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工业机器人技术应用专业人才培养方案

【wenzhanglaiyuan:】 【fabushenhe:ac5ba144-3f57-4d3a-b8d5-1511af833eba】 【fabushijian:2020-06-28】

一、专业名称及代码

课程名称:工业机器人技术应用

课程代码:053600

二、入学要求

初中毕业生或具有同等学力者。

三、修业年限

3年

四、职业面向

该专业主要面向通用设备制造业、专用设备制造业、电气机械和器材制造业、汽车制造业及一些其它相关行业。从事工业机器人及其相关机电设备安装、编程、调试、操作运行、产品营销和技术服务等工作。本专业面向的岗位具体描述见下表。

 

 

 

 

 

工业机器人技术应用专业面向的职业岗位

所属专业大类

所属

专业类

对应行业

主要职业

类别

主要岗位类别举例

职业资格(职业技能等级)证书举例

装备制造大类

自动化类

通用设备制造业

专用设备制造业

汽车制造业

电气机械和器材制造业等

专业技术人员

电工

电气设备安装工

机械设备修理人员

工业机器人现场调试员

机电设备装配工

机电设备调试员

电气设计制图员

机电设备管理员

机电产品质检员

工业机器人销售和技术支持技术员

维修电工证(中级)

电工特种作业操作证

工业机器人编程员证

 

五、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,践行社会主义核心价值观,具有社会责任感、一定的科学文化水平、良好的职业精神和人文素养,掌握本专业领域所需的基本理论与基本知识;具有工业机器人及其相关自动化设备安装、编程、调试、维修能力;具备爱岗敬业、团队合作和勇于创新等良好职业素养,能在机电装备制造业及相关领域从事机电一体化设备生产、运行、维护和管理方面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

(一)素质

1.思想政治素质: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.文化素质:具有良好的文化基础和修养;善于自学,并时刻关注本行业科学技术的新发展,不断更新知识;具有社会交往和处理公共关系的能力;

3.职业素质:具有遵纪守法、爱岗敬业、团队协作、乐于奉献和勇于创新精神;具有良好的质量意识、安全意识和环保意识;

4.身心素质:身体素质达到教育部和国家体育总局联合发布“大学生体质健康测试标准”相应要求;具备良好的心理素质、健全人格、坚强意志和乐观积极向上的人生态度;对父母、他人及社会的关爱常怀感恩之心,能够正确面对困难和挫折。

(二)知识

1.具有本专业所必须的文化基础知识;

2. 熟悉与本专业相关的法律法规以及环境保护、安全消防、文明生产等相关知识;

3.掌握本专业所必需的技术基础理论知识;

4.掌握PLC应用技术、工业机器人应用系统建模技术、机器人视觉技术、工业机器人现场与离线编程技术;工业机器人应用系统集成技术等方面的专业理论知识;

5.具有工业机器人应用系统的操作运行和维护维修的知识;

6.掌握工业生产安全知识;

7.具有获得中级维修电工证书的相关知识。

(三)能力

1.具有一定的信息技术应用能力,具备通过信息技术获得有助于完成本专业工作任务所需技术资料的能力;

2.具有初步的外语听、说能力及阅读本专业一般性技术外文资料的能力;

3.具有良好的沟通表达能力和团队合作能力;

4.会使用计算机绘图软件绘制电气工程图;

5.能熟练对工业机器人进行现场编程和离线编程,能对工业机器人应用系统进行调试和维护;

6.能够看懂机电设备图纸,能够顺利完成机电设备的安装调试工作,能够排除机电设备的一般性故障;

7.具有理论联系实际、利用所学专业知识分析解决实际问题的能力,并具有初步的创新创业能力;

8.具有终身学习能力,与时俱进,不断掌握本专业的最新技术和知识,并学以致用;

9.取得中级维修电工证书,可选修电工特种作业操作证。

六、课程设置及要求

主要包括公共基础课程和专业(技能)课程。

(一)公共基础课程

1. 职业生涯规划与心理健康

职业生涯规划是中等职业学校学生必修的一门德育课, 旨在对学生进行职业生涯教育和职业理想教育, 使学生掌握职业生涯规划的基础知识和常用方法, 树立正确的职业理想和职业观、择业观、创业观以及成才观,形成职业生涯规划的能力,增强提高职业素质和职业能力的自觉性,做好适应社会、融入社会和就业、创业的准备。心理健康主要根据学生的生理、 心理发展特点, 运用有关心理教育方法和手段,培养学生良好的心理素质,促进学生身心全面和谐发展和综合素质的全面提高。

2. 道德法律与人生

职业道德与法律是中等职业学校学生必修的一门德育课程, 旨在对学生进行道德教育和法制教育,帮助学生了解职业道德的作用和基本规范, 陶冶道德情操,增强职业道德意识,养成职业道德行为习惯; 指导学生掌握与日常生活和职业活动密切相关的法律常识,树立法治观念,增强法律意识,成为懂法、守法,用法的公民。

