《工业互联网应用技术》课程标准（含课程思政）

《工业互联网应用技术》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应用技术开设系（院）部数控技术学院课程代码40711653开课形式混合式教学课程性质专业拓展课课程类型B类课程学时48课程学分3开课部门数控技术学院开课学期第VIII学期先修课程《机械识图与公差配合》《电工电子技术》《机械检测基础》后续课程《制造信息化技术》《特种加工技术》《工业机器人编程》《检测信息化技术》总学时48学分3.0分适用专业（层次）4601机械设计检测类（五年制）二、课程性质（一）课程描述本课程是机械制造类、自动化类、航空装备类、汽车制造类等专业核心必修课，紧密对接工业互联网运维工程师、工业数据采集工程师、智能产线技术专员等岗位需求，以“十四五”规划教材《工业互联网应用技术》为核心，围绕工业互联网网络构建、数据采集与传输、平台应用、智能分析等核心内容展开。课程采用理虚实一体化教学，将教材理论与企业真实工业场景案例结合，强化实操技能培养，让学生掌握工业互联网基本原理、核心技术及实践应用能力，能独立完成工业数据采集、网络配置、平台部署及简单智能应用开发等任务。课程既保障专业知识的系统性，又为后续专业课程提供技术支撑，最终培养具备工匠精神、创新意识和行业适配能力的高素质技术技能人才。（二）课程定位本课程基于学生已掌握的计算机绘图、工业控制等前导知识，进一步夯实工业互联网领域的技术应用能力、系统集成思维和数据分析素养，为后续课程的深度学习筑牢基础。作为应用型人才培养的核心课程，本课程紧扣“1+X”工业互联网工程技术人员职业技能等级证书及工业机器人系统运维员、智能制造工程技术人员职业资格要求，围绕岗位核心能力选取教学内容，突出“做中学、学中做”的职业教育特色。课程融入“工业强国”“数字转型”“安全可控”等思政元素，通过理论讲授与实训操作结合，培养学生严谨细致的工作态度和勇于创新的技术素养，适配工业互联网运维工程师、工业数据采集工程师、智能产线技术专员、工业网络搭建专员等岗位需求。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工程师1.能搭建和维护工业互联网网络架构，进行设备接入与调试；2.能监控工业互联网平台运行状态，排查网络、数据传输等常见故障；3.能协助进行工业互联网平台的升级与优化，保障系统稳定运行。工业数据采集工程师1.能选择适配的工业传感器、数据采集模块，完成数据采集方案设计；2.能配置数据传输协议（如MQTT、OPCUA），实现工业数据的实时采集与传输；3.能处理采集数据中的异常值，保障数据质量与完整性。智能产线技术专员1.能将工业互联网技术与产线融合，实现产线数据可视化监控；2.能利用工业互联网平台进行产线工艺参数优化，提升生产效率；3.能协助进行智能产线的调试与维护，解决工业互联网应用相关技术问题。三、课程设计思路（一）学情分析近年生源中多数学生对新兴数字技术兴趣浓厚，接受新鲜事物能力强，具备一定的计算机操作基础，但部分学生自主学习能力、逻辑思维和系统分析能力有待提升，团队协作意识需加强。多数学生对工业生产场景认知较浅，职业规划模糊，对抽象的工业互联网技术原理理解存在困难，需要针对性开展分层教学和个性化指导。专业基础方面，学生已完成《计算机绘图CAD》《机械识图与公差配合》等前导课程，掌握了基本的网络配置、数据采集等知识，但对工业场景下的技术应用差异、复杂工业网络构建、工业数据深度分析等了解较少，与企业实际生产场景对接不足。本专业学生动手能力较强，对实操类、项目类教学模式兴趣浓厚，适合通过真实工业案例和实训项目提升技能；但部分学生缺乏严谨的工程思维，对技术细节的关注度不够，需要通过课程训练强化。（二）课程设计依据本标准依据《高等职业学校自动化类专业教学标准》（教育部颁发）、《数控技术类智能制造类专业人才培养方案》，结合学校“立足区域、服务先进制造业”的办学定位，参考《工业互联网工程技术人员职业技能等级标准》《工业互联网平台应用与运维职业岗位规范》及“十四五”规划教材《工业互联网应用技术》核心内容制定。