《智能制造導(dǎo)論》課程教學(xué)大綱英文名稱Introductiontointelligentmanufacturing課程代碼IMEE1053課程性質(zhì)專業(yè)必修課程授課對象智能制造工程學(xué)分1.5學(xué)時(shí)36（27+9）指定教材李曉雪等編著，《智能制造導(dǎo)論》，機(jī)械工業(yè)出版社，2019年，第1版一、課程性質(zhì)《智能制造導(dǎo)論》是智能制造工程專業(yè)必修課程，且為學(xué)位課程。課程涵蓋智能生產(chǎn)、智能物流、智能裝備、智能監(jiān)測、智能設(shè)計(jì)、智能管控等環(huán)節(jié)，其開發(fā)和實(shí)現(xiàn)需要計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、機(jī)械、工業(yè)工程等學(xué)科知識的結(jié)合，是一門多學(xué)科交叉的新工科專業(yè)。課程旨在為學(xué)生提供一個(gè)理解學(xué)科全貌的入門介紹，使學(xué)生能夠?qū)Ρ緦W(xué)科形成整體認(rèn)識，了解學(xué)科的歷史發(fā)展、研究領(lǐng)域和主要問題，熟悉專業(yè)的學(xué)科知識體系，掌握數(shù)字化學(xué)習(xí)工具和學(xué)習(xí)資源使用與制作的基本技能，為專業(yè)學(xué)習(xí)和后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下必要的專業(yè)基礎(chǔ)。在專業(yè)態(tài)度上養(yǎng)成良好的智能制造工程意識，并產(chǎn)生對智能制造工程領(lǐng)域和學(xué)科的認(rèn)同感，并在一定程度上明確今后專業(yè)學(xué)習(xí)的方向和良好的學(xué)習(xí)目標(biāo)，為個(gè)人專業(yè)的職業(yè)發(fā)展提供導(dǎo)向。二、課程目標(biāo)作為一門學(xué)科入門級導(dǎo)論課程，本課程旨在幫助學(xué)生對智能制造工程學(xué)科的起源、核心概念、研究對象、主要研究問題、相應(yīng)的基本理論及研究方法有個(gè)全面的框架性理解。要求學(xué)生能夠理解智能制造工程的內(nèi)涵與范疇；熟悉智能制造工程現(xiàn)狀和發(fā)展；掌握智能制造工程運(yùn)用的理論基礎(chǔ)和學(xué)科基本理論；能結(jié)合對智能制造工程實(shí)踐領(lǐng)域的了解，體驗(yàn)智能制造工程的應(yīng)用；并掌握機(jī)器人、檢測和控制、先進(jìn)制造的基礎(chǔ)知識，從而提升學(xué)生對學(xué)科的認(rèn)同度，產(chǎn)生相應(yīng)的興趣，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本課程的分目標(biāo)如下：分目標(biāo)1：通過對智能制造的基本定義和特點(diǎn)、關(guān)鍵工程、典型高端智能裝備及其實(shí)際應(yīng)用的學(xué)習(xí)，對智能制造的本質(zhì)形成正確的認(rèn)識，理解智能制造工程對社會進(jìn)步的重要意義與價(jià)值，培養(yǎng)基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)積極性。分目標(biāo)2：通過對智能設(shè)計(jì)、智能工藝規(guī)劃、智能裝配、智能檢測、智能物流、智慧工廠等概念及工程的形成、發(fā)展、演變、應(yīng)用的深入學(xué)習(xí)。加深學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度，把握和理解學(xué)科性質(zhì)、學(xué)科研究領(lǐng)域和研究方法，了解學(xué)科研究的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢，形成基本的學(xué)科素養(yǎng)。分目標(biāo)3：通過對智能制造工程學(xué)習(xí)的體驗(yàn)，以及對小組合作、翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、實(shí)踐創(chuàng)新等學(xué)習(xí)方式的參與反思，改善學(xué)習(xí)策略，提升自主學(xué)習(xí)能力、合作意識、溝通能力、反思能力。并且能夠根據(jù)自身的興趣與能力特征，結(jié)合對專業(yè)課程知識體系的分析，為自己制定職業(yè)發(fā)展計(jì)劃，提升職業(yè)規(guī)劃能力。表1：畢業(yè)要求、課程目標(biāo)與課程內(nèi)容的對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)對應(yīng)關(guān)系說明維度二級指標(biāo)1踐行職業(yè)道德1-1思想政治1-1-1踐行社會主義核心價(jià)值觀，擁有正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。1-1-2提升政治認(rèn)同、家國情懷、道德修養(yǎng)、法治意識、文化素養(yǎng)，養(yǎng)成良好的思想品德、社會公德和職業(yè)道德，做擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人。分目標(biāo)1分目標(biāo)3.通過第一章中“智能制造的產(chǎn)生”等知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解智能制造工程對社會進(jìn)步的重要意義與價(jià)值，培養(yǎng)基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)積極性。.通過第一章中“智能制造體系及標(biāo)準(zhǔn)、智能制造的關(guān)鍵工程”的學(xué)習(xí)，能夠?qū)I(yè)課程體系有清晰的認(rèn)識，從而助力學(xué)生進(jìn)行更好的專業(yè)學(xué)習(xí)規(guī)劃。1-2美育素1-2-1以社會主義核心價(jià)值觀為引領(lǐng)，弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，具有較強(qiáng)的文化主體意識與崇高的審美追求，具備參與分目標(biāo)1分目標(biāo)3

