《數(shù)字孿生技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)

《數(shù)字孿生技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程概述1.課程性質(zhì)《數(shù)字孿生技術(shù)》是人工智能技術(shù)服務(wù)專業(yè)針對(duì)數(shù)字化企業(yè)（MBE）的數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)運(yùn)維、產(chǎn)品營銷、技術(shù)支持等崗位，經(jīng)過對(duì)企業(yè)崗位典型工作任務(wù)的調(diào)研和分析后，歸納總結(jié)出來的為適應(yīng)人工智能產(chǎn)品開發(fā)與測試、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)運(yùn)維等能力要求而設(shè)置的一門專業(yè)核心課程。2.課程任務(wù)《數(shù)字孿生技術(shù)》課程通過與數(shù)字孿生應(yīng)用案例開發(fā)相關(guān)的實(shí)際項(xiàng)目學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)管理知識(shí)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)他們電氣工程結(jié)合數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)綜合應(yīng)用的能力，訓(xùn)練他們養(yǎng)成良好的解析思維習(xí)慣，在理解和掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)之上，根據(jù)實(shí)現(xiàn)情況分析與設(shè)計(jì)出最優(yōu)解決方案并加以應(yīng)用的能力，從而滿足企業(yè)對(duì)相應(yīng)崗位的職業(yè)能力需求。3.課程要求通過課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從事數(shù)字化生產(chǎn)管理方面的崗位職業(yè)能力，分析問題、解決問題的能力，養(yǎng)成良好的職業(yè)道德，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)（1）了解數(shù)字孿生的概念，了解數(shù)字孿生技術(shù)目前的應(yīng)用領(lǐng)域；（2）了解工程解決方案的概念，掌握基于模型的系統(tǒng)工程解決方案設(shè)計(jì)與實(shí)施的一般流程和方法；（3）了解仿真解決方案的概念，掌握基于模型的三維設(shè)計(jì)與仿真解決方案設(shè)計(jì)與實(shí)施的一般流程和方法；（4）了解電子電氣系統(tǒng)工程方案的概念，掌握基于模型的電子電氣系統(tǒng)工程方案設(shè)計(jì)與實(shí)施的一般流程和方法；（5）了解閉環(huán)制造解決方案的概念，掌握基于模型的閉環(huán)制造解決方案設(shè)計(jì)與實(shí)施的一般流程和方法。（二）能力目標(biāo)（1）能進(jìn)行基于模型的系統(tǒng)工程解決方案設(shè)計(jì)與實(shí)施；（2）能進(jìn)行基于模型的三維設(shè)計(jì)與仿真解決方案設(shè)計(jì)與實(shí)施；（3）能進(jìn)行基于模型的電子電氣系統(tǒng)工程方案設(shè)計(jì)與實(shí)施；（4）能進(jìn)行基于模型的閉環(huán)制造解決方案設(shè)計(jì)與實(shí)施；（5）能夠?qū)?shù)字孿生應(yīng)用案例的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，提出解決方案并進(jìn)行故障排除；（6）能根據(jù)系統(tǒng)工作情況，提出合理的改造方案，組織技術(shù)改造工作、繪制系統(tǒng)流程圖、提出工藝要求、編制技術(shù)文件。（三）素質(zhì)目標(biāo)（1）培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；（2）培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力；（3）培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新、敬業(yè)樂業(yè)的工作作風(fēng)；（4）培養(yǎng)學(xué)生的自我管理、自我約束能力；（5）培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)。三、與前后課程的聯(lián)系1．與前續(xù)課程的聯(lián)系《電工基礎(chǔ)》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《傳感器技術(shù)》、《電機(jī)及電氣控制技術(shù)》、《PLC技術(shù)及應(yīng)用》等課程使學(xué)生具備了電子電氣系統(tǒng)工程開發(fā)的基本能力?！稒C(jī)械制圖》和《工裝三維建模技術(shù)》、等課程使學(xué)生具備了工裝三維建模與制造系統(tǒng)虛擬仿真的基本能力。2．與后繼課程的關(guān)系為學(xué)生后續(xù)課程《工控機(jī)及運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)》、《畢業(yè)設(shè)計(jì)與答辯》等課程打下專業(yè)基礎(chǔ)。四、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配根據(jù)職業(yè)崗位AI程序員和AI設(shè)備集成技術(shù)員的要求，將本課程的教學(xué)內(nèi)容分解為5個(gè)教學(xué)單元。表1 課程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)與學(xué)時(shí)分配表序號(hào)課題主要教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)學(xué)時(shí)備注1課程概述1.數(shù)字孿生的基本概念2.數(shù)字孿生的關(guān)鍵技術(shù)1.了解數(shù)字孿生的概念2.了解數(shù)字孿生技術(shù)目前的應(yīng)用領(lǐng)域22基于模型的系統(tǒng)工程解決方案1.項(xiàng)目分析2.解決方案3.價(jià)值體現(xiàn)1.