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编制说明

一、指导思想

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻全国职业教育大会精神，以立德树人为根本，以促进就业和适应产业发展需求为导向，深化产教融合、校企合作，强化标准的支撑引领作用，推进教师、教材、教法改革，规范人才培养全过程，提升技术技能人才培养质量。

二、编制依据

MES系统应用技术课程标准（共享版）是以《国家职业教育改革实施方案》《关于职业院校专业人才培养方案制定与实施工作的指导意见》等文件为指导，依据教育部发布的《高等职业学校智能控制技术专业教学标准》《高等职业学校智能控制技术专业实训教学设施建设标准》和职业教育智能控制技术专业教学资源库共建共享联盟发布的《高等职业学校智能控制技术专业人才培养方案（共享版）》，依托职业教育智能控制技术专业教学资源库共建共享联盟单位合作编制。

本课程标准适用于全日制三年制高职专业，供联盟单位智能控制技术等相关专业MES系统应用技术课程教学参考。

三、编委会成员

标准由苏州市职业大学、苏州科技大学、北京曾益慧创科技有限公司、上海恩艾仪器有限公司等合作制订，并组织专家进行审核。

苏州市职业大学刘科宋佳

虚拟仪器技术与应用课程标准

一、课程性质与任务

本课程是在对智能控制技术专业面向的就业岗位进行整体调研与分析的基础上，依据智能控制技术专业人才培养方案中对本课程的素质、知识和能力要求的一门专业课程。通过本课程的学习，使学生掌握理解图形化编程语言的基本概念，编程环境、语法规则、程序结构和编程技巧；掌握基于虚拟仪器测控系统的构成及基本设计思想，并培养其分析问题和解决问题的学习能力，具备继续学习专业技术的能力，在本课程的学习中渗透思想道德和职业素养等方面的教育，使学生形成认真负责的工作态度和严谨的工作作风，为后续课程学习和职业生涯的发展奠定基础。

先修课程：电路基础、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、计算机信息技术

后续课程：顶岗实习、毕业设计

二、课程核心素养与目标

（一）课程核心素养

课程核心素养是课程育人价值的集中体现，是学生完成课程学习后应形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。虚拟仪器技术与应用课程核心素养主要包括 “技术意识”“工程思维”“自主学习”“团队合作精神”等四个方面。

1．技术意识

技术意识是对技术现象及技术问题的感知与体悟。学生能形成对人工世界和人技关系的基本观念，技术的规范、标准与知识产权意识；能就特定技术领域对人、社会、环境的影响，作出一定的理性分析，形成技术的安全和责任意识、生态文明与环保意识、技术伦理与道德意识；能把握技术的基本性质，理解技术与人类文明的有机联系，形成对技术文化的理解与主动适应。

2．工程思维

工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维。学生能认识系统与工程的多样性和复杂性；能运用系统分析的方法，针对某一具体技术领域的问题进行要素分析、整体规划，并运用模拟和简易建模等方法进行设计；能领悟结构、流程、系统、控制等基本思想和方法并加以运用；能进行简单的风险评估和综合决策。

3．自主学习

自主学习是以学生作为学习的主体，自己做主，不受别人支配，不受外界干扰通过阅读、听讲、研究、观察、实践等手段使其知识与技能、方法与过程、情感与价值的持续改善和升华的行为方式。学生能正确认识和理解学习的价值，具有积极的学习态度和学习兴趣，能养成良好的学习习惯；具有审视自己学习状态的意识，能够根据不同情境和自身实际选择和调整学习策略和方法；主动适应社会信息化发展趋势，具有终身学习的意识和能力。

4.团队合作精神

新时代的“工匠精神”主要包括爱岗敬业的职业精神、精益求精的品质精神、协作共进的团队精神、追求卓越的创新精神。具备追求卓越和团队合作精神的学生能够吃苦耐劳，融入团队，实现个人价值的最大化，成就卓越自己和卓越团队。

