《智能制造創(chuàng)新能力訓(xùn)練》教學(xué)大綱

《智能制造創(chuàng)新能力訓(xùn)練》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：01160113課程性質(zhì)：集中實踐課學(xué)分：2學(xué)分周數(shù)：2周先修課程：人工智能技術(shù)及應(yīng)用、機(jī)電傳動控制與PLC后續(xù)課程：畢業(yè)設(shè)計適用專業(yè)：智能制造工程開課單位：機(jī)械工程學(xué)院一、課程說明《智能制造創(chuàng)新能力訓(xùn)練》是智能制造工程專業(yè)教學(xué)計劃所設(shè)的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生理論聯(lián)系實際的課堂，也是畢業(yè)后參加實際工作的一次預(yù)演，為實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)起著重要作用。智能制造創(chuàng)新能力訓(xùn)練是學(xué)生獲得專業(yè)知識的重要環(huán)節(jié)之一。學(xué)生在實習(xí)前已學(xué)完所有基礎(chǔ)理論課程，在實習(xí)中應(yīng)深入理解工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用場景，認(rèn)真實習(xí)，獲取直接知識，鞏固所學(xué)理論，完成實習(xí)中所布置的各項工作任務(wù)，培養(yǎng)和鍛煉獨立分析問題和解決問題的能力。二、課程目標(biāo)通過實習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：結(jié)合專業(yè)課程內(nèi)容，在實習(xí)中通過具體的智能制造工程問題，培養(yǎng)分析問題，解決問題的能力，具有解決實際智能制造工程問題的經(jīng)歷。課程目標(biāo)2：了解我國智能制造產(chǎn)品的實際需求和短板，能夠按照具體要求明確研究目標(biāo)，擬定研究路線，制定研究方案，能夠借助相應(yīng)的軟件和理論計算對智能制造系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、仿真和分析。課程目標(biāo)3：在實習(xí)中，通過現(xiàn)場實習(xí)，針對復(fù)雜智能制造工程問題，了解和學(xué)習(xí)多學(xué)科下新技術(shù)、新方法，獨立或與其他成員合作開展工作，并能夠勝任組織、協(xié)調(diào)和指揮團(tuán)隊開展工作。課程目標(biāo)4：通過訓(xùn)練、撰寫報告和答辯環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠就復(fù)雜智能制造工程問題的解決方案、分析過程與結(jié)果，與業(yè)界同行及社會公眾進(jìn)行交流，并通過書面報告和口頭陳述清晰地表達(dá)個人觀點；能夠就具體的智能制造工程問題準(zhǔn)確表達(dá)技術(shù)方案、能準(zhǔn)確領(lǐng)會他人提出的問題并做出回應(yīng)。課程目標(biāo)5：通過實習(xí)，了解產(chǎn)品開發(fā)過程及成本控制，理解并掌握工程項目中涉及的工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法；了解工程項目及產(chǎn)品的全周期、全流程中的成本構(gòu)成，分析其中涉及的工程管理與經(jīng)濟(jì)決策問題。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《智能制造創(chuàng)新能力訓(xùn)練》課程教學(xué)目標(biāo)對智能制造工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支持強度3.設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠能夠設(shè)計針對智能制造工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)與單元（部件），并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。3.2能夠根據(jù)要求，設(shè)計開發(fā)實現(xiàn)特定功能的智能制造系統(tǒng)和單元（部件）。課程目標(biāo)1：結(jié)合專業(yè)課程內(nèi)容，在實習(xí)中通過具體的智能制造工程問題，培養(yǎng)分析問題，解決問題的能力，具有解決實際智能制造工程問題的經(jīng)歷。H5.使用現(xiàn)代工具：能夠針對智能制造領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。