養(yǎng)美育實(shí)踐活動(dòng)的必要基礎(chǔ)知識和基本技能。1-2-2積極主動(dòng)參與美育活動(dòng)，在文化理解、審美感知、藝術(shù)表現(xiàn)、創(chuàng)意實(shí)踐等方面具有較高的素養(yǎng)。2學(xué)通專業(yè)理論知識2-1學(xué)科素養(yǎng)2-1-1掌握智能制造工程學(xué)科的基本知識、基本原理和技能，理解智能制造工程學(xué)科知識體系的基本思想和方法。2-1-2了解智能制造工程學(xué)科與其他學(xué)科的聯(lián)系，了解智能制造工程學(xué)科與機(jī)械工程學(xué)科的聯(lián)系，對學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)知識有一定的了解。分目標(biāo)2分目標(biāo)3.通過第一章“智能制造的定義”的梳理與學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠正確理解智能制造的本質(zhì)與內(nèi)涵，形成對本學(xué)科基本的認(rèn)知。.通過第二章“智能設(shè)計(jì)”的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握智能設(shè)計(jì)的方法，熟悉以智能CAD設(shè)計(jì)方法、基于TRIZ理論及基于遺傳算法的智能創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。.通過第三章“智能傳感器技術(shù)”的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生了解基本的傳感器組成、種類及應(yīng)用等智能制造工程學(xué)科基礎(chǔ)知識。.通過第四章“計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)”的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠更全面地掌握計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)基本概念、理論基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)視覺檢測系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)等專業(yè)知識。.通過第五章“典型智能制造裝備”等知識的學(xué)習(xí)，熟悉高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人及快速成型裝備的組成、功能、用途，形成基本的智能制造裝備概念。.通過第六章“伺服電機(jī)、“步進(jìn)電機(jī)”、“力矩電機(jī)”、“直線電機(jī)及“變頻器”、等控制電機(jī)技術(shù)的了解，幫助學(xué)生掌握控2-2專業(yè)知識水平2-2-1了解智能設(shè)計(jì)、智能工藝規(guī)劃、智能加工裝備技術(shù)、智能傳感器及檢測技術(shù)、機(jī)器視覺、機(jī)器人技術(shù)、智能控制技術(shù)、云計(jì)算等領(lǐng)域的專業(yè)知識。2-2-2為培養(yǎng)具備能夠設(shè)計(jì)針對復(fù)雜智能制造系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、集成、管控問題的解決方案的能力奠定基礎(chǔ)。分目標(biāo)2分目標(biāo)3

制驅(qū)動(dòng)相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識。7、通過對第七章“智能控制技術(shù)”的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生了解模糊控制技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、遺傳算法等控制技術(shù)，了解仿人工智能控制方法，形成基本的智能控制思維。8、通過對第八章“大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能制造”的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生了解大數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲等知識，掌握基于大數(shù)據(jù)制造的產(chǎn)品工藝規(guī)劃、車間生產(chǎn)智能調(diào)度及產(chǎn)品質(zhì)量管控等知識。形成基本的大數(shù)據(jù)與智能制造的關(guān)系概念。9、通過對第九章“智能工廠”的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生了解智能工廠的總體規(guī)劃、電源及無線網(wǎng)配置、物流規(guī)劃等專業(yè)知識。形成智能工廠的基本概念。3學(xué)精專業(yè)工程實(shí)踐知識3-1工程知識3-2綜3-1-1能夠?qū)I(yè)理論知識用于解決智能制造系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、集成的復(fù)雜工程問題。3-1-2識別、表達(dá)、并通過專業(yè)知識學(xué)習(xí)，分析智能制造系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、集成、優(yōu)化、管控問題，并獲得有效結(jié)論基本方法。3-2-1了解復(fù)雜智能制造系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)方法。3-2-2掌握智能工廠和制造流分目標(biāo)1分目標(biāo)31、通過對第二章“智能設(shè)計(jì)”的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生了解智能設(shè)計(jì)的基本方法。2、通過對第十章“智能制造應(yīng)用實(shí)例”學(xué)習(xí)，掌握大功率曝氣機(jī)行星減速齒輪箱的優(yōu)化設(shè)計(jì)、珩磨加工工藝參數(shù)智能選擇、綠色砂芯制造生產(chǎn)線的研發(fā)及新能源汽車電池托盤智能生產(chǎn)線規(guī)劃等典型綜合工程應(yīng)用案例的綜合解決方案。3、通過對各類工廠參觀和實(shí)踐學(xué)習(xí)活動(dòng)的參與，提升學(xué)生的綜合知識應(yīng)用能力、合作意識、交往能力、反思能力和學(xué)習(xí)能力。

