工业机器人技术专业人才培养方案
一、专业名称及代码
专业名称:工业机器人技术
专业代码:460305
二、教育类型及学历层次
教育类型:高等职业教育
学历层次:专科
三、入学要求
普通高级中学毕业、中等职业学校毕业或具备同等学力者
四、修业年限
学历教育修业年限以3年为主,可以根据学生灵活学习需求合理、弹性安排学习时间。
五、职业面向
本专业职业面向见表1。
表1 工业机器人技术专业职业面向
所属专 业大类 (代码) |
所属专 业类 (代码) |
对应行业 (代码) |
主要职业类别 (代码) |
主要岗位类别(或技术领域)举例 |
职业资格证书和职业技能等级证书举例 |
装备制造大类 (46) |
自动化类 (4603) |
通用设备制造业(34) 专用设备制造业(35) |
工业机器人系统操作员(6-30-99-00) 工业机器人系统运维员(6-31-01-10) 自动控制工程技术人员(2-02-07-07) 电工电器工程技术人员(2-02-11-01) 设备工程技术人员(2-02-07-04) |
工业机器人应用系统集成 工业机器人应用系统运行维护 自动化控制系统安装调试 销售与技术支持 |
工业机器人应用编程职业技能等级证书中级 工业机器人系统集成职业技能等级证书中级 电工中(高)级职业技能等级证书 |
六、培养目标与培养规格
(一)培养目标
本专业培养理想信念坚定,德、智、体、美、劳全面发展,具有一定的科学文化水平,良好的人文素养、职业道德和创新意识,精益求精的工匠精神,较强的就业能力和可持续发展的能力,掌握本专业知识和技术技能,面向通用设备制造业、专用设备制造业的自动控制工程技术人员、电工电器工程技术人员、设备工程技术人员等职业群,能够从事工业机器人应用系统集成、工业机器人应用系统运行维护、自动化控制系统安装调试、销售与技术支持等工作的高素质技术技能人才。
(二)培养规格
本专业毕业生应在素质、知识和能力等方面达到以下要求:
1.素质
(1)坚定拥护中国共产党领导和我国社会主义制度,在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下,践行社会主义核心价值观,具有深厚的爱国情感和中华民族自豪感。
(2)崇尚宪法、遵法守纪、崇德向善、诚实守信、尊重生命、热爱劳动,履行道德准则和行为规范,具有社会责任感和社会参与意识。
(3)具有质量意识、环保意识、安全意识、信息素养、工匠精神、创新思维。
(4)勇于奋斗、乐观向上,具有自我管理能力、职业生涯规划的意识,有较强的集体意识和团队合作精神。
(5)具有健康的体魄、心理和健全的人格,掌握基本运动知识和1-2项运动技能,养成良好的健身与卫生习惯,以及良好的行为习惯。
(6)具有一定的审美和人文素养,能够形成1-2项艺术特长或爱好。
(7)具有对所从事专业的认同和对企业的忠诚,能立足基层岗位夯实自己的知识与技能。
(8)具有智能制造领域行业所应有的吃苦耐劳精神和服务意识,能服从企业的生产安排。
2.知识
(1)掌握必备的思想政治理论、科学文化基础知识和中华优秀传统文化知识。
(2)熟悉与本专业相关的法律法规以及环境保护、安全消防等知识。
(3)熟悉机械制图、掌握电气制图的基础知识。
(4)掌握工业机器人技术、电工电子技术、电气控制与PLC技术、液压与气动的基础知识。
(5)掌握工业机器人编程、PLC控制技术、人机接口及工控网络通信的相关知识。
(6)熟悉工业机器人辅具设计、制造的相关知识。
(7)掌握机器视觉、传感器相关知识,熟悉MES (制造执行系统)相关知识。
(8)掌握工业机器人应用系统集成的相关知识。
(9)熟悉工业机器人典型应用及系统维护相关知识。
(10)熟悉产品营销、项目管理、企业管理等相关知识。
3.能力
(1)具有探究学习、终身学习、分析问题和解决问题的能力。
(2)具有良好的语言、文字表达能力和沟通能力。
(3)具有本专业必需的信息技术应用和维护能力。
(4)能读懂工业机器人系统机械结构图、液压、气动、电气系统图。
(5)会使用电工、电子常用工具和仪表,能安装、调试工业机器人机械、电气系统。
(6)能选用工业机器人外围部件,能从事工业机器人及周边产品销售和技术支持。
(7)能进行工业机器人应用系统电气设计,能进行工业机器人应用系统三维模型构建。
(8)能使用视觉系统进行尺寸检测、位置检测等。
(9)能熟练对工业机器人进行现场编程、离线编程及仿真。
(10)能组建工控网络,编写基本人机界面程序。
(11)能按照工艺要求对工业机器人典型应用系统进行集成、编程、调试、运行和维护,能编写工业机器人及应用系统技术文档。
(12)能进行MES系统基本操作。
(13)能阅读工业机器人产品相关英文技术手册。
七、课程设置及要求
(一)课程设置
通过对制造领域相关企业及用人单位对人才需求的调研,将企业岗位设置及职业能力进行梳理,依据能力层次递进划分课程结构,整合具有交叉内容的课程。结合人才培养目标,本专业课程设置有公共基础课、专业基础课、专业核心课、专业拓展课及选修课(公共选修课与专业选修课)等5类课程,总共48门课程,2854学时。
1.公共基础课程
公共基础课程主要有思想道德与法治、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、习近平新时代中国特色社会主义思想概论、形势与政策教育、大学生心理健康教育、体育、大学英语、信息技术、职业生涯规划与就业指导、创业基础,国防军事理论和国防军事技能,入学教育(含安全教育)、劳动教育,大学语文(湖湘文化)、应用文写作等23门课程,共52学分。公共基础课程设置见表2。
表2 公共基础课程设置表(略)
2.专业课程
(1)专业基础课程
专业基础课程有工业机器人技术基础、电气工程制图、电工基础、电气控制与PLC技术、电子技术、机械设计基础、液压与气动技术等7门课程,共15学分。
表3 专业基础课程设置表
课程名称 |
课程目标 (素质、知识、能力) |
主要内容 |
教学要求 |
参考课时 |
工业机器人技术基础 |
(1)素质:提高分析与解决问题的能力;提高团队协作能力;提高组织管理能力;具备相应岗位职业素养和创新意识。 (2)知识:了解工业机器人的概念与典型应用;熟悉工业机器人的机械结构;熟悉工业机器人的控制与驱动;熟悉工业机器人传感器的应用;熟悉工业机器人的示教编程;熟悉工业机器人的管理与维护。 (3)能力:能看懂工业机器人技术参数;能识别工业机器人常用传动机构;能识别工业机器人常用驱动机构;能识别工业机器人常用传感器;能管理和维护工业机器人工作站。 |
(1)了解工业机器人的历史与发展趋势。 (2)掌握工业机器人的定义及特点 (3)熟悉工业机器人的常见分类及其行业应用。 了解机器人的系统组成 (4)掌握工业机器人的自由度和工作空间 (5)掌握机器人的结构运动简图 (6)掌握关节坐标机器人机身、臂部、腕部及手部等结构特点及功能 (7)了解机器人传感器的种类和性能指标及其使用要求 (8)掌握机器人的内部传感器和外部传感器的区别和各自的功能、应用。 |
机器人技术基础课程建设的基本思路是:“以职业为导向、以模块构知识、以知识提升能力”构建新的课程内容体系,以项目为依托,实现理论与实践环节有机结合,形成新的以“工学结合”的教学体系,以确保教学内容的实用性和先进性。 课堂教学形式要紧密联系生产实际,运用多种教学手段,贴近技术应用实际,运用多种教学手段,提高学生学习的积极性。主动性改革考试考核办法,推动该课程的教学改革。 |
26(理论26) |
电气工程制图 |
(1)素质:培养学生勤奋努力的学习风气、认真踏实的工作作风、严谨细致的工作态度;培养学生的沟通能力和团队协作精神及良好的职业素质和职业道德;培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 (2)知识:了解电气图的基础知识,熟悉国家有关电气制图的标准及规范;熟悉电气图的基本绘制方法步骤;正确掌握用正投影法在平面上表达空间几何形体的图示方法,从而提高空间想象力;了解电气制图的分类、特点、基本构成及制图规则;掌握用简图表达电气电路图的绘制方法及技能;掌握用计算机绘制电气电路图和建筑电气安装图的方法及步骤。 (3)能力:能熟练操作AutoCAD软件;能识读和绘制各种电气工程图;熟悉二维图形的绘制、编辑及尺寸标注、图块的建立与使用;具有熟练利用AutoCAD软件设计绘制常见电气工程图的能力。 |
(1)了解软件的安装过程。 (2)了解AutoCAD软件工作界面。 (3)熟悉制图的基本知识。 (4)了解电气图的分类及基本构成。 (5)熟练掌握电气图的制图规则。 (6)掌握连接线的表示方法。 (7)掌握导线的一般基本表示方法。 (8)掌握导线根数的表示方法。 (9)掌握导线特征的标注方法。 (10)掌握图线粗细的表示方法。 (11)掌握导线连接点的表示方法。 (12)熟记元器件的基本表示方法。 (13)掌握电路图的简化画法。 (14)了解建筑电气通用规范。 (15)掌握建筑电气安装图的表示方法。 (16)掌握建筑电气安装图的绘制方法。 (17)掌握基本绘图命令。 (18)掌握编辑修改命令。 (19)掌握文字及表格的应用。 (20)掌握尺寸的标注。 (21)掌握图案的填充。 |
