《工业互联网技术》课程标准（含课程思政）

《工业互联网技术》课程标准一、课程基本信息表1课程基本信息表课程名称工业互联网技术开设系（院）部数控技术学院课程代码40711619开课形式线上线下混合式教学课程性质专业拓展课课程类型B类课程学时28学时课程学分2开课部门数控技术学院开课学期第Ⅴ学期先修课程《计算机网络基础》《电工电子技术》《PLC应用技术》《智能产线调试与维护》后续课程《智能制造系统》《数字化工厂》《顶岗实习》《先进制造综合实训》适用专业（层次）机械制造及自动化（普专）二、课程性质（一）课程描述本课程是机械设计制造类、机电自动化类专业的一门专业拓展课，以智能制造与工业互联网产业需求为导向，聚焦工业网络、设备联网、数据采集、边缘计算、云平台、工业APP、网络安全、数字孪生联动等核心技术模块。课程采用理虚实一体化、项目驱动、产教融合教学模式，通过企业真实设备联网与数据上云项目训练，培养学生掌握工业网络配置、设备接入、数据采集、平台监控、系统运维能力，为学生从事工业互联网实施、智能制造运维、数据应用、系统集成等岗位奠定基础，旨在培养具备数字思维、联网技能、安全意识、工匠精神的高素质技术技能人才。（二）课程定位本课程建立在学生已掌握PLC、传感器、智能产线、计算机网络基础之上，是连接设备控制层与企业管理层、云端平台层的关键课程，支撑《智能制造系统》《数字化工厂》等后续课程学习，对接1+X工业机器人操作与运维、智能控制系统集成、数控车铣加工等职业技能等级证书要求，服务制造业数字化、网络化、智能化转型升级，是智能制造专业群面向数字工厂的核心支撑课程。面向岗位：工业互联网运维技术员、设备联网工程师、数据采集工程师、工业网络工程师、智能制造运维员、工业APP应用工程师表2课程定位分析面向的工作岗位具备的职业能力工业互联网运维技术员1.完成工业网络搭建、交换机配置；2.实现PLC、机器人、机床设备联网；3.进行平台状态监控与故障处理电气控制技术员1.识读与绘制单片机控制电路原理图2.完成输入输出接口电路接线与测试；3.协助完成自动化设备控制程序编写设备调试工程师1.对机电设备单片机控制系统进行调试；2.排查程序、硬件、接口故障；3.优化控制参数提升设备运行稳定性三、课程设计思路（一）学情分析知识基础：具备基础网络、电气控制、PLC、设备运维知识，但对工业协议、网关配置、云平台、数据采集、网络安全等专业内容系统性不足。能力特点：动手能力强，喜欢实操配置，但网络架构、通讯逻辑、数据点表、云端联动、故障定位能力相对薄弱。素质特征：对工业互联网、上云用数、远程监控等新技术兴趣浓厚，注重岗位实用性，适合项目化、任务化、场景化教学。（二）整体设计以工业互联网典型实施任务为载体，按“认知→网络→联网→采集→平台→安全→综合”能力递进规律，构建4个模块、16个项目教学内容体系。基于CDIO理念，采用项目引领+虚实结合+云端实训教学模式，建设“技术思政、案例思政、实践思政、安全思政”课程思政资源库，融入新工科、数字中国、制造强国、工业互联网创新工程案例，强化科技强国、网络安全、责任担当、精益求精意识。四、课程目标总目标以制造业数字化转型需求为导向，遵循“认知—组网—联网—采集—上云—运维”的成长规律，通过项目化、模块化教学，使学生掌握工业互联网架构、工业网络、设备联网、数据采集、云平台应用、安全防护技能；形成“需求分析—方案设计—联网实施—数据监控—运维优化”工程思维；树立安全规范、数据可信、精益求精、产业报国的职业素养。（一）素质目标严格遵守工业网络安全、设备上电、数据安全操作规范；培养严谨细致、稳定可靠、持续优化的工匠精神；具备团队协作、现场实施、问题处置与沟通能力；强化网络安全意识、数据安全意识、责任担当意识；增强数字中国、制造强国、科技报国的家国情怀。