一、关于微专业
微专业通常是在大学本科专业目录之外，围绕某些新兴的职业领域，如新技术、新产业、新业态、新模式等，以职业能力和素养培养为导向设置的专业。微专业注重灵活而系统的培养方式，通过重组专业课程和开展混合式教学，构建新型跨学科专业组织模式，使学生在特定领域具备一定的专业素养和行业从业能力。这有助于学生在未来深造和就业市场中抢占先机，满足社会对新领域高层次复合型人才的需求。
1.微专业采取1-2年弹性学制，设置5-8门课程，总学分15-20学分，每门课程原则上为2-3学分。
2.微专业是非学历教育，不在中国高等教育学生信息网（学信网）备注相关信息。
3.微专业课程考核不及格，参照《长沙学院课程考核管理办法》进行补考或重修，但不计入主修专业不及格课程门数，不影响学生评奖评优和主修专业毕业资格。
4.微专业课程正常收取学分学费，按照缴费标准70元/学分缴纳学分修读费。学分修读费按微专业教学培养方案一次性收取，收费方式另行通知，未在规定时间内完成缴费的，自动视为放弃修读资格。
5.学生按照微专业课程设置要求，修读完成所有课程，成绩合格，经开设学院审核，报学校批准，发放学校统一制作的微专业毕业证书。
二、“智能制造与数字孪生”微专业概况
随着数字化和智能化的加速发展，智能制造和数字孪生技术已成为推动制造业转型升级的重要驱动力。智能制造通过数字化和网络化技术，实现工业生产过程的自动化和智能化，是工业转型升级的必然趋势。而数字孪生技术则通过数学模型和仿真技术，将物理世界中的实体和过程数字化，为智能制造提供了强大的技术支持。“智能制造与数字孪生”微专业依托机电工程学院开设，旨在培养掌握智能制造和数字孪生技术的高素质人才，以适应制造业智能化转型的需求。微专业人才培养目标主要包括以下几个方面：
（1）知识与技能：学生应掌握智能制造和数字孪生技术的基础理论和专业知识，包括智能制造工程的基础理论、自动控制技术、人工智能技术以及数字孪生技术的建模与仿真等。
（2）应用能力：学生应具备将所学知识应用于实际工程问题的能力，能够在智能制造和数字孪生领域进行设计、开发、优化和管理等工作。
（3）综合素质：学生应具备良好的人文素养、职业道德和社会责任感，具备团队合作精神和持续学习的能力，能够适应智能制造领域快速变化的需求。
三、教学团队
四、培养方案
1. 课程进程表
开课学期 |
课程名称 |
总课时 |
讲授 |
实践 |
学分 |
周课时 |
考核 方式 |
2024—2025年 秋季学期 |
数字孪生导论 |
16 |
12 |
4 |
1 |
2 |
考查 |
数字孪生建模仿真技术 |
32 |
10 |
22 |
2 |
4 |
考查 |
机电一体化设计 |
48 |
20 |
28 |
3 |
4 |
考查 |
2024—2025年 春期学期 |
机器视觉 |
32 |
16 |
16 |
2 |
4 |
考查 |
智能制造装备与系统 |
48 |
28 |
20 |
3 |
4 |
考查 |
2025—2026年 秋季学期 |
PLC编程技术 |
32 |
16 |
16 |
2 |
4 |
考查 |
工业大数据 |
32 |
32 |
0 |
2 |
4 |
考查 |
专业综合实践 |
32 |
|
|
2 |
32 |
考查 |
（* 本微专业独立开班，线下课程开课时间相对集中在晚上、周六、周日。）
2. 主要课程简介