本课程按照以能力为本位,以职业实践为主线,以工作任务为中心,构建项目课程体系。紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容。突出工作任务与知识的联系,让学生在职业活动中掌握知识。本课程应注重工业机器人技术专业学生学习本课程的基础性、实用性,为逐步提高学生的职业能力和岗位适应能力奠定基础。 本课程的任务是培养学生正确运用国家相关的制图规范、标准和方法,分析、表达工程图样及绘制和阅读常用工程图样的能力,进而提高学生的空间想象能力。 |
52(理论52) |
电工基础 |
(1)素质:能根据工作任务的需要使用各种信息媒体,独立收集资料;培养良好供用电安全意识;树立严明的劳动纪律观念;养成正确选用仪器设备的职业素养。 (2)知识:掌握安全用电和节约用电的基本知识;掌握常用电工仪表和工具使用方法;掌握交直流电路测量方法;掌握室内照明线路、单相计量线路、带互感器的三相计量线路的安装与调试方法;掌握典型继电器控制电路分析方法。 (3)能力:能识别、选购和检测电路元器件;能正确使用常用电工仪表和工具;能分析测量交直流电路;能正确安装与调试室内照明系统、单相计量线路和带互感器的三相计量线路;能对典型继电器控制电路进行功能分析。 |
电工技术:安全用电;电路基本物理量;电路元器件识别与检测;直流电路、单相正弦交流电路、三相正弦交流电路的分析与测量;白炽灯、日光灯照明线路、单相计量线路、带互感器的三相计量线路。 |
(1)采用项目式教学、现场讲授、案例教学、引导文教学和开放式讨论等多种教学方法,利用课程资源、结合智慧职教等网络教学平台,采用线上线下混合式教学。 (2)以教材、富媒体教学资料、线上平台课程为主要教学资源,辅以企业真实案例,强化教学资料实用性和针对性。 (3)将职业道德、工匠精神、优秀传统文化等思想教育融入教学全过程。 (4)采取形成性考核方式进行课程考核与评价,项目考核40%,过程考核30%,综合测试30%。 |
76(理论52,实践24) |
电气控制与PLC技术 |
(1)素质:能根据工作任务的需要使用各种信息媒体,独立收集资料;培养良好供用电安全意识;树立严明的劳动纪律观念;养成正确选用仪器设备的职业素养。 (2)知识:掌握低压电器的种类、结构、特性、作用与使用方法;掌握交直流电机的启动、调速、制动和正反转过程分析方法;熟悉常用机床的结构以及机床的运动形式。 (3)能力:能设计与装调机床的电气控制线路;能进行电气控制线路的故障检修。 |
(1)低压电器的认识与应用,低压电器的作用与分类;低压配电器件的认识与应用。 (2)典型控制电路的认识与分析。 (3)多点启停控制电路、电动机正反转控制电路、星三角降压启动控制电路、电机的制动控制、三相异步电机的调速电路等电路装调。 (4)机床电气控制线路的组成与分析,车床、钻床、铣床、镗床等常用机床结构、运行形式和电气控制线路。 |
(1)采用项目式教学、现场讲授、案例教学、引导文教学和开放式讨论等多种教学方法,利用课程资源、结合智慧职教等网络教学平台,采用线上线下混合式教学。 (2)将社会主义核心价值观、工匠精神、职业道德等融入课程教学全过程。 (3)采用形成性考核,成绩由过程表现考核(占30%)、项目考核(占40%)、综合知识考核(占30%)三部分组成,其中过程表现主要包括考勤、作业和课堂学习表现等。 |
52(理论28,实践24) |
电子技术 |
(1)素质:能根据工作任务的需要使用各种信息媒体,独立收集资料;培养良好供用电安全意识;树立严明的劳动纪律观念;养成正确选用仪器设备的职业素养。 (2)知识:掌握基本电子元器件特性;掌握典型三极管放大电路特点;熟悉集成运放特性;掌握电源电路基本结构和工作原理;掌握基本数字逻辑;熟悉门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路的特性。 (3)能力:能识别、检测常用电子元器件;能对典型三极管放大电路、信号运算电路、振荡电路、电源电路、门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路的结构和性能进行分析;能对典型继电器控制电路进行功能分析。 |
电子技术:电子元器件识别与测试;低频小信号放大电路、信号产生电路、直流电源分析与测试;组合逻辑、时序逻辑电路;信号发生器。 |
(1)采用项目式教学、现场讲授、案例教学、引导文教学和开放式讨论等多种教学方法,利用课程资源、结合智慧职教等网络教学平台,采用线上线下混合式教学。 (2)以教材、富媒体教学资料、线上平台课程为主要教学资源,辅以企业真实案例,强化教学资料实用性和针对性。 (3)将职业道德、工匠精神、优秀传统文化等思想教育融入教学全过程。 (4)采取形成性考核方式进行课程考核与评价,项目考核40%,过程考核30%,综合测试30%。 |
24(理论24) |
机械设计基础 |
(1)素质:在教学过程中通过不同案例的设计思路的对比剖析与课程教学中的团队活动实践让学生领悟并认识到敬业耐劳、恪守信用、讲究效率、尊重规则、团队协作、崇尚卓越等职业道德与素质在个人职业发展和事业成功中的重要性,使学生能树立起自我培养良好的职业道德与注重日常职业素质养成的意识。 (2)知识:通过本课程的学习,使学生系统了解机械设计基础的基本理论、规范、标准与方法;准确理解机械设计基础的研究对象和特点;掌握机械设计基础的几个基本概念及具体内容;并能熟练运用机械设计的基本规范和标准与方法对具体案例对象进行分析诊断;学会与人沟通,能有意识地培养自己团队精神,在知识与技能两方面的目标保证都实现的同时,侧重于对学生在机械设计能力方面的培养。 (3)能力:本课程在教学过程中,突出学生主体,采用案例教学,启发学生善于观察、自主思考、独立分析问题与解决问题。通过以学生为主体的学习,使学生在观察、思维、推理与判断、分析与解决问题能力方面有明显的提高,对机械设计的基本方法和技能能够利用所学原理与方法举一反三,正确、灵活运用,体现注重实际应用技能的培养目标。 |
(1)构件的外力分析。 (2)构件的基本变形分析。 (3)平面机构的自由度与运动分析。 (4)平面连杆机构。 (5)凸轮机构与齿轮机构。 (6)其它常用机构。 (7)齿轮传动。 (8)带传动和链传动。 (9)轮系与减速器。 (10)联接与弹簧。 (11)轴系零件。 (12)现代机械设计方法简介。 |
在考核方法上,注重全面考察学生的学习状况,启发学生的学习兴趣,激励学生学习热情,促进学生的可持续发展。 对学生学习的评价,既关注学生知识与技能的理解和掌握,更要关注他们情感与态度的形成和发展;既关注学生学习的结果,更要关注他们在学习过程中的变化和发展。评价的手段和形式应多样化,要将过程评价与结果评价相结合,定性与定量相结合,充分关注学生的个性差异,发挥评价的启发激励作用,增强学生的自信心,提高学生的实际应用技能。教师要善于利用评价所提供的大量信息,适时调整和改善教学过程。 |
24(理论24) |
液压与气动技术 |
(1)素质:能根据工作任务的需要使用各种信息媒体,独立收集资料;培养良好供用电安全意识;树立严明的劳动纪律观念;养成正确选用仪器设备的职业素养。 (2)知识:掌握常用液压与气动元件的功用、组成、工作原理和图形符号、应用和选用方法;熟练掌握常用液压与气动基本回路和典型设备传动系统的组成、工作原理和特点。 (3)能力:具备机床的液压线路的装调能力;会液压系统故障诊断与排除方法。 |
(1)液压传动的流体学基础知识。 (2)组成液压系统的动力、执行、控制和辅助等四种液压原件、传动介质、常用气动元件的作用和图形符号。 (3)空气压缩机、油雾器、气缸、气压控制阀的工作原理。 (4)典型换向、压力和速度控制回路的组成及工作原理。 |
(1)采用项目式教学、现场讲授、案例教学、引导文教学和开放式讨论等多种教学方法,利用课程资源、结合超星、智慧职教等网络教学平台,采用线上线下混合式教学,培养学生液压气动系统装调的能力。 (2)将社会主义核心价值观、工匠精神、职业道德等融入课程教学全过程。 (3)采用形成性考核,成绩由过程表现考核(占30%)、项目考核(占40%)、综合知识考核(占30%)三部分组成,其中过程表现主要包括考勤、作业和课堂学习表现等。 |
24(理论24) |
(2)专业核心课程
专业核心课程有工业机器人现场编程、工业机器人仿真与离线编程、工业机器人操作实训、工业机器人应用系统建模、可编程控制器技术、工业机器人应用系统集成等6门课程,共19学分。
表4 专业核心课程设置表
课程名称 |
课程目标 (素质、知识、能力) |
主要内容 |
