信息技术（装备制造类） 教案 第6章 工业互联网

《信息技术（装备制造类）》课程教案课题：工业互联网教学目的：理解工业互联网的背景、概念、价值和影响，掌握其在现代制造业中的重要性。掌握工业互联网的体系架构，包括技术体系、标准体系和生态体系，了解其架构设计的合理性。熟悉工业互联网网络体系，包括网络互联架构、企业内外网、标识解析和新型网络技术，理解其在工业场景中的应用。掌握工业互联网平台体系，包括平台架构、应用场景、工业软件与工业App、边缘计算与边云协同，了解其在工业数字化转型中的作用。了解工业互联网安全体系，包括安全威胁现状、安全体系架构和安全防护应用，掌握其在保障工业生产中的重要性。掌握工业互联网在不同行业的典型应用模式、企业应用、行业应用以及与其他技术的融合应用，了解其实际应用场景。了解工业互联网发展面临的挑战、创新方向以及与现代制造业的未来发展，掌握其在推动制造业升级中的作用。课型：新授课课时：本章安排8个课时。教学重点：重点：掌握工业互联网的体系架构、平台体系以及安全体系，理解其在制造业中的应用场景和价值。教学难点：难点：深入理解工业互联网平台架构中的边缘计算与边云协同技术，以及工业互联网安全体系中的防护应用和应对策略。教学过程：教学形式：讲授课，教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。教学媒体：采用启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段采用多媒体课件、视频等媒体技术。板书设计：本课标题工业互联网课次4授课方式理论课□讨论课□习题课□其他□课时安排8学分共2分授课对象普通高等院校学生任课教师教材及参考资料1.《信息技术（装备制造类）》；电子工业出版社。2.本教材配套视频教程及学习检查等资源。3.与本课程相关的其他资源。教学基本内容教学方法及教学手段随着全球制造业向智能化、数字化转型，工业互联网已经成为推动产业升级的关键技术。工业互联网通过将工业设备、系统、数据和人员连接起来，实现了生产过程的优化、资源的高效利用以及产品的智能化服务。它不仅改变了传统的生产模式，还为企业带来了新的商业模式和增长机会。工业互联网的核心在于其架构设计，包括网络体系、平台体系和安全体系。网络体系实现了设备之间的互联互通，平台体系提供了数据处理和应用开发的环境，而安全体系则保障了工业生产的稳定和可靠。此外，工业互联网的应用场景广泛，涵盖了从智能制造到智能服务的多个领域。参考以下形式：1.衔接导入2.悬念导入3.情景导入4.激疑导入5.演示导入6.实例导入7.其他形式6.1工业互联网概述6.1.1工业互联网的背景和概念1．工业互联网产生的背景2．工业互联网概念6.1.2工业互联网的价值和影响6.2工业互联网架构6.2.1工业互联网体系架构6.2.2工业互联网技术体系6.2.3工业互联网标准体系6.2.4工业互联网生态体系6.3工业互联网网络体系6.3.1网络互联整体架构6.3.2企业内网与企业外网1.企业内网（1）工业现场总线（2）工业以太网（3）时间敏感网络（TSN）（4）工业无线局域网2.企业外网（1）工业专线（2）软件定义广域网（SD-WAN）（3）窄带物联网（NarrowBandInternetofThings，NB-IoT）6.3.3工业互联网标识解析6.3.4新型网络技术1.工业软件定义网络2.确定性网络3.网络功能虚拟化6.4工业互联网平台体系6.4.1工业互联网平台架构6.4.2工业互联网平台应用场景1.设备/产品管理2.业务及运营优化3.社会化资源协作6.4.3工业软件与工业App6.4.4边缘计算与边云协同6.5工业互联网安全体系6.5.1工业互联网安全威胁现状6.5.2工业互联网安全体系架构6.5.3工业互联网安全防护应用1.背景及目标2.安全框架应用分析3.实施部署4.应用成效6.6工业互联网行业应用6.6.1工业互联网典型应用模式1.平台化设计2.智能化制造3.网络化协同4.个性化定制5.服务化延伸6.数字化管理6.6.2工业互联网企业应用1.某县旅行箱生产企业2.某汽车企业生产效率提升6.6.3工业互联网行业应用6.6.4典型技术与工业互联网融合应用1.5G（1）5G技术概述（2）5G赋能工业互联网2.工业人工智能（1）工业人工智能技术概述（2）工业人工智能赋能工业互联网3.边缘计算（1）边缘计算技术概述（2）边缘计算赋能工业互联网4.区块链（1）区块链技术概述（2）区块链赋能工业互联网5.数字孪生（1）数字孪生技术概述（2）数字孪生赋能工业互联网6.7工业互联网发展与未来6.7.1问题与挑战6.7.2创新与发展6.7.3工业互联网与现代制造业未来1．教学以学生学习教材的基本内容为主，系统全面地了解工业互联网。2．整个教学过程中，各教学点可根据实际情况，进行拓展知识的讲解。本章小结：本章系统地介绍了工业互联网的基本概念、体系架构、关键技术、应用场景以及面临的挑战和未来发展方向。首先，通过工业互联网的背景、概念、价值和影响，我们对工业互联网的全貌有了初步的了解。随后，详细探讨了工业互联网的体系架构，包括技术体系、标准体系和生态体系，帮助学生理解其架构设计的合理性。在工业互联网网络体系部分，我们介绍了网络互联的整体架构、企业内外网、标识解析和新型网络技术，展示了工业互联网在实现设备互联互通中的关键作用。工业互联网平台体系部分则进一步介绍了平台架构、应用场景、工业软件与工业App、边缘计算与边云协同等技术，展示了其在工业数字化转型中的重要作用。工业互联