《数字孪生技术》课程标准.docx

《数字孪生技术》课程标准 一、课程概述 课程性质 《数字孪生技术》是人工智能技术服务专业针对数字化企业（MBE）的数字化生产管理系统开发、系统运维、产品营销、技术支持等岗位，经过对企业岗位典型工作任务的调研和分析后，归纳总结出来的为适应人工智能产品开发与测试、数据处理、系统运维等能力要求而设置的一门专业核心课程。 课程任务 《数字孪生技术》课程通过与数字孪生应用案例开发相关的实际项目学习，增强学生对专业数字化生产管理知识的认识，培养他们电气工程结合数字虚拟仿真系统综合应用的能力，训练他们养成良好的解析思维习惯，在理解和掌握理论知识的基础之上，根据实现情况分析与设计出最优解决方案并加以应用的能力，从而满足企业对相应岗位的职业能力需求。 课程要求 通过课程的学习培养学生从事数字化生产管理方面的岗位职业能力，分析问题、解决问题的能力，养成良好的职业道德，为后续课程的学习打下坚实的基础。 二、教学目标 （一）知识目标 了解数字孪生的概念，了解数字孪生技术目前的应用领域； 了解工程解决方案的概念，掌握基于模型的系统工程解决方案设计与实施的一般流程和方法； 了解仿真解决方案的概念，掌握基于模型的三维设计与仿真解决方案设计与实施的一般流程和方法； 了解电子电气系统工程方案的概念，掌握基于模型的电子电气系统工程方案设计与实施的一般流程和方法； 了解闭环制造解决方案的概念，掌握基于模型的闭环制造解决方案设计与实施的一般流程和方法。 （二）能力目标 能进行基于模型的系统工程解决方案设计与实施； 能进行基于模型的三维设计与仿真解决方案设计与实施； 能进行基于模型的电子电气系统工程方案设计与实施； 能进行基于模型的闭环制造解决方案设计与实施； 能够对数字孪生应用案例的故障现象进行分析，提出解决方案并进行故障排除； 能根据系统工作情况，提出合理的改造方案，组织技术改造工作、绘制系统流程 图、提出工艺要求、编制技术文件。 （三）素质目标 培养学生的沟通能力及团队协作精神； 培养学生分析问题、解决问题的能力； 培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风； 培养学生的自我管理、自我约束能力； 培养学生的环保意识、质量意识、安全意识。三、与前后课程的联系 与前续课程的联系 《电工基础》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《传感器技术》、《电机及电气控制技术》、《PLC 技术及应用》等课程使学生具备了电子电气系统工程开发的基本能力。 《机械制图》和《工装三维建模技术》、等课程使学生具备了工装三维建模与制造系统虚拟仿真的基本能力。 与后继课程的关系 为学生后续课程《工控机及运动控制技术》、《毕业设计与答辩》等课程打下专业基础。 四、教学内容与学时分配 根据职业岗位 AI 程序员和 AI 设备集成技术员的要求，将本课程的教学内容分解为5 个教学单元。 表 1 课程项目结构与学时分配表 序号 课题 序号 课题 主要教学内容 1 课程概述 数字孪生的基本概念 数字孪生的关键技术 教学目标 了解数字孪生的概念 了解数字孪生技术目前的应用领域 1.掌握基于模型的系 学时 备注 2 2 基于模型的 1.项目分析 系统工程解 2.解决方案决方案 3.价值体现 3 4 基于模型的 三维设计与 1.基于模型的三维产品设计仿真解决方 2.基于模型的设计分析 案 基于模型的电气架构解决方案 基于模型的电气设计解决方案 基于模型的 3.基于模型的电气分析解决方案电子电气系 4.基于模型的线束制造解决方案 统工程解决方案设计 6 与实施的一般流程和 方法 1.掌握基于模型的三 维设计与仿真解决方 16 案设计与实施的一般 流程和方法 理实 一体 理实 一体 统工程 基于模型的电气和机械的协同设计解决方案 基于模型的电气智能维修文档 1.掌握基于模型的电 子电气系统工程方案 16 设计与实施的一般流 程和方法 理实 一体 5 5 解决方案 基于模型的自动驾驶的电气设计解决方案 基于电气设计平台的集成和扩展解决方案 1.从MES到MOM的闭环制造应用演变 基于模型的 2.数字化闭环制造系统总体架构闭环制造解 3.高级排产 决方案 制造执行管理 质量管理系统 设备数据采集 1.掌握基于模型的闭 环制造解决方案设计 12 与实施的一般流程和 方法 理实 一体 6 机动 1.数字化“空调”生产车间案例展 示 1.了解数字化生产管理的基本情况 巩固学习内容，检测学习情 况 2 7 期末考试（闭卷） 2 合计 56 五、教材的选用 教材选取的原则 按照规定选用与课程标准相配套的规划优质教材，禁止不合格的教材进入课堂。建立了由专业教师、行业专家和教研人员等参与的教材选用机构，完善教材选用制度，经过规范程序择优选用教材。 推荐教材 《数字孪生实战：基于模型的数字化企业》，梁乃明，方志刚，李荣跃，高岩松．机械工业