5.2能夠選擇和使用恰當(dāng)?shù)膬x器、信息資源，工程工具和專業(yè)模擬軟件等，用于智能制造領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的分析、計算與設(shè)計；課程目標(biāo)2：了解我國智能制造產(chǎn)品的實際需求和短板，能夠按照具體要求明確研究目標(biāo)，擬定研究路線，制定研究方案，能夠借助相應(yīng)的軟件和理論計算對智能制造系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、仿真和分析。M9.個人和團(tuán)隊:能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊中承擔(dān)個體、團(tuán)隊成員以及負(fù)責(zé)人的角色。9.2能夠在團(tuán)隊中擔(dān)任負(fù)責(zé)人，具有組織和協(xié)調(diào)團(tuán)隊開展工作的能力，并有效實現(xiàn)目標(biāo)。課程目標(biāo)3：在實習(xí)中，通過現(xiàn)場實習(xí)，針對復(fù)雜智能制造工程問題，了解和學(xué)習(xí)多學(xué)科下新技術(shù)、新方法，獨立或與其他成員合作開展工作，并能夠勝任組織、協(xié)調(diào)和指揮團(tuán)隊開展工作。M10.溝通：能夠就智能制造領(lǐng)域復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進(jìn)行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設(shè)計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流。10.1掌握技術(shù)文件寫作方法，能夠撰寫機(jī)械工程技術(shù)方面的報告和設(shè)計文件，符合行業(yè)規(guī)范和要求。課程目標(biāo)4：通過訓(xùn)練、撰寫報告和答辯環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠就復(fù)雜智能制造工程問題的解決方案、分析過程與結(jié)果，與業(yè)界同行及社會公眾進(jìn)行交流，并通過書面報告和口頭陳述清晰地表達(dá)個人觀點；能夠就具體的智能制造工程問題準(zhǔn)確表達(dá)技術(shù)方案、能準(zhǔn)確領(lǐng)會他人提出的問題并做出回應(yīng)。M11.項目管理:理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。11.2理能在多學(xué)科環(huán)境下，在工程項目實施過程中有效運用工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法。課程目標(biāo)5：通過實習(xí)，了解產(chǎn)品開發(fā)過程及成本控制，理解并掌握工程項目中涉及的工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法；了解工程項目及產(chǎn)品的全周期、全流程中的成本構(gòu)成，分析其中涉及的工程管理與經(jīng)濟(jì)決策問題。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求與學(xué)時分配智能制造創(chuàng)新能力訓(xùn)練的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點教學(xué)方式課時安排對應(yīng)的課程目標(biāo)1.任務(wù)分析與選題教學(xué)要求：使學(xué)生了解實習(xí)任務(wù)及內(nèi)容，包括任務(wù)背景、任務(wù)要求等，進(jìn)一步進(jìn)行任務(wù)分析與選題。重點：各應(yīng)用創(chuàng)新模塊的設(shè)計要點；難點：任務(wù)分析。講授與討論0.5天1、2、3、42.創(chuàng)新項目方案及創(chuàng)新點分析教學(xué)要求：詳細(xì)分析創(chuàng)新項目方案及創(chuàng)新點，形成設(shè)計方案書。重點：方案具體實現(xiàn)方法；難點：創(chuàng)新點分析。討論及指導(dǎo)0.5天1、2、3、4、5、6、83.數(shù)字化設(shè)計制造及仿真教學(xué)要求：采用數(shù)字化設(shè)計工具對要求的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模、仿真分析，掌握數(shù)字化設(shè)計技術(shù)。重點：結(jié)構(gòu)分析及建模仿真；難點：結(jié)構(gòu)設(shè)計。討論及指導(dǎo)4天1、2、3、4、5、6、84.智能制造應(yīng)用。教學(xué)要求：結(jié)合項目選題，完成設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與現(xiàn)場通訊、工作站離線編程與仿真、機(jī)器視覺部分的詳細(xì)方案及實現(xiàn)。重點：任務(wù)分析；難點：功能的代碼實現(xiàn)。討論及指導(dǎo)4天1、2、3、4、5、6、85.