《云制造与工业大数据》教学大纲课程名称:云制造与工业大数据课程类别(必修/选修):选修课程英文名称:CloudManufacturingandIndustrialBigData其中实验/实践学时:4总学时/周学时/学分:32/2/2先修课程:大数据基础后续课程支撑:专业实习授课地点:实206授课时间:1-16周星期三9-10节授课对象:2022级智造1班2班开课学院:粤台产业科技学院任课教师姓名/职称:林春佑/副教授答时间、地点与方式:课堂或课后,教室或通讯软件,当面或线上答疑课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它(v)非试卷类报告使用教材:《物联网技术导论与应用》·黄玉兰·2020年人民邮电出版社·ISBN:9787115502636教学参考资料:自编材料课程简介:本课程是智能制造专业的专业选修课,阐述云制造与工业大数据之物联网技术与应用相关知识体系,介绍物联网技术体系及万物互联的物联网智能应用。通过本课程的学习,学生应理解物联网所覆盖的知识背景,掌握物联网的体系结构,通晓物联网的关键技术,熟悉物联网的实际应用。本课程利用项目制作进行物联网系统设计,措配所设计的系统原理图和单片机编程对特定应用场景的物联网系统运作功能进行调试,使本课程兼具理论性和实践性。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑:毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标1
1 《云制造与工业大数据》教学大纲 课程名称:云制造与工业大数据 课程类别(必修/选修):选修 课程英文名称:Cloud Manufacturing and Industrial Big Data 总学时/周学时/学分:32/2/2 其中实验/实践学时:4 先修课程:大数据基础 后续课程支撑:专业实习 授课时间:1-16 周 星期三 9-10 节 授课地点:实 206 授课对象:2022 级智造 1 班 2 班 开课学院:粤台产业科技学院 任课教师姓名/职称:林春佑/副教授 答疑时间、地点与方式: 课堂或课后,教室或通讯软件,当面或线上答疑 课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它(v)非试卷类报告 使用教材:《物联网技术导论与应用》,黄玉兰,2020 年,人民邮电出版社,ISBN:9787115502636 教学参考资料:自编材料 课程简介: 本课程是智能制造专业的专业选修课,阐述云制造与工业大数据之物联网技术与应用相关知识体系,介绍物联网技术体系及万物互联的物联网智能 应用。通过本课程的学习,学生应理解物联网所覆盖的知识背景,掌握物联网的体系结构,通晓物联网的关键技术,熟悉物联网的实际应用。本课程利 用项目制作进行物联网系统设计,搭配所设计的系统原理图和单片机编程对特定应用场景的物联网系统运作功能进行调试,使本课程兼具理论性和实践 性。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑: 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求
目标1:1.工程知识:能够运用数学、基础科学和智能制造1掌握应用数学、基础科学和智能制造培养具有智能制造专业所需的云制造与工业大数据基础工程专业相关知识,对智能制造工程问题具有解决工程所需的云制造与工业大数据专业知识与技能的工程技术人才。能力。知识,进行物联网系统设计。目标2:2.问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学2掌握应用数学、基础科学和智能制造培养学生具备智能制造所需的云制造与工业大数据工程的基本原理,对于智能制造工程复杂问题进行识别工程所需的云制造与工业大教据专业领域独立思考与创新开发能力。与表达,并通过文献研究分析,以获得有效结论。3.设计开发解决方案:能够掌握机械加工、机械设知识,解决物联网系统设计的工程问计、单片机编程、PLC控制、工业机器人集成、工题。业物联网运维等基础理论与技术,具有创新意识,对智能制造工程问题提出创新解决方案。目标34.研究:能够熟悉智能制造工程的机械加工、机械3掌握应用数学、基础科学和智能制造培养学生具备软件编程,人工智能与通用飞行器领域的云设计、单片机编程、PLC控制、工业机器人集成、工程所需的云制造与工业大数据专业制造与工业大数据基础知识与专业技能。工业物联网运维等基本科学研究方法,具有科学研究精神,为智能制造工程复杂问题提出有效研究手知识,进行软件编程用于人工智能与通段并将问题有效解决。用飞行器领域的物联网系统设计8.