（二）课程目标

1.技术意识目标

理解虚拟仪器的基本概念、G语言的特点和编程方法；掌握应用LabVIEW进行程序设计；使用虚拟仪器设备搭建基于虚拟仪器测控系统；编写虚拟仪器测控系统程序，并对系统进行调试测试。

2. 工程思维目标：

了解虚拟仪器的体系结构；掌握应用虚拟仪器应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来，实现被测量的采集、分析、判断、显示、数据存储以及对被控对象的简单控制等；初步掌握虚拟仪器的设计开发能力，掌握利用计算机开发各种专用仪器的知识基础。

3. 自主学习目标：能够有效规划学习时间和学习任务，运用恰当的学习策略选择适当学习途径，制订学习计划；根据实际情况与需求，选择合适的学习资源；遇到学习困难时，能够通过恰当方式和途径获得帮助；具有自我管理能力，能够自主监控学习过程、自主评价学习效果。

团队合作目标：具有团队协作意识，主动在项目实践中开展合作交流分享；能够理解工匠精神对技术制造质量的独特作用，在技术实施过程中能够坚持严谨细致、精益求精、追求卓越的工作态度。

三、课程结构

（一）课程模块

MES系统应用技术课程由基础模块和选修课程模块两部分构成。为了对接学分银行实现不同类型学习成果之间的沟通与衔接，两个模

块的学习内容划分成多个认证单元。所谓认证单元是指具有连贯而明确的学习结果和评价标准的内容模块，是用于学习成果认证的最小单位。

基础模块是必修或限定选修内容，是该课程必须要掌握的内容。选修模块是根据学校前修课程的性质与内容自行选择讲解，由于各个高校的PLC中选择的厂家品牌与型号不一样，在该标准中选择了两个基本的品牌进行设计教学内容，这也是虚拟制造车间支持仿真的两个厂家品牌的PLC型号，工业机器人的学习与智能制造装配线的内容由学校选择是否讲解。

（二）学时安排


序号	模块	认证单元	认证内容	建议学时	育人元素	融入途径、方式
01	认识 LabVIEW	认识虚拟仪器	了解虚拟仪器的概念、体系结构以及虚拟仪器技术现状与发展	6	技术意识、专业认可	展示、播放视频
		LabVIEW的环境、VI组成	了解VI的组成及各部分作用
		VI的创建、运行调试	会创建简单的VI并调试运行VI。
02	LabVIEW中的数据类型	标量型数据（数值型数据、字符串型数据、布尔型数据）的应用、属性设置。	能使用标量型数据，并对数据进行属性设置。	6	规范编写程序，认真细致	展示、操作、播放视频
		结构型数据（数组和簇、波形数据、图形数据）的创建、应用及属性设置。	能创建和使用结构型数据，并对数据进行属性设置。
		属性节点的创建和使用	能创建属性节点，对控件进行动态属性设置。
03	编写基于结构的VI	For循环及应用，移位寄存器	能用For循环编写VI，并使用移位寄存器	8	良好编程习惯、规范命名程序	展示、操作、播放视频
		While循环及应用	能用While循环编写VI，并使用移位寄存器。
		条件结构及应用	能用条件结构编写VI。
		顺序结构及应用，局部变量和全局变量	能用顺序结构编写VI，会创建和使用局部变量。
		事件结构及应用事件结构设计VI。	能用事件结构编写VI。
04	读写与存储数据	存取文本文件。	会把数据存储文本型文件，并读取数据进行显示、处理等。	4	良好编程习惯、规范命名文档	展示、操作、播放视频
		存取二进制文件	会把数据存储为二进制文件，并读取数据进行显示、处理等。
05	测量IO	构建虚拟仪器测试测量系统	会描述虚拟仪器测试测量系统。	8	工程思维、良好的习惯	展示、操作、播放录像
		数字量IO	会使用测量IO资源编写简单数字量IO程序
		模拟量IO	会使用测量IO资源编写简单模拟量IO程序
06	数字量输出系统设计	前面板设计和控件制作	会进行前面板设计、美化以及控件制作。	8	工程思维、规范命名程序和文档。	展示、操作、播放录像
		DO过程程序编写	会应用DAQ的数字量生成过程编写交通灯控制程序。
		搭建硬件电路、系统调试测试	会搭建硬件电路；运行和调试系统，并规范撰写项目报告。
07	模拟量采集系统设计	虚拟仪器模拟量采集系统构成	会搭建基于虚拟仪器的采集系统。	8	自主学习、创新思维、良好编程习惯。	展示、操作、播放录像
		模拟信号的采集（AI）、创建和调用子程序	会编写主程序、编写和调用子程序。
		软件和硬件调试	会运行和调试系统，并规范撰写项目报告。
08	测量IO综合设计	前面板设计、美化和控件制作	会进行前面板设计、美化以及控件制作。	8	自主学习、团队合作、规范命名程序和文档。	展示、操作、播放录像
		基于状态机的测控程序编写	会编写基于状态机的称重主程序以及编写和调用质量转换子VI。
		搭建硬件电路、系统调试测试	会搭建硬件电路；运行和调试系统，并规范撰写项目报告。
合计学时：					56

