《生產(chǎn)系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)與創(chuàng)新》教學(xué)大綱

《生產(chǎn)系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)與創(chuàng)新》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：01170022課程性質(zhì)：專業(yè)創(chuàng)新課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)（實(shí)踐32學(xué)時(shí)）先修課程：大學(xué)生創(chuàng)新基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新后續(xù)課程：機(jī)械創(chuàng)新綜合能力訓(xùn)練等適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化開(kāi)課單位：機(jī)械工程學(xué)院一、課程說(shuō)明《生產(chǎn)系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)與創(chuàng)新》是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)教育平臺(tái)創(chuàng)新課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，主要培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)的基本方法的創(chuàng)新和應(yīng)用能力。課程的目的是讓學(xué)生將數(shù)字化、智能化技術(shù)與現(xiàn)代生產(chǎn)加工過(guò)程及管理結(jié)合起來(lái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力與創(chuàng)新精神，掌握基本的創(chuàng)新方法，具備運(yùn)用開(kāi)發(fā)工具對(duì)機(jī)械工程領(lǐng)域的新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備進(jìn)行研究、開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的能力。二、課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握生產(chǎn)系統(tǒng)智能化的基本原理和方法，了解現(xiàn)代制造業(yè)應(yīng)用的最新技術(shù)，具備生產(chǎn)系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)的一些思想和理念，具有對(duì)一般問(wèn)題進(jìn)行分析和改善的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和將來(lái)解決企業(yè)實(shí)際問(wèn)題打下必要基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2：通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法，增強(qiáng)課程的綜合實(shí)踐性，培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題等方面的能力，提高學(xué)生在制造系統(tǒng)智能化實(shí)施過(guò)程中的企業(yè)組織、技術(shù)、流程、模式、數(shù)據(jù)的調(diào)研和分析能力以及系統(tǒng)集成能力。課程目標(biāo)3：從理論和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷、工匠精神和創(chuàng)新能力，樹(shù)立正確的人生價(jià)值觀。通過(guò)思政元素與理論知識(shí)相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的歷史使命感，增強(qiáng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和民族自豪感，滲透誠(chéng)實(shí)守信教育，加強(qiáng)責(zé)任意識(shí)教育和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度，培養(yǎng)求實(shí)務(wù)真、開(kāi)拓創(chuàng)新的職業(yè)精神及精益求精的大國(guó)工匠精神。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《生產(chǎn)系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)與創(chuàng)新》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見(jiàn)表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度11.項(xiàng)目管理：理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。11.2能在具有多學(xué)科環(huán)境屬性的復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中開(kāi)展工程進(jìn)度管理、任務(wù)管理等。課程目標(biāo)1：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握生產(chǎn)系統(tǒng)智能化的基本原理和方法，了解現(xiàn)代制造業(yè)應(yīng)用的最新技術(shù)，具備生產(chǎn)系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)的一些思想和理念，具有對(duì)一般問(wèn)題進(jìn)行分析和改善的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和將來(lái)解決企業(yè)實(shí)際問(wèn)題打下必要基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2：通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法，增強(qiáng)課程的綜合實(shí)踐性，培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題等方面的能力，提高學(xué)生在制造系統(tǒng)智能化實(shí)施過(guò)程中的企業(yè)組織、技術(shù)、流程、模式、數(shù)據(jù)的調(diào)研和分析能力以及系統(tǒng)集成能力。