教学要求 |
参考课时 |
工业机器人现场编程 |
(1)素质:具有操作机器人必备的保证人身安全和设备安全相应素质,能遵守机器人使用手册的相关安全条款。具备工业机器人应用中的6S管理的基本能力。具备机器人运用环境的选泽、安全措施的采用。具备相应岗位职业素养和创新意识。 (2)知识:熟悉工业机器人的操作安全知识。熟悉工业机器人示教器的使用。熟悉工业机器人功能指令相关知识。熟悉工业机器人外围设备相关知识。熟悉工业机器人系统备份的相关知识。 (3)能力:能安全规范的操作工业机器人。能看懂工业机器人技术手册。能对工业机器人系统程序进行备份恢复。能通过示教器对工业机器人进行编程控制。熟练操作机器人进行码垛、搬运、涂胶、打磨、喷漆等。 |
(1)认识工业机器人。 (2)搬运编程与操作。 (3)涂胶编程与操作。 (4)喷漆编程与操作。 (5)数控车床上下料编程与操作。 (6)码垛编程与操作。 (7)工业机器人的离线编程。 |
在教学过程中,要创设工作情景,同时应加大实践实操的容量,在实践实操过程中,使学生掌握典型应用的基本步骤,提高学生的岗位适应能力。在教学过程中,应立足于加强学生实际操作能力的培养,采项目教学,以工作任务引领提高学生学习兴趣,激发学生的成就动机。在教学过程中,要重视工业机器人的发展趋势以及应用推广等方面最新内容,为学生提供职业生涯发展的空间,努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养,提高职业道德。 本课程小班上课,每班不超过25人,超过人数进行分组上课。 |
56(理论56) |
工业机器人仿真与离线编程 |
(1)知识:了解机器人仿真软件,了解机器人仿真软件的应用。掌握构建基本仿真工业机器人工作站的方法。掌握码垛机器人工作站、焊接机器人工作站、打磨抛光机器人工作站的设计理念和设计方法。掌握ABB机器人仿真软件RobotStudio中的建模功能,能运用所学制图软件在RobotStudio中进行建模。掌握ABB工业机器人离线轨迹编程方法。了解ABB机器人仿真软件RobotStudio中的其它功能。 (2)能力:掌握基本仿真工业机器人工作站的构建方法。掌握码垛、焊接、打磨抛光机器人工作站的设计理念和设计方法。掌握ABB机器人仿真软件RobotStudio中的建模功能。掌握ABB工业机器人离线轨迹编程方法。掌握ABB机器人仿真软件RobotStudio与实际ABB机器人结合使用。 (3)素质:树立科学、严谨、勤奋的学风;养成良好的职业道德观念;能自觉爱护机器设备。 |
(1)了解什么是工业机器人仿真应用技术。 (2)安装工业机器人仿真软件RobotStudio。 (3)RobotStudio的软件授权管理。 (4)RobotStudio的软件界面介绍。 (5)布局工业机器人基本工作站。 (6)建立工业机器人系统与手动操作。 (7)创建工业机器人工件坐标与轨迹编程。 (8)仿真运行机器人及录制视频。 (9)建模功能的使用。 (10)测量工具的使用。 (11)创建机械装置。(12)创建机器人用工具。 (13)创建机器人离线轨迹曲线及路径。(14)机器人目标点调整及轴配置参数。(15)机器人离线轨迹编程辅助工具。(16)用Smart组件创建动态输送链SC_InFeeder。 (17)用Smart组件创建动态夹具SC_Gripper。 (18)工作站逻辑设定。 (19)Smart子组件概览。 (20)创建带导轨的机器人系统 (21)创建带变位机的机器人系统。 |
工业机器人仿真与离线编程课程教学对教师的要求较高,具有较好的工业机器人技术方面的专业知识及实践经验,同时能将各相关学科的知识融入其中。 教学方法和步骤:采用课堂教学+实践教学相结合的方法,按章节进行教学。 考核方式:采用形成性考核,成绩由过程表现考核(占30%)、项目考核(占40%)、综合知识考核(占30%)三部分组成,其中过程表现主要包括考勤、作业和课堂学习表现等。 |
56(理论56) |
工业机器人操作实训 |
(1)素质:具有操作机器人必备的保证人身安全和设备安全相应素质,能遵守机器人使用手册的相关安全条款。具备工业机器人应用中的6S管理的基本能力。具备机器人运用环境的选泽、安全措施的采用。具备相应岗位职业素养和创新意识。 (2)知识:熟悉工业机器人的操作安全知识。熟悉工业机器人示教器的使用。熟悉工业机器人功能指令相关知识。熟悉工业机器人外围设备相关知识。熟悉工业机器人系统备份的相关知识。 (3)能力:能安全规范的操作工业机器人。能看懂工业机器人技术手册。能对工业机器人系统程序进行备份恢复。能通过示教器对工业机器人进行编程控制。熟练操作机器人进行码垛、搬运、涂胶、打磨、喷漆等。 |
(1)认识工业机器人。 (2)搬运编程与操作。 (3)涂胶编程与操作。 (4)喷漆编程与操作。 (5)数控车床上下料编程与操作。 (6)码垛编程与操作。 (7)工业机器人的离线编程。 |
在教学过程中,要创设工作情景,同时应加大实践实操的容量,在实践实操过程中,使学生掌握典型应用的基本步骤,提高学生的岗位适应能力。在教学过程中,应立足于加强学生实际操作能力的培养,采用项目教学,以工作任务引领提高学生学习兴趣,激发学生的成就动机。在教学过程中,要重视工业机器人的发展趋势以及应用推广等方面最新内容,为学生提供职业生涯发展的空间,努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养,提高职业道德。 |
48(实践48) |
工业机器人应用系统建模 |
(1)素质:培养学生自主学习能力。培养学生团队协作、沟通能力。培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生严谨细致的工作作风。 (2)知识:了解SolidWorks系统建模原理与特点;熟悉SolidWorks的操作界面。 掌握草图的绘制,理解各定位约束的含义。掌握实体建模、曲面造型的各种方法,能按要求进行结构设计。掌握的零部件的装配,理解各装配约束的含义。掌握工程图的制作。 (3)能力:能正确添加草图约束,绘制草图。能熟练使用实体及特征建模命令,结合布尔运算完成典型零件的造型。能使用绘制曲线工具绘制三维空间曲线。能根据绘图需要选择适当方法进行曲面造型设计。能正确装配部件,能正确创建爆炸图。能综合运用各种视图创建方法创建各类零件工程图、装配图。能正确分析检测模型对象。 |
(1)初识草图环境。 (2)圆弧零件草图的绘制。 (3)均布孔槽零件草图的绘制。 (4)垫片轮廓草图的绘制。 (5)支座的实体建模。 (6)支承座的实体建模。 (7)风扇叶片的实体建模。 (8)阶梯轴的实体建模。 (9)三通管的实体建模。 (10)伞冒骨架的绘制及曲面建模。 (11)心形线架绘制及曲面建模。 (12)异形面壳体线架的绘制及曲面建模。 (13)头盔线架绘制及曲面建模。 (14)咖啡壶线架绘制及曲面建模。 (15)装配火车车辆轴。 (16)创建火车车辆轴爆炸图。 (17)装配凸缘联轴器。 (18)创建支承座、压紧杆的三视图。 (19)创建工程图模板文件。 (20)创建轴的工程图。 (21)创建凸缘联轴器的装配工程图。 |
(1)该课程的教学全在专用机房进行。以任务案例为主线采用讲授一段、上机练习一段的形式交替进行,真正做到教学做合一。 (2)教学中应注重学生应用能力的训练,操作的原理及分析过程应以学生掌握其应用为目的,以“必须、够用”为度进行精讲、精练。 (3)根据教学内容的需要,灵活选用多媒体课件、教学视频等。 (4)在教学过程中,注重加强学生学习能力的培养。每次课都需设置一些问题让学生通过自学来解决,使学生在自我建构的过程中获取知识,掌握技能。 (5)教学媒体的选择根据教学内容的需要,灵活运用理论讲授、实训操作、演示和习题、讨论等多种教学形式,促进学生积极思考与实践。 |
48(理论48) |
可编程控制器技术 |
(1)素质:具备良好的学习习惯、严谨的逻辑思维和工作态度;能够根据实际需求正确搜集、处理资料信息;具备自主学习和终身学习素质,具有探究精神;具有团队协作意识和优秀职业素养。 (2)知识:掌握PLC的工作原理;掌握PLC控制系统典型控制电路、编程指令的使用方法、典型编程方法、整体设计的相关知识;掌握PLC控制设备的安装调试、维护的相关知识。 (3)能力:能正确规划、选择PLC控制系统相关器件;能绘制PLC控制系统电气控制线路图;能根据控制要求设计控制程序;能根据控制线路图完成PLC控制设备的安装、调试;能根据控制要求与工艺要求完成系统的整体调试。 |
(1)PLC的发展、一般技术指标、基本组成、安装等知识和技能。 (2)程序输入、修改、程序运行监控知识和技能。 (3)PLC的软元件、工作方式、基本逻辑指令、输入输出接线等知识和技能。 (4)状态转移图、步进顺控编程法、选择性流程编程法和并行性流程编程法等知识点和技能。 (5)功能指令的基本规则、常用功能指令的使用方法等知识点和技能。 |