职业规范:进行智能制造工程相关工作时,能够目标4:4在物联网系统设计项目执行中,掌握提升学生人文素养、团队合作精神,培养学生良好的职业遵守职业道德与规范,厕行社会责任并发挥正面影项目管理技巧,发挥团队合作精神,培响力。道德与社会责任感。9.个人和团队:具有积极正面谋事的人格特质与良养职业道德、专业伦理与认知社会责任性团队互动的做事态度,在智能制造工程复杂问题的能力。解决过程中能够发挥关键性作用,让问题以团队合作方式快速完成。11.项自管理:学会智能制造工程项目管理方法与技巧:能够合理分配资源做好项目管理目标5:10.沟通:通过有效沟通管道,能够对智能制造工程5在物联网系统设计项目执行中,透过培养学生具有创新力、团队力、专业力、跨界力、服务力复杂问题提出具体思路与观点,使得问题得到同事项目实做学会创新力、团队力、专业力、与英语运用能力。或外界人主关心,为解决问题创造良好的沟通环境,加速解决问题时程。跨界力、服务力与英语运用能力。理论教学进程表2
2 目标 1: 培养具有智能制造专业所需的云制造与工业大数据基础 知识与技能的工程技术人才。 1 掌握应用数学、基础科学和智能制造 工程所需的云制造与工业大数据专业 知识,进行物联网系统设计。 1.工程知识:能够运用数学、基础科学和智能制造 工程专业相关知识,对智能制造工程问题具有解决 能力。 目标 2: 培养学生具备智能制造所需的云制造与工业大数据工程 领域独立思考与创新开发能力。 2 掌握应用数学、基础科学和智能制造 工程所需的云制造与工业大数据专业 知识,解决物联网系统设计的工程问 题。 2.问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学 的基本原理,对于智能制造工程复杂问题进行识别 与表达,并通过文献研究分析,以获得有效结论。 3.设计/开发解决方案:能够掌握机械加工、机械设 计、单片机编程、PLC 控制、工业机器人集成、工 业物联网运维等基础理论与技术,具有创新意识, 对智能制造工程问题提出创新解决方案。 目标 3: 培养学生具备软件编程,人工智能与通用飞行器领域的云 制造与工业大数据基础知识与专业技能。 3 掌握应用数学、基础科学和智能制造 工程所需的云制造与工业大数据专业 知识,进行软件编程用于人工智能与通 用飞行器领域的物联网系统设计。 4.研究:能够熟悉智能制造工程的机械加工、机械 设计、单片机编程、PLC 控制、工业机器人集成、 工业物联网运维等基本科学研究方法,具有科学研 究精神,为智能制造工程复杂问题提出有效研究手 段并将问题有效解决。 目标 4: 提升学生人文素养、团队合作精神,培养学生良好的职业 道德与社会责任感。 4 在物联网系统设计项目执行中,掌握 项目管理技巧,发挥团队合作精神,培 养职业道德、专业伦理与认知社会责任 的能力。 8.职业规范:进行智能制造工程相关工作时,能够 遵守职业道德与规范,履行社会责任并发挥正面影 响力。 9.个人和团队:具有积极正面谋事的人格特质与良 性团队互动的做事态度,在智能制造工程复杂问题 解决过程中能够发挥关键性作用,让问题以团队合 作方式快速完成。 11.项目管理:学会智能制造工程项目管理方法与技 巧,能够合理分配资源做好项目管理。 目标 5: 培养学生具有创新力、团队力、专业力、跨界力、服务力 与英语运用能力。 5 在物联网系统设计项目执行中,透过 项目实做学会创新力、团队力、专业力、 跨界力、服务力与英语运用能力。 10.沟通:通过有效沟通管道,能够对智能制造工程 复杂问题提出具体思路与观点,使得问题得到同事 或外界人士关心,为解决问题创造良好的沟通环 境,加速解决问题时程。 理论教学进程表
支撑教学模式周次教学主题授课教师学时数教学内容(重点、难点、课程思政融入点)教学方法作业安排课程线下/混合式目标物联网的概念、技术特征、发展概况。物联网三层的基本组成。物联网感知层的功能。课程政作业:要求信息短距离传输的各种方式。学生每人至少阅读目标物联网网络层的功能。两篇与物联网有关线下绪论林春佑12课堂讲授的文章或书籍重点:物联网的发展概况难点:信息短距高传输的各种方式课程思政融入点:介绍物联网的演变过程,历代工作者的巨大贡献,培养学生的爱国精神。自动识别技术的概念、组成、分类。RFID标准体系、发展趋势。目标射频识别线下EPC系统-物联网的起源。林春佑2课堂讲授2(RFID)及应用三重点:RFID标准体系、发展趋势难点:自动识别技术的概念、组成、分类传感器的概念和基本组成。目标传感器与无线传传感器的作用、分类、特性、技术特点。线下3-44课堂讲投林春佑感器网络及应用二无线传感器网络的概念、组成、特点。无线传感器网络的组网模式、拓扑控制、3
