《智能制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）》課程教學(xué)大綱（智能制造工程專業(yè)）

《智能制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名智能制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）課程英文名ManufacturingExecutionSystem,MES雙語授課□是√否課程代碼24112077課程學(xué)分3總學(xué)時(shí)數(shù)48（含實(shí)踐32）課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)課程√專業(yè)教育課程□綜合實(shí)踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)√必修□選修□其他課程形態(tài)□線上√線下□線上線下混合式□社會實(shí)踐□虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式□閉卷√開卷□課程論文□課程作品□匯報(bào)展示□報(bào)告√課堂表現(xiàn)□階段性測試√平時(shí)作業(yè)□其他（可多選）開課學(xué)院機(jī)器人工程學(xué)院開課系(教研室)智能制造工程系面向?qū)I(yè)智能制造工程專業(yè)開課學(xué)期第六學(xué)期先修課程機(jī)電傳動控制、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用等后續(xù)課程無選用教材1..張映鋒著.智能物聯(lián)制造系統(tǒng)與決策機(jī)械工業(yè)出版社,2018年9月第1版.參考書目國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)化總體組，智能制造基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)研究成果.電子工業(yè)出版社,2018年11月第1版張瀟主編，智能制造.機(jī)械工業(yè)出版社,2015年9月第1版.課程資源無課程簡介本課程是智能制造專業(yè)的一門綜合性專業(yè)核心課。課程的主要內(nèi)容圍繞智能制造執(zhí)行系統(tǒng)的總體框架、工藝裝備、技術(shù)路線、工業(yè)互聯(lián)、管理服務(wù)等方面進(jìn)行介紹，主要任務(wù)是使學(xué)生熟悉智能制造執(zhí)行系統(tǒng)內(nèi)容，幫助學(xué)生建立智能制造執(zhí)行系統(tǒng)解決方案的思維；激發(fā)學(xué)生對智能工廠各項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)的專業(yè)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)意識、培養(yǎng)國家智能制造人才的使命感；提高學(xué)生的工程意識和工程素質(zhì)，培育工匠精神，使其具備幫助地方制造行業(yè)和企業(yè)進(jìn)行智能制造升級改造、提供智能制造解決方案的初級應(yīng)用能力，為地方和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1掌握智能制造各模塊的基本知識，能夠針對不同智能制造系統(tǒng)的需求和工藝，設(shè)計(jì)解決方案，熟練操作相關(guān)仿真軟件，具備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化智能制造執(zhí)行系統(tǒng)的建設(shè)仿真的能力。課程目標(biāo)2掌握MES的各功能模塊的內(nèi)容和目標(biāo)及實(shí)施方法與策略，具備采用科學(xué)方法，制定實(shí)驗(yàn)方案，解決智能制造系統(tǒng)出現(xiàn)的問題的能力。課程目標(biāo)3了解環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的政策與法規(guī)，理解環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展對智能制造系統(tǒng)的重要性。表2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求3：設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計(jì)針對智能制造領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的軟硬件系統(tǒng)、單元或智能制造工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素?！綧】指標(biāo)點(diǎn)3.1：能夠分析復(fù)雜工程問題，設(shè)計(jì)解決方案，并體現(xiàn)出創(chuàng)新意識。1畢業(yè)要求2：研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜智能制造工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論?！