(1)采用项目式教学、现场讲授、案例教学、引导文教学和开放式讨论等多种教学方法,利用课程资源、结合超星、智慧职教等网络教学平台,采用线上线下混合式教学,培养学生PLC控制设备的选型、安装、调试、维护、设计施工等岗位核心能力。 (2)将社会主义核心价值观、工匠精神、职业道德等融入课程教学全过程。 (3)采用形成性考核,成绩由过程表现考核(占30%)、项目考核(占40%)、综合知识考核(占30%)三部分组成,其中过程表现主要包括考勤、作业和课堂学习表现等。 |
96(理论48实践48) |
工业机器人应用系统集成 |
(1)素质:具有实事求是的科学态度;具有踏实严谨的学习态度;具有克服学习障碍的意志品质;具有良好的职业道德;具有自信心和社会责任心;具有企业员工意识。 (2)知识:熟悉工业机器人的操作安全知识;熟悉工业机器人的技术参数及选择依据;掌握工业机器人与外围设备的通信方式;掌握工业机器人与外围设备的连接方法;掌握伺服电机的控制与机器人的协同配合;掌握步进电机的控制与机器人的协同配合;掌握触摸屏组态应用与机器人系统的协同配合;掌握工业机器人系统的集成设计与调试。 (3)能力:能安全规范的操作工业机器人及自动化设备;能看懂各类电气零配件的说明书或使用手册;能合理选用工业机器人工作站外围设备;能合理设计工业机器人与外围设备的接口电路;能编写与调试机器人程序及PLC程序;能设计工业机器人工作站人机界面;能熟练对工作站的程序进行调试和维护。 |
(1)工业机器人工作站系统认识。 (2)基于工业机器人控制器的系统集成。 (3)ABB工业机器人工作站系统集成案例-搬运压铸视觉检测及入库。 (4)ABB工业机器人工作站系统集成案例-钢琴弹奏。 |
通过对本专业工业机器人系统集成、运维、调试等工作岗位分析,根据工业机器人应用系统集成课程特点确定了本课程的教学情境为:工业机器人工作站系统认识、基于工业机器人控制器的系统集成、ABB工业机器人工作站系统集成案例-搬运压铸视觉检测及入库和ABB工业机器人工作站系统集成案例-钢琴弹奏4个教学情境。将过程考核贯穿整个教学过程中,采用学生互评和教师评价的方式对学生的工作态度、参与程度及成果质量即任务书、各种表格和成果清单的填写等进行评价并计入成绩中,期末的成绩由各个教学项目的成绩综合成绩和平时出勤成绩组成,平时出勤成绩占10%。 |
72(理论24实践48) |
(3)专业拓展课程
专业拓展课程有机器视觉、工业互联网技术、移动机器人技术、钳工实训、机加工实训、专业综合实训、毕业设计、顶岗实习、1+X证书培训等9门课程,共47学分。
表5 专业拓展课程设置表
课程名称 |
课程目标 (素质、知识、能力) |
主要内容 |
教学要求 |
参考课时 |
机器视觉 |
(1)知识:能完成相关资料的检索;能概述工业机人的结构组成和工作原理;能够正确阅读工业机器人部件装配图、零件图和技术文件,进行机械部件配;能够正确阅读工业机器人的电气原理图、电气安装图,完成电气装配。 (2)能力:能使用图像空间滤波、频域变换、特征点检测、图像匹配与几何映射等机器视觉的基本方法,掌握简单机器视觉问题的求解方法。 (3)素质:培养学生理论联系实际,分析问题解决问题的能力;培养学生团结合作能力具有对新知识、新技能的学习能力和创新能力。 |
(1)二值图像分析 (2)图像预处理 (3)边缘检测 (4)图像分割 (5)纹理分析 (6)明暗分析 (7)深度图与立体视觉 |
在教学过程中,要创设工作情景,同时应加大实践实操的容量,在实践实操过程中,使学生掌握典型应用的基本步骤,提高学生的岗位适应能力。在教学过程中,应立足于加强学生实际操作能力的培养,采项目教学,以工作任务引领提高学生学习兴趣,激发学生的成就动机。在教学过程中,要重视工业机器人的发展趋势以及应用推广等方面最新内容,为学生提供职业生涯发展的空间,努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养,提高职业道德。 |
24(理论24) |
工业互联网技术 |
(1)知识:熟悉工业控制系统体系结构;熟悉计算机局域网及其拓扑结构;了解信号的传输和编码技术;了解现场总线网络结构与互联网的网络结构的不同;熟悉现场总线常用的主要连接件、仪表和接口设备;熟悉现场总线技术指标;熟悉现场总线工程与设计;掌握现场总线使用和维护原则;。 (2)能力:掌握主要连接件使用;掌握接口设备使用;掌握现场总线常用的电缆和电源操作;掌握现场总线项目改造指标和原则;掌握硬件和软件组态操作;掌握现场总线三级网络拓扑结构和布线。 (3)素质:培养学生理论联系实际,分析问题解决问题的能力;培养学生团结合作能力具有对新知识、新技能的学习能力和创新能力。 |
(1)建立现场总线的概念、基本特点 (2)建立系统设备和系统结构 (3)了解计算机网络及工业网络体系结构 (4)网络模式 (5)工业网络通信概念 (6)开放式系统统连参考模型。 |
课程教学对教师的要求较高,具有较好的工业机器人技术方面的专业知识及实践经验,同时能将各相关学科的知识融入其中。 教学方法和步骤:采用课堂教学+实践教学相结合的方法,按章节进行教学。考核方式:本课程主要考核理论和实践操作能力,考核采取笔试和实操考试相结合方式,学生按规定独立完成实操规定内容的设计或操作。为了更确切的考察学生真实水平,采取增加实操成绩占总成绩的份额的措施 |
24(理论24) |
移动机器人技术 |
(1)素质: 具备良好的学习习惯、严谨的逻辑思维和工作态度;能够根据实际需求正确搜集、处理资料信息;有自主学习和终身学习素质,有探究精神;有团队协作意识和优秀职业素养。培养学生项目管理应用能力。 (2)知识:掌握单片机基本特性和电路结构;掌握Keil软件使用方法;掌握C51语言中常见基本数据类型以及相关表达式;掌握C语言基本语句及其用法;掌握C51语言典型应用程序设计方法;掌握单片机内部定时器计数器、外部中断的使用方法;掌握单片机基本控制功能使用方法、常用外设使用方法、软硬件联调方法。 (3)能力:能识读、分析单片机控制电路图;能熟练运用Keil软件进行单片机程序设计和调试;能实现单片机IO控制;能编程使用单片机中断系统、定时/计数器;能利用串口实现单片机与外设通信。能利用C语言编写的典型控制程序。 |
(1)MCS-51单片机的内部结构; (2)KEIL C编译软件、程序下载软件; (3)C51程序设计的基本知识和C语言的特点; (4)C51语言基本数据类型、常见的数据运算符和表达式的表示方法; (5)MCS-51系列单片机I/O模块应用开发; (6)单片机的中断系统、定时器、计数器系统应用开发; (7)单片机串口通信应用开发 |
(1)以单片机开发板为载体,贯穿移动机器人任务,通过任务驱动开展教学,灵活运用讲授演示、案例分析、实践验证等教学方法; (2)以教材、富媒体教学资料、线上平台课程为主要教学资源,辅以企业真实案例,强化教学资料实用性和针对性; (3)采用形成性评教进行考核,平时成绩20%、项目考核30%、综合测试50%; (4)将职业道德、工匠精神、优秀传统文化等思想教育融入教学全过程。 |
24(理论24) |
钳工实训 |
(1)素质:培养学生团队协作精神;勤于思考、勇于创新、敬业乐业的工作作风;质量意识、安全意识和环境保护意识;培养学生良好的职业道德。 (2)知识:了解钳工技术的加工工艺的基本特点及范围;典型零件的工艺编制过程;钳工技术(划线、锯削、錾削、锉削、钻孔、攻螺纹、套螺纹)等相关理论知识;简单机构拆装的工艺过程。 (3)能力:能进行划线、锯削、錾削、锉削、钻孔、攻螺纹、套螺纹等操作;能进行零件尺寸与精度的测量。 |
(1)职业素养与安全文明生产教育。 (2)常用量具的认识及使用。 (3)钳工基础理论知识。 (4)钳工技术综合应用。 (5)设备保养。 |
(1)课前布置任务,课中讲解并示范操作,学生模仿练习,老师巡回指导与纠错。 (2)将职业道德、工匠精神、优秀传统文化等思想教育融入教学全过程。 (3)采取形成性考核方式进行课程考核与评价,项目考核40%,过程考核30%,综合测试30%。 |
24(实践24) |
机加工实训 |
(1)素质:培养学生的责任心和沟通能力以及团队协作精神;培养学生勤于思考、安全操作、吃苦耐劳、敬业乐业的工作作风;培养学生的质量意识、安全意识和环境保护意识;培养学生良好的职业道德。 (2)知识:了解普通机床的组成及其工作原理及各种机床操作时要注意的安全事项,各种机床加工工艺的基本特点,掌握普通机床加工工艺分析的主要内容。 (3)能力:能操作普车和普铣这二类机床,注意安全方面事项;能根据零件图的要求,制定加工工艺和选择工艺装备,会机床的日常保养。 |
(1)职业素养与安全文明生产教育。 (2)了解机械加工安全知识,熟练掌握机床的操作及维护保养。 (3)掌握工量刃具的使用。 (4)掌握零件的加工工艺编制及切削参数的合理选择。 |