（二）知识目标掌握工业互联网定义、体系架构、核心层级与应用场景；理解工业以太网、现场总线、主流工业通讯协议；掌握边缘网关、数据采集、OPCUA、MQTT基础原理；掌握工业互联网平台功能、数据看板、可视化、报警知识；掌握工业网络安全、防火墙、访问控制、病毒防护知识；掌握设备上云、能耗监测、预测性维护基础知识。（三）能力目标能完成工业网络布线、交换机配置、IP规划；能实现PLC、机器人、数控机床等设备联网调试；能配置边缘网关、驱动、点位、数据采集；能使用工业互联网平台实现数据监控与可视化；能进行网络故障、通讯故障、采集故障诊断与排除；能完成设备报警、能耗分析、报表生成与简单运维；能撰写工业互联网实施方案、调试报告与运维记录。（四）证书目标表3证书一览表证书名称发证单位备注工业机器人操作与运维职业技能等级证书中国机械工业联合会中国就业培训技术指导中心3D打印造型师职业技能等级证书中国电子学会五、课程结构与内容表4课程内容与目标要求模块项目教学内容重点、难点思政元素及融入途径学时模块一工业互联网基础认知项目1：工业互联网概述架构、层级、政策、行业应用、发展趋势重点：体系架构难点：数据流理解科技强国、数字赋能2项目2：工业网络基础工业以太网、现场总线、TCP/IP基础重点：网络拓扑难点：通讯模型规范严谨、标准意识2项目3：工业通讯协议Modbus、Profinet、OPCUA、MQTT基础重点：协议应用难点：数据交互科学思维、协同理念2模块二工业网络与设备联网项目4：工业网络搭建交换机、IP分配、网线制作、网络调试重点：网络配置难点：通讯通断安全规范、责任担当2项目5：PLC设备联网PLC通讯配置、点位映射、远程监控重点：PLC通讯难点：地址匹配精准控制、精益求精2项目6：工业机器人联网机器人IP、I/O映射、状态采集重点：机器人对接难点：安全联锁智能赋能、高效协同2项目7：数控机床联网机床接口、协议、运行数据采集重点：机床对接难点：协议解析装备自主、产业报国2模块三数据采集与平台应用项目8：边缘网关配置网关安装、驱动配置、点表编辑、上云重点：网关配置难点：数据点匹配数据可信、质量至上2项目9：数据采集与传输模拟量/数字量采集、数据上传、存储重点：采集流程难点：数据校准精准高效、科学严谨2项目10：工业互联网平台应用平台登录、设备建模、数据看板、报警重点：可视化配置难点：画面组态创新思维、数字赋能2六、课程实施策略拥有先进的教学理念和教学方法是课程教学的重要保证。要采用先进的教学方法，充分利用现代化的教学方法和手段，以确保教学质量的提高。【虚实融合实训教学法】教师依托虚拟仿真平台构建多轴加工、工业机器人集成等虚拟场景，学生通过虚拟操作掌握设备操作规范与工艺参数设置，再结合实体实训设备完成零件加工、系统调试等任务，解决先进制造设备操作风险高、复杂工艺难理解的问题，适用模块三、四、七。【产教协同项目教学法】联合卫华集团、新乡振英机械设备有限公司等企业开发真实生产项目，如智能仓储机械臂集成、新能源零件增材制造等，学生以企业准员工身份参与项目全流程，熟悉企业技术标准与生产流程，适用模块二项目一、项目二、项目三、项目六。【分层任务驱动教学法】依据学生数控操作、三维建模等基础能力分层设计任务，基础层完成数控车铣简单零件加工，进阶层开展五轴联动编程与仿真，高阶层参与企业定制化零件工艺优化，通过任务闯关式学习提升能力，适用于模块一项目二至项目八。【AI辅助探究教学法】借助AI工具分析先进制造技术案例中的工艺难点，如利用AI算法优化3D打印支撑结构，引导学生探究技术原理与解决方案，激发学习兴趣，适用于模块二项目五。【工匠案例浸润教学法】选取企业劳模苏子超、孙淑娜等的技术攻关案例，课前播放案例视频引发思考，课中解析案例中的工艺创新点，课后组织学生撰写案例分析报告，培养工匠精神与问题解决能力，体现在每一节课。