綡】指標(biāo)點(diǎn)4.2：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜智能制造工程問題制定實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施。2畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評價(jià)針對復(fù)雜智能制造工程問題的工程實(shí)踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響?！綥】指標(biāo)點(diǎn)7.1：了解環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的政策與法規(guī)，理解環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展對本專業(yè)工程實(shí)踐的重要性。3三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法學(xué)時(shí)1走進(jìn)MES1.MES的發(fā)展與意義1.課前預(yù)習(xí)：整章所有內(nèi)容2.拓展閱讀：MES系統(tǒng)各模塊的組成與功能3.主題討論：MES系統(tǒng)與智能制造工程專業(yè)間的關(guān)系4.課后作業(yè)：相關(guān)章節(jié)的課后習(xí)題課程目標(biāo)3重點(diǎn)：1.MES在制造行業(yè)的定位2.MES系統(tǒng)實(shí)施與項(xiàng)目管理3.MES系統(tǒng)架構(gòu)與模塊功能4.MES系統(tǒng)實(shí)施與項(xiàng)目管理難點(diǎn)：5.MES系統(tǒng)實(shí)施與項(xiàng)目管理自主學(xué)習(xí)法：主要針對第1節(jié)內(nèi)容；講授法：主要針對第2-4節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識；專題探討法：培養(yǎng)學(xué)生主動思考問題的能力；練習(xí)法：針對全部章節(jié)習(xí)題22.MES系統(tǒng)實(shí)施與項(xiàng)目管理課程目標(biāo)1、23.MES系統(tǒng)架構(gòu)與模塊功能課程目標(biāo)1、24.MES系統(tǒng)實(shí)施與項(xiàng)目管理課程目標(biāo)1、22MES通信協(xié)議1.標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議OPCUA1.課前預(yù)習(xí)：整章所有內(nèi)容2.拓展閱讀：西門子S7的功能3.主題討論：HTTP、MQTT協(xié)議的區(qū)別4.課后作業(yè)：相關(guān)章節(jié)的課后習(xí)題課程目標(biāo)3重點(diǎn)：1.OPCUA和S7協(xié)議內(nèi)容2.HTTP、MQTT協(xié)議內(nèi)容講授法：主要針對第1-4節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識；專題探討法：培養(yǎng)學(xué)生主動思考問題的能力；練習(xí)法：針對全部章節(jié)習(xí)題42.西門子S7課程目標(biāo)1、23.HTTP、MQTT協(xié)議課程目標(biāo)1、23華中數(shù)控智能制造管控軟件（MES系統(tǒng)）1.MES在制造行業(yè)的作用1.課前預(yù)習(xí)：整章所有內(nèi)容2.拓展閱讀：華中數(shù)控智能制造管控軟件的組成3.主題討論：什么是MES系統(tǒng)的訂單管理4.課后作業(yè)：相關(guān)章節(jié)的課后習(xí)題課程目標(biāo)3重點(diǎn)：1.MES系統(tǒng)的訂單管理應(yīng)用難點(diǎn)：2.MES系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)視方式講授法：主要針對第1-3節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識；專題探討法：培養(yǎng)學(xué)生主動思考問題的能力；練習(xí)法：針對全部章節(jié)習(xí)題42.MES系統(tǒng)的訂單管理課程目標(biāo)1、23.MES系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)視課程目標(biāo)1、24MES與S7-1200PLC通訊1.通訊通道接口定義1.課前預(yù)習(xí)：整章所有內(nèi)容2.主題討論：MES與PLC通訊約定方法3.課后作業(yè)：相關(guān)章節(jié)的課后習(xí)題課程目標(biāo)1、2重點(diǎn)：1.通訊通道接口定義2.Modbus-TCP指令使用方法難點(diǎn)：3.MES與PLC通訊約定方法4.通訊調(diào)試步驟講授法：主要針對第1-4節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識；專題探討法：培養(yǎng)學(xué)生主動思考問題的能力；練習(xí)法：針對全部章節(jié)習(xí)題42.Modbus-TCP指令應(yīng)用課程目標(biāo)1、23.MES與PLC通訊約定課程目標(biāo)1、24.通訊調(diào)試課程目標(biāo)1、25MES與PLC命令碼響應(yīng)1.MES發(fā)給PLC指令1.