課程目標(biāo)3：從理論和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷、工匠精神和創(chuàng)新能力，樹(shù)立正確的人生價(jià)值觀。通過(guò)思政元素與理論知識(shí)相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的歷史使命感，增強(qiáng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和民族自豪感，滲透誠(chéng)實(shí)守信教育，加強(qiáng)責(zé)任意識(shí)教育和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度，培養(yǎng)求實(shí)務(wù)真、開(kāi)拓創(chuàng)新的職業(yè)精神及精益求精的大國(guó)工匠精神。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配1.實(shí)踐部分實(shí)踐部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2。表2實(shí)踐項(xiàng)目、實(shí)踐內(nèi)容與學(xué)時(shí)實(shí)踐項(xiàng)目名稱內(nèi)容提要實(shí)踐學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.生產(chǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)踐內(nèi)容：設(shè)計(jì)物料取放單元、運(yùn)輸及加工機(jī)構(gòu)及機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。實(shí)踐要求：熟悉物料取放單元設(shè)計(jì)、運(yùn)輸及加工機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。81、22.監(jiān)測(cè)控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)踐內(nèi)容：傳感器選型、運(yùn)動(dòng)控制器自動(dòng)化和機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)應(yīng)用。實(shí)踐要求：掌握傳感器選型和應(yīng)用、運(yùn)動(dòng)控制器自動(dòng)化應(yīng)用以及機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)應(yīng)用。81、23.制造系統(tǒng)建模與仿真實(shí)踐內(nèi)容：在離散型流水線生產(chǎn)系統(tǒng)基本概念前提下學(xué)會(huì)使用系統(tǒng)建模仿真方法和模型仿真與數(shù)據(jù)分析。實(shí)踐要求：熟悉離散型流水線生產(chǎn)系統(tǒng)基本概念、系統(tǒng)建模仿真方法以及模型仿真與數(shù)據(jù)分析。81、24.信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)實(shí)踐內(nèi)容：認(rèn)識(shí)企業(yè)信息系統(tǒng)的基本架構(gòu)學(xué)會(huì)生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃、需求分析、生產(chǎn)計(jì)劃及生產(chǎn)排程基本方法。實(shí)踐要求：熟悉企業(yè)信息系統(tǒng)的基本架構(gòu)、生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃以及需求分析、生產(chǎn)計(jì)劃及生產(chǎn)排程基本方法。81、2合計(jì)32五、教學(xué)方法及手段本課程以項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)為主，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)加深學(xué)生對(duì)各類常用的生產(chǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用方法、監(jiān)測(cè)控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用、制造系統(tǒng)建模與仿真的認(rèn)識(shí)及信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)，深刻理解不同生產(chǎn)環(huán)境下系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求及注意事項(xiàng)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)際動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維能力。采用教師講授和學(xué)生動(dòng)手操作的方法；在進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐前學(xué)生應(yīng)復(fù)習(xí)和掌握與本項(xiàng)目有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、認(rèn)真閱讀實(shí)踐指導(dǎo)參考材料；在項(xiàng)目實(shí)踐中要嚴(yán)格遵守紀(jì)律，按操作規(guī)程使用儀器；項(xiàng)目實(shí)踐操作結(jié)束后，按規(guī)定對(duì)儀器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。六、課程資源1.推薦教材：（1）鄭力．《智能制造：技術(shù)前言與探索應(yīng)用》[M]．清華大學(xué)出版社．2021．2.參考書(shū)：（1）樊澤明,智能產(chǎn)線數(shù)字化建模與工藝仿真[M],化學(xué)工業(yè)出版社,2022年.（2）段峰,智能機(jī)器人開(kāi)發(fā)與實(shí)踐[M],機(jī)械工業(yè)出版社,2021年.