合解決方案程設(shè)計(jì)的基本思路。3-2-3能夠基于智能制造工程相關(guān)知識進(jìn)行合理分析，評價(jià)專業(yè)工程實(shí)踐和智能制造系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、集成問題的解決方案對社會健康、安全、法律以及文化的影響。4學(xué)會可持續(xù)發(fā)展4-1可持續(xù)發(fā)展4-1-1具備知識更新與自我完善能力，具備創(chuàng)新意識，能適應(yīng)社會與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展要求。4-1-2具有終身學(xué)習(xí)與專業(yè)發(fā)展的意識和能力，能夠制定職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，能夠運(yùn)用智能制造工程知識促進(jìn)自身的專業(yè)發(fā)展，不斷提高專業(yè)素質(zhì)。4-1-3具有國際視野，具有一定的外語應(yīng)用能力，了解國內(nèi)外智能制造發(fā)展動(dòng)態(tài)，服務(wù)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。4-1-4具有一定的寫作能力。掌握資料查詢、文獻(xiàn)檢索的基本方法，具有一定的論文撰寫能力。分目標(biāo)1分目標(biāo)3.通過第一章“智能制造的產(chǎn)生”、“智能制造的關(guān)鍵技術(shù)”的思考，提升學(xué)生的知識更新的緊迫感，培養(yǎng)適應(yīng)智能制造技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展能力。.通過第二章“智能設(shè)計(jì)”的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生運(yùn)用理論知識分析具體的工程實(shí)踐的問題，提升分析問題、解決問題的能力。.通過第十章“智能制造應(yīng)用實(shí)例”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，幫助學(xué)生梳理學(xué)科基本知識的綜合應(yīng)用情況，培養(yǎng)基本的學(xué)術(shù)寫作和綜合實(shí)踐項(xiàng)目攻關(guān)能力，同時(shí)發(fā)展其合作、溝通能力。.通過各章節(jié)思考題和綜合實(shí)踐項(xiàng)目的開發(fā)，提升學(xué)生的學(xué)術(shù)表達(dá)能力，并初步形成研究意識，掌握基本研究技能。4-2溝通合作4-2-1理解學(xué)習(xí)共同體的作用，具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神能夠開展小組式的教學(xué)研討活動(dòng)與同事合作交流分享經(jīng)驗(yàn)和資源，共同發(fā)展，組織課題申報(bào)工作。4-2-2具有良好的人文素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)、較強(qiáng)的工程管理能，分目標(biāo)1分目標(biāo)3力，能夠在團(tuán)隊(duì)中擔(dān)任骨干或領(lǐng)導(dǎo)角色，發(fā)揮有效作用。三、課程內(nèi)容第一章智能制造概述教學(xué)目標(biāo)：（1）了解智能制造的產(chǎn)生。（2）掌握智能制造的體系、標(biāo)準(zhǔn)、特征及智能制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)要素。（3）理解智能制造的關(guān)鍵技術(shù)。重點(diǎn)難點(diǎn)：（1）理解智能制造的四大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。（2）深入理解智能制造的十大關(guān)鍵技術(shù)。（3）理解智能制造工程專業(yè)的課程體系及相應(yīng)能力培養(yǎng)要求。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)智能制造的產(chǎn)生第二節(jié)智能制造的體系及標(biāo)準(zhǔn)一、智能制造的體系的發(fā)展概況二、智能制造系統(tǒng)架構(gòu)三、智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)四、智能制造系統(tǒng)基礎(chǔ)要素五、智能制造系統(tǒng)的特征第三節(jié)智能制造的關(guān)鍵技術(shù)一、智能制造四大關(guān)鍵環(huán)節(jié)二、智能制造十大關(guān)鍵技術(shù)教學(xué)方法：（1）講授法：相關(guān)概念及理論框架。（2）研討法：1、智能制造的體系及標(biāo)準(zhǔn)；2、分小組收集、整理關(guān)于智能制造的定義，了解智能制造的定義演變，并研討智能制造研究的發(fā)展和變化；3、通過對蘇州大學(xué)智能制造工程學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案的理解，分小組對智能制造工程十大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行歸納與解釋。教學(xué)評價(jià)：1、完成“我對智能制造工程定義的理解”小論文。2、選擇自己感興趣的智能制造工程研究方向，結(jié)合培養(yǎng)方案，梳理相關(guān)的方向的主要研究領(lǐng)域和所需知識、技能。第二章智能設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)：（1）了解智能設(shè)計(jì)的基本定義、層次、分類和特點(diǎn)。（2）了解智能設(shè)計(jì)的基本方法。（3）能準(zhǔn)確描述智能設(shè)計(jì)的典型設(shè)計(jì)過程。重點(diǎn)難點(diǎn)：（1）理解智能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。（2）深入理解智能設(shè)計(jì)的研究重點(diǎn)，掌握智能CAD設(shè)計(jì)、基于TRIZ理論的智能創(chuàng)新設(shè)計(jì)、基于遺傳算法的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。對智能設(shè)計(jì)形成的主線進(jìn)行梳理，形成整體創(chuàng)新設(shè)計(jì)概念。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述一、智能設(shè)計(jì)的基本定義二、智能設(shè)計(jì)的層次三、智能設(shè)計(jì)的分類四、智能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)第二節(jié)智能CAD設(shè)計(jì)一、智能設(shè)計(jì)特點(diǎn)及研究重點(diǎn)二、智能ICAD設(shè)計(jì)方法三、基于CAD廣義類比推理智能設(shè)計(jì)方法第三節(jié)基于TRIZ理論的智能創(chuàng)新設(shè)計(jì)一、概述二、TRIZ理論基礎(chǔ)第四節(jié)基于遺傳算法的創(chuàng)新設(shè)計(jì)概述遺傳算法的基本原理遺傳算法的求解步驟遺傳算法的基本特點(diǎn)基于遺傳算法的產(chǎn)品形態(tài)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法教學(xué)方法：(1)講授法：重點(diǎn)講授智能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)、智能CAD設(shè)計(jì)、基于TRIZ理