課前預(yù)習(xí)：整章所有內(nèi)容2.課后作業(yè)：相關(guān)章節(jié)的課后習(xí)題課程目標(biāo)1、2重點(diǎn)：1.MES發(fā)給PLC指令解析2.MES響應(yīng)PLC指令解析3.PLC發(fā)給MES指令解析4.PLC響應(yīng)MES指令解析講授法：主要針對第1-5節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識；專題探討法：培養(yǎng)學(xué)生主動思考問題的能力；練習(xí)法：針對全部章節(jié)習(xí)題62.MES響應(yīng)PLC指令課程目標(biāo)1、23.PLC發(fā)給MES指令課程目標(biāo)1、24.PLC響應(yīng)MES指令課程目標(biāo)1、25.設(shè)備狀態(tài)信息采集課程目標(biāo)1、2填表說明：（1）“學(xué)習(xí)任務(wù)”欄：為了達(dá)到相應(yīng)課程目標(biāo)所設(shè)計(jì)的特定的學(xué)習(xí)項(xiàng)目或活動。如拓展閱讀、練習(xí)、線上學(xué)習(xí)、個(gè)人作業(yè)、小組作業(yè)等。（2）“課程目標(biāo)”欄：對應(yīng)的課程目標(biāo)填寫序號即可。（3）“教學(xué)方法”欄：根據(jù)教學(xué)需要選擇合適的教學(xué)方法，如課堂講授、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、視頻學(xué)習(xí)、查閱文獻(xiàn)、案例教學(xué)、調(diào)研、小組討論、自學(xué)等，并簡要說明該教學(xué)方法的作用，即能夠怎樣引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生哪些方面知識、能力和素質(zhì)的發(fā)展。備注說明：若課程中無實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，需刪除“（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求”標(biāo)題及下一頁內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3-2課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號項(xiàng)目名稱項(xiàng)目來源教學(xué)目標(biāo)（觀測點(diǎn)、重難點(diǎn)）學(xué)時(shí)數(shù)項(xiàng)目類型要求每組人數(shù)教學(xué)方法課程目標(biāo)1實(shí)驗(yàn)1：工藝配置教師開發(fā)1.能夠完成工藝工序的配置12綜合性掌握如何將一個(gè)工藝流程配置到系統(tǒng)中4-6實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)小組討論課程目標(biāo)1、22.可以實(shí)現(xiàn)加工程序的配置2實(shí)驗(yàn)2：訂單下發(fā)教師開發(fā)1.實(shí)現(xiàn)訂單的排產(chǎn)10綜合性掌握訂單的建立、排產(chǎn)以及調(diào)度4-6實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)小組討論課程目標(biāo)1、22.順利實(shí)現(xiàn)訂單的調(diào)度3實(shí)驗(yàn)3：OPCUA協(xié)議模擬教師開發(fā)1.通過OPCUA進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)控10綜合性通過OPCUA進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)控4-6實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)小組討論課程目標(biāo)1、2四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項(xiàng)目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.掌握MES系統(tǒng)的基本知識理論模塊1-540%平時(shí)成績期末成績2.掌握MES系統(tǒng)的通信協(xié)議理論模塊1-53.掌握MES系統(tǒng)的基本組成和功能，具備設(shè)計(jì)解決方案的能力理論模塊1-54.掌握操作仿真軟件的能力，具備實(shí)現(xiàn)數(shù)字話智能制造執(zhí)行系統(tǒng)的仿真能力理論模塊1-5課程目標(biāo)21.掌握MES與PLC命令碼響應(yīng)，了解設(shè)備的采集狀態(tài)理論模塊1-550%平時(shí)成績期末成績2.掌握MES系統(tǒng)工序配置流程，及相關(guān)功能實(shí)踐模塊1-33.掌握MES系統(tǒng)的工序下發(fā)流程及操作步驟實(shí)踐模塊1-34.掌握OPCUA的數(shù)據(jù)監(jiān)控方法，并能熟練操作監(jiān)控方法，具備解決智能制造系統(tǒng)出現(xiàn)問題的能力實(shí)踐模塊1-3課程目標(biāo)31.掌握MES的發(fā)展和意義理論模塊110%平時(shí)成績2.了解MES在智能制造行業(yè)的作用理論模塊33.