流程型制造智能工廠 教學(xué)大綱

《流程型制造智能工廠》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱流程型制造智能工廠課程編碼課程英文名稱Smartfactoryintegrationtechnology課程性質(zhì)專業(yè)必修課總學(xué)時(shí)學(xué)分32\2理論\實(shí)驗(yàn)24\8周學(xué)時(shí)數(shù)4先修課程理論力學(xué)，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，實(shí)用數(shù)值方法開(kāi)課院系適用專業(yè)智能制造工程專業(yè)、過(guò)程原理及控制工程專業(yè)二、課程簡(jiǎn)介《流程型制造智能工廠》旨在介紹流程型制造智能工廠的概念、原理、發(fā)展趨勢(shì)、相關(guān)組成等知識(shí)。學(xué)生可以通過(guò)此書(shū)深入了解流程型智能制造技術(shù)在工廠生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用，探討如何通過(guò)流程優(yōu)化和智能化技術(shù)提高生產(chǎn)效率、降低成本、提升生產(chǎn)質(zhì)量。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將了解流程型制造智能工廠的基本概念和關(guān)鍵技術(shù)、生產(chǎn)與管理特點(diǎn)；了解流程型制造智能工廠系統(tǒng)架構(gòu)以及其關(guān)鍵技術(shù)；了解流程型制造智能工廠三種的實(shí)現(xiàn)方法，并搭配多種案例來(lái)充分了解流程型制造智能工廠在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用。最后對(duì)于流程型制造智能工廠進(jìn)行未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的展望。通過(guò)本書(shū)的內(nèi)容可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于運(yùn)用智能制造技術(shù)解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力，為畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下必要的智能工廠相關(guān)基礎(chǔ)。本課程在講授相關(guān)知識(shí)的科普和傳授技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)傳授運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的基本方法和技能，課程教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合，強(qiáng)調(diào)教學(xué)互動(dòng)。"IntelligentManufacturingofProcess-OrientedFactories"aimstointroducetheconcepts,principles,developmenttrends,andrelatedcomponentsofprocess-orientedintelligentmanufacturingfactories.Studentscandeepentheirunderstandingoftheapplicationofprocess-orientedintelligentmanufacturingtechnologyinfactoryproductionprocessesthroughthisbook,exploringhowtoimproveproductionefficiency,reducecosts,andenhanceproductionqualitythroughprocessoptimizationandintelligenttechnology.Throughstudyingthiscourse,studentswillunderstandthebasicconceptsandkeytechnologiesofprocess-orientedintelligentmanufacturingfactories,aswellastheirproductionandmanagementcharacteristics.Theywillalsolearnaboutthesystemarchitectureandkeytechnologiesofprocess-orientedintelligentmanufacturingfactories,andunderstandthethreeimplementationmethodswithmultiplecasestudiestofullycomprehendthepracticalapplicationsofprocess-orientedintelligentmanufacturingfactories.Finally,thecourseoffersinsightsintofuturedevelopmenttrendsofprocess-orientedintelligentmanufacturingfactories.Thecontentofthisbookcultivatesstudents'abilitytoapplyintelligentmanufacturingtechnologytosolvepracticalproductionproblems,layingessentialfoundationsforprofessionalworkinintelligentfactory-relatedfieldsaftergraduation.Thecoursenotonlypopularizesrelatedknowledgeandimpartstechnicalskillsbutalsofocusesonteachingbasicmethodsandskillstosolveengineeringpracticalproblemsusingprofessionalknowledge.Theteachingmethodemphasizesthecloseintegrationoftheoryandpractice,highlightinginteractivelearning.三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系本課程的課程目標(biāo)和能力要求如下：課程目標(biāo)1—了解流程型制造智能工廠的定義和特點(diǎn)，對(duì)流程型制造智能工廠的發(fā)展歷程有所了解。課程目標(biāo)2—了解智能工廠建設(shè)思路、流程企業(yè)智能工廠智能化制造功能架構(gòu)、流程型制造智能工廠建設(shè)步驟，流程型制造智能工廠的實(shí)現(xiàn)方法。能進(jìn)行簡(jiǎn)單智能工廠的搭建和規(guī)劃布局。