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“双碳”背景下工业互联网应用专业群

的组建及课程体系建设研究

摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，工业制造工程也越来越先

进。目前的先进制造也不光局限于单纯的生产任务了,更多的引入了工业互联网

及数字孪生技术的应用,提高了企业的实际产能,解决了企业的实际问题。本文就

“双碳”背景下工业互联网应用专业群的组建及课程体系建设进行研究，以供参

考。

关键词：工业互联网；专业群；课程模块

引言

工业和信息化部正在加紧完善工业互联网新阶段发展顶层设计，从政策、技

术、应用三个方面发力，推动工业经济高质量增长。

1工业互联网与“双碳”的逻辑关系

“双碳”这一国家战略的实施是一个多维度的浩大工程，必将推动经济社会

和相关产业的转型升级。工业制造业实现“双碳”目标，当下主要有两个路径，

一是采用能源替代方式，即改变现有能源结构，以新能源、清洁能源逐步替代化

石能源。二是依靠工业互联网的赋能，彻底改变现有工业制造业的粗放型生产方

式，通过智能制造提升绿色制造水平，提高资源和能源的利用效率。自2017年

《国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》发布之

后，以工业互联网为引领的工业制造业的转型升级便拉开帷幕。工业互联网是面

向工业制造业领域，依靠开放的工业级的网络平台采用现代传感器技术和通信技

术将原料、设备、生产线、产品、客户、销售等全要素紧密连接。采购、生产、

销售、物流等各环节均可共享工业生产制造全过程的各种信息，通过工业大数据

分析和智能化生产制造方式全面提高生产效率、降低制造成本，实现集约化生产

和运行，提高投入产出比。面对我国工业制造业在工业互联网推动下的转型升级，

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工业互联网应用专业群应当主动培养适应工业互联网产业和现代工业制造业需要

的具有一定“双碳”思维的高素质技术技能人才。

2工业互联网应用专业群模块化课程体系的构建

2.1通识能力阶段

通识能力阶段由专业基础模块、“双碳”模块和人文素养模块三个课程模块

构成。专业基础模块由电路与电工技术、电子技术、信息技术三门课程构成，专

业群各专业均需完成专业基础模块。通过专业基础模块的实施，学生完成电路、

电工、电子相关基础知识的学习和信息技术基础素养的培养。“双碳”模块由生

态文明建设和新能源与能源储备概论两门课程构成。通过“双碳”模块的实施，

学生可对我国经济社会发展趋势、能源消费结构、产业升级路径等充分了解，并

对清洁能源替代和能源储备等技术和产业情况进行重点学习。通过专业基础模块

的实施，让学生树立绿色发展理念、节能减排意识，并对以工业互联网引领的工

业制造业转型升级有一定理解。人文素养模块由大学语文、体育与健康、国学精

粹等公共基础课程和职业素养课程组成，重点培养学生的人文情怀、强健体魄、

国学修养和职业道德。

2.2生产制造阶段

将生产线的数字孪生过程与真实生产过程、设备等单个要素集成,使生产过

程中的加工工序、工艺、材料等情况通过虚拟平台集中在数字孪生虚拟生产流程

中,在虚拟平台上,可以提前检测到生产过程中遇到的问题,能够节省实际调试的

实践。通过模拟仿真生产制造的全部流程,记录下生产过程中的关键要点及能够

提高生产产能的地方,并加以改进,进一步缩短生产周期,提高产品的产能,减小生

产过程中的损耗,真正为企业在实际生产中提供更大的利益。例如在减速机装配

生产线中装配的工艺流程是固定的,数字孪生模型可以在运行过程中进行数据记

录及采集,以便优化工艺流程。

2.3推动工业互联网在园区、产业集群深度应用