掌握基于模型的系統(tǒng)工程解決方案設(shè)計(jì)與實(shí)施的一般流程和方法6理實(shí)一體3基于模型的三維設(shè)計(jì)與仿真解決方案1.基于模型的三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)2.基于模型的設(shè)計(jì)分析1.掌握基于模型的三維設(shè)計(jì)與仿真解決方案設(shè)計(jì)與實(shí)施的一般流程和方法16理實(shí)一體4基于模型的電子電氣系統(tǒng)工程1.基于模型的電氣架構(gòu)解決方案2.基于模型的電氣設(shè)計(jì)解決方案3.基于模型的電氣分析解決方案4.基于模型的線束制造解決方案5.基于模型的電氣和機(jī)械的協(xié)同設(shè)計(jì)解決方案6.基于模型的電氣智能維修文檔解決方案7.基于模型的自動(dòng)駕駛的電氣設(shè)計(jì)解決方案8.基于電氣設(shè)計(jì)平臺(tái)的集成和擴(kuò)展解決方案1.掌握基于模型的電子電氣系統(tǒng)工程方案設(shè)計(jì)與實(shí)施的一般流程和方法16理實(shí)一體5基于模型的閉環(huán)制造解決方案1.從MES到MOM的閉環(huán)制造應(yīng)用演變2.數(shù)字化閉環(huán)制造系統(tǒng)總體架構(gòu)3.高級(jí)排產(chǎn)4.制造執(zhí)行管理5.質(zhì)量管理系統(tǒng)6.設(shè)備數(shù)據(jù)采集1.掌握基于模型的閉環(huán)制造解決方案設(shè)計(jì)與實(shí)施的一般流程和方法12理實(shí)一體6機(jī)動(dòng)1.數(shù)字化“空調(diào)”生產(chǎn)車間案例展示1.了解數(shù)字化生產(chǎn)管理的基本情況27期末考試（閉卷）鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，檢測學(xué)習(xí)情況2合計(jì)56五、教材的選用1．教材選取的原則按照規(guī)定選用與課程標(biāo)準(zhǔn)相配套的規(guī)劃優(yōu)質(zhì)教材，禁止不合格的教材進(jìn)入課堂。建立了由專業(yè)教師、行業(yè)專家和教研人員等參與的教材選用機(jī)構(gòu)，完善教材選用制度，經(jīng)過規(guī)范程序擇優(yōu)選用教材。2．推薦教材《數(shù)字孿生實(shí)戰(zhàn)：基于模型的數(shù)字化企業(yè)》，梁乃明，方志剛，李榮躍，高巖松．機(jī)械工業(yè)出版社，2019年。3．參考的教學(xué)資料（1）《數(shù)字孿生》，陳根．電子工業(yè)出版社，2020年。六、教師要求專任教師具有高校教師資格和本專業(yè)職業(yè)資格或技能等級(jí)證書；有理想信念、有良好職業(yè)道德、有扎實(shí)學(xué)識(shí)、有仁愛之心；具有計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)本科及以上學(xué)歷；具有扎實(shí)數(shù)字孿生技術(shù)理論和實(shí)踐能力；具有較強(qiáng)的信息化資源應(yīng)用和開發(fā)能力。兼任教師主要從相關(guān)企業(yè)聘任，具備良好的思想政治素質(zhì)、職業(yè)道德和工匠精神，具有扎實(shí)的數(shù)字孿生系統(tǒng)開發(fā)專業(yè)知識(shí)和豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，具有中級(jí)及以上相關(guān)專業(yè)技術(shù)職稱，能承擔(dān)本課程教學(xué)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)等教學(xué)任務(wù)。七、學(xué)習(xí)場地、設(shè)施要求多媒體教室、實(shí)訓(xùn)教室、白板、黑板、相關(guān)工具、相關(guān)量具等。八、課程資源的開發(fā)與利用積極開發(fā)和利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源：課程標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、授課計(jì)劃、電子教案、教學(xué)資源庫等教學(xué)文件，及多媒體教學(xué)課件、習(xí)題、案例庫、試題庫、網(wǎng)絡(luò)方案、布線標(biāo)準(zhǔn)、工具軟件、國家級(jí)或省級(jí)精品在線開放課程等資源。建立互動(dòng)交流網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。九、考核標(biāo)準(zhǔn)與方式高等職業(yè)教育培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才，不但要重視學(xué)生職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)，還要求學(xué)生掌握一定的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)，以利于今后可持續(xù)發(fā)展。因此需要加強(qiáng)理論知識(shí)、職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)等方面的考核評(píng)定。本課程采用過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法進(jìn)行，既有理論知識(shí)考核，又有學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、思維能力、動(dòng)手能力、解決問題的能力等方面的綜合考核，具體評(píng)價(jià)方法和內(nèi)容見表3。表3《數(shù)字孿生技術(shù)》課程評(píng)價(jià)方法和內(nèi)容考核類型考核方式考核內(nèi)容理論知識(shí)（50%）過程性考核（10%）課堂提問、課堂紀(jì)律、平時(shí)作業(yè)、單元測試等。終結(jié)性考核（40%）期末閉卷理論考試，評(píng)價(jià)知識(shí)目標(biāo)達(dá)成程度。重點(diǎn)考核電氣工程與數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)組合應(yīng)用等知識(shí)。職業(yè)技能（40%）過程性考核（10%）實(shí)訓(xùn)表現(xiàn)、實(shí)際操作能力、觀察能力、解決問題的能力等。終結(jié)性考核（30%