四、课程内容

模块1 认识LabVIEW

了解虚拟仪器的概念、虚拟仪器的体系结构以及虚拟仪器技术现状与发展；熟悉LabVIEW的环境、了解VI的组成及各部分作用，会创建简单的VI并调试运行VI。

模块2 LabVIEW的数据类型

熟悉LabVIEW中的数据分类，标量类有：数值型数据、字符串型数据、布尔型数据，要能够熟练使用标量型数据，并对数据进行属性设置；结构型数据有：数组和簇、波形数据、图形数据，要能够熟练创建和使用结构型数据，并对数据进行属性设置。会属性节点的创建和使用，对控件进行动态属性设置。

模块3 编写基于结构的VI

编写基于结构的VI主要学习For循环及应用、While循环及应；条件结构及应用顺序结构及应用、局部变量和全局变量的使用、事件结构及应用事件结构设计VI。

模块4 读写与存储数据

会把数据存储文本型文件，并读取数据进行显示、处理等；件会把数据存储为二进制文件，并读取数据进行显示、处理等。

模块5测量IO

了解虚拟仪器测试测量系统组成，会用测量IO资源编写简单数字量IO程序；会使用测量IO资源编写简单模拟量IO程序。

模块6数字量输出系统设计

设计数字量输出系统，比如交通灯控制系统，会进行前面板设计、美化以及控件制作；会DO过程程序编写数字量生成过程；会搭建硬件电路、系统调试测试会搭建硬件电路；运行和调试系统，并规范撰写项目报告。

模块7模拟量采集系统设计

设计虚拟仪器模拟量采集系统，会搭建基于虚拟仪器的采集系统，会编写模拟信号的采集（AI）、创建和调用子程序；会软件和硬件调试会运行和调试系统，并规范撰写项目报告。

模块8测量IO综合设计

（一）教学要求

依托网络教学资源平台和实践一体化实践教学场地（虚拟仪器应用联合实训室），构建线上线下、课内课外立体教学体系。程教学过程中，设计模块化项目，学生为中心，完成项目的各个任务；设计综合项目，学生以小组为单位进行团队组织学习，讨论研究。采取灵活的教学方法，启发、诱导、因材施教，注重培养学生的学习主动性和创新能力。在教学过程中，适当灵活运用多种教学方法。

1．项目导向、任务驱动教学法

教学过程中坚持工学结合，以项目为导向、以任务驱动的学生技能学习。选取典型任务，涵盖相关知识点。注重培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力以及创新思维与技术综合应用能力。