課程目標(biāo)3—具有團(tuán)隊(duì)合作精神和自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，在解決智能工廠領(lǐng)域中的復(fù)雜工程問(wèn)題中具有創(chuàng)新意識(shí)。本課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的具體對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表1所示：表1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)12-1能夠了解流程型制造智能工廠的基本原理，了解對(duì)于流程型制造智能工廠系統(tǒng)架構(gòu)，能夠熟練回答流程型制造智能工廠的實(shí)現(xiàn)方法。課程目標(biāo)25-1了解流程型制造智能工廠的相關(guān)現(xiàn)實(shí)案例以及流程型制造智能工廠的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。四、課程教學(xué)方法本課程在講授流程型制造智能工廠的相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)傳授運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的基本方法，課程教學(xué)強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合，主要通過(guò)課堂講授和設(shè)計(jì)實(shí)踐方式組織教學(xué)。教學(xué)方法主要采用項(xiàng)目式教學(xué)和線上、線下混合式教學(xué)，系統(tǒng)講授流程型制造智能工廠的定義和特點(diǎn)、流程型制造智能工廠的關(guān)鍵技術(shù)、智能工廠的總體設(shè)計(jì)流程、智能工廠功能劃分、等基本理論、基本知識(shí)和基本方法，使學(xué)生能夠系統(tǒng)掌握用于解決流程型智能制造工程專業(yè)工程復(fù)雜問(wèn)題的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中充分利用數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)制作豐富多彩的教學(xué)和輔導(dǎo)材料，采用電子教案，CAI課件，多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書(shū)、教具教學(xué)相結(jié)合，提高課堂教學(xué)信息量，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效果。理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和信息手段，培養(yǎng)其識(shí)別、表達(dá)和解決智能制造工程專業(yè)相關(guān)工程問(wèn)題的思維方法和實(shí)踐能力。教：以流程型智能工廠方案設(shè)計(jì)、流程型智能工廠分析和設(shè)計(jì)為主線，培養(yǎng)學(xué)生逐步具有應(yīng)用流程型智能工廠關(guān)鍵技術(shù)解決復(fù)雜工程問(wèn)題中智能工廠設(shè)計(jì)、分析的能力，引導(dǎo)大學(xué)生的原創(chuàng)意識(shí)，并結(jié)合所研究課題進(jìn)行報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿的撰寫(xiě)，并清晰陳述觀點(diǎn)和回答問(wèn)題的能力。該模塊可以通過(guò)國(guó)家相關(guān)流程型智能工廠的相關(guān)案例和前沿科技的引入，增強(qiáng)大學(xué)生的民族自豪感，培養(yǎng)家國(guó)情懷的信念，引導(dǎo)大學(xué)生對(duì)專業(yè)的熱愛(ài)，并投身到專題研究之中。在詳細(xì)講授項(xiàng)目式教學(xué)案例的基礎(chǔ)上，采用啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)通過(guò)實(shí)踐和自學(xué)獲得自己想學(xué)到的知識(shí)，并注重以培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行流程型智能工廠設(shè)計(jì)的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。學(xué)：通過(guò)線上、線下相結(jié)合方式學(xué)習(xí)陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)，并線上完成章節(jié)測(cè)驗(yàn)和其他課后作業(yè)；線下學(xué)生從教師給定的題目中選擇或自主選題，以小組為單位進(jìn)行，每個(gè)人的分工與責(zé)任需明確，并在報(bào)告中提供小組研討情況記錄及說(shuō)明。選題應(yīng)結(jié)合典型流程型制造智能工廠的建設(shè)方案，分析選取合適的流程型智能制造先進(jìn)技術(shù)，完成智能制造工藝編制，選取合適的智能制造裝備，搭建較完整的智能制造產(chǎn)線，繪制智能工廠布局圖，給出設(shè)計(jì)結(jié)果和相關(guān)參數(shù)，撰寫(xiě)研究報(bào)告，并進(jìn)行陳述與答辯。同時(shí)，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐鞏固陳述性知識(shí)、理解程序性知識(shí)和策略性知識(shí)。五、課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及學(xué)時(shí)分配本課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求、學(xué)時(shí)分配、所支撐的課程目標(biāo)如表2所示。表2課程教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的關(guān)系序號(hào)知識(shí)單元知識(shí)點(diǎn)教學(xué)學(xué)時(shí)教學(xué)組織形式及課后要求預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果支撐課程目標(biāo)1流程型制造智能工廠的基本概念（1）流程型制造智能工廠的定義；（2）流程型制造智能工廠的特點(diǎn)；（3）流程型制造智能工廠的發(fā)展歷程。2課堂講授課后作業(yè)：要求學(xué)生課后上網(wǎng)盡可能多地查閱數(shù)流程型智能制造技術(shù)的相關(guān)科普。1.了解流程型制造智能工廠的基本知識(shí)。