《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(shí)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(dòng)控制與PLC后續(xù)課程：畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)劃所設(shè)的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的課堂，也是畢業(yè)后參加實(shí)際工作的一次預(yù)演，為實(shí)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(shí)的重要環(huán)節(jié)之一。學(xué)生在實(shí)習(xí)前已學(xué)完所有基礎(chǔ)理論課程，在實(shí)習(xí)中應(yīng)深入理解工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景，認(rèn)真實(shí)習(xí)，獲取直接知識(shí)，鞏固所學(xué)理論，完成實(shí)習(xí)中所布置的各項(xiàng)工作任務(wù)，培養(yǎng)和鍛煉獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。二、課程目標(biāo)通過實(shí)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(shí)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(shí)際智能制造工程問題的經(jīng)歷。課程目標(biāo)2：了解我國(guó)智能制造產(chǎn)品的實(shí)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(jì)算對(duì)智能制造系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真和分析。課程目標(biāo)3：在實(shí)習(xí)中，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，針對(duì)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(dú)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(duì)開展工作。課程目標(biāo)4：通過訓(xùn)練、撰寫報(bào)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(huì)公眾進(jìn)行交流，并通過書面報(bào)告和口頭陳述清晰地表達(dá)個(gè)人觀點(diǎn)；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(huì)他人提出的問題并做出回應(yīng)。課程目標(biāo)5：通過實(shí)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(xiàng)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(xiàng)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(duì)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(diǎn)課程目標(biāo)支持強(qiáng)度3.設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠能夠設(shè)計(jì)針對(duì)智能制造工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)與單元（部件），并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、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(jì)開發(fā)實(shí)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(shí)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(shí)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(duì)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(duì)復(fù)雜工程問題的預(yù)測(cè)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(jì)算與設(shè)計(jì)；課程目標(biāo)2：了解我國(guó)智能制造產(chǎn)品的實(shí)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(jì)算對(duì)智能制造系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真和分析。M9.個(gè)人和團(tuán)隊(duì):能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色。9.2能夠在團(tuán)隊(duì)中擔(dān)任負(fù)責(zé)人，具有組織和協(xié)調(diào)團(tuán)隊(duì)開展工作的能力，并有效實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。課程目標(biāo)3：在實(shí)習(xí)中，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，針對(duì)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(dú)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(duì)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(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流，包括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)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(guó)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(bào)告和設(shè)計(jì)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(bào)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(huì)公眾進(jìn)行交流，并通過書面報(bào)告和口頭陳述清晰地表達(dá)個(gè)人觀點(diǎn)；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(huì)他人提出的問題并做出回應(yīng)。M11.項(xiàng)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(xiàng)目實(shí)施過程中有效運(yùn)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(shí)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(xiàng)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(xiàng)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(shí)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(shí)分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方式課時(shí)安排對(duì)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(shí)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(diǎn)：各應(yīng)用創(chuàng)新模塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；難點(diǎn)：任務(wù)分析。講授與討論0.5天1、2、3、42.創(chuàng)新項(xiàng)目方案及創(chuàng)新點(diǎn)分析教學(xué)要求：詳細(xì)分析創(chuàng)新項(xiàng)目方案及創(chuàng)新點(diǎn)，形成設(shè)計(jì)方案書。重點(diǎn)：方案具體實(shí)現(xiàn)方法；難點(diǎn)：創(chuàng)新點(diǎn)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(jì)制造及仿真教學(xué)要求：采用數(shù)字化設(shè)計(jì)工具對(duì)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(jì)技術(shù)。重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)分析及建模仿真；難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。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(xiàng)目選題，完成設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)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(shí)現(xiàn)。重點(diǎn)：任務(wù)分析；難點(diǎn)：功能的代碼實(shí)現(xiàn)。討論及指導(dǎo)4天1、2、3、4、5、6、85.實(shí)習(xí)考核：涉及到基礎(chǔ)理論、專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)；實(shí)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(diǎn)：?jiǎn)栴}解決的過程及方法；難點(diǎn)：技術(shù)擴(kuò)展及展望。面試考核1天7、8合計(jì)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(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)開始時(shí)，先由教師對(duì)實(shí)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(diǎn)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(shí)習(xí)內(nèi)容，其中包括：方案分析與設(shè)計(jì)、元器件選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣與控制設(shè)計(jì)、編程、組裝和調(diào)試等工作。在實(shí)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(shí)踐知識(shí)。在實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，通過討論、辯論形式，使學(xué)生們?cè)趯?shí)習(xí)過程中有目的、針對(duì)性地進(jìn)行具體技術(shù)實(shí)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(dòng)性和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)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(shí)踐[M],機(jī)械工業(yè)出版社,2021年.（3）黃培,智能制造實(shí)踐[M]，清華大學(xué)出版社，2021年.七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由實(shí)習(xí)表現(xiàn)、實(shí)習(xí)報(bào)告、實(shí)習(xí)答辯三部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)12345實(shí)習(xí)表現(xiàn)30參加實(shí)習(xí)的主動(dòng)性、積極性、實(shí)習(xí)過程的完整性以及在實(shí)習(xí)中與帶隊(duì)老師的互動(dòng)。積極參與教學(xué)活動(dòng)?！獭獭?01010實(shí)習(xí)報(bào)告30根據(jù)實(shí)習(xí)報(bào)告的規(guī)范性以及實(shí)習(xí)內(nèi)容的論述評(píng)判?！獭獭獭獭?05555方案設(shè)計(jì)及答辯40教師依據(jù)學(xué)生提交材料或報(bào)告答辯論述、回答問題進(jìn)行評(píng)價(jià)?！獭獭獭獭?05555合計(jì)：1003020201010八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定實(shí)習(xí)采用優(yōu)、良、中、及格、不及格五級(jí)評(píng)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。總成績(jī)分四部分：實(shí)習(xí)表現(xiàn)、實(shí)習(xí)報(bào)告、實(shí)習(xí)總結(jié)和實(shí)習(xí)答辯。其中：(1)實(shí)習(xí)表現(xiàn)占30%，包括：出勤情況和討論分析；(2)實(shí)習(xí)報(bào)告占30%；(3)方案設(shè)計(jì)及答辯占40%。2.成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表4。表4考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60實(shí)習(xí)表現(xiàn)30正常參加實(shí)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(dòng)。正常參加實(shí)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(dòng)正常參加實(shí)習(xí)，無遲到、早退情況，認(rèn)真聽講，筆記不全。主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)正常參加實(shí)習(xí)，無遲到，偶爾早退，筆記不全。參與教學(xué)活動(dòng)缺席實(shí)習(xí)較多，無實(shí)習(xí)筆記。不積極參與教學(xué)活動(dòng)實(shí)習(xí)報(bào)告30報(bào)告內(nèi)容全面、詳實(shí)，思路清晰，有獨(dú)到的見解和認(rèn)識(shí)，格式規(guī)范。報(bào)告內(nèi)容全面、詳實(shí)，思路清晰，見解不到位，格式規(guī)范。報(bào)告內(nèi)容較全面、詳實(shí)，思路清晰，無獨(dú)立見解，格式基本規(guī)范。報(bào)告內(nèi)容不全面，思路