数字孪生导论：旨在引导学生全面了解数字孪生技术的基本概念、理论框架及其广泛应用。课程内容涵盖数字孪生的起源、发展和理论框架，详细介绍数字孪生模型的构建流程，包括数据采集、虚实交互、实时同步和仿真分析技术。学生将学习如何应用数字孪生技术在制造业、智慧城市、医疗等领域进行系统优化和预测维护。课程还探讨数字孪生在复杂系统管理和决策支持中的关键作用。通过理论讲解与案例分析，学生将掌握数字孪生的基础知识和基本操作流程。
数字孪生建模仿真技术：旨在培养学生掌握数字孪生系统的建模与仿真方法。课程内容涵盖数字孪生的基础理论、建模技术、仿真算法及其在工程中的应用。学生将学习如何创建数字孪生模型，包括数据采集、物理系统建模、实时数据同步与虚实交互，并通过仿真技术进行系统性能分析与优化。课程还探讨数字孪生在制造业、设备管理等的具体应用。通过理论学习与项目实践相结合，学生将掌握建模与仿真的核心技能。
机电一体化设计：旨在培养学生掌握机电一体化系统的设计原理与集成技术。课程内容涵盖机械设计、电气控制、传感器技术、执行器与驱动器的选择与应用，以及嵌入式系统的开发与编程。学生将学习如何将机械部件与电子控制系统进行有机结合，设计出高效的自动化设备和智能系统。课程还涉及控制策略的制定与优化，探讨机电一体化在制造业、自动化生产线和机器人系统中的实际应用。通过实验与项目实践，学生将提升设计、集成与调试复杂机电系统的能力。
机器视觉：旨在培养学生掌握机器视觉技术的基本原理与实际应用能力。课程内容涵盖图像采集与处理、特征提取、模式识别、视觉检测与测量等关键技术，讲解机器视觉系统的组成和工作流程。学生将学习如何利用图像处理算法和工具进行工业自动化检测、质量控制、机器人导航等应用。课程还探讨机器视觉在制造业、自动驾驶、医疗影像等领域的具体应用案例。通过实验案例实践，学生将掌握设计与实现机器视觉系统的能力，能够在实际场景中解决复杂的视觉问题。
智能制造装备与系统：旨在培养学生掌握智能制造技术的核心原理与系统集成能力。课程内容涵盖智能制造装备的设计与开发、先进控制技术、机器人技术、物联网（IoT）应用，以及数据驱动的生产优化方法。学生将学习如何设计和实现自动化生产线，集成智能设备如数控机床等，并利用大数据和人工智能提升制造效率与灵活性。课程还探讨智能制造系统在工业4.0背景下的实际应用。通过理论学习与项目实践，学生将具备设计、集成与优化智能制造系统的能力。
PLC编程技术：旨在培养学生掌握可编程逻辑控制器（PLC）的编程与应用技能。课程内容涵盖PLC的基础知识、工作原理、硬件结构及其在工业自动化中的应用。学生将学习如何使用梯形图、功能块图和指令表等编程语言，编写和调试控制程序，进行逻辑控制、顺序控制和过程控制。课程还涉及PLC与传感器、执行器的集成，以及通信与人机界面（HMI）的设计。通过实验与项目实践，学生将具备设计、编写和优化PLC控制系统的能力，能够在自动化生产线、机械控制和智能设备中应用PLC技术。
工业大数据：旨在培养学生掌握工业数据的采集、存储、分析与应用技能。课程内容涵盖工业大数据的基础概念、数据采集与传感技术、数据库管理、数据清洗与预处理、以及大数据分析方法如机器学习与数据挖掘。学生将学习如何利用工业数据优化生产流程、进行设备预测维护、提高产品质量和能源效率。课程还探讨大数据在智能制造、工业物联网（IIoT）和工业4.0背景下的应用案例。通过实际案例分析，学生将具备处理和分析工业大数据的能力。
专业综合实践：课程旨在通过项目驱动的方式培养学生在智能制造和数字孪生领域的实践能力。课程内容包括智能制造技术的核心知识，如自动化、数据分析和机器人技术，以及数字孪生的基本原理、模型构建和实时数据同步。学生将学习如何将智能制造技术进行系统集成，应用于实际生产环境中的监控、优化和决策支持。通过参与从需求分析到系统设计和实施的完整项目，学生将解决实际问题，进行设备监控、数据分析和性能优化。