12流程型制造智能工廠系統(tǒng)架構(gòu)（1）智能工廠建設(shè)思路；（2）流程企業(yè)智能工廠智能化制造功能架構(gòu)；（3）流程型制造智能工廠建設(shè)步驟；（4）智能工廠建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)；6課堂講授課后作業(yè)：要求學(xué)生①書(shū)面完成教材上教師指定的作業(yè)題。1.了解智能工廠的建設(shè)思路；2.掌握智能工廠的總體建設(shè)步驟和關(guān)鍵技術(shù)；13流程型制造智能工廠的實(shí)現(xiàn)方法（1）工藝流程優(yōu)化在流程型制造智能工廠中的應(yīng)用；（2）自動(dòng)化控制在流程型制造智能工廠中的應(yīng)用；（3）智能化檢測(cè)在流程型制造智能工廠中的應(yīng)用。6課堂講授課后作業(yè)：①書(shū)面完成教師指定的本章課后作業(yè)。1.理解三種方式在流程型制造智能工廠中的應(yīng)用；24流程型制造智能工廠的應(yīng)用案例（1）了解六種流程型制造智能工廠的應(yīng)用案例；（2）了解不同類型的工廠的特點(diǎn)與發(fā)展措施；8課堂講授課后作業(yè)：書(shū)面完成教師指定的本章課后作業(yè)。1.了解不同種類工廠的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)特點(diǎn)；2.了解不同類型的工廠的系統(tǒng)架構(gòu)和發(fā)展方向25流程型制造智能工廠的發(fā)展趨勢(shì)（1）流程型制造智能工廠的趨勢(shì)；（2）流程型制造智能工廠的挑戰(zhàn)；（3）流程型制造智能工廠的前景；2課堂講授課后作業(yè)：書(shū)面完成教師制定的本章課后作業(yè)。1.了解流程型制造智能工廠的七種發(fā)展趨勢(shì)；2.了解流程型制造智能工廠的不同挑戰(zhàn)；3.對(duì)于流程型制造智能工廠的前景有一定了解。3六、教材及參考書(shū)目1．周濟(jì)，李培根：智能制造導(dǎo)論.北京：高等教育出版社，20212．李培根，高亮：智能制造概論.北京：清華大學(xué)出版社，2021七、課程目標(biāo)達(dá)成考核/評(píng)價(jià)項(xiàng)目與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)課程成績(jī)?cè)u(píng)定需要對(duì)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，從團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、責(zé)任意識(shí)和社會(huì)認(rèn)知等方面進(jìn)行綜合評(píng)判，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)技術(shù)價(jià)值、行業(yè)規(guī)范等方面的社會(huì)認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)力和創(chuàng)業(yè)意識(shí)。課程成績(jī)由過(guò)程考核成績(jī)和課程結(jié)業(yè)考試成績(jī)兩大部分組成，過(guò)程考核成績(jī)占40%，課程結(jié)業(yè)考試成績(jī)占60%；但無(wú)故曠課，累計(jì)時(shí)間超過(guò)課程學(xué)時(shí)數(shù)的1/3或作業(yè)完成量少于規(guī)定的2/3者，課程成績(jī)?yōu)椴患案?。課程目標(biāo)達(dá)成考核/評(píng)價(jià)項(xiàng)目及目標(biāo)分值如表3所示，各環(huán)節(jié)的具體考核內(nèi)容及目標(biāo)分值如表4、表5所示。表3課程目標(biāo)達(dá)成考核/評(píng)價(jià)項(xiàng)目及目標(biāo)分值課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求考核/評(píng)價(jià)項(xiàng)目及目標(biāo)分值目標(biāo)分值統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)參與平時(shí)作業(yè)實(shí)驗(yàn)與專題研究期末考試課程目標(biāo)1畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2-15103045課程目標(biāo)2畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5-15103045課程目標(biāo)3畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5-21010合計(jì)10201060100表4課程過(guò)程考核/評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及目標(biāo)分值序號(hào)項(xiàng)目考核內(nèi)容及要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)分值對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1學(xué)習(xí)參與學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)、參與課堂學(xué)習(xí)情況考查學(xué)生參與課堂討論情況，視發(fā)言積極性與準(zhǔn)確性給出評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。此為加分項(xiàng)，獲得此項(xiàng)加分學(xué)生平時(shí)成績(jī)不超過(guò)100分。3012作業(yè)分析模塊：智能制造工藝分析、智能工廠功能分析、智能制造執(zhí)行系統(tǒng)分析相關(guān)內(nèi)容。主要考核學(xué)生對(duì)每章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度；每次作業(yè)按100分制單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)最終成績(jī)。202設(shè)計(jì)模塊：智能工廠功能布局及設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容。2023實(shí)驗(yàn)與專題研究主要考查智能工廠組成、功能、布局等的設(shè)計(jì)與分析。根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量單獨(dú)評(píng)分，滿分為50分；取各次實(shí)驗(yàn)成績(jī)的平均值計(jì)入平時(shí)成績(jī)。253考查應(yīng)用先進(jìn)設(shè)計(jì)工具解決工程問(wèn)題的實(shí)踐能力，口頭和文字表達(dá)能力；根據(jù)選題、設(shè)計(jì)文稿、程序、報(bào)告和答辯情況評(píng)分，滿分為50分，