實習(xí)考核：涉及到基礎(chǔ)理論、專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)知識；實習(xí)過程的思考與建議等。教學(xué)要求：能夠就復(fù)雜工程問題的解決方案、分析過程與結(jié)果進(jìn)行總結(jié)、交流。重點：問題解決的過程及方法；難點：技術(shù)擴(kuò)展及展望。面試考核1天7、8合計10天（2周）五、教學(xué)方法及手段學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實習(xí)。實習(xí)開始時，先由教師對實習(xí)任務(wù)中的各創(chuàng)新模塊的背景和要求進(jìn)行講解，了解創(chuàng)新模塊的重點工作及開展步驟，并完成應(yīng)用創(chuàng)新模塊的選擇和基礎(chǔ)創(chuàng)新模塊的選擇。學(xué)生通過討論分析，查閱相關(guān)技術(shù)資料及文獻(xiàn)，完成規(guī)定的實習(xí)內(nèi)容，其中包括：方案分析與設(shè)計、元器件選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計、電氣與控制設(shè)計、編程、組裝和調(diào)試等工作。在實習(xí)過程中，教師全程參與指導(dǎo)，通過綜合式創(chuàng)新訓(xùn)練，使學(xué)生獲得更廣泛的智能制造生產(chǎn)實踐知識。在實習(xí)環(huán)節(jié)，通過討論、辯論形式，使學(xué)生們在實習(xí)過程中有目的、針對性地進(jìn)行具體技術(shù)實現(xiàn)方法進(jìn)行思考，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)的主動性和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊精神，鍛煉了學(xué)生的才干，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力。六、教材和參考書參考書：主要責(zé)任者.文獻(xiàn)題名[M].出版地:出版者,出版年.（1）樊澤明,智能產(chǎn)線數(shù)字化建模與工藝仿真[M],化學(xué)工業(yè)出版社,2022年.（2）段峰,智能機(jī)器人開發(fā)與實踐[M],機(jī)械工業(yè)出版社,2021年.（3）黃培,智能制造實踐[M]，清華大學(xué)出版社，2021年.七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由實習(xí)表現(xiàn)、實習(xí)報告、實習(xí)答辯三部分構(gòu)成，具體考核/評價細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細(xì)則課程目標(biāo)12345實習(xí)表現(xiàn)30參加實習(xí)的主動性、積極性、實習(xí)過程的完整性以及在實習(xí)中與帶隊老師的互動。積極參與教學(xué)活動?！獭獭?01010實習(xí)報告30根據(jù)實習(xí)報告的規(guī)范性以及實習(xí)內(nèi)容的論述評判?！獭獭獭獭?05555方案設(shè)計及答辯40教師依據(jù)學(xué)生提交材料或報告答辯論述、回答問題進(jìn)行評價?！獭獭獭獭?05555合計：1003020201010八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定實習(xí)采用優(yōu)、良、中、及格、不及格五級評分制。即90分以上為優(yōu)，80~89分為良，70~79分為中，60~69分為及格，60分以下為不及格?？偝煽兎炙牟糠郑簩嵙?xí)表現(xiàn)、實習(xí)報告、實習(xí)總結(jié)和實習(xí)答辯。其中：(1)實習(xí)表現(xiàn)占30%，包括：出勤情況和討論分析；(2)實習(xí)報告占30%；(3)方案設(shè)計及答辯占40%。2.成績評定標(biāo)準(zhǔn)考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表4。表4考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60實習(xí)表現(xiàn)30正常參加實習(xí)，無遲到、早退情況，認(rèn)真聽講，筆記完整。積極參與教學(xué)活動。正常參加實習(xí)，無遲到、早退情況，認(rèn)真聽講，筆記基本完整。積極參與教學(xué)活動正常參加實習(xí)，無遲到、早退情況，認(rèn)真聽講，筆記不全。主動參與教學(xué)活動正常參加實習(xí)，無遲到，偶爾早退，筆記不全。參與教學(xué)活動缺席實習(xí)較多，無實習(xí)筆記。不積極參與教學(xué)活動實習(xí)報告30報告內(nèi)容全面、詳實，思路清晰，有獨到的見解和認(rèn)識，格式規(guī)范。報告內(nèi)容全面、詳實，思路清晰，見解不到位，格式規(guī)范。報告內(nèi)容較全面、詳實，思路清晰，無獨立見解，格式基本規(guī)范。報告內(nèi)容不全面，思路