MWORKS API与工业应用开发 -教学大纲 （中文）

MWORKSAPI与工业应用开发课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：202010613034课程中文名称：MWORKSAPI与工业应用开发课程性质：选修课程开课学期：1课内学时：24学时，其中讲授12学时，研讨12学时课外学时：24学时学分：1主要面向专业：电子信息、计算机科学与技术、软件工程、网络安全技术与工程二、先修课程无三、课程目标本课程是理工科大类的一门应用型课程，面向工业软件人才培养与供给需要，为全校理工科研究生开设，培养学生掌握特定工业领域的知识和应用研发的能力，促进学生的应用开发与学科交叉融合形成复合型思维。本课程也为学生今后深入学习工业模型库设计、工业应用产品研发等奠定基础，提高学生分析理解工业应用系统并解决复杂问题的科技创新能力。课程的具体目标如下：理解工业应用问题利用科学计算与建模仿真手段进行求解的基本思维模式，具有利用开源API进行轻量化工业应用构造的初步能力；理解工业应用开发流程,理解复杂系统化工业应用开发基本模式，具有模拟不同应用场景执行建模仿真的初步能力；熟练掌握一门科学计算与建模仿真技术（Julia和Modelica），能够处理复杂的数据对象，能够设计，实现，调试，测试和记录工业应用程序。四、教学内容、教学方法与考核方式教学内容所支撑的课程目标学时分配（课内）学时分配（课外）教学方法考核方式（一）工业应用与MWORKS平台1.工业应用的定义与内涵2.基于科学计算与系统仿真的工业应用技术3.MWORKS开放平台架构4.科学计算API及其技术架构5.建模仿真技术架构1、24学时（教师讲授2学时，研讨2学时）2学时（课程答疑1学时、课程复习1学时）1.采用“师讲生听+以练代讲”的教学方式。以提问、讨论、雨课堂等师生互动、翻转课堂等方式为辅。2.线下研讨的混合式教学。平时表现40%实践作业60%（二）系统建模与仿真类工业应用开发1.系统建模与仿真类工业应用的特点和优势2.系统建模与仿真类工业应用的开发模式3.典型系统建模与仿真类工业应用开发案例38学时（教师讲授4学时，研讨4学时）8学时（课程复习2学时，练习6学时）1.采用“师讲生听+以练代讲”的教学方式。以提问、讨论、雨课堂等师生互动、翻转课堂等方式为辅。2.线下研讨的混合式教学。（三）科学计算类工业应用开发1.科学计算类工业应用的特点和优势2.科学计算类工业应用的开发模式3.典型科学计算类工业应用开发案例34学时（教师讲授2学时，研讨2学时）4学时（课程答疑2学时、课程复习2学时）1.采用“师讲生听+以练代讲”的教学方式。以提问、讨论、雨课堂等师生互动、翻转课堂等方式为辅。2.线下研讨的混合式教学。（四）综合类工业应用开发1.开发实践1、28学时（教师讲授4学时，研讨4学时）10学时（课程复习2学时，作业8学时）1.采用“师讲生听+以练代讲+上机实践”的教学方式。以提问、讨论、雨课堂等师生互动、翻转课堂等方式为辅。2.利用Mworks.Syslab和Mworks.Sysplorer辅助练习，提高应用开发能力。3.结合工程实际的案例教学。五、课程思政的基本要素或案例工业应用开发课程包含理论课和研讨课两个主要环节。理论课挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，科学合理拓展专业课程的广度、深度和温度，从课程所涉专业、行业、国家、国际、文化、历史等角度，增加课程的知识性、人文性，提升引领性、时代性和开放性。对于研讨部分，要注重学思结合、知行统一，增强学生勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力。将政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识、道德修养、工程伦理等融入到课程教学中，着力培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。具体示例如下：教学内容基本要素或案例国产工业软件主要讲解我国科学计算计算软件的发展历程以及面对国外的封锁现状。在本章的教学中，可以选取我国多所高校被禁止使用Matlab这件事谈起，哈工大、哈工程等高校被禁止使用Matlab软件的新闻频上热搜，从一个小范围的学术界、科技界关注消息发酵成一场全民热议的话题事件，甚至连外交部都亲自下场做出了回应“任何打压都无法阻挡中国科技发展进步的步伐”。六、参考教材及学习资源（一）参考教材李晋,李超等.MWORKSAPI与工业应用开发.机械工业出版社.2024.林雪萍.工业软件剑士.上海社会科学院出版社.2021.何强,李义章等.工业APP开启数字工业时代.机械工业出版社.2019.（二）学习资源Mworks产品中心.https://www.tongyuan.cc/products.Syslab帮助文档.https://www.tongyuan.cc/