劳动技术课程

劳动技术课程是基础教育的重要课程之一,其根本使命是全面提高未来国民的基本劳动技术素养,培养具有技术知识、创新思维、实践能力的一代新人。劳动技术课程应体现以下基本理念:提高技术素养,关注学生终身发展。以基本知识、技能为基点,促进学生对技术的理解与应用。重视问题解决,培养学生综合实践能力。激发学生对技术的兴趣,开发创造潜能。实施多元评价,促进学生个性发展。

4. 就业指导与创业教育

本课程以邓小平理论、 “三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,坚持以就业为导向, 为学生学习提供了大量就业指导的知识原理、就业政策与法规、面试应聘的技巧,着力强调就业教育以及创业教育的内容和意义、创新思维的养成、创业者应具备的基本素质和能力。

5. 体育与健康

体育与健康课程是中等职业学校学生必修的一门公共基础课。树立 “健康第一”的指导思想,传授体育与健康的基本文化知识、 体育技能和方法,通过科学指导和安排体育锻炼过程,培养学生的健康人格、增强体能素质、提高综合职业能力,养成终身从事体育锻炼的意识、能力与习惯,提高生活质量,为全面促进学生身体健康、心理健康和社会适应能力服务。

6. 数学

数学课程是中等职业学校学生必修的一门公共基础课。在九年制义务教育基础上,

使学生进一步学习并掌握职业岗位和生活中所必要的数学基础知识, 培养学生的计算技能、计算工具使用技能,和数据处理技能培养学生的观察能力、空间想象能力、分析解决问题能力和数学思维能力。 为学习专业知识、 掌握职业技能、继续学习和终身发展奠定基础。

7. 物理

使学生掌握必要的物理基础知识和基本技能, 激发学生探索自然、 理解自然的兴趣,增强学生的创新意识和实践能力; 使学生认识物理对科技进步, 对文化、经济和社会发展的影响,帮助学生适应现代生产和现代生活; 提高学生的科学文化素质和综合职业能力,帮助学生形成正确的世界观、人生观和价值观。

8. 英语

帮助学生进一步学习英语基础知识,培养听、说、读、写等语言技能,初步形成职场英语的应用能力; 激发和培养学生学习英语的兴趣, 提高学生学习的自信心,帮助学生掌握学习策略,养成良好的学习习惯,提高自主学习能力;引导学生了解、认识中西方文化差异,培养正确的情感、态度和价值观。

9. 公共艺术

通过艺术作品赏析和艺术实践活动,使学生了解或掌握不同艺术门类的基本知识、技能和原理, 引导学生树立正确的世界观、 人生观和价值观, 增强文化自觉与文化自信,丰富学生人文素养与精神世界, 培养学生艺术欣赏能力, 提高学生文化品位和审美素质,培育学生职业素养、创新能力与合作意识。

(二)专业(技能)课程

1.《机械制图与 CAD》

课程是一门实践课程,通过一体化教学,让学生熟练掌握计算机、专业绘图软件、减速器、常见测量工具(游标卡尺、高度尺、塞规、螺纹规等)和常用拆装工具(一字和十字改锥、 内、外六方扳手、胶皮和金属榔头等)等操作技能,掌握轴类零件、壳类零件、盘类零件、 标准件的测绘和箱体的测绘等内容,掌握制图的基本原理和基本方法,掌握 CAD软件的应用。同时,在课程中穿插以实际电气线路为载体,学习电气图样识读与绘制方法。

2. 《电机与拖动》

课程教学以实践操作法与项目教学法为主, 以实际电机控制设备为载体, 从基础到专项序化教学内容, 培养学生电机设备控制基本知识。通过现场制作实现学做一体, 培养学生基本职业技能,让学生掌握常用电机设备的结构、工作原理, 掌握低压电器的工作原理及选型,同时具有直流电动机及三相异步电动机运行控制与检修能力。

3. 《传感器与检测技术》

该课程是一门多学科交叉的专业理论课程,重点介绍各种传感器的工作原理和特性,重点介绍各种传感器的工作原理和特性, 结合工程应用实际,了解传感器在各种电量和非电量检测系统中的应用, 培养学生使用各类传感器的技巧和能力, 掌握常用传感器的工程测量设计方法和实验研究方法,了解传感器技术的发展动向。

4. 《PLC原理及其应用》

本课程采用教、学、做一体化的教学模式,介绍可编程控制器综合了继电接触器控制技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术,是近年来发展迅速、应用广泛的工业控制装置,因其具有功能完备、可靠性高、使用灵活方便的显著优点,已经成为现代工业控制的重要支柱之一,主流品牌 PLC产品的性能, PLC的基本工作原理,硬件系统设计及选型,编程软件的使用方法,典型逻辑(包括