工业系统基础

课程性质

课程定位为文化素质教育核心基础课程，主要面向大文科和理科等非工科本科生，属于文科生必修课。课程类型为理论+实践类课程，采取大班上课+小班研讨的教学组织模式。

课程编号

11510023

教学目标

通过名家导引、产业案例研讨和小组探究实践等形式展开探究式自主学习，有助于非工科学生接触工程实际、获得工业体验、感受工业文明、了解工程系统、熏陶工程思维，同时强化严谨的工作作风、逻辑思维和团队合作精神。

课程简介

课程总体框架确定为“工程思维、实践本位、人文视角”。

本课程以名家讲述产业系统为导引，以系统科学的基本定律为线索，以学生团队形式参与工程实践为载体展开内容，通过理论与实践相结合，使学生体验工程实践，了解工程系统，强化工程思维，感受工业文明。

课程为3学分(课内48学时课外96学时)，分三个阶段进行：

第一阶段：名家讲座，了解产业系统，提高工程认识；

第二阶段：剖析产业案例，了解系统工程思维；

第三阶段：开展团队小组研讨，实践工程项目。

教学内容

名家讲座（课内15学时，课外15学时）

1. 工业化使命和清华文化的生成-人文学院程刚（2学时）
2. 通识教育视角看工程教育-数学系白峰杉（3学时）
3. 工业产品与艺术设计-美术学院刘新（2学时）
4. 工程哲学与工程思维-社科学院鲍鸥（3学时）
5. 工业生态学与工程伦理-环境系石磊(2学时)

注：每次课后有阅读要求，课上2-3学时/次，课下2-3学时/次，共5次

剖析产业案例，了解系统工程思维（课内18学时，课外18学时）

1. 能源工业：重点理解系统观之整体优化律
2. 材料工业：重点理解系统观之结构质变律
3. 化学工业：重点理解系统观之层次转化律
4. 制造业： 重点理解系统观之差异协同律（现场参观长安汽车基地）
5. 高新技术产业与新兴战略性产业：重点理解系统观之自组织涌现律
6. 建筑业： 兼论生产与文化的关系

注：每次课后有阅读要求，课内3学时/次，课外3学时/次，共6次。

开展团队研讨，实践工程项目（课内15学时加课外50学时）

团队每组8-10人，围绕主题实践并升华产业认识，每组配1名指导教师。教学方式包含教师讲解，学生亲身体验实践，小组主题讨论，教师辅导，实践验证等教学环节。每组分两个主题方向，每个小组方向4-5人。

案例名称	实践单元	案例目标	分类
化工及能源行业过程控制优化	流程控制实验装置	化工及能源行业过程控制优化	化工、能源
大规模生产的智能化与定制化	柔性线	典型汽车行业	汽车
3D打印-制造业的未来	3D打印	无限的可能 3D打印的精确度与功能桌面级、工业级、高精度 3D打印发展方向	3D打印
沙盘点兵	智能工厂沙盘	O2O系统仿真与实体沙盘结合的案例学习，进行沙盘模型搭建、仿真系统搭建、模型计算优化等	工业系统构成
天工开物，道技合一	焊接，焊接机器人	焊接技术的发展，焊接产业的构成和运行方式	焊接与切割
穿越六千年的文明—铸造技术的发展	砂型铸造，消失模铸造与3D砂型打印	铸造技术的发展，跨学科融合渗透的技术变革	冶金产业、绿色环保
可持续发展—低碳环保设计与实践	无碳小车设计制作，斯特林发动机设计制作	低碳环保的可行性途径，成本与社会效益	绿色低碳环保
最强大脑—人工智能产业	云计算平台使用，TensorFlow使用	安卓应用开发，语音识别开发	信息产业、软件、电子

注：每次课后有阅读、研讨与实践要求，课上3学时/次，共5次，课下总50学时。

小组（每个小组方向）汇报展示，凝练工程思维（课内3学时加课外16学时）

注：课后各小组方向进行讨论，准备和制作汇报材料，共16学时

教学具体安排

工业系统基础_教学安排

案例单元（课外16学时）

最强大脑

工概课-最强大脑案例