工业互联网基础-智能制造工程专业 教学大纲

PAGEPAGE8《工业互联网基础》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称工业互联网基础课程编号课程性质必修课课程类别专业基础课程开课单位测控教研室授课学期第学期学分/学时/16课内学时16理论授课16上机学时0课内实践0实验学时0课外学时16适用专业智能制造工程专业是否双语否先修课程工程编程基础后续课程智能装备基础，智能工厂集成技术二、课程简介《工业互联网基础》是一门研究工业互联网技术的专业课程，主要研究现代信息通信技术与工业领域的基础设施、应用模式和工业生态深度融合的技术、模式等。本课程的主要内容包括工业互联网平台、工业大数据、工业App、边缘计算、网络互联、标识解析、安全体系等工业互联网基础知识和应用实践案例。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标课程目标1：知识目标通过学习本课程，学生能够了解工业互联网的概念及内涵，掌握工业互联网领域的各关键要素，通过工业互联网的体系架构，对其涉及的各种技术和特点进一步深入探讨。课程目标2：能力目标通过学习本课程，学生能够分析工业互联网在各领域的综合应用，能够按模块搭建简易工业互联网模型，能够运用创新思维解决处理现实问题。课程目标3：素质目标通过学习本课程，学生能够具体问题具体分析，能够提升自己面对问题时的分析、解决问题的能力，能够培养学生在“中国制造”强国战略意识以及大国工匠意识。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标11-3学习专业基础知识，掌握解决复杂智能制造工程问题的基本思路和方法1-工程知识课程目标21-3学习专业基础知识，掌握解决复杂智能制造工程问题的基本思路和方法5-1能够合理选择与使用解决复杂智能制造工程问题所需的多种仪器设备、信息资源、现代工程工具和信息技术工具工程知识5-使用现代工具课程目标35-1能够合理选择与使用解决复杂智能制造工程问题所需的多种仪器设备、信息资源、现代工程工具和信息技术工具5-2能够开发或应用满足特定需求的现代工具，对智能制造工程领域复杂工程问题进行模拟与预测，并能够理解其局限性5-实用现代工具四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一单元工业互联网发展历程（学时数：2学时）1.课程主要内容工业互联网产生的背景、传统制造模式变革的需求、新一代信息通信技术向工业应用演进、我国工业互联网发展情况、国外工业互联网发展情况。2.重点和难点重点：传统制造模式变革的需求；工业互联网发展现状。难点：新一代信息通信技术向工业应用演进的过程、方式等。3.教学方法课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。4.学生学习预期成果能够了解工业互联网产生的背景；能够了解我国、德国、美国等国家工业互联网的发展情况。5.支撑课程目标课程目标1.第二单元工业互联网体系架构（学时数：2学时）1.课程主要内容工业互联网定义及相关概念、工业互联网体系架构、工业互联网标准体系。2.重点和难点重点：工业互联网与相关概念的关联与区别、工业互联网基础共性标准。难点：工业互联网体系架构2.0、工业互联网基础边缘计算标准。3.教学方法课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。4.学生学习预期成果能够描述工业互联网体系架构2.0，并分析架构中各个组成部分的作用；能够理解并且描述工业互联网标准体系的主要内容。5.支撑课程目标课程目标1.课程目标2.第三单元工业互联网平台（学时数：2学时）1.课程主要内容工业互联网平台概念、工业互联网平台功能架构、工业互联网平台应用场景、国内外工业互联网平台。2.重点和难点重点：工业互联网平台概念、工业互联网平台具体功能架构。难点：边缘层及平台层的概念、架构。3.教学方法课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。4.学生学习预期成果能够描述工业户互联网平台的概念、本质、核心作用；能够从总体功能架构、边缘层、基础设施层、平台层、应用层几个角度搭建起工业互联网平台；能够熟悉工业互联网的应用场景。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3第四单元工业大数据（学时数：2学时）1.课程主要内容工业大数据概念、工业大数据系统、工业大数据分析、工业大数据应用、工业大数据与工业互联网平台、工业大数据治理。2.重点和难点重点：工业大数据概念及特点、数据采集技术、工业大数据应用案例。难点：大数据处理技术、数据分析方法论。3.教学方法课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。4.学生学习预期成果能够理解并分析工业大数据系统，并且能够掌握系统中的数据采集、清洗方法，正确分析工业大数据的应用案例。5.支撑课程目标课程目标1.课程目标2.课程目标3.第五单元工业软件与工业App（学时数：2学时）1.课程主要内容工业软件及其分类、工业App的定义、开发以及应用案例、工业App与工业软件的关系。2.重点和难点重点：工业软件类型以及特点、工业APP的开发路径。难点：工业App与传统工业软件的区别、联系和新形态。3.教学方法课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。4.学生学习预期成果能够简述各个类型工业软件的特点、能够明确工业APP的开发路径、能够建立工业APP和传统工业软件的区别以及联系。5.支撑课程目标课程目标1.课程目标2.课程目标3.第六单元边缘计算（学时数：2学时）1.课程主要内容工业互联网中的边缘计算、边缘计算在离散制造业中的应用、边缘计算在流程制造业中的应用、多接入边缘计算。