（三）整体设计本课程以机械加工岗位、工业互联网岗位真实工作任务为载体，联合校企合作企业技术专家，梳理典型工作情境，依据岗位所需知识、能力、素质要求，结合教材章节体系，构建“基础认知-核心技能-综合应用”的课程内容体系，共设4个模块24个项目。教学实施采用基于OBE理念的“课程思政+混合式教学”模式，以学生学习产出为导向，将教材理论知识、企业真实案例与区域产业特色融合，重构教学内容。突出学生主体地位，通过线上预习、线下理论讲授、实训操作、项目实战等环节，持续优化教学流程，全方位评价学习效果。同步建设“知识思政、岗位思政、案例思政、活动思政”四类课程思政资源库，筛选我国工业互联网行业发展成就、技能大师先进事迹、企业数字化转型成功案例等素材，所有资源经马克思主义学院审核后入库，确保思政元素自然融入教学全过程。四、课程目标总目标本课程紧扣高职数控技术类、机械制造类专业应用型人才培养目标，遵循学生认知规律与工业互联网技术教学规律，以培养学生认识、分析和解决工业互联网实际应用问题的能力为核心，重点强化工业互联网网络搭建、数据采集、平台应用、智能分析等职业能力。课程基于工业互联网岗位真实工作过程设计教学内容，既要求学生掌握教材核心理论与实操技能，又注重培养科学思维、工匠精神和创新意识，达成“知识-技能-素质”三位一体的培养效果。本课程直接服务于智能制造类专业后续课程，为学生后续深入学习高端工业互联网技术、助力实现“懂原理、精操作、善集成、守安全”的专业人才培养要求。（一）素质目标1.树立精益求精、严谨务实的工匠精神和爱岗敬业的职业态度；2.培养诚实守信、团结协作的职业素养和有效沟通的能力；3.增强创新意识和持续学习能力，适应工业互联网技术快速发展需求；4.强化网络安全意识和社会责任意识，自觉遵守工业互联网行业规范和企业规章制度。（二）知识目标1.了解工业互联网的发展历程、现状及趋势，掌握工业互联网“网络、平台、安全”三大体系的核心概念与架构；2.理解工业互联网网络技术（工业以太网、无线网络、边缘计算网络）的基本原理与应用场景；3.掌握工业数据采集的常用方法、传感器选型、数据传输协议（MQTT、OPCUA、Modbus）的核心内容；4.熟悉工业互联网平台的类型、功能模块及典型应用（如预测性维护、生产调度优化）；5.了解工业大数据分析的基本方法、人工智能在工业互联网中的应用场景；6.掌握工业互联网安全的基本概念、常见风险及防护措施。（三）能力目标1.能根据工业场景需求，选择合适的网络技术，完成简单工业互联网网络拓扑设计与设备配置；2.能选择适配的传感器和数据采集模块，配置数据传输协议，实现工业数据的采集与传输；3.能熟练操作主流工业互联网平台（如海尔COSMOPlat、航天云网INDICS），完成设备接入、数据可视化配置；4.能运用工业互联网平台进行简单的生产数据统计分析，提出初步的生产优化建议；5.能排查工业互联网网络、数据采集、平台应用中的常见故障；6.能规范撰写工业互联网应用方案、运维报告等专业文档。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一：工业互联网概述1.工业互联网的概念、核心特征及“网络、平台、安全”三大体系；2.工业互联网的发展历程、国内外发展现状及未来趋势；3.工业互联网在智能制造、航空航天、汽车制造等领域的应用案例（结合教材实例）。重点：核心概念、三大体系及应用场景；难点：工业互联网与传统工业的融合逻辑。家国情怀、科技自信通过分析我国工业互联网行业发展成就，激发民族自豪感3项目二：工业互联网技术架构1.工业互联网的层级架构（边缘层、平台层、应用层）及各层级功能；2.各层级核心技术组件及协同工作原理；3.典型工业互联网架构案例分析（参考教材示意图）。重点：层级架构及各层级功能；难点：各层级技术组件的协同机制。系统思维、严谨务实通过架构拆解分析，培养逻辑思维能力3项目三：工业互联网标准与政策1.工业互联网相关国家标准、行业标准及国际标准；2.我国工业互联网发展相关政策法规及产业支持措施；3.标准与政策对企业数字化转型的影响（结合教材案例）。重点：核心标准与关键政策；难点：标准在实际应用中的落地执行。法治观念、责任担当通过政策解读，强化行业规范意识3模块二工业互联网网络技术项目一：工业以太网技术1.工业以太网的特点、协议类型（Profinet、EtherNet/IP、ModbusTCP）；2.