論的智能創(chuàng)新設(shè)計(jì)、基于遺傳算法的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法的原理和應(yīng)用。(2)自主學(xué)習(xí)：基于智能CAD設(shè)計(jì)、基于TRIZ理論的智能創(chuàng)新設(shè)計(jì)、基于

遺傳算法的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法的典型案例自主學(xué)習(xí)相應(yīng)的知識點(diǎn)。(3)討論法：課堂圍繞“TRIZ理論的基本思想”、“遺傳算法的基本思想”、“如

何理解兩種算法對設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)的智能性”等論題進(jìn)行討論。教學(xué)評價(jià)：回答下列問題：(1)什么是智能設(shè)計(jì)？(2)智能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？(3)智能設(shè)計(jì)特點(diǎn)及研究重點(diǎn)？(4)完成應(yīng)用三種智能設(shè)計(jì)方法進(jìn)行某一種產(chǎn)品形態(tài)的設(shè)計(jì)方案。第三章傳感器技術(shù)教學(xué)目標(biāo)：(1)理解并掌握傳感器的作用和發(fā)展現(xiàn)狀。(2)理解各種傳感器的工作原理和應(yīng)用場景。(3)掌握智能傳感器的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢。重點(diǎn)難點(diǎn)：(1)重點(diǎn)：理解學(xué)習(xí)各種傳感器的結(jié)構(gòu)組成；系統(tǒng)掌握傳感器的種類。(2)難點(diǎn)：掌握各類傳感器的工作原理；系統(tǒng)理解傳感器在智能制造種的意義和作用。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述一、傳感器的作用和地位二、傳感器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀第二節(jié)溫度傳感器一、金屬熱電阻二、半導(dǎo)體熱敏電阻第三節(jié)液位、物位、濃度、流量傳感器一、液位傳感器二、密度、濃度、粗糙度傳感器三、流量傳感器四、位移傳感器第四節(jié)速度與加速度傳感器一、速度傳感器二、加速度傳感器第五節(jié)力、壓力和扭矩傳感器電阻應(yīng)變傳感原理轉(zhuǎn)矩（扭矩）傳感器第六節(jié)智能傳感器概述智能傳感器的特點(diǎn)與分類智能傳感器的發(fā)展趨勢智能傳感器的構(gòu)成壓阻壓力傳感器智能化教學(xué)方法：力和扭矩傳講授法：重點(diǎn)講授液位、物位、濃度、流量、速度、加速度、感器的工作原理。力和扭矩傳自主學(xué)習(xí)：基于微課“傳感器作用”、“傳感器應(yīng)用場景”、“傳感器發(fā)展趨勢”進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。（2）討論法：課堂圍繞“典型的溫度傳感器應(yīng)用場景”、“力、壓力和扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)原理”、“智能傳感器對智能制造發(fā)展的意義”等問題進(jìn)行討論。教學(xué)評價(jià)：1、回答下列問題：（1）檢測過程自動(dòng)化常用傳感器及分類有哪些？（2）什么是金屬導(dǎo)體的應(yīng)變效應(yīng)?電阻應(yīng)變片由哪幾部分組成?各部分的作用是什么？（3）簡述位移傳感器的分類、差動(dòng)變壓器傳感器的基本工作原理。（4）簡述位置傳感器的分類，舉例說明其應(yīng)用。（5）簡述壓電加速度傳感器的基本工作原理，舉例說明其應(yīng)用。2、結(jié)合典型應(yīng)用場景，運(yùn)用相應(yīng)的學(xué)習(xí)理論和工作原理進(jìn)行分析、說明，形成典型傳感器應(yīng)用報(bào)告。第四章計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)教學(xué)目標(biāo)：（1）掌握計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)基本概念。（2）結(jié)合實(shí)際教學(xué)內(nèi)容，說明計(jì)算機(jī)視覺檢測系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)內(nèi)容。（3）理解計(jì)算機(jī)視覺檢測理論基礎(chǔ)。重點(diǎn)難點(diǎn)：（1）重點(diǎn)：圖像數(shù)據(jù)的傳輸原理和技術(shù)。（2）難點(diǎn)：理解圖像的特征提取、分割及缺陷的分類。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述一、計(jì)算機(jī)視覺檢測系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)視覺測量技術(shù)的應(yīng)用第二節(jié)計(jì)算機(jī)視覺檢測系統(tǒng)第三節(jié)機(jī)器視覺系統(tǒng)相機(jī)的選型設(shè)計(jì)第四節(jié)圖像采集卡的選型設(shè)計(jì)一、概述二、圖像采集卡的基本原理與技術(shù)參數(shù)第五節(jié)圖像數(shù)據(jù)的傳輸?shù)诹?jié)光源的種類與選型設(shè)計(jì)一、光源的種類二、照明方式選擇第七節(jié)圖像處理技術(shù)一、圖像特征提取二、圖像分割三、缺陷識別及分類教學(xué)方法：（1）講授法：講授計(jì)算機(jī)視覺檢測系統(tǒng)組成及工作原理等基礎(chǔ)知識。（2）自主學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)機(jī)器視覺系統(tǒng)相機(jī)的選型設(shè)計(jì)方法及光源的選擇原則。（3）實(shí)驗(yàn)法：通過實(shí)驗(yàn)，掌握圖像數(shù)據(jù)的傳輸、典型圖像的特征提取、缺陷的識別等基本技能。教學(xué)評價(jià)：思考回答下列問題：（1）典型的計(jì)算機(jī)視覺檢測系統(tǒng)一般包括哪些部分？