2.重点和难点重点：边缘计算的定义、特点以及在工业互联网中的作用、离散制造业边缘计算架构。难点：流程制造业边缘计算架构、多接入边缘计算与5G的融合。3.教学方法课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。4.学生学习预期成果能够明确边缘计算的概念以及在工业互联网中的应用方式；能够理解并分析离散制造业、流程制造业的边缘计算应用。5.支撑课程目标课程目标1.课程目标2.课程目标3.第七单元网络互联体系（学时数：2学时）1.课程主要内容网络互联架构、工厂内网互联、工厂外网互联、新型网络技术。2.重点和难点重点：工业互联网中的网络互联架构、工厂内网及外网互联的架构以及技术。。难点：工厂内网常用通信技术、新型网络技术。。3.教学方法课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。4.学生学习预期成果能够掌握网络互联结构，面对一个工业互联网系统，能够正确选择并设计内网及外网的典型架构及网络技术。5.支撑课程目标课程目标1.课程目标2.课程目标3.第八单元工业互联网应用（学时数：2学时）1.课程主要内容工业互联网典型应用模式、工业互联网在企业的应用、工业互联网在产业集群的应用。2.重点和难点重点：工业互联网典型应用模式、大数据技术驱动湛江钢铁转型实例。难点：智能化制造、数字化关系的工业互联网典型应用模式。3.教学方法课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。4.学生学习预期成果能够理解并掌握几种工业互联网典型应用模式；能够分析企业数字化转型解决方案。5.支撑课程目标课程目标1.课程目标2.课程目标3.（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例第一单元工业互联网发展历程课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。课程目标121：1第二单元工业互联网体系架构课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。课程目标1、221：1第三单元工业互联网平台课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。课程目标1、2、321：1第四单元工业大数据课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。课程目标1、2、321：1第五单元工业软件与工业App课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。课程目标1、2、321：1第六单元边缘计算课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。课程目标1、2、321：1第七单元网络互联体系课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。课程目标1、2、321：1第八单元工业互联网应用课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、案例分析、随堂测验。课程目标2、321：1合计161：1五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩60%作业（百分制）50根据课程内容共计安排5次作业，根据提交时间及准确率给分，最终总成绩按比例折算为50分。测验（百分制）20根据课程内容总共安排2次测验，在规定时间内提交，根据正确率给分。最终总成绩按比例折算为20分。课堂表现（百分制）30根据学生出勤、回答问题、课堂讨论等情况给分。最终总成绩按比例折算为30分。期末测验40%知识301.考核内容：所有教学内容。2.测验题型：客观题、主观题。3.评价细则：线下答题。能力30综合应用35创新5（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的课程目标第一单元工业互联网发展历程1-1工业互联网产生的背景1-2传统制造模式变革的需求1-3新一代信息通信技术向工业应用演进1-4我国工业互联网发展情况1-5国外工业互联网发展情况课前预习随堂测验课后作业期末测验课程目标1第二单元工业互联网体系架构2-1工业互联网定义及相关概念2-2工业互联网体系架构2-3工业互联网标准体系课前预习随堂测验课后作业期末测验课程目标1、2第三单元工业互联网平台3-1工业互联网平台概念3-2工业互联网平台功能架构3-3工业互联网平台应用场景3-4国内外工业互联网平台课前预习随堂测验课后作业期末测验课程目标1、2、3第四单元工业大数据4-1工业大数据概念4-2工业大数据系统4-3工业大数据分析4-4工业大数据应用4-5工业大数据与工业互联网平台4-6工业大数据治理课前预习随堂测验课后作业期末测验课程目标1、2、3第五单元工业软件与工业App5-1工业软件及其分类5-2工业App的定义5-3开发以及应用案例5-4工业App与工业软件的关系课前预习随堂测验课后作业期末测验课程目标1、2、3第六单元边缘计算5-5工业互联网中的边缘计算5-6边缘计算在离散制造业中的应用5-7边缘计算在流程制造业中的应用5-8多接入边缘计算课前预习随堂测验课后作业期末测验课程目标1、2、3第七单元网络互联体系7-1网络互联架构7-2工厂内网互联7-3工厂外网互联7-4新型网络技术课前预习随堂测验课后作业期末测验课程目标1、2、3第八单元工业互联网应用8-1工业互联网典型应用模式8-2工业互联网在企业的应用8-3工业互联网在产业集群的应用课前预习随堂测验课后作业期末测验课程目标2、3六、使用教材、相关推荐书目及课程资源（一）使用教材中国工业互联网研究院.工业互联网基础.人民邮电出版社，清华大学正版，2023（二