五、微专业特色
1. 交叉学科融合：该微专业结合了机械工程、计算机科学、自动化控制等多学科知识，为学生提供全面的技能和知识体系。
2. 实践导向：课程设计注重实践，通过实验、项目和实习等形式，帮助学生掌握实际操作技能，增强解决实际问题的能力。
3. 前沿技术应用：学生将接触和学习最新的智能制造和数字孪生技术，如虚拟仿真、工业4.0、人工智能、大数据分析等。
4. 行业合作：通过与相关行业企业的合作，提供实习机会和项目实践，使学生能够了解行业需求和应用场景，提高就业竞争力。
5. 创新能力培养：鼓励学生在学习过程中进行创新思考和实践，培养他们的创新能力和自主学习能力。
这些特色旨在帮助学生在智能制造和数字孪生领域中建立坚实的基础，并为他们的职业发展做好准备。
六、微专业招生
1. 招生要求
计划招生人数为30人，主要面向本校2023、2022、2021级全日制工科类本科生，报名录取人数低于25人时当期不开班。为确保学生能够顺利进入并成功完成“智能制造与数字孪生”微专业的学习，报名的学生要求能完成主修专业学习任务且学有余力，同时满足以下先修要求，在此基础上机电工程学院对符合报名条件者择优录取。
数学基础：学生需先修完成《高等数学》课程，掌握微积分、线性代数、概率论与数理统计等基础知识，这些数学知识是理解和应用智能制造与数字孪生技术中复杂算法和模型的基础。
计算机科学与信息技术基础：学生需具备一门计算机编程语言的基础，如C/C++、Python等，并熟悉编程的基本理论和知识，能够编写简单的程序解决问题。了解计算机网络、操作系统、数据库等信息技术基础知识，为后续学习工业互联网、物联网、大数据等技术打下基础。
工程基础知识：学生需先修完成《工程图学》、《理论力学》、《材料力学》等机械工程基础课程，掌握基本的工程制图、力学分析和材料性能知识。了解《电工学》、《电子学》等电气控制基础知识，为后续学习智能装备控制、传感检测等技术做好准备。
跨学科融合能力：学生应具备跨学科学习的意识和能力，理解机械工程、控制科学与工程、计算机科学与技术等多学科交叉融合的重要性，为后续深入学习智能制造与数字孪生技术奠定思想基础。
创新思维与实践能力：学生应具备一定的创新思维和实践能力，能够积极参与实验、课程设计等实践活动，培养动手能力和解决实际问题的能力。
了解智能制造前沿发展：学生应对智能制造和数字孪生的基本概念、发展趋势和应用领域有一定的了解，能够认识到该领域的重要性和发展潜力。
2. 招生时间及报名
第一阶段 网络报名
本微专业招生实行资格审核制，符合报名条件的同学下载填写附件1《长沙学院本科生修读微专业申请表》及附件2《2024年长沙学院微专业报名汇总表》，于2024年8月30日～9月23日将上述附件及个人简历发送至邮箱13739053423@163.com（桑艳伟老师），邮件命名为“姓名-手机号”，如 张三-139****。签字的纸字版申请表9月25日前交至长智楼A513桑老师处。未提交纸质版，报名无效。
第二阶段 录取及缴纳课程费用
学院于2024年9月26日～9月30日期间根据学生报名情况进行审核，之后统一公布录取名单，并报教务处备案。被录取的学生根据届时官方通知，完成缴费。微专业课程费用依据《长沙学院微专业建设与管理办法》按学分收取，70元/学分，按学期一次性缴纳，学期总费用根据该学期实际开课学分核算。
第三阶段 开课与考核
3. 报名咨询
桑老师 13739053423；
邓老师 13662506761；
李老师 19918832469