(1)采用实操、任务驱动、分组讨论、案例等教学方法,以实训教师现场示范为主,学生进行模仿操作。 (2)将社会主义核心价值观、工匠精神、职业道德等融入课程教学全过程。 (3)采取形成性考核方式进行课程考核与评价,项目考核40%,过程考核30%,综合测试30%。 |
48(实践48) |
专业综合实训 |
(1)素质:具备良好的学习习惯、严谨的逻辑思维和工作态度;能够根据实际需求正确搜集、处理资料信息;具备自主学习和终身学习素质,具有探究精神和研究能力;具有良好的团队协作能力和优秀职业素养。 (2)知识:熟悉工业机器人离线编程应用领域;掌握离线编程软件安装过程;掌握离线编程软件的工作界面使用方法;掌握工业机器人工作站系统外部设备模型构建方法;掌握工业机器人仿真工作站的构建流程;掌握工业机器人工作站的离线编程方法;掌握工业机器人工作站的仿真测试方法;掌握机器人工件及工作站设备的三维建模与设计分析。掌握工业机器人的现场手动操纵。掌握工业机器人的现场轨迹编程及设计。 (3)能力:能安全规范的操作工业机器人;能看懂工业机器人技术手册;能根据具体应用选择相应的机器人坐标系;能对工业机器人系统程序进行备份恢复;能熟练手动操作工业机器人;能熟练对工业机器人运动轨迹进行编程设计;能熟练运用工业机器人中断指令设计程序;能通过示教器对工业机器人进行编程控制;能通过示教器实现对 I/O 端口进行控制和调试;能熟练对工业机器人的系统常用参数进行配置;能熟练对工业机器人工作站程序进行调试与维护。 |
(1)工业机器人概述 (2)工业机器人离线典型应用案例 (3)工业机器人工作站系统模型构建 (4)工业机器人编程基础及轨迹设计 (5)工业机器人的现场操作 |
(1)以工业机器人实训考核系统为项目载体,通过任务驱动开展教学,灵活运用讲授演示、案例分析、实践验证等教学方法; (2)以教材、富媒体教学资料、线上平台课程为主要教学资源,辅以产品功能和故障展示,强化教学资料实用性和针对性; (3)采用形成性评教进行课程考核,项目考核30%、平时成绩20%、综合测试50%; (4)将职业道德、工匠精神、优秀传统文化等思想教育融入教学全过程。 |
168(理论0,实践168) |
毕业设计 |
(1)知识:熟悉综合应用知识与技能解决实际工程问题的一般方案、方法和步骤;熟悉技术资料查阅方法;巩固和提高典型自动化设备控制系统的选用和设计知识;掌握典型自动化设备控制系统装调、检修、软硬件开发、集成与运维等知识;掌握技术文件撰写方法。 (2)能力:能制定解决岗位工作问题的方案骤;能快速准确查阅相关技术资料;能编制典型自动化设备控制系统技术文件;能对典型自动化设备系统进行装调、检修、软硬件开发、集成与运维检修; 能用计算机进行辅助设计;能撰写技术文件。 (3)素质:能使用各种信息媒体,收集所需资料;能根据课题要求,制定工作计划并有序开展工作;能自主学习新知识、新技术并应用;具有良好的社会责任感、工作责任心,能主动参与工作;具有团队协作精神,能主动与人交流、合作;具有良好的语言表达能力,能有条理地表达自己的思想、态度和观点;具有良好的就业观念和就业心态。 |
(1)选择课题,资料的阅读、分析。 (2)调研。 (3)制定设计方案、技术路线和实施步骤。 (4)设计软硬件系统。 (5)验证设计方案可行性。 (6)设计文件编制; (7)毕业设计说明书的撰写。 (8)答辩。 |
(1)以工作过程为导向,实施理论实践一体化教学,将《毕业设计》的知识点和操作技能要点穿插到课题的具体环节中,以学生为主体,以教师为教学主导开展教学。 (2)以职业活动为导向,选择或提炼企业真实产品或项目作为毕业设计任务载体,引导学生自主探索学习。重视计算机辅助教学软件和其它现代教学技术手段的应用。 (3)采用目标评价、过程评价相结合的方法,总成绩由指导教师评分、评阅教师评分和答辩评分三部分组成,出勤及学习态度(占20%),设计成果质量(占55%),答辩情况(占25%); (4)将社会主义核心价值观、工匠精神、职业道德等融入毕业设计全过程。 |
120(实践120) |
顶岗实习 |
(1)知识:熟悉实习企业主要生产设备的名称、作用、工作原理;了解企业的生产工艺过程;了解典型自动化设备种类、型号、功能以及发展过程和今后的发展方向;了解企业组织构成、生产管理、设备维护、安全技术、环境保护等基本情况;掌握现场经验及工作方法;熟悉所在岗位的职责范围和工作内容、工作规范、业务流程与素质要求。 (2)能力:能识读、绘制电路图;能阅读并正确理解需求分析报告和项目建设方案;能阅读相关技术文献、资料;能熟练查阅有关资料,能整理、分析与处理技术文档;能找到合适的途径获取专业技术帮助;能对典型自动化设备控制系统进行装调、维护保养、监控、管理、故障分析排查;能完成生产计划制定、生产组织等基层管理工作。 (3)素质:具有在社会环境中际关系的处理能力;具备良好的职业道德与艰苦创业的工作作风;具有良好的心理调适能力;具有规划整理工作和生活环境的能力;具有良好的节能和环保意识。 |
(1)安全法律法规和相关政策。 (2)安全操作规程和安全防护措施。 (3)安全生产基本知识和安全标识、警示牌等使用方法。 (4)典型自动化设备和控制系统的运行、操作、日常维护、现场装调、故障分析与排查。 (5)典型自动化设备产品售前、售后支持。 (6)典型自动化设备和控制系统质量统计、分析、管理。 |
(1)由学校和企业共同管理。搭建信息化顶岗实习管理平台,建立学校方管理、企业方管理、学生自主管理及家长配合管理的顶岗实习四方合作的日常管理体系,规范顶岗实习的过程控制。为每名实习学生指定学校指导教师和企业指导教师各1名,全程指导、共同管理学生实习。 (2)学生必须完成安全教育和主要内容中的2~3个实习项目,将企业文化、团队合作、职业认同感等职业素养的培养贯穿顶岗实习全过程。 (3)以校企双元评价模式进行考核,采用过程性考核和终结性考核相结合的方式进行;顶岗实习成绩由顶岗实习周记(占30%)、顶岗实习总结报告(占20%)、顶岗实习企业鉴定(占50%)。 |
576(实践576) |
3.选修课程
本专业选修课包含专业选修课和公共选修课两类。
为培养专业技能复合型人才,本专业设有电气自动化技术、模具设计与制造、机械设计与制造三个专业方向专业选修课程,每个选修专业开设4门课程,不少于180学时,10学分。其中电气自动化技术专业选修课程包含有数控编程与加工、机床电路维修实训、自动化生产线控制技术等3门课程;模具设计与制造专业选修课程包含有模具设计与制造基础、模具拆装与测绘、模具CAD/CAE(理实一体)、模具制造综合实训等4门课程;机械设计与制造专业选修课程包含机械设计课程设计、快速成型、机械制造工艺与机床夹具设计、专业技能认证等4门课程。学生可任选一个专业进行选修。
公共选修课是面向全院学生开设的任选课程,旨在满足学生个性发展、扩大知识面、改善知识结构、提高学生综合素质,促进学生全面发展而设置的课程,学院建有公共选修课程库,包含人文科学、社会科学、自然科学等三大类(含普通话、党史国史、中国文化、地方传承文化、大学美育等课程),本专业学生在每大类公共选修课程中至少选修1门,共选修不少于6学分。
八、教学进程总体安排
(一)全学程时间安排
表6 工业机器人技术专业全学程时间安排表
学年 |
学期 |
理论及分散实践 |
集中实践专业周 |
机动 |
考试 |
社会实践(假期进行) |
学期周数合计 |
一 |
1 |
13 |
5 |
1 |
1 |
|
20 |
2 |
14 |
4 |
1 |
1 |
2 |
22 |
二 |
3 |
10 |
8 |
1 |
1 |
|
20 |
4 |
10 |
8 |
1 |
1 |
|
20 |
三 |
5 |
|
18 |
1 |
1 |
|
20 |
6 |
1 |
19 |
0 |
0 |
|
20 |
总 计 |
|
|
|
|
|
122 |
(二)课程设置与教学进程计划表(见下页)
表7 工业机器人技术专业课程设置与教学进程计划表
课程 性质 |
课程类别 |
课程编码 |
课程名称 |
学分 |
学时分配 |
考核 方式 |
开课学期及周学时分配 |
备注 |
总计 |
理论 |
实践 |
一 |
二 |
三 |
四 |
五 |
六 |
20周 |
20周 |
20周 |
20周 |
20周 |
20周 |
必 修 课 |
公共基础课 |
GGK0005 |
大学生心理健康教育 |
2 |
32 |
32 |
|
查 |
8h |
8h |
8h |
8h |
|
|
讲座,不计入周学时 |
GGK0008 |
大学语文 |
2 |
24 |
16 |
8 |
查 |
2×12 |
|
|
|
|
|
|
GGK0015 |
大学英语 |
8 |
128 |
104 |
24 |
试 |
6×12 |
4×14 |
|
|
|
|
|
GGK0038 |
体育 |
6 |
108 |
16 |
92 |
查 |
2×13 |
2×13 |
2×14 |
