智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模 教學大綱

PAGEPAGE5《智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建?！氛n程教學大綱一、課程基本信息課程名稱智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模課程編號課程性質選修課課程類別學科專業(yè)選修課開課單位智能制造教研室授課學期第6學期學分/學時2/32課內學時32理論授課16上機學時16課內實踐0實驗學時0課外學時0適用專業(yè)智能制造專業(yè)是否雙語否先修課程高等數(shù)學、線性代數(shù)、現(xiàn)代傳感與測試技術后續(xù)課程畢業(yè)設計二、課程簡介《智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建?！肥侵悄苤圃旃こ虒I(yè)的選修課，為綜合性性較強的一門課程。本課程對智能生產(chǎn)系統(tǒng)的基本概念、組成和特點，CPS建模的基本原理、方法和技術進行理論講授，并對智能生產(chǎn)系統(tǒng)對CPS建模的需求，以及CPS建模在智能生產(chǎn)系統(tǒng)中的作用與價值進行探討，引導學生進行智能生產(chǎn)系統(tǒng)分析和CPS建模實踐，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。三、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐（一）課程目標通過本課程的學習，使學生達到以下目標：課程目標1.要求學生掌握智能生產(chǎn)系統(tǒng)的基本概念、組成及其在生產(chǎn)中的應用，理解CPS（Cyber-PhysicalSystems）建模的原理、方法和技術，理解智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模之間的相互關聯(lián)。課程目標2.通過課程學習和項目案例分析，使學生能夠通過檢索文獻，歸納分析智能生產(chǎn)系統(tǒng)，并結合所學知識對其進行CPS建模及仿真驗證，具備解決實際智能生產(chǎn)系統(tǒng)中問題的能力，如故障診斷、性能提升等。課程目標3.通過對智能生產(chǎn)系統(tǒng)進行仿真分析，提高學生的實踐能力和動手能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維、團隊協(xié)作能力、職業(yè)道德和責任感，使其在智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模領域具備高度的專業(yè)素養(yǎng)，增強其在智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模領域具備競爭力。（二）課程目標對畢業(yè)要求指標點的支撐課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求課程目標2課程目標32.3具備文獻資料檢索能力，能夠對文獻進行分析和歸納，并將其用于分析復雜智能制造工程問題，以獲得有效結論。2-問題分析課程目標2課程目標35.2能夠開發(fā)或應用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，對智能制造工程領域復雜工程問題進行模擬與預測，并能夠理解其局限性。5-使用現(xiàn)代工具課程目標1課程目標2課程目標37.2能夠站在環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的角度思考專業(yè)工程實踐的可持續(xù)性，評價產(chǎn)品周期中可能對人類和環(huán)境造成的損害和隱患。7-環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展四、課程基本教學內容及對課程目標的支撐（一）課程基本教學內容第一單元緒論（學時數(shù)：2學時）1.課程主要內容(1)智能生產(chǎn)系統(tǒng)的定義與重要性。(2)CPS（Cyber-PhysicalSystems）建模的基本概念。(3)智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模的關系。2.重點和難點(1)重點：CPS（Cyber-PhysicalSystems）建模的基本概念。(2)難點：智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模的關系。3.教學方法教學課件課堂講授。4.學生學習預期成果(1)了解本課程研究的背景、對象、意義和內容。(2)了解智能生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及關鍵技術。(3)了解CPS（Cyber-PhysicalSystems）建模的基本概念。(4)理解智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模的關系。5.支撐課程目標課程目標1、2、3。第二單元智能生產(chǎn)系統(tǒng)概述（學時數(shù)：6學時）1.課程主要內容(1)智能生產(chǎn)系統(tǒng)的組成與特點。