（3）黃培,智能制造實(shí)踐[M]，清華大學(xué)出版社，2021年.（4）李培根,高亮.智能制造概論[M].北京:清華大學(xué)出版社.2021.06.（5）鄧朝輝,萬(wàn)林林,鄧輝等.智能制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社.2018.08.（6）張小紅,秦威.智能制造導(dǎo)論[M].上海:上海交大出版社.2019.07.3.期刊：（1）Engineering.ISSN：2095-8099.中國(guó)CAE戰(zhàn)略研究中心;中國(guó)高等教育出版社.（2）中國(guó)機(jī)械工程.ISSN：1004-132X.中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì).（3）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng).ISSN：1006-5911.中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第二一〇研究所.（4）系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào).ISSN：1004-731X.中國(guó)仿真學(xué)會(huì).（5）高等工程教育研究.ISSN：1001-4233.華中科技大學(xué).（6）制造業(yè)自動(dòng)化.ISSN：1009-0134.北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所有限公司.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）中國(guó)制造2025,中國(guó)政府網(wǎng)網(wǎng)址:/zhuanti/2016/MadeinChina2025-plan/（2）智能制造網(wǎng)網(wǎng)址：/news/t0/list_p1.html（3）eWorks數(shù)字化企業(yè)網(wǎng)網(wǎng)址：/DocumentList.aspx?parentTopic=0&topic=257（4）Pushsoft,MES制造執(zhí)行系統(tǒng)網(wǎng)址：/list/47/（5）木棉樹(shù)，數(shù)字孿生網(wǎng)址：/?renqun_youhua=182511&bd_vid=8012522724294565972七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由過(guò)程性考核成績(jī)構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見(jiàn)表3。表3課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)123過(guò)程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問(wèn)題情況進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以平時(shí)考核成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭?5項(xiàng)目實(shí)踐操作40（1）根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的操作完成情況和操作規(guī)范性單獨(dú)評(píng)分，滿分100分；（2）每次項(xiàng)目單獨(dú)評(píng)分，取各次項(xiàng)目實(shí)踐操作成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以項(xiàng)目實(shí)踐操作成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?51510考核作業(yè)50（1）主要考核學(xué)生對(duì)各項(xiàng)目的理解和掌握程度，滿分100分；（2）以作業(yè)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?02010合計(jì)：100分404020八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、項(xiàng)目實(shí)踐操作、考核作業(yè)等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。考核基本要求：考核總成績(jī)由課堂回答問(wèn)題情況、項(xiàng)目實(shí)踐操作、考核作業(yè)等過(guò)程性考核成績(jī)組成，總成績(jī)100分。其中：課堂回答問(wèn)題情況、項(xiàng)目實(shí)踐操作、考核作業(yè)權(quán)重分別為10%、40%、50%，各項(xiàng)考核成績(jī)?yōu)?00分×權(quán)重。2.過(guò)程性考核成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見(jiàn)表4。表4過(guò)程性考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂回答問(wèn)題情況10踴躍回答問(wèn)題，準(zhǔn)確率大于90%。認(rèn)真參與教學(xué)活動(dòng)，回答問(wèn)題準(zhǔn)確率大于80%。偶爾參與教學(xué)活動(dòng)，回答問(wèn)題準(zhǔn)確率大于70%。上課不認(rèn)真，偶爾參與教學(xué)活動(dòng)。上課不認(rèn)真，不參與教學(xué)活動(dòng)。項(xiàng)目實(shí)踐操作40項(xiàng)目預(yù)習(xí)認(rèn)真，能夠熟練掌握方法與步驟，項(xiàng)目實(shí)踐操作過(guò)程熟練、規(guī)范，遵規(guī)守紀(jì)、團(tuán)結(jié)協(xié)作，項(xiàng)目實(shí)踐結(jié)果詳實(shí)、結(jié)論清晰、討論合理項(xiàng)目前有預(yù)習(xí)，能夠掌握方法與步驟，項(xiàng)目實(shí)踐操作過(guò)程正確、規(guī)范，遵規(guī)守紀(jì)、團(tuán)結(jié)協(xié)作，項(xiàng)目實(shí)踐結(jié)果正確、討論適當(dāng)項(xiàng)目前有預(yù)習(xí)，基本能夠掌握方法與步驟，項(xiàng)目實(shí)踐操作過(guò)程基本正確、無(wú)協(xié)作，項(xiàng)目實(shí)踐結(jié)果基本正確，討論一般項(xiàng)目前有預(yù)習(xí)，