（2）圖像采集卡的選型設(shè)計(jì)基本原則是什么？（3）闡述圖像數(shù)據(jù)的傳輸方式基本原理。（4）簡述光源的種類與選型設(shè)計(jì)基本原則。（5）簡述圖像處理技術(shù)基本原理。第五章典型智能制造裝備教學(xué)目標(biāo)：（1）了解智能制造裝備的定義、特點(diǎn)和發(fā)展趨勢。。（2）掌握數(shù)控機(jī)床的定義和分類。（3）了解機(jī)器人的分類和特點(diǎn)。（4）掌握快速成型技術(shù)的分類和特點(diǎn)。重點(diǎn)難點(diǎn)：（1）重點(diǎn)：掌握高檔數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)。（2）難點(diǎn)：理解并掌握工業(yè)機(jī)器人核心功能部件的設(shè)計(jì)方法。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述一、智能制造裝備的定義二、智能制造裝備的特點(diǎn)三、智能制造裝備的發(fā)展趨勢第二節(jié)高檔數(shù)控機(jī)床一、概述二、數(shù)控加工中心加工技術(shù)三、高檔數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)四、智能數(shù)控技術(shù)第三節(jié)精密、超精密和智能機(jī)床產(chǎn)品第四節(jié)工業(yè)機(jī)器人及選用一、概述二、工業(yè)機(jī)器人的分類三、工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成四、工業(yè)機(jī)器人主要技術(shù)參數(shù)五、工業(yè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)組成六、工業(yè)機(jī)器人核心部件研制的關(guān)鍵第五節(jié)快速成型技術(shù)與裝備概述快速成型過程快速成型技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)方法：（1）講授法：概念及基本理論采用講授法進(jìn)行教學(xué)。如高檔數(shù)控機(jī)床概念、工業(yè)機(jī)器人基本概念、快速成型技術(shù)的理論。（2）討論法：圍繞高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、快速成型技術(shù)的關(guān)鍵核心功能部件的種類、設(shè)計(jì)方法、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢展開討論。教學(xué)評價(jià)：思考回答下列問題：（1）舉例說明哪些機(jī)床是精密、超精密和智能機(jī)。（2）高檔數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)是哪些?（3）工業(yè)機(jī)器人核心部件包括哪些?第六章控制電機(jī)技術(shù)教學(xué)目標(biāo)：（1）了解伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、力矩電機(jī)，直線電機(jī)、變頻器等基本原理。（2）掌握伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、力矩電機(jī)，直線電機(jī)、變頻器等控制方法。重點(diǎn)難點(diǎn)：（1）重點(diǎn)：理解恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速的區(qū)別，掌握兩種調(diào)速方法。（2）難點(diǎn)：理解步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方法，掌握其主要特點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)伺服電機(jī)與控制技術(shù)一、伺服電動(dòng)機(jī)二、直流伺服電動(dòng)機(jī)及其控制三、交流伺服電動(dòng)機(jī)及其控制第二節(jié)步進(jìn)電機(jī)與控制技術(shù)一、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理、特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)特性二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制第三節(jié)力矩電動(dòng)機(jī)第四節(jié)直線電動(dòng)機(jī)一、直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)二、直線直流電動(dòng)機(jī)第五節(jié)變頻器一、工作原理二、變頻器選型計(jì)算教學(xué)方法：（1）講授法：伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、力矩電機(jī)，直線電機(jī)、變頻器等的基本原理。（2）案例分析法：結(jié)合實(shí)際案例，分析理解不同電機(jī)的類型；控制電路及控制

方法。并能掌握伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠傳動(dòng)原理的應(yīng)用等。教學(xué)評價(jià)：思考回答下列問題：（1）步進(jìn)電機(jī)通?？煞譃槟娜N類型，試簡述反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理?（2）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常有哪幾種驅(qū)動(dòng)電路，其主要特點(diǎn)是什么?（3）直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)各有哪些特點(diǎn)?（4）直流和交流伺服控制常有哪些方式?（5）交流伺服電動(dòng)機(jī)選擇的原則是什么?（6）目前直線電動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用的機(jī)型有那些，各有什么特點(diǎn)?（7）恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速有何區(qū)別？如何實(shí)現(xiàn)這兩種調(diào)速？第七章智能控制教學(xué)目標(biāo)：（1）了解智能控制發(fā)展幾個(gè)階段。（2）掌握智能控制器的主要特點(diǎn)。重點(diǎn)難點(diǎn)：（1）重點(diǎn)：模糊控制器的組成及其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。