掌握智能制造系統(tǒng)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的作用，理解環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展對實(shí)踐模塊1-3評分依據(jù)：如果課程論文或作品設(shè)計(jì)是課程考核的唯一方式，必須明確課程論文或作品設(shè)計(jì)的內(nèi)容與課程目標(biāo)的達(dá)成度，寫明評分依據(jù)。表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比課堂表現(xiàn)成績比例12%作業(yè)完成情況成績比例6%課堂考勤成績比例6%實(shí)踐教學(xué)成績比例36%期末成績比例40%課程目標(biāo)120%50%15%40%40%40%課程目標(biāo)260%50%15%50%60%50%課程目標(biāo)320%70%10%10%備注：以上考核方式類型及占比均為示例，需確保每一列占比總和為100%。（二）成績評定1.平時(shí)成績評定（60%）（1）課堂表現(xiàn)（20分）：通過學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，來評價(jià)學(xué)生相關(guān)的能力。（2）作業(yè)完成情況（10分）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在課程教學(xué)模塊后安排適當(dāng)作業(yè)，鞏固學(xué)生對知識的認(rèn)識，考核學(xué)生對于概念的理解情況，對于問題的解決能力，強(qiáng)化學(xué)生對智能工廠集成技術(shù)的應(yīng)用掌握。（3）課堂考勤（10分）：主要考核學(xué)生遲到、曠課、請假等情況，以考勤情況確定，遲到1次扣2分、曠課1次扣5分，此項(xiàng)可得負(fù)分。（4）實(shí)踐教學(xué)（60分）：通過應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)開展的表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為考核依據(jù)，考核學(xué)生對應(yīng)用實(shí)作實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)掌握能力、應(yīng)用執(zhí)行能力和對探索性問題的綜合解決能力。2.期末成績評定(40%)占總分40分。主要考核所學(xué)5個(gè)課程模塊的智能制造執(zhí)行系統(tǒng)的基本概念、重要知識、綜合分析等，檢測綜合學(xué)習(xí)效果。建議采用100分制試卷，開卷測試。3.總成績評定總成績應(yīng)由平時(shí)考核成績、報(bào)告成績和期末考核成績構(gòu)成。總成績（100%）=平時(shí)成績（60%）+期末成績（40%）（三）評分標(biāo)準(zhǔn)表5評分標(biāo)準(zhǔn)（非試卷考核項(xiàng)目）考核項(xiàng)目評分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課程報(bào)告（1）報(bào)告符合課程性質(zhì)，選題范圍適中，具有較高的研究價(jià)值和意義，表現(xiàn)出很強(qiáng)的問題意識。（2）報(bào)告論證過程嚴(yán)謹(jǐn)，所使用的證據(jù)或材料充分，結(jié)論清晰，具有相當(dāng)?shù)恼f服力和解釋力。（3）報(bào)告結(jié)構(gòu)合理，組織嚴(yán)密，連貫一致。（4）語言表達(dá)準(zhǔn)確，敘述清楚，所使用的教育專業(yè)術(shù)語規(guī)范。（5）報(bào)告符合學(xué)術(shù)規(guī)范。（1）報(bào)告選題恰當(dāng)合理，具有較高的研究價(jià)值和意義，表現(xiàn)出較強(qiáng)的問題意識。（2）報(bào)告論證過程較為嚴(yán)謹(jǐn)，所使用的證據(jù)或材料較為充分，結(jié)論清晰，具有較強(qiáng)的說服力和解釋力。（3）報(bào)告結(jié)構(gòu)合理，組織較為嚴(yán)密，連貫一致。（4）語言表達(dá)較為準(zhǔn)確，敘述清楚，所使用的教育專業(yè)術(shù)語較為規(guī)范。（5）報(bào)告基本符合學(xué)術(shù)規(guī)范，無明顯錯(cuò)誤。（1）報(bào)告選題較為合理，具有一定的研究價(jià)值和意義，表現(xiàn)出一定的問題意識。（2）報(bào)告論證過程具有一定的嚴(yán)謹(jǐn)性，所使用的證據(jù)或材料較為充分，結(jié)論清晰，具有一定的說服力和解釋力。（3）文章結(jié)構(gòu)較為合理，組織較為嚴(yán)密。（4）語言表達(dá)較為準(zhǔn)確，敘述較為清楚，所使用的教育專業(yè)術(shù)語較為規(guī)范。（5）報(bào)告基本符合學(xué)術(shù)規(guī)范，有部分錯(cuò)誤。（1）報(bào)告主題具有一定的研究價(jià)值和意義，但選題凝練不夠，問題意識欠佳。（2）論證過程較為合理但不太嚴(yán)謹(jǐn)，具有一定的證據(jù)或材料但不夠充分，結(jié)論基本清晰。（3）報(bào)告結(jié)構(gòu)較為合理，組織具有一定的嚴(yán)密性，但存在部分不連貫現(xiàn)象。（4）語