2．现场教学法

在实训场所、生产一线进行现场教学，理论与实践有机结合，进行一体化教学，增强学生的感性认识，，提高学生的理解能力，易于学生掌握较抽象的知识点。

3．“教、学、练、做”四位一体教学法

坚持采用教、学、练、做四位一体教学法，边讲边学，边学边练，边练边做，讲、学、练、做相互交叉，学做合一、理实一体，使学生具有坚实的理论知识和过硬的实践技能。

4．传统与现代结合教学法

传统的板书与多媒体教学有机结合，使师生良好互动与技术媒体的信息良好展示得以充分的融合。

注重学生职业发展，鼓励学生围绕真实项目开展探究学习和合作学习，通过具体工作任务实施提升学生核心素养。

（二）学业水平评价

课程评价建立体现评价主体、评价过程、评价方式多元化的教学评价体系，提高评价的有效性。教师评价、学生互评与自我评价相结合，校内评价与校外评价相结合，适当吸纳相关行业、企业和社会组织参与考核评价。形成性评价与终结性评价相结合，完善学生学习过程监测、评价与反馈机制，全面、客观地评价学生的学业状况，引导学生自我管理、主动学习，提高学习效率。恰当运用有效的评价方法，全面、系统地收集并科学分析、处理有关学生学业表现的数据信息，充分发挥信息技术的优势，通过多维度的综合分析，提高评价的合理性和准确性。具体评价内容如表所示。

表3 课程评价要素


考核项目		考核方式	成绩比例
过程考核	学习态度	根据课堂回答问题、学生出勤情况，由教师综合评定学生的学习态度得分。	10
	线上学习	根据网络教学平台上视频的观看进度情况、线上作业完成情况、线上讨论等结合的方式评定成绩。	20
	团队合作	根据任务完成情况、以及完成过程中个人表现，由学生互评和教师评价相结合的方式评定成绩。	10
	交流表达	根据学生口头报告、平时跟同学讨论问题情况、分析问题的情况，由学生自评和教师评价相结合的方式评定成绩。	10
	操作项目	根据学生操作情况、完成质量和标准规范等教师评价方式评定成绩。	20
结果考核	操作考核	给定操作项目，根据完成情况，由教师进行成绩评定	30
结果考核
合计			100%

（三）教材编写要求与选用建议

教材编写是课程实施的重要保障。教材编写应严格遵守《职业院校教材管理办法》等有关政策规定，落实立德树人根本任务，贯穿课程思政要求并突出职业教育特点，同时要符合技术技能人才成长规律和学生认知特点。教材内容要与课程任务和课程目标保持一致，优先选择与未来就业岗位密切相关的项目案例，积极引入企业资源。教材设计要与高等职业教育专科的教学组织形式及教学方法相适应，突出理实一体、项目导向、任务驱动等有利于学生综合能力培养的教学模式。教材形式要落实职业教育改革要求，鼓励校企合作开发教材，倡导开发新型活页式、工作手册式教材和新形态立体化教材并配套开发信息化资源。书中的名称、名词、术语等要符合国家有关技术质量标准和规范。

教材选用应根据学生实际情况和课程目标要求，按规定从国家和省级规划教材目录中选择；对于在国家和省级规划教材目录中没有的课程教材，可在职业院校教材信息库选用。优先选择近三年出版的教材。

（四）课程资源开发与学习环境创设

课程资源主要是指支持课程教学的数字化教学资源，学习环境主要是指教学设备设施，以及支持学生开展数字化学习的条件。

在课程资源方面，要充分利用职业教育智能控制技术专业教学资源库，并依据本课程标准开发具有特色的资源素材，充实完善已有数字化学习资源，实现优质数字化课程资源的共建共享，提升本课程的教学效果。教师紧跟技术发展前沿以及产业转型升级带来的技术发展

