堂教学吸引力，提升课堂教学效果。	课前：复习以前知识点课堂：学习整体调试的步骤和方法课后：总结所有内容	目标2 目标3

（二）实践教学

实践类型	项目名称	学时	主要教学内容	项目类型	项目要求	支撑课程目标
供料基础模块实验	供料系统的搭建	2	重点：供料系统结构掌握，各位置传感器设计方法，掌握供料系统合理性。难点：综合判断结构设计，传感器设计方式，成本与工作合理性优化方法。思政元素：领略中国智慧，激发学生对中国道路自信和行业领域发展信心，中国制造成就中国道路，中国智造蕴含中国智慧。	验证	实验4人一组，完成实验报告。实验报告须有详细的实验记录。	目标1 目标2
输送基础模块实验	物料输送系统的搭建	2	重点：物料输送系统结构掌握，各位置传感器设计方法，掌握供料系统合理性。难点：综合判断结构设计，传感器设计方式，成本与工作合理性优化方法。思政元素：物料输送系统理论教学实际应用，思考并设计物料输送的多样性，智能制造多种行业里的综合应用以及所需技能，在自动化等领域人才发展战略。	验证	实验4人一组，完成实验报告。实验报告须有详细的实验记录。	目标1 目标2
搬运基础模块实验	集搬运系统的搭建	2	重点：物料搬运系统结构掌握，相关搬运设备的选型方法，掌握搬运系统合理性。难点：综合判断搬运系统类型与附属设备结合使用的方式及合理性优化方法。思政元素：国家在该技术方向的政策导向，物料搬运系统的理论知识理解，思考查阅搬运系统配合使用的设备，物料搬运系统的变化形式。	验证	实验4人一组，完成实验报告。实验报告须有详细的实验记录。	目标1 目标2
整体调试实验	综综合供料系统整体调试	2	重点：自动化产线整体调试，熟悉软硬件电路与机构综合调试。难点：如何理解运动控制技术，在自动化产线中的关键作用。思政元素：要培养“中国制造 2025” 急需的“新工科” 人才，首先要引领广大学生对中国智慧和中国道路真听、真懂、真信。	验证	实验4人一组，完成实验报告。实验报告须有详细的实验记录。	目标2 目标3
	备注：项目类型填写验证、综合、设计、训练等。

五、学生学习成效评估方式及标准

考核与评价是对课程教学目标中的知识目标、能力目标和素质目标等进行综合评价。在本课程中，学生的最终成绩是由平时成绩、实验成绩、期末成绩3个部分组成。

1.平时成绩（占总成绩的30%）：采用百分制。平时成绩分作业（占10%）、实验报告（10%）和考勤（占10%）两个部分。评分标准如下表：

等级

评分标准

1.作业；2.实验；3.考勤

优秀

（90～100分）

1．作业书写工整、书面整洁；90％以上的习题解答正确。

2．实验报告数据记录全面，90%以上的数据准确，实验内容和步骤详细，结论正确无误。

3．考勤无迟到、缺勤。

良好

（80～89分）

1．作业书写工整、书面整洁；80％以上的习题解答正确。

2．实验报告数据记录全面，80%以上的数据准确，实验内容和步骤较详细，结论较正确。

3．迟到、缺勤占考勤记录的10%。

中等

（70～79分）

1．作业书写工整、书面整洁；70％以上的习题解答正确。

2．实验报告数据记录较全面，70%以上的数据准确，实验内容和步骤较详细，结论较正确。

3．迟到、缺勤占考勤记录的20%。

及格

（60～69分）

1. 作业书写较工整、书面较整洁；60％以上的习题解答正确。

2. 有实验报告的数据记录，60%以上的数据准确，有一定实验内容和步骤，能给出实验结论。

3. 迟到、缺勤占考勤记录的30%。

不及格

（60以下）

1．字迹模糊、卷面书写零乱；超过40％的习题解答不正确。

2．实验报告所记录数据超过40%不准确，缺少实验内容和步骤等。

3．迟到、缺勤占考勤记录的40%以上。

2.期末考查（占总成绩的70%）采用百分制。期末考查采取大作业形式，考核内容和分值分配情况请见下表：

考核模块	考核内容	支撑目标	分值
系统组成及控制器的安装	制造系统基础模块基本组成，以及运动控制为核心的控制器等器件安装。	目标1目标2	20
供料系统的搭建	供料系统基础模块基本组成，以及该模块详细组成、器件安装与工作原理等。	目标1目标2	15
物料输送系统的搭建	物料输送系统基础模块基本组成，以及该模块详细组成、器件安装与工作原理等。	目标1 目标2	15
搬运系统的搭建	物料搬运系统与附属设备结合使用基本组成，以及数据接口设计、器件安装与工作原理等。	目标1目标2	25
综合供料系统应用案例	综合供料系统不同模块组成，以及基于控制器的使用、工作原理与调试等。	目标2目标3	25

六、教学安排及要求

序号	教学安排事项	要求
1	授课教师	职称：副教授，学历（位）：硕士研究生以上其他：具有硕士研究生及以上学历的高级工程师或讲师。
2	课程时间	周次：8 节次：4
3	授课地点	√教室 √实验室 □室外场地 □其他：
4	学生辅导	线上方式及时间安排：经与学生沟通另行安排线下地点及时间安排：经与学生沟通另行安排

七、选用教材

[1] 周军，盛倩.运动控制系统开发与应用（初级）.北京：机械工业出版社，2021年5

月。

[2] 廖强华，盛倩.运动控制系统开发与应用（中级）.北京：机械工业出版社,2021年

12月。

八、参考资料

[1] 熊田忠. 运动控制技术与应用[M]. 北京：中国轻工业出版社，2018年.

[2] 哈肯基洛卡. 工业运动控制：电动机选择、驱动器和控制器应用[M]. 尹泉，王庆义，等译. 北京：机械工业出版社，2018.

大纲执笔人：张攀峰

讨论参与人：彭见辉、吴蕾

系（教研室）主任：曾月鹏

学院（部）审核人：连元宏