技术爱好者：帮助其理解AI在教育中的实践案例，拓宽他们对技术应用的认 识。 特色与亮点 ❍ 前沿性与实用性：紧跟AI教育发展前沿，精选最新的应用案例与操作指南。 ❍ 跨学科性：涵盖语文、数学、英语、科学、艺术设计、音乐、历史、编程等多 个学科，培养跨学科应用思维。 ❍ 案例丰富：通过真实案例展示AI在教育中的实践效果，让读者更直观地理解技 术应用。 ❍ 操作性强：配有详细的操作步骤和指导，帮助读者快速上手并应用于实际教 学。 培养学生的批判性思维、问题解决能力、创造力和团队合作精神，以适应快 速变化的全球经济和技术环境。 如图1-5所示，AI时代的课程将更加数字化。随着AI技术在教育上的应用，STEM教 育 、工程教育、编程教育等方法将更加容易实施，课程设置逐渐呈现出跨学科 融合、实践性和创新性的特点。 ❍ 跨学科融合：在AI时代，课程设置更加注重不同学科之间的融合与交叉。学校 通过开设综合性课程、推动项目式学习等方式，将不同学科的知识和技能进行整 与机器的互动能力同样重要。学生需要了解机器的工作原理，掌握与机器交互的基 本方法。为此，教育体系中应融入编程教育、机器人操作等课程，使学生从小就能 与机器建立良好的互动关系。 AI时代人机协作的新场景如图2-2所示。 综上所述，人机协作是AI时代人才必备的关键技能。为了培养学生的人机协作能 力，学校可以引入机器人教学、编程教育等课程。通过这些课程，学生可以了解 机器人的工作原理，学习如何与机器人进行交互和合作。同时，教师还可以设计团

在流程工 业领域智能制造的快速发展过程中, 通过引入生产管理、实时优化、先进过程控制、零手动操作等技 术, 基于分布式控制系统 (distributed control system, DCS) 和可编程逻辑控制器 (programmable logic controller, PLC) 等控制系统的流程工业企业显著提升了生产装置的自动化水平, 实现了从少人化到无 人化操作的跨越, 并进一步推动了 层, 自下而上分别是生产过程层、生产过程感知层、生产过程自动化层、制造运营自动化 层、企业营运逻辑层. 在生产过程感知层涵盖了流量、压力、温度、液位、视觉等各类传感器, 在生产 过程自动化层涵盖了可编程逻辑控制器 (PLC)、分布式控制系统 (DCS) 等控制系统, 在制造运营自动 化层涵盖了制造执行系统 (manufacturing execution system, MES)、实验室信息管理系统 化工生产涉及复杂理论和繁琐计算, 传统手工方法效率低、易出错, 因此化工流程模拟软件成为 工艺设计与优化的关键工具. 该类软件自 20 世纪 80 年代能源危机以来, 依托化工原理、热力学、高 等数学与编程技术广泛应用于化工厂、设计院与科研单位. 通过质量与能量守恒计算, 模拟传热、传 https://www.sciengine.com/doi/10.1360/SSI-2025-0109 侯卫锋等

解决方案应用为目标建设。工业互联网平台完成对传感器等各类生产 数据的边缘采集和处理，提供所需 IT 资源，提供发电设备全生命周期 数据和模型，提供丰富的数据服务和接口，采用低代码开发环境和图 形化编程技术降低开发门槛，为上层数字孪生管理系统提供技术支持。 数字孪生管理系统完成设备全生命周期的孪生体信息模型、2D/3D 模 型及机理模型的构建，通过构建孪生体映射全生命周期不同领域数据、 关联

的延迟。边缘服务器的设计 需要在性能、功耗、体积、成本、可靠性等多个维度进行优化，以适应边缘环境的特 殊要求。 1.4 边缘控制器设计 边缘控制器是工业自动化和智能制造的核心组件，将传统的可编程逻辑控制器（PLC） 功能与现代边缘计算能力相结合。这类设备不仅要满足工业环境的严苛要求，还要提 供足够的智能处理能力，支持预测性维护、自适应控制、机器学习等高级功能。 1.5 边缘计算平台软件 ，传统生产线换线 可能需要数小时甚至数天，而智能产线通过可重构的生产设备、自适应的工装夹具、 参数化的控制程序，可以在分钟级完成换线。协作机器人可以通过简单的示教快速适 应新任务，不需要复杂的编程。AGV 小车根据生产任务自动调整物料配送路线。这种 敏捷性使企业能够快速响应市场变化，小批量多品种生产变得经济可行。质量追溯系 统记录了产品从原材料到成品的全过程数据，每个产品都有唯一的数字身份。通过 值创造的积极性。 2.1 资产数字化（RWA） 实物资产通证化（Real World Assets Tokenization）是连接物理世界和数字世界的 桥梁，通过将传统资产映射到区块链上，实现了资产的可编程、可分割、可流通，大 幅降低了交易成本，提高了资产流动性，创造了全新的投资机会和商业模式。 · 100 图：物联网资产“钥匙”助力穿越 RWA 三大门槛，智次方研究院绘制 物联网资产之所以被视为

远程控制。根据现场的硬件条件，添 加硬件远程控制开关状态的按钮，实现远 程控制。型，以数据驱动智慧照明。 04 智慧楼宇——楼宇自控 数字交通枢纽方案 ——N 项应用 空调智能管控是采用可编程智能 化自动控制，可以实现各个空调的实 时远程控制，随时掌握空调的运行状 态。空调物联网智能控制系统的智能 识别和调控功能能够把周围的环境控 制在对人体适宜的范围内，从而避免 了人们对空调使用的不良习惯造成的

互联网结合起来形成的一个巨大网络，实现了在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。 数字技术和基础设施（物联网） 从科技层面来看，区块链涉及数学、密码学、互联网 和计算机编程等很多科学技术。从应用角度来看，区块链 是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可 篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。