新需要，通过互联网等途径广泛搜集与课程相关的最新资讯，将真实企业应用案例纳入课程教学资源之中。

在学习环境方面，学校要根据实际情况，联合校企合作单位建设满足教学需要的课程教学、实验实训室环境，配备数量合理、配置适当设施、设备，提供相应的软件和互联网访问带宽。依托国家职业教育专业教学资源库和校本教学平台，深化学习环境改善，支持传统教学模式向混合学习、移动学习等信息化教学模式转型升级，引导学生进行数字化学习环境创设，开展自主学习、协作学习和探究学习。

（五）教师团队建设

教师要牢固树立良好的师德师风，符合高等职业教育相关专业教师标准要求，具有一定的企业经验与智能制造相关知识基础，了解PLC编程与工业机器人编程能力。教师的数量应按照国家有关标准并结合实际需要进行配备，以专任教师为主，开展校企合作，组建双师结构课程建设与教学创新团队。团队年龄、性别、职称与学历结构合理，建立课程负责人制度，积极组织开展各类教研活动。团队应满足教育部双师比例要求，要注重课程教师的双师素质培养，建立教师定期到企事业单位实践的制度，提升教师的技术水平和实践经验。鼓励和支持教师进行课程教学改革创新，使课程教学更好地适应学生全面发展和个性化发展的需要，满足经济社会发展需求。

（六）对实施本课程的建议

（1）依托“职业教育智能控制技术专业教学资源库”和虚拟仪器应用联合实训室，构建线上线下、课内课外立体教学体系。

（2）程教学过程中，设计模块化项目，学生为中心，完成项目

的各个任务.

（3）设计综合项目，学生以小组为单位进行学习，讨论研究。

七、学习成果认定与学分转换

根据《苏州市职业大学学习成果认定与学分转换实施办法》，符合以下情况的学习成果可以认定和转换本课程的学分。

1．已通过具有专科及以上层次（国民教育系列、高等教育自学考试）相应课程的学习者，其所学课程与本课程名称相同或相近，教学目标相近，相应认证单元内容覆盖度80%以上，可认定和转换为本课程的相应3-5个学分。

2．已通过国内外主流开放课程学习平台（含国家职业教育专业教学资源库）相应课程的学习者，其所学课程与本课程名称相同或相近，教学目标相近，相应认证单元内容覆盖度80%以上，可认定和转换为本课程的相应3-5个学分。

3．已通过职业技能等级中级及以上相应证书，其考核内容要求与本课程教学目标相近，相应认证单元内容覆盖度80%以上，可认定和转换为本课程的相应4-5个学分。

4．已获得国家知识产权的成果者，其使用的核心技术与本课程所涉教学内容密切相关，其学习成果可认定和转换为本课程4-5个学分。

5．其他依据学校相关规定符合条件的，按规定可认定和转换为本课程的相应4-5个学分。

具体认定与转换办法按学校相关规定实施。


水平等级	名称	具体质量描述
1	基础能力水平	能够按照功能要求，设计VI。能够根据指导说明，完成虚拟仪器系统搭建，编写程序。操作和编写程序符合规范要求。
2	提升能力水平	（1）能够根据设计要求，设计VI，在设计中体现自己的创新思想（2）能与团队成员通力合作进行虚拟仪器系统的综合的设计，设计符合工程规范。


项目	功能要求	数量
学生用计算机	计算机配置满足安装主流教学软件要求支持网络同传和硬盘保护可选配多媒体教学支持系统安装虚拟仪器软件和驱动软件	保证上课时每工位1台（套）
教师用计算机	配置优于学生用计算机配置	≥1台（套）
教学投影显示设备	投影机或电子白板教学一体机	≥1台（套）
网络连接	网络交换机，网络接入带宽≥100Mbp
虚拟仪器设备	满足虚拟仪器项目教学要求的硬件设备	保证上课时每工位1台（套）


	职业教育智能控制技术专业教学资源库共建共享联盟


制订时间：	2021年8月