【技术辩论教学法】针对先进制造技术选型问题设置辩论议题，如‘五轴加工与3D打印在复杂零件制造中的优劣’，引导学生查阅资料、分组辩论，培养批判性思维，适用于每节课课前导入。七、考核评价（一）课程考核方式本课程成绩采用百分制，实行‘三维度多主体’考核，过程考核占40%（含虚拟仿真操作、实体实训任务完成情况、小组协作表现），企业实践考核占30%（由企业导师根据学生项目参与度、工艺方案合理性评分），期末综合考核占30%（采用机考+实操结合形式，考核多轴编程、机器人调试等核心技能）。（二）课程考核标准1.思政态度与增值考核标准主要针对学生的出勤有无迟到早退现象、是否具有饱满的精神风貌、是否具有良好的职业操守等方面内容进行评价，以及学生平台数据比对分析，占最终成绩的20%。2.过程实施考核标准采用学生自评、小组互评、教师点评的方式对学生进行综合评价，具体包括课前线上教学平台的任务预习情况、课中学生的表现情况、课后作业的完成情况，分项目视完成质量记成绩，占最终成绩40%。3.期末结果考核标准采用闭卷形式，建试题库，从中抽取。客观题占20%，成本核算管理和业务处理题占80%，占最终成绩的30%。表5课程考核评分标准考核项目考核标准过程考核（40%）课前预习（8%）按时完成资源预习任务，参与课程前侧。课堂表现（12%）上课认真听讲，遵守课堂纪律；积极踊跃回答课堂提问并认真记录笔记；主动参与小组活动。课后作业（10%）能够保质保量按时上交作业，积极参加拓展活动。增值考核（20%）思政态度（10%）无旷课、迟到早退现象；具备饱满的精神风貌和良好的职业操守。成长进步（10%）阶段性数据比对分析，进步超过5%计1分结果考核（40%）期末考试（40%）考核方式：闭卷考核类型：考试八、实施条件（一）师资条件专职教师具备良好的师德师风，是有理想信念、道德情操、扎实学识、仁爱之心的教师队伍，兼职教师良好的职业道德，过硬的岗位素养。全面推进课程思政建设，关键是教师，因此在师资队伍要求里面，首先体现的是教师团队的师德师风，其次才是教学能力、职称学历等等。授课师资基本要求：本课程的专业任课教师应具备以下要求：1.具有本科及以上学历，专业要求为会计类专业及相近专业；2.具有高校教师资格证书；3.具有相关的职业资格证书；4.具有企业相关实践经验者有限；5.具有良好的职业道德和职业操守，能胜任本课程的教学组织、教导和实施工作。教学团队组成及分工：构建一个以课程负责人为核心，专兼结合，形成一支知识水平高、学历高、业务强、教学经验丰富的优秀教师队伍。教师团队要定期进行课程调研,将会计行业中的新政策、新方法、新思路融入课程中来。课程负责人主要确定课程培养目标，加强课程改革和课程建设，按照“理虚实一体”的教学模式，不断加强课程教学内涵建设，创新教学模式，优化教学组织形式。同时，按照“双素质、双结构”的要求，加强课程教学团队建设。专职教师主要负责先进制造技术课程的教学设计、教学组织授课，在教学过程中不断整合和优化教学内容，教学中合理融入思政元素。定期深入企业实践，与企业一起进行市场调研，掌握丰富的先进制造技术实践知识，并充实到教学内容中去，不断改进教学组织形式，加大现代教学手段的应用，积极进行教学手段、方法和内容的改革，提高教学效果。企业兼职教师主要负责将企业一线的先进制造技术实际工作经验带给学生和教师，参与课程建设和人才培养标准的制定和修订，指导学生进行先进制造技术相关的实践操作。（三）校内外实训基地1.校内实训基地：能够将校内实训基地的设备、环境、氛围、管理等与先进制造技术职业活动现场安排的基本一致。一般配备黑（白）板、多媒体计算机、投影设备、音响设备，互联网接入或WiFi环境，并具有网络安全防护措施。安装应急照明装置并保持良好状态，符合紧急疏散要求、标志明显，保持逃生通道畅通无阻。2.校外实习基地：具有稳定的校外实训及实习基地。能够提供开展