(2)智能生產(chǎn)系統(tǒng)的關鍵技術。(3)大數(shù)據(jù)分析。(4)物聯(lián)網(wǎng)技術。(5)云計算。2.重點和難點(1)重點：智能生產(chǎn)系統(tǒng)的組成、特點及關鍵技術。(2)難點：大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算在智能生產(chǎn)系統(tǒng)中的應用。3.教學方法課堂講授基礎知識，通過案例分析增強學生對智能生產(chǎn)系統(tǒng)的認識。4.學生學習預期成果(1)掌握智能生產(chǎn)系統(tǒng)的組成、特點及關鍵技術。(2)了解大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算在智能生產(chǎn)系統(tǒng)中的應用。5.支撐課程目標課程目標1、2。第三單元CPS建?；A（學時數(shù)：8學時）1.課程主要內容(1)CPS建模的基本概念與原理。(2)CPS建模的主要方法與技術。(3)CPS建模在智能生產(chǎn)系統(tǒng)中的應用。2.重點和難點(1)重點：CPS建模的原理及主要方法。(2)難點：CPS系統(tǒng)建模、仿真驗證及優(yōu)化控制。3.教學方法課堂講授基礎知識，通過簡單實例使學生理解CPS建模的原理及主要方法，并通過上機實訓，使學生掌握并鞏固CPS建模的建模、仿真及優(yōu)化方法。4.學生學習預期成果(1)理解CPS建模的原理。(2)掌握CPS建模主要方法與技術。(3)了解CPS建模在智能生產(chǎn)系統(tǒng)中的應用。5.支撐課程目標課程目標1、2。第四單元智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模相結合（學時數(shù)：16學時）1.課程主要內容(1)智能生產(chǎn)系統(tǒng)對CPS建模的需求。(2)CPS建模在智能生產(chǎn)系統(tǒng)中的作用與價值。(3)智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模的結合。2.重點和難點(1)重點：智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模的結合。(2)難點：智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模的結合。3.教學方法課堂分析具體案例，組織小組討論、上機建模，分析和匯報。4.學生學習預期成果(1)了解智能生產(chǎn)系統(tǒng)對CPS建模的需求。(2)了解CPS建模在智能生產(chǎn)系統(tǒng)中的作用與價值。(3)結合CPS建模對智能生產(chǎn)系統(tǒng)進行分析與控制優(yōu)化。5.支撐課程目標課程目標1、2、3。（二）課程基本教學內容對課程目標的支撐課程教學內容教學方法支撐的課程目標學時安排課內課外學時比例第一單元緒論講授法課程目標1、2、321：1.25第二單智能生產(chǎn)系統(tǒng)概述講授法課程目標1、261：1.25第三單元CPS建?；A講授法、案例教學課程目標1、281：1.25第四單元智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模相結合講授法、項目教學課程目標1、2、3161：1.25合計301：1.25五、課程考核及對課程目標的支撐（一）課程考核課程成績構成（百分制）課程成績構成比例考核環(huán)節(jié)目標分值考核/評價細則平時成績50%作業(yè)（十分制）90本門課程5次作業(yè)，主要考核學生對本課程基礎知識點的掌握情況，評分細則如下：9~10：表述內容充分、嚴謹、準確，計算步驟完整，結果準確，所用概念、理論和公式準確；準時上交、卷面整潔，書寫工整；7~8：表述內容較充分、正確，計算步驟較完整，結果準確，所用概念、理論和公式準確；準時上交、卷面有涂改，書寫較工整；6：表述內容較充分、個別有誤，計算步驟不完善，結果準確，所用概念、理論和公式有誤；準時上交、卷面有涂改，書寫潦草；<6：表述內容不充分、錯誤較多，計算步驟不完整，結果有誤，所用概念、理論和公式有誤；未準時上交、書寫潦草。目標分值=9*作業(yè)平均成績課堂表現(xiàn)（十分制）101.課上提問及隨堂測驗回答問題正確6分2.上課態(tài)度端正（無遲到早退、上課認真聽講）4分目標成績=課堂表現(xiàn)成績之和實踐成績50%專題設計（十分制）100考核內容及評價細則1.方案設計合理62.匯報表達清楚、邏輯正確23.回答問題正確24.個人成績按貢獻度排序賦分。目標分值=10*匯報考核內容成績之和（二）課程考核對課程目標的支撐教學內容考核內容考核方式支撐的課程目標第一單元緒論智能生產(chǎn)系統(tǒng)的定義CPS建模的概念作業(yè)課程目標1、2、3第二單智能生產(chǎn)系統(tǒng)概述智能生產(chǎn)系統(tǒng)的組成、特點及關鍵技術作業(yè)課程目標1、2第三單元CPS建?；ACPS建模主要方法與技術作業(yè)課程目標1、2第四單元智能生產(chǎn)系統(tǒng)與CPS建模相結合高端設備的智能項目分析專題匯報課程目標1、2、3六、使用教材、相關推薦書目及課程資源（一）使用教材周泓，鄧修權，高德華主編：《生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真》，機械工業(yè)出版社，2022年版。（二）相關推薦