工业以太网设备（交换机、路由器）的选型与配置；3.工业以太网在产线中的组网实践（结合教材实操指导）。重点：工业以太网协议与设备配置；难点：工业场景下网络稳定性保障。规范操作、精益求精通过组网实操，培养严谨态度3项目二：工业无线网络技术1.工业无线网络类型（Wi-Fi6、5G、LoRa、NB-IoT）及应用场景；2.工业无线网络设备的选型、部署与调试；3.无线网络在工业环境中的抗干扰措施（参考教材实验数据）。重点：无线网络类型与部署调试；难点：工业复杂环境下的信号优化。攻坚克难、创新思维通过抗干扰方案设计，培养问题解决能力3项目三：边缘计算与网络接入1.边缘计算的概念、特点及在工业互联网中的作用；2.边缘节点设备（边缘网关、边缘服务器）的选型与部署；3.工业设备接入边缘网络的方法与配置（结合教材实例）。重点：边缘计算应用与设备接入；难点：边缘节点与平台的协同数据处理。技术创新、高效协同通过边缘接入实操，强化协作意识3项目四：工业网络安全基础1.工业网络安全的核心风险（设备漏洞、数据泄露、恶意攻击）；2.工业网络安全防护技术（防火墙、入侵检测系统、数据加密）；3.工业网络安全应急预案与处置流程（参考教材规范）。重点：核心风险与防护技术；难点：针对工业场景的安全防护方案设计。安全意识、责任担当通过安全案例分析，强化风险防控意识3项目一：工业以太网技术1.工业以太网的特点、协议类型（Profinet、EtherNet/IP、ModbusTCP）；2.工业以太网设备（交换机、路由器）的选型与配置；3.工业以太网在产线中的组网实践（结合教材实操指导）。重点：工业以太网协议与设备配置；难点：工业场景下网络稳定性保障。规范操作、精益求精通过组网实操，培养严谨态度3模块三工业数据采集与平台应用项目一：工业数据采集技术1.工业数据类型（生产数据、设备数据、环境数据）及采集需求；2.工业传感器、数据采集模块的选型与安装；3.数据采集方案设计与实操（结合教材实验指导）。重点：传感器选型与采集方案设计；难点：复杂工业环境下的数据采集可靠性。实事求是、严谨细致通过采集实操，培养数据质量意识3项目二：工业数据传输协议1.常用工业数据传输协议（MQTT、OPCUA、Modbus）的工作原理；2.协议配置与数据传输实操（基于采集设备与上位机）；3.不同协议的适配场景与选型原则（参考教材案例）。重点：核心协议原理与配置实操；难点：协议兼容性与数据传输稳定性。精益求精、攻坚克难通过协议调试，提升问题解决能力3项目三：工业互联网平台认知1.工业互联网平台的类型（通用型、行业型、企业型）及核心功能；2.主流工业互联网平台（海尔COSMOPlat、航天云网INDICS、徐工汉云）的特点与应用；3.工业互联网平台的部署模式（公有云、私有云、混合云）（结合教材实例）。重点：平台类型、核心功能与部署模式；难点：平台选型与企业需求的匹配。全局思维、效益意识通过平台对比分析，培养决策能力3项目四：工业互联网平台实操1.工业互联网平台的注册、登录与基础配置；2.设备接入平台的流程与配置方法；3.平台数据可视化界面设计与数据查询（结合教材实操步骤）。重点：设备接入与数据可视化配置；难点：多设备接入后的协同管理。实操能力、创新应用通过平台实操，提升实践技能3模块四工业互联网综合应用与实训项目五：工业大数据分析基础1.工业大数据的特征、分类及价值挖掘路径；2.工业大数据分析常用工具（Excel、Python基础、平台内置分析模块）；3.简单工业数据统计分析与可视化呈现（参考教材例题）。重点：分析工具应用与数据可视化；难点：数据价值的深度挖掘。数据思维、创新意识通过数据分析实操，培养逻辑思维3项目一：工业互联网应用方案设计1.企业工业互联网应用需求分析方法；2.应用方案的结构框架与撰写规范；3.针对具体行业（如汽车零部件生产）的应用方案设计（结合教材模板）。重点：方案结构与撰写规范；难点：方案的可行性与落地性。创新思维、逻辑思维通过方案设计，提升综合应用能力3项目二：智能产线数据监控系统搭建1.智能产线数据监控需求分析；2.数据采集设备选型、网络配置与平台接入；3.监控界面设计与异常预警配置（参考教材实训指导）。重点：系统搭建流程与各环节操作；难点：系统稳定性与数据实时性保障。