2×14 |
|
|
|
GGK0084 |
国防教育军事理论 |
2 |
36 |
36 |
|
查 |
2×18 |
|
|
|
|
|
|
GGK0087 |
国防教育军事技能 |
2 |
168 |
|
168 |
查 |
2.5W |
|
|
|
|
|
|
GGK0100 |
入学教育 |
1 |
12 |
12 |
|
查 |
0.5W |
|
|
|
|
|
|
GGK0128 |
职业生涯规划 |
1 |
16 |
14 |
2 |
查 |
2×8 |
|
|
|
|
|
|
SZB0002 |
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 |
2 |
32 |
28 |
4 |
试 |
4×7 |
|
|
|
|
|
课外实践教学4学时 |
SZB0003 |
形势与政策 |
1 |
32 |
32 |
|
查 |
8h |
8h |
8h |
8h |
|
|
讲座,不计入周学时 |
SZB0023 |
中华优秀传统文化 |
1 |
32 |
32 |
|
查 |
8h |
8h |
8h |
8h |
|
|
|
GGK0003 |
创业基础 |
2 |
28 |
24 |
4 |
查 |
|
2×14 |
|
|
|
|
|
GGK0011 |
高等数学 |
2 |
28 |
28 |
|
查 |
|
2×14 |
|
|
|
|
|
SZB0022 |
社会实践 |
1 |
|
|
|
查 |
|
2W |
|
|
|
|
假期进行,不计入总学时 |
SZB0026 |
思想道德与法治 |
3 |
48 |
40 |
8 |
试 |
|
4×10 |
|
|
|
|
课外实践教学8学时 |
SZB0028 |
习近平新时代中国特色社会主义思想概论 |
3 |
48 |
42 |
6 |
试 |
|
4×10.5 |
|
|
|
|
课外实践教学6学时 |
SZB0051 |
劳动教育 |
1 |
26 |
8 |
18 |
查 |
|
1W |
|
|
|
|
|
XXGC001 |
信息技术 |
4 |
62 |
30 |
32 |
试 |
|
4×15 |
|
|
|
|
含信息检索、评估和有效利用讲座 2课时(图文信息中心) |
JDX0020 |
工匠文化 |
1 |
4 |
4 |
|
查 |
|
|
2h |
2h |
|
|
讲座,不计入周学时 |
JJX0027 |
跟岗实习 |
2 |
|
|
|
查 |
|
|
1~2个月 |
|
|
假期进行,不计入总学时 |
SZB0025 |
四史 |
1 |
16 |
16 |
|
查 |
|
|
8h |
8h |
|
|
|
GGK0009 |
应用文写作 |
2 |
28 |
24 |
4 |
查 |
|
|
|
2×14 |
|
|
|
GGK0129 |
就业指导 |
1 |
16 |
14 |
2 |
查 |
|
|
|
|
2×8 |
|
|
JDX0021 |
毕业教育 |
1 |
24 |
16 |
8 |
查 |
|
|
|
|
|
1W |
|
公共基础课小计 |
52 |
948 |
568 |
380 |
|
|
|
|
|
|
|
|
必 修 课 |
专业基础课 |
JGY0005 |
工业机器人技术基础 |
1 |
26 |
26 |
|
查 |
2×13 |
|
|
|
|
|
|
JDQ0006 |
电气工程制图 |
3 |
52 |
52 |
|
试 |
4×13 |
|
|
|
|
|
|
JDQ0001 |
电工基础△ |
4 |
76 |
52 |
24 |
试 |
4×13 +1W |
|
|
|
|
|
|
JSK0045 |
电气控制与PLC技术 |
3 |
52 |
28 |
24 |
查 |
|
2×14 +1W |
|
|
|
|
|
JGY0011 |
电子技术 |
2 |
24 |
24 |
|
查 |
|
|
2×12 |
|
|
|
|
JDX0006 |
机械设计基础 |
1 |
24 |
24 |
|
查 |
|
|
2×12 |
|
|
|
|
JDX0014 |
液压与气动技术△ |
1 |
24 |
24 |
|
查 |
|
|
|
2×12 |
|
|
|
专业基础课小计 |
15 |
278 |
230 |
48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
必 修 课 |
专业核心课 |
JGY0014 |
工业机器人现场编程 |
3 |
56 |
56 |
|
试 |
|
4×14 |
|
|
|
|
小班上课,每班不超过25人 |
JGY0008 |
工业机器人仿真与离线编程 |
3 |
56 |
56 |
|
试 |
|
4×14 |
|
|
|
|
|
JGY0007 |
工业机器人操作实训 |
2 |
48 |
|
48 |
查 |
|
|
2W |
|
|
|
|
JGY0015 |
工业机器人应用系统建模 |
3 |
48 |
48 |
|
试 |
|
|
4×12 |
|
|
|
|
JGY0018 |
可编程控制器技术 |
5 |
96 |
48 |
48 |
试 |
|
|
4×12 +2W |
|
|
|
|
JGY0019 |
工业机器人应用系统集成 |
3 |
72 |
24 |
48 |
查 |
|
|
|
2×12 +2W |
|
|
|
专业核心课小计 |
19 |
376 |
232 |
144 |
|
|
|
|
|
|
|
|
必 修 课 |
专业拓展课 |
JDX0008 |
钳工实训 |
1 |
24 |
|
24 |
查 |
1W |
|
|
|
|
|
|
JSK0012 |
机加工实训 |
2 |
48 |
|
48 |
查 |
|
2W |
|
|
|
|
|
JGY0024 |
机器视觉 |
1 |
24 |
24 |
|
查 |
|
|
2×12 |
|
|
|
|
JGY0016 |
1+X证书培训 |
2 |
48 |
|
48 |
查 |
|
|
|
2W |
|
|
根据学生报名考证情况开设 |
JGY0025 |
工业互联网技术 |
1 |
24 |
24 |
|
查 |
|
|
|
2×12 |
|
|
|
JGY0026 |
移动机器人技术 |
2 |
24 |
24 |
|
查 |
|
|
|
2×12 |
|
|
|
JDX0017 |
专业综合实训 |
9 |
168 |
|
168 |
查 |
|
|
|
|
9W |
|
|
JDX0018 |
毕业设计 |
5 |
120 |
|
120 |
查 |
|
|
|
|
5W |
|
|
JDX0019 |
岗位实习 |
24 |
576 |
|
576 |
查 |
|
|
|
|
2W |
19W |
假期完成3周,合计6个月 |
专业拓展课小计 |
47 |
936 |
72 |
864 |
|
|
|
|
|
|
|
|
选 修 课 |
专业选修课 |
选修专业一:电气自动化技术 |
学生任选一个专业进行选修 |
JDQ0016 |
机床电路维修实训 |
2 |
48 |
|
48 |
查 |
|
|
|
|
2W |
|
JDQ0072 |
自动化生产线控制技术 |
2 |
48 |
|
48 |
查 |
|
|
2W |
|
|
|
JSK0013 |
数控编程与加工 |
6 |
96 |
48 |
48 |
试 |
|
|
|
4×12 +2W |
|
|
选修专业二:模具设计与制造 |
JSK0011 |
模具设计与制造基础 |
4 |
60 |
30 |
30 |
查 |
|
|
|
6×10 |
|
|
JMJ0003 |
模具拆装与测绘 |
1 |
24 |
4 |
20 |
查 |
|
|
|
1W |
|
|
JMJ0011 |
模具CAD/CAE(理实一体) |
2 |
48 |
18 |
30 |
查 |
|
|
2W |
|
|
|
JMJ0013 |
模具制造综合实训 |
2 |
48 |
18 |
30 |
查 |
|
|
|
2W |
|
|
选修专业三:机械设计与制造 |
JJX0008 |
机械设计课程设计 |
1 |
24 |
8 |
16 |
查 |
|
|
1W |
|
|
|
JMJ0018 |
快速成型 |
3 |
48 |
12 |
36 |
查 |
|
|
4×12 |
|
|
|
JJX0010 |
机械制造工艺与机床夹具设计 |
3 |
48 |
48 |
0 |
查 |
|
|
|
4×12 |
|
|
JMJ0017 |
专业技能认证(数控加工) |
3 |
72 |
28 |
44 |
查 |
|
|
|
3W |
|
|
每个选修专业开设3-5门课程,180学时,10学分 |
限选课 |
GGK0127 |
大学美育 |
1 |
16 |
16 |
|