（2）難點(diǎn)：理解人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的原理，掌握其主要特點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述一、智能控制定義二、智能控制特點(diǎn)三、智能控制功能第二節(jié)模糊控制技術(shù)一、模糊控制概論二、模糊控制器設(shè)計(jì)第三節(jié)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)一、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制概述二、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型三、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法第四節(jié)遺傳算法控制技術(shù)一、遺傳算法控制概述二、用于優(yōu)化問題的遺傳算法三、遺傳算法辨識系統(tǒng)參數(shù)教學(xué)方法：（1）講授法：智能控制的主要特點(diǎn)、模糊控制器的設(shè)計(jì)原理等基本知識點(diǎn)。（2）討論法：圍繞人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等對其智能控制原理、方法及應(yīng)用場景展開討論。教學(xué)評價(jià)：思考回答下列問題：（1）簡述智能控制發(fā)展可以分為哪四個(gè)階段？（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法哪幾種，各有哪些特點(diǎn)？（3）設(shè)計(jì)模糊控制器的關(guān)鍵，一般包括哪三部分內(nèi)容？第八章大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能制造教學(xué)目標(biāo)：（1）了解智能制造所涉及大數(shù)據(jù)的一些基本概念。（2）掌握基于大數(shù)據(jù)挖掘的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝規(guī)劃。重點(diǎn)難點(diǎn)：（1）重點(diǎn)：理解車間生產(chǎn)智能調(diào)度及大數(shù)據(jù)采集、傳輸及存儲關(guān)鍵技術(shù)。（2）難點(diǎn)：理解產(chǎn)品質(zhì)量智能控制等基本方法。，掌握其主要特點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概論一、大數(shù)據(jù)定義、類型二、大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)第二節(jié)大數(shù)據(jù)采集技術(shù)一、無線射頻識別技術(shù)二、二維碼技術(shù)第三節(jié)大數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)一、工業(yè)現(xiàn)場總線通信技術(shù)二、工業(yè)現(xiàn)場以太網(wǎng)通信技術(shù)三、工業(yè)現(xiàn)場無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)四、5G技術(shù)第四節(jié)大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)第五節(jié)基于制造大數(shù)據(jù)的產(chǎn)品工藝智能規(guī)劃一、概述二、產(chǎn)品工藝規(guī)劃數(shù)據(jù)資源第六節(jié)車間生產(chǎn)智能調(diào)度車間生產(chǎn)調(diào)度問題的描述車間生產(chǎn)調(diào)度問題的求解方法第七節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量智能控制概述統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制專家系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)控制圖選擇專家系統(tǒng)教學(xué)方法：(1)講授法：大數(shù)據(jù)定義、類型及大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能制造的主要方法等基礎(chǔ)知識。(2)討論法：圍繞大數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲等關(guān)鍵技術(shù)、5G技術(shù)等展開討論，論證大數(shù)據(jù)在智能制造中應(yīng)用的重要作用。教學(xué)評價(jià)：思考回答下列問題：(1)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能制造的主要方法有哪些?(2)大數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要哪些?(3)簡述5G技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢？(4)簡述產(chǎn)品質(zhì)量智能控制專家系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)。第九章智能工廠教學(xué)目標(biāo)：（1）了解智能工廠的定義、特征及發(fā)展現(xiàn)狀。（2）掌握智能工廠的無線網(wǎng)絡(luò)配置方法。重點(diǎn)難點(diǎn)：（1）重點(diǎn)：理解智能工廠模型構(gòu)建的方法。（2）難點(diǎn)：理解智能工廠物流規(guī)劃方法及原則。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)拇述一、智能工廠的定義二、智能工廠的特征三、智能工廠的關(guān)鍵技術(shù)第二節(jié)智能工廠總體規(guī)劃一、智能工廠模型的構(gòu)建二、面向智能制造的生產(chǎn)車間布局第三節(jié)智能工廠的電源配置第四節(jié)智能工廠無線網(wǎng)絡(luò)配置一、智能工廠信息化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)二、組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第五節(jié)智能工廠物流系統(tǒng)規(guī)劃一、智能工廠物流概念設(shè)計(jì)二、物流規(guī)劃的維度三、智能工廠物流方案驗(yàn)證第六節(jié)智能工廠工業(yè)機(jī)器人配置一、工業(yè)機(jī)器人主要技術(shù)參數(shù)二、工業(yè)機(jī)器人主要技術(shù)選型教學(xué)方法：（1）講授法：智能工廠定義、特征及關(guān)鍵工業(yè)機(jī)器人主要技術(shù)選型、智能工廠