3 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容(重点、难点、课程思政融入点) 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标 1 绪论 林春佑 2 物联网的概念、技术特征、发展概况。 物联网三层的基本组成。 物联网感知层的功能。 信息短距离传输的各种方式。 物联网网络层的功能。 重点:物联网的发展概况 难点:信息短距离传输的各种方式 课程思政融入点:介绍物联网的演变过程, 历代工作者的巨大贡献,培养学生的爱国 精神。 线下 课堂讲授 课程思政作业:要求 学生每人至少阅读 两篇与物联网有关 的文章或书籍 目 标 一 2 射频识别 (RFID)及应用 林春佑 2 自动识别技术的概念、组成、分类。 RFID 标准体系、发展趋势。 EPC 系统-物联网的起源。 重点:RFID 标准体系、发展趋势 难点:自动识别技术的概念、组成、分类 线下 课堂讲授 目 标 二 3-4 传感器与无线传 感器网络及应用 林春佑 4 传感器的概念和基本组成。 传感器的作用、分类、特性、技术特点。 无线传感器网络的概念、组成、特点。 无线传感器网络的组网模式、拓扑控制、 线下 课堂讲授 目 标 二
媒体访间控制。重点:传感器的作用、分类、特性、技术特点难点:无线传感器网络的组网模式、拓扑控制、媒体访问控制导航与定位的基本概念、基本任务、分类。无线电导航与定位的发展概况、基本原理。GPS全球卫星定位系统的组成、基本原理、现代化的进展。室内定位的技术特点。物联网定位及应目标线下林春佑52课堂讲授室内无线电、室内超声波、室内红外等定用二位技术。重点:无线电导航与定位的发展概况、基本原理难点:室内无线电、室内超声波、室内红外等定位技术频谱划分的方式。ZigBee、蓝牙、UWB、60GHz、WLAN、WiMAX、移动通信等技术及应用。物联网通信及应目标线下6-7林春佑4课堂讲授用量点:频谱划分的方式二难点:ZigBee、蓝牙、UWB、60GHz、WLAN、WiMAX、移动通信等技术及应用2物联网网络服务的基本内容、应用现状。线下林春佑课堂讲授8目标物联网EPC系统4
4 媒体访问控制。 重点:传感器的作用、分类、特性、技术 特点 难点:无线传感器网络的组网模式、拓扑 控制、媒体访问控制 5 物联网定位及应 用 林春佑 2 导航与定位的基本概念、基本任务、分类。 无线电导航与定位的发展概况、基本原理。 GPS 全球卫星定位系统的组成、基本原理、 现代化的进展。 室内定位的技术特点。 室内无线电、室内超声波、室内红外 等 定 位技术。 重点:无线电导航与定位的发展概况、基 本原理 难点:室内无线电、室内超声波、室内红 外等定位技术 线下 课堂讲授 目 标 二 6 - 7 物联网通信及应 用 林春佑 4 频谱划分的方式。 ZigBee、蓝牙、UWB 、60GHz 、WLAN 、 WiMAX 、移动通信等技术及应用。 重点:频谱划分的方式 难点:ZigBee、蓝牙、UWB 、60GHz 、WLAN 、 WiMAX、移动通信等技术及应用 线下 课堂讲授 目 标 二 8 物联网 EPC 系统 林春佑 2 物联网网络服务的基本内容、应用现状。 线下 课堂讲授 目 标
物联网名称解析服务的工作流程。网络服务及应用重点:物联网网络服务的基本内容、应用现状难点:物联网名称解析服务的工作流程大数据的概念、数据的量级。大数据的基本特征、类型和数据产生方式。物联网中智能电网、民航业、智慧医疗的大数据。物联网中数据融合技术。物联网与大数据目标线下9林春佑4课堂讲授重点:大数据的基本特征、类型和数据产和云计算=生方式难点:物联网中数据融合技术课程思政融入点:介绍物联网大数据融合的发展现况,国内技术地位,培养学生的爱国精神。人工智能的起源、发展、学科范畴、研究方法。可穿戴设备在物联网和人工智能中的应用。目标物联网与人工智线下10林春佑2课堂讲授重点:可穿戴设备在物联网和人工智能中能二的应用难点:人工智能的起源、发展、学科范畴、研究方法课程思政融入点:介绍物联网人工智能的5
5 网络服务及应用 物联网名称解析服务的工作流程。 重点:物联网网络服务的基本内容、应用 现状 难点:物联网名称解析服务的工作流程 二 9 物联网与大数据 和云计算 林春佑 4 大数据的概念、数据的量级。 大数据的基本特征、类型和数据产生方式。 物联网中智能电网、民航业、智慧医疗的 大数据。 物联网中数据融合技术。 重点:大数据的基本特征、类型和数据产 生方式 难点:物联网中数据融合技术 课程思政融入点:介绍物联网大数据融合 的发展现况,国内技术地位,培养学生的 爱国精神。 线下 课堂讲授 目 标 二 10 物联网与人工智 能 林春佑 2 人工智能的起源、发展、学科范畴、研究 方法。 可穿戴设备在物联网和人工智能中的应 用。 重点:可穿戴设备在物联网和人工智能中 的应用 难点:人工智能的起源、发展、学科范畴、 研究方法 课程思政融入点:介绍物联网人工智能 的 线下 课堂讲授 目 标 二