查 |
|
2×8 |
|
|
|
|
|
公共选修课 |
|
学院公共选修课程库 |
6 |
108 |
84 |
24 |
查 |
0 |
2 |
2 |
2 |
0 |
|
|
学院公共选修课程库【包含人文科学、社会科学、自然科学等三大类(含普通话、党史国史、中国文化、地方传承文化、美育等课程),各大类课程学生至少选修1门,共选修不少于6学分】 |
选修课程小计 |
17 |
316 |
148 |
168 |
|
|
|
|
|
|
|
|
总 计 |
150 |
2854 |
1250 |
1604 |
|
|
|
|
|
|
|
|
注:1.周学时分配栏中:以理论为主的课程在对应栏中填写周学时“周学时数×周数”,实践实训课程在对应栏中填写实习周数“XW”,以讲座形式为主的课程在对应栏中填写全学期学时数“h”。2.△标记课程为群共享课程。
(三)教学课时分配表
表8 工业机器人技术专业教学课时分配表
课程类别 |
课 时 分 配 |
理论 |
实践 |
合计 |
占总学时%比 |
公共基础课 |
568 |
380 |
948 |
33.22% |
专业基础课 |
230 |
48 |
278 |
9.74% |
专业核心课 |
232 |
144 |
376 |
13.17% |
专业拓展课 |
72 |
864 |
936 |
32.80% |
选修课 |
148 |
168 |
316 |
11.07% |
合计 |
1250 |
1604 |
2854 |
100.00% |
比例 |
43.80% |
56.20% |
/ |
/ |
(四)学分分配表
表9 工业机器人技术专业学分分配表
课程类别 |
学分 |
占总学分比例 |
公共基础课 |
52 |
34.67% |
专业基础课 |
15 |
10.00% |
专业核心课 |
19 |
12.67% |
专业拓展课 |
47 |
31.33% |
选修课 |
17 |
11.33% |
合计 |
150 |
/ |
职业资格取证说明表
表10 工业机器人技术专业职业资格证和职业技能等级证书取证说明表
序号 |
证书名称 |
取证学期 |
备注 |
1 |
工业机器人应用编程职业技能等级证书 |
第五学期 |
|
2 |
工业机器人系统集成职业技能等级证书 |
第五学期 |
|
3 |
电工中(高)级职业技能等级证书 |
第三、五学期 |
|
九、实施保障
(一)师资队伍
1.队伍结构
工业机器人技术专业师资配备建议比例如下:
生师比:不高于16:1
专兼师比:2:1
专任教师职称比例:高级/中级/初级 35%/45%/20%
双师资格:专业专任双师教师达100%以上
学历要求:所有教师均有本科以上学历,硕士以上比例达到40%以上。
2.专业教师
具有高校教师资格和本专业领域有关证书;有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心;具有工业机器人技术等相关专业本科及以上学历;具有扎实的工业机器人技术相关理论功底和实践能力;具有较强信息化教学能力,能够开展课程教学改革和科学研究;每5年累计不少于6个月的企业实践经历。
3.专业带头人
原则上应具有副高及以上职称,能够较好地把握国内外工业机器人行业及专业发展,能广泛联系行业企业,了解行业企业对工业机器人专业人才的实际需求,教学设计、专业研究能力强,组织开展教科研工作能力强,在本区域、本领域具有一定的专业影响力。
4.兼职教师
主要从工业机器人技术相关企业聘任,具备良好的思想政治素质、职业道德和工匠精神,具有扎实的工业机器人专业知识和丰富的实际工作经验,具有中级及以上相关专业职称,能承担专业课程教学、实习实训指导和学生职业发展规划指导等教学任务。
(二)教学设施
教学设施主要包括能够满足正常的课程教学、实习实训所需的专业教室、校内实训室和校外实训基地等。
1.专业教室基本条件
一般配备黑(白)板、多媒体计算机、投影设备、音响设备,互联网接入或Wi-Fi环境,并具有网络安全防护措施。安装应急照明装置并保持良好状态,符合紧急疏散要求、标志明显、保持逃生通道畅通。
2.校内实训室基本要求
(1)工业机器人技术基础实训室
工业机器人技术基础实训室应配备典型机电设备模型或实物、典型机构示教板、典型传动示教装置、常用机械零部件示教板和典型工业机器人内部机构模型等。
(2)工业机器人仿真实训室
工业机器人仿真实训室应配备计算机、投影仪、白板等,接入互联网,配备工业机器人编程及仿真、应用系统集成设计相关软件,计算机性能应能满足主流工业机器人应用相关软件运行要求。
(3)工业机器人操作编程实训室
工业机器人操作编程实训室应配备不低于4套工业机器人应用系统,包含工业机器人搬运、装配、码垛等常见应用功能及相关周边设备。
(4)工业控制实训室
工业控制实训室应配备PLC、触摸屏、组态等工业控制核心器件,根据课程教学要求对控制对象等进行设计,设备数量保证上课学生2-5人/台(套)。
(5)工业机器人系统集成实训室
工业机器人系统集成实训室应配备工业机器人及机器视觉等周边关键部件4套以上,能够完成工业机器人应用系统集成的完整过程。
为了更好地培养学生应用工业机器人技术的能力,按照实用性、仿真性、先进性、开放性、共享性的建设目标,需要建设集教学、培训、技能鉴定、工学结合、顶岗实习、应用科研等多种功能于一体的校内实验实训室,以满足实践教学的需要。本校校内实习实训项目及资源配置要求见表11。
表11 工业机器人技术专业校内实习实训项目及资源配置表
序号 |
实习实训项目 |
实验实训室名称 |
主要配置设备及数量 |
主要功能 |
设备 |
数量 |
1 |
电气线路安装与调试 |
电工基础实训室 |
THWD-1D型维修电工技能实训考核装置 |
40套 |
电气照明实训;电力拖动系统安装调试训练;可进行初、中、高级电工职业技能鉴定的培训和考核。 |
WDG24-1三相鼠笼电动机/带速度继电器 |
10台 |
WDG26三相鼠笼电动机 |
10台 |
双速异步电动机(交流380V△/YY) |
20台 |
电工常用工具 |
40套 |
低压电器(控制板、接触器、按钮、时间继电器等配电器材和各种型号导线) |
300套 |
2 |
电子产品安装与调试 |
电子产品制作实训室 |
工作台自制 |
50套 |
训练仪器使用和电子元件的认识、检测;并能完成电子产品制作和调试,初、中、高级电工资格证考试有关项目的培训和认证。 |
示波器YB4322 、MOB-620CH、BT16 |
30台 |
全系列元器件,100种规格 |
1000套 |
3 |
继电控制系统的设计与制作 |
继电控制系统设计与制作实训室 |
电工常用工具 |
300套 |
继电控制系统的安装与调试;继电控制系统的设计与制作;毕业实训;毕业设计;初、中、高级电工资格证考试有关项目的培训和认证。 |
低压电器(控制板、接触器、按钮、时间继电器等配电器材和各种型号导线) |
300套 |
4 |
机床电路维修实习 |
机床电路维修实训室 |
Z3050摇臂钻床故障检修装置 |
10套 |
可用于工厂常用低压电器的认知实训;用于中小型机床设备的继电器-接触器控制系统的设计、安装、调试实训;镗床、钻床、铣床、平面磨床等机床电气故障的分析与排查实训;可用于高级电工资格证考试有关项目的培训和认证。 |
M7120平面磨床故障检修装置 |
10套 |
X62W铣床故障检修装置 |
10套 |
T68卧式镗床故障检修装置 |
10套 |
5 |
PLC实习 |
PLC实训室 |
网络型可编程序控制器综合实训装置THPFBL-2 |
10套 |
PLC技术应用、变频调速技术应用综合技能培训,师生开展PLC设计第二课堂和科技创新制作的活动场所。中、高级电工职业技能鉴定有关项目的培训和考核 |
网络型可编程序控制器及电气控制实验装置THPLC-D |
1套 |
联想电脑及座椅 |
60套 |
6 |
自动化生产线的安装与调试 |
自动生产性实训中心 |
YL-335B自动化生产线 |
4套 |
认知自动化生产线元件;熟悉生产线的安全操作;训练生产线的气路和电路连接、调试、故障检测与维修;训练生产线程序编制与系统调试。 |
7 |
变频调速实习 |
PLC实训室 |
网络型可编程序控制器综合实训装置THPFBL-2,自带变频器 |
10套 |
PLC技术应用、变频调速技术应用综合技能培训,师生开展PLC设计第二课堂和科技创新制作的活动场所。中、高级电工职业技能鉴定有关项目的培训和考核 |
8 |
数控机床维修实习 |
数控维修实训车间 |
(广州数控产品)数控车、 数控铣原理示教机 |
6台 |
训练数控车床、铣床、磨床加工程序的编制,了解认识数控机床的结构、性能,培养数控机床电气故障的观察、分析和排查能力。 |
华中数控车床、数控铣床 |
各2台 |
9 |
金工实习 |
机械实训车间 |
各种机械、电气设备,各种型号 |
100台套 |