模型的構(gòu)建、智能工廠物流規(guī)劃等基本概念、原理和知識。（2）案例分析法：結(jié)合實(shí)際案例，分析理解智能工廠電源配置計(jì)算方法；物流規(guī)劃方法。教學(xué)評價(jià)：思考回答下列問題：（1）智能工廠無線網(wǎng)絡(luò)配置組網(wǎng)有哪些關(guān)鍵技術(shù)?（2）智能工廠物流規(guī)劃的目的是什么?（3）工業(yè)機(jī)器人主要技術(shù)選型注意事項(xiàng)有哪些?第十章智能制造應(yīng)用實(shí)例教學(xué)目標(biāo)：（1）了解智能設(shè)計(jì)方法在大功率曝氣機(jī)行星減速齒輪箱的優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。（2）掌握智能控制、智能優(yōu)化、智能檢測、智能傳感等在典型案例中的應(yīng)用。重點(diǎn)難點(diǎn)：（1）重點(diǎn)：分析不同的智能設(shè)計(jì)方法在不同典型案例中的使用規(guī)則。（2）難點(diǎn)：理解不同智能檢測、智能傳感、智能控制在不同典型案例中的應(yīng)用特點(diǎn)及開發(fā)特點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)概述第二節(jié)基于遺傳算法大功率曝氣機(jī)行星減速齒輪箱的優(yōu)化設(shè)計(jì)一、曝氣機(jī)行星減速齒輪箱遺傳算法二、實(shí)例計(jì)算第三節(jié)基于遺傳算法與模糊理論空調(diào)智能變頻控制技術(shù)一、智能變頻空調(diào)設(shè)計(jì)二、智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)三、智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)第四節(jié)珩磨加工工藝參數(shù)智能選擇一、珩磨加工工藝參數(shù)建模二、珩磨加工工藝參數(shù)智能選擇第五節(jié)綠色砂芯制造生產(chǎn)線的研發(fā)一、在線砂溫智能控制二、智能制芯控制系統(tǒng)三、砂芯高效綠色固化方法第六節(jié)LCD/OLED顯示屏模組玻璃激光智能切角設(shè)備的研發(fā)整體架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)第七節(jié)新能源汽車電池托盤智能生產(chǎn)線設(shè)計(jì)視覺引導(dǎo)技術(shù)焊接質(zhì)量檢測技術(shù)柔性工裝設(shè)計(jì)教學(xué)方法：（1）案例分析法：結(jié)合實(shí)際案例，分析理解不同智能設(shè)計(jì)、智能傳感、智能控制、智能檢測、智能優(yōu)化、大數(shù)據(jù)的使用原則和應(yīng)用特點(diǎn)。進(jìn)一步深化對前面所學(xué)知識的歸納、總結(jié)與應(yīng)用。教學(xué)評價(jià)：結(jié)合所學(xué)知識及典型應(yīng)用案例，針對某些特定應(yīng)用場景，設(shè)計(jì)智能制造應(yīng)用的典型案例，并撰寫相應(yīng)的小論文。四、學(xué)時(shí)分配表2：各章節(jié)的具體內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配章節(jié)內(nèi)容名稱學(xué)時(shí)分配第一章智能制造概述2第二章智能設(shè)計(jì)4第三章傳感器技術(shù)4第四章計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)4第五章典型智能制造裝備4第八章控制電機(jī)技術(shù)2第七章智能控制技術(shù)4第八章大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能制造4第九章智能工廠4第十章智能制造應(yīng)用實(shí)例4總計(jì)36五、教學(xué)進(jìn)度表3：教學(xué)進(jìn)度表

授課順序周次日期章節(jié)名稱內(nèi)容提要講授課時(shí)數(shù)作業(yè)及要求備注上1第一章智能制造概述第一節(jié)智能制造的產(chǎn)生第二節(jié)智能制造的體系及標(biāo)準(zhǔn)第三節(jié)智能制造的關(guān)鍵技術(shù)2作業(yè)：1、完成“我對智能制造工程定義的理解”小論文。2、選擇自己感興趣的智能制造工程研究方向，結(jié)合培養(yǎng)方案，梳理相關(guān)的方向的主要研究領(lǐng)域和所需知識、技能。要求：1、能綜述智能制造工程的典型定義，并結(jié)合教育工程范疇，給出自己的理解。2、分析具體、清晰、準(zhǔn)確，并對自己的專業(yè)學(xué)習(xí)做出規(guī)劃，有一定的指導(dǎo)意義。二2-3第二章智能設(shè)計(jì)第一節(jié)概述第二節(jié)智能CAD設(shè)計(jì)第二節(jié)基于TRIZ理論的智能創(chuàng)新設(shè)計(jì)第四節(jié)基于遺傳算法的創(chuàng)新設(shè)計(jì)4作業(yè)：1、完成本章思考題。2、準(zhǔn)確描述智能設(shè)計(jì)的典型設(shè)計(jì)過程。要求：能夠了解智能設(shè)計(jì)的基本定義、層次、分類和特點(diǎn)。夠掌握智能設(shè)計(jì)的基本方法，理解智能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。

授課順序周次日期章節(jié)名稱內(nèi)容提要講授課時(shí)數(shù)作業(yè)及要求備注三4-5第三章傳感器技術(shù)第一節(jié)概述第二節(jié)溫度傳感器第三節(jié)液位、物位、濃度、流量傳感器第四節(jié)速度與加速度傳感器第五節(jié)力、壓力和扭矩傳感器第六節(jié)智能傳感器4作業(yè)：1、完成本章思考題；2、結(jié)合案例，理解各種傳感器的工作原理和應(yīng)用場景。要求：論述思考題，既需要準(zhǔn)確表達(dá)相應(yīng)知識點(diǎn)，同時(shí)又要注意論述邏輯，注重推理表達(dá)。四6-7第四章計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)第一節(jié)概述第二節(jié)計(jì)算機(jī)視覺檢測系統(tǒng)第三節(jié)機(jī)器視覺系統(tǒng)相機(jī)的選型設(shè)計(jì)第四節(jié)圖像采集卡的選型設(shè)計(jì)第五節(jié)圖像數(shù)據(jù)的傳輸?shù)诹?jié)光源的種類與選型設(shè)計(jì)第七節(jié)圖像處理技術(shù)4作業(yè)：1、完成本章思考題；2、完成一個(gè)圖像傳輸、特征提取和圖像識別的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。要求：1、論述題能準(zhǔn)確表達(dá)相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)論述結(jié)構(gòu)清晰，有理有據(jù)；2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要思路清晰，實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)完整。