团队协作、攻坚克难通过小组协作搭建系统，强化团队意识3项目三：工业互联网故障排查与运维1.工业互联网常见故障类型（网络故障、数据采集故障、平台故障）；2.故障排查的方法与工具（ping、Wireshark、平台日志分析）；3.故障排查实操与运维报告撰写（结合教材案例）。重点：故障排查方法与工具应用；难点：复杂故障的定位与解决。问题导向、责任担当通过故障排查实操，提升应急处理能力3六、课程实施策略（一）理虚实一体化教学法教师精讲教材核心理论，利用工业互联网虚拟仿真教学平台让学生进行网络搭建、设备接入、平台应用等虚拟操作和系统模拟，再结合校内实训基地真实工业设备开展实操训练，解决学生对工业场景不熟悉、复杂系统难理解等问题，有效突破教学难点。适用于模块二、模块三的核心技能项目。（二）情景模拟教学法模拟企业真实工业场景，提供工业互联网岗位典型工作任务（如智能产线数据监控系统搭建），让学生在仿真环境中完成方案设计、设备配置、系统调试等任务，规范操作流程和技术文档编制，提前适应岗位要求。适用于模块四的综合应用项目。（三）项目教学法以工业互联网岗位真实工作任务为项目载体，按照“情景导入-任务拆解-方案制定-实施操作-成果展示-评价反思”流程组织教学。学生在教师引导下自主协作完成项目，实现教材理论与实践技能的深度融合。适用于模块二、模块三的核心项目及模块四的综合实训。（四）任务驱动教学法讲解知识点前，提出实际工作任务（如工业数据采集方案设计），以任务为导向引出教材相关理论和操作技能，激发学生学习兴趣和主动性。适用于单个技术知识点教学。（五）案例教学法将案例分为引导案例、教学案例和拓展案例。引导案例放在模块前，引发思考；教学案例穿插课堂，结合教材内容讲解；拓展案例放在模块后，让学生自主分析，培养解决实际问题的能力。同时融入思政案例，强化价值引领。（六）数智化教学手段应用利用学习通、MOOC等线上平台，上传教材配套微课、动画、虚拟仿真视频等资源，供学生课前预习和课后复习；引入工业互联网虚拟仿真系统、数字孪生平台，实时模拟工业场景下的网络运行、数据传输和平台操作，帮助学生直观理解技术原理；借助工业互联网实训平台、5G工业模组、边缘计算网关等数智化实训设备，开展真实工业设备接入、数据采集与分析等实训项目，提升学生数智化技能；利用大数据分析工具，跟踪学生学习数据和实训操作情况，精准掌握学习效果，实施个性化指导。七、考核评价（一）课程考核方式采用过程考核、增值考核与结果考核相结合的综合评价方式，成绩实行百分制。其中过程考核占40%，增值考核占20%，期末结果考核占40%，全面评价学生的知识掌握、技能水平和职业素养。（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情况、职业操守、团队协作、安全意识等方面进行评价，结合学生学习过程中的进步幅度（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，对学生课前线上预习、课堂表现、实训操作、课后作业及实训报告完成情况进行综合评价，分项目按质量记成绩，占最终成绩的40%。3.期末结果考核标准：采用“理论考试+实操考核”形式。理论考试为闭卷，从试题库抽取题目，考核教材核心理论知识，题型包括选择、填空、简答、案例分析题等，占20%；实操考核为现场完成工业互联网相关任务（如网络配置、数据采集、平台应用），考核实操技能与综合应用能力，占20%，合计占最终成绩的40%。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%）按时完成线上平台预习任务，参与课前测试，成绩合格。8%课堂表现（12%）遵守课堂纪律，认真听讲；积极参与课堂讨论和互动；主动完成课堂练习。12%实训操作（10%）严格遵守实训规程，正确运用工具和设备；实训任务完成质量达标；实训记录完整规范。10%课后作业（10%）按时提交作业和实训报告，内容完整、规范，能运用教材知识解决实际问题。10%增值考核（20%）思政态度（10%）无旷课、迟到早退现象；具备良好的职业操守、安全意识和团队协作精神；尊重教师、团结同学。10%成长进步（10%）通过阶段性考核数据对比，技能水平、知识掌握程度进