常用生产机械和数控机床的认知实习,各类机床电气故障的分析与排查、车间供配电线路维修等项目的顶岗实习 |
10 |
机加工实训 |
机械实训车间 |
各种机械、电气设备,各种型号 |
100台套 |
常用生产机械和数控机床的认知实习,各类机床电气故障的分析与排查、车间供配电线路维修等项目的顶岗实习 |
11 |
技能竞赛训练、创新大赛训练 |
电气技术创新实训室 |
THPFBF-3A型可编程序控制系统设计师综合实训装置 |
1套 |
可进行五自由度机械手系统的认知、电路设计连接调试和故障检测与排查;可进行PLC、变频器、触摸屏训练;可进行步进、伺服参数设置与驱动训练;可进行传感器应用训练。 |
12 |
工业机器人认知、操作 |
工业机器人技术基础实训室 |
工业机器人基础教学工作站 |
10台 |
学习工业机器人入门基础知识 |
13 |
工业机器人离线编程 |
工业机器人技术仿真实训室 |
计算机 |
40台 |
学习离线编程与机器人联调知识 |
系统建模软件 |
40套 |
仿真软离线编程仿真教学软件 |
40套 |
14 |
焊接机器人操作 |
焊接机器人工作站 |
焊接机器人工作站 |
1套 |
焊接工艺应用相关实训 |
15 |
数控加工操作 |
数控加工机器人工作站 |
数控加工机器人工作站 |
1套 |
数控加工工艺应用相关实训 |
3.校外实训基地基本要求
校外实训基地基本要求为:具有稳定的校外实训基地;实训设施齐备,实训岗位、实训指导教师确定,实训管理及实施规章制度齐全;能够接纳一定规模的学生开展工业机器人应用系统集成、工业机器人应用系统运行维护、自动化控制系统安装调试、销售与技术服务等有关实训。
4.学生实习基地基本要求
能提供工业机器人应用系统集成、工业机器人应用系统运行维护、自动化控制系统安装调试、销售与技术支持等相关实习岗位,能涵盖当前工人机器人产业发展的主流技术,可接纳一定规模的学生实习;能够配备相应数量的指导教师对学生实习进行指导和管理;有保证实习生日常工作、学习、生活的规章制度,有安全、保险保障。
5.支持信息化教学基本要求
支持信息化教学方面的基本要求为:具有可利用的数字化教学资源库、文献资料、常见问题解答等信息化条件;鼓励教师开发并利用信息化教学资源、教学平台,创新教学方法,引导学生利用信息化教学条件自主学习,提升教学效果。
(三)教学资源
教学资源主要包括能够满足学生专业学习、教师专业教学研究和教学实施所需的教材、图书文献及数字教学资源等。
1.教材选用基本要求
按照国家规定选用优质教材,禁止不合格的教材进入课堂。学校应建立专业教师、行业专家和教研人员等参与的教材选用委员会,完善教材选用制度,经过规范程序择优选用教材。
2.图书文献配备基本要求
图书文献配备能满足人才培养、专业建设、教科研等工作的需要,方便师生查询、借阅。专业类图书文献主要包括:工业机器人行业政策法规、行业标准、技术规范、设计手册等;工业机器人专业技术类图书和实务案例类图书;5种以上工业机器人技术类专业学术期刊。
3.数字资源配备基本要求
建设、配备与本专业有关的音视频素材、教学课件、数字化教学案例库、虚拟仿真软件、数字教材等专业教学资源库,应种类丰富、形式多样、使用便捷、动态更新,能满足教学要求。
(四)教学方法
工业机器人技术专业构建实施“项目引领、岗位实境”工学结合人才培养模式,在人才培养过程中有以下几点建议:
1.营造真实岗位环境。本专业在建设过程中,与工业机器人技术相关公司等单位合作,建设了集教学、科研、社会服务于一体的实训中心,实现与企业工作内容的无缝对接。在实施人才培养的过程中,还需要将岗位的工作流程、工作要求等渗透到每一门课程中去,使学生在真实岗位中学习专业核心能力。
2.充分体现学生主体的作用。“以学生为中心”,根据学生特点,激发学生学习兴趣;实行任务驱动、项目导向等多种形式的“做中学、做中教”教学模式。为学生创设更多的问题情境、使教学内容问题化,引导学生发现问题、提出问题、分析问题,教会学生解决问题的方法。
3.充分发挥兼职教师的优势。本专业需要与工业机器人生产企业和应用企业建立战略合作伙伴关系,这些企业的兼职教师具有丰富的实战经验,可以邀请这些行业企业专家到学校开设新技术讲座、合作开发课程、共同进行实践环节的教学工作、与校内专任教师组队开展课题研究等方式,提高人才培养质量和师资队伍整体水平。
4.充分利用现代技术手段。建设专业教学资源库,充分利用丰富的视频、动画、文本等教学资源。在教学中,利用网络平台发布课程教学内容,使学生使用手机、平板、笔记本等设备可以随时在线学习。
(五)学习评价
在能力本位的课程考核中,依据课程性质可采取灵活多样的考核方式,并提供具体的成绩评定办法,在考虑考核方式时,要做好几个结合:
1.实践与理论结合,既要有以考核技能为主的操作考核,又要有以测试认知水平的知识考核,虚拟仿真与现场教学相结合,既要在模拟的职业环境中考核,又要在真实的职业活动中考核。
2.结果与过程结合,既要重视最终工作任务完成情况,又要重视学生能力形成的整个学习过程。应保留学习情境成绩单及包含工作质量、个人素质和合作能力评价表等原始考核材料。
3.评价手段和形式要体现多样化
在呈现评价结果时,应注重体现综合评价和要素评价。
以定量方式呈现评价结果,采用平时成绩、实验成绩和期末考试成绩相结合的形式,具体考核标准见表12。
表12 工业机器人技术专业定量评价配值表
考核方式 |
平时考核 |
实践能力考核 |
期末卷面考核 |
成绩比重 |
20% |
30% |
50% |
组织形式 |
任课教师根据学生平时表现集中考评 |
任课教师根据每个项目中的知识获取情况、学生实训表现及学习结果综合评定 |
期末统一组织考核 |
考核内容及考核标准 |
出勤 课后作业 课堂发言 课堂纪律 |
出勤 劳动纪律 实训报告和体会 |
考核题型为:填空、选择、判断、简答、分析及实操等。 |
(六)质量管理
1.建立专业建设和教学质量诊断与改进机制,健全专业教学质量监控管理制度,完善课堂教学、教学评价、实习实训、毕业设计以及专业调研、人才培养方案更新、资源建设等方面质量标准建设,通过教学实施、过程监控、质量评价和持续改进,达成人才培养规格。
2.完善教学管理机制,建立“院、系”两级教学质量督导机构,建立并实施教学日常工作检查、领导听课督查、专职督导、教学信息反馈、问卷调查、考试评价与就业评价等系列制度,加强日常教学组织运行与管理。院督查组每月定期或不定期编辑评建督查简报,学生评教结果及时反馈给任课老师,促进老师及时改进教学中的不足,解决教学中存在的问题。
3.定期开展课程建设水平和教学质量诊断与改进,建立健全督导听课、评教、评学等制度,建立与企业联动的实践教学环节督导制度,严明教学纪律,强化教学组织功能,定期开展公开课、示范课等教研活动。
4.建立毕业生跟踪反馈机制及社会评价机制,并对生源情况、在校生学业水平、毕业生就业情况等进行分析,定期评价人才培养质量和培养目标达成情况。
5.专业教研室应充分利用评价分析结果有效改进专业教学,持续提高人才培养质量。
十、毕业要求
(一)课程考试(核)要求
在规定年限内修完规定的必修课程,考试考核成绩合格。必修课修满133学分,选修课程修完17学分,修完全部课程后,应达到150学分。
职业证书
鼓励学生在获得学历证书的同时,积极取得通用证书、若干职业资格证书及职业技能等级证书。
1.通用证书
(1)全国大学生英语应用能力考试A级证书。
(2)全国计算机等级考试一级证书,或国家人力资源和社会保障部颁布计算机操作员(中级)证书。
2.职业资格证书及“1+X”证书制度
本专业将根据国家1+X职业技能等级证书相关要求适时调整人才培养方案。各类职业技能等级证书、职业资格证书可计算学分,也可置换相关课程,具体见表13。
表13 职业资格证书及职业技能等级证书转换学分、课程表
序号 |
职业资格证书与职业技能等级证书 |
颁证单位 |
等级及可转换的学分 |
可转换的专业必修课程 |
等级 |
学分 |
1 |
工业机器人应用编程职业技能等级证书 |
教育部 |
初级 |
6 |
可编程控制器技术 工业机器人应用系统建模 工业机器人仿真与离线编程 |
2 |
工业机器人系统集成职业技能等级证书 |
教育部 |
初级 |
6 |
工业机器人现场编程 工业机器人应用系统集成 |
3 |
电工职业技能等级证书 |
人社部 |
中级 |
6 |
电工基础、电子技术 电气控制与PLC技术 |
3.说明
鼓励学生考取通用证书、职业资格证书及职业技能等级证书。
十一、继续专业学习深造建议
本专业毕业生继续学习的途径主要有:自学考试;通过成人高考参加本科函授学习;通过专升本考试转入本科院校继续学习。
毕业生接受更高层次教育的专业面向主要是机器人工程、电气工程及其自动化、机械制造及其自动化等专业。
十二、动态调整机制
本方案根据经济社会发展需要和年度诊改结论,适时对课程和相关安排进行调整,以确保人才培养质量达到培养目标。
十三、附录