授課順序周次日期章節(jié)名稱內(nèi)容提要講授課時(shí)數(shù)作業(yè)及要求備注五8-9第五章典型智能制造裝備第一節(jié)概述第二節(jié)高檔數(shù)控機(jī)床第三節(jié)精密、超精密和智能機(jī)床產(chǎn)品第四節(jié)工業(yè)機(jī)器人及選用第五節(jié)快速成型技術(shù)與裝備4作業(yè)：1、元成本章思考題；2、完成一個(gè)快速成型樣品的制作。要求：1、快速原型樣品能凸顯對該主題領(lǐng)域研究的認(rèn)識；2、論述題能準(zhǔn)確表達(dá)相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)論述結(jié)構(gòu)清晰，有理有據(jù)。作業(yè)：1、完成本章思考六10第六章控制電機(jī)技術(shù)第一節(jié)伺服電機(jī)與控制技術(shù)第二節(jié)步進(jìn)電機(jī)與控制技術(shù)第三節(jié)力矩電動(dòng)機(jī)第四節(jié)直線電動(dòng)機(jī)第五節(jié)變頻器2題；2、結(jié)合實(shí)際案例，分析理解不同電機(jī)的類型；控制電路及控制方法。要求：1、論述題能準(zhǔn)確表達(dá)相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)論述結(jié)構(gòu)清晰，有理有據(jù)；2、案例分析要思路清晰，方法正確，數(shù)據(jù)可靠。

授課順序周次日期章節(jié)名稱內(nèi)容提要講授課時(shí)數(shù)作業(yè)及要求備注七11-12第七章智能控制第一節(jié)概述第二節(jié)模糊控制技術(shù)第三節(jié)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)第四節(jié)遺傳算法控制技術(shù)4作業(yè)：1、完成本章思考題；2、分析理解智能控制的主要特點(diǎn)、模糊控制器的設(shè)計(jì)原理等。要求：1、論述題能準(zhǔn)確表達(dá)相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)論述結(jié)構(gòu)清晰，有理有據(jù)；2、分析要思路清晰，方法正確，數(shù)據(jù)可靠。八13-14第八章大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能制造第一節(jié)概論第二節(jié)大數(shù)據(jù)采集技術(shù)第三節(jié)大數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)第四節(jié)大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)第五節(jié)基于制造大數(shù)據(jù)的產(chǎn)品工藝智能規(guī)劃第六節(jié)車間生產(chǎn)智能調(diào)度第七節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量智能控制4作業(yè)：1、完成本章思考題；2、結(jié)合實(shí)際案例，設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲的實(shí)驗(yàn)。要求：1、論述題能準(zhǔn)確表達(dá)相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)論述結(jié)構(gòu)清晰，有理有據(jù)；2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要思路清晰，方法正確，數(shù)據(jù)可靠。

授課順序周次日期章節(jié)名稱內(nèi)容提要講授課時(shí)數(shù)作業(yè)及要求備注九15-16第九章智能工廠第一節(jié)拇述第二節(jié)智能工廠總體規(guī)劃第三節(jié)智能工廠的電源配置第四節(jié)智能工廠無線網(wǎng)絡(luò)配置第五節(jié)智能工廠物流系統(tǒng)規(guī)劃第六節(jié)智能工廠工業(yè)機(jī)器人配置4作業(yè)：1、完成本章思考題；2、結(jié)合實(shí)際案例分析，分析理解智能工廠電源配置計(jì)算方法；物流規(guī)劃方法。要求：1、論述題能準(zhǔn)確表達(dá)相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)論述結(jié)構(gòu)清晰，有理有據(jù)；2、案例分析要思路清晰，方法正確，數(shù)據(jù)可靠。十17-18第十章智能制造應(yīng)用實(shí)例第一節(jié)概述第二節(jié)基于遺傳算法大功率曝氣機(jī)行星減速齒輪箱的優(yōu)化設(shè)計(jì)第三節(jié)基于遺傳算法與模糊理論空調(diào)智能變頻控制技術(shù)第四節(jié)珩磨加工工藝參數(shù)智能選擇第五節(jié)綠色砂芯制造生產(chǎn)線的研發(fā)第六節(jié)LCD/OLED顯示屏模組玻璃激光智能切角設(shè)備的研發(fā)第七節(jié)新能源汽車電池托盤智能生產(chǎn)線設(shè)計(jì)4作業(yè)：結(jié)合實(shí)際案例，分析理解不同智能設(shè)計(jì)、智能傳感、智能控制、智能檢測、智能優(yōu)化、大數(shù)據(jù)的使用原則和應(yīng)用特點(diǎn)。進(jìn)一步深化對前面所學(xué)知識的歸納、總結(jié)與應(yīng)用。要求：自主運(yùn)用文獻(xiàn)檢索工具，檢索相應(yīng)的實(shí)證研究論文；清晰闡述研究的所使用的思路及文章中設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用，字?jǐn)?shù)不少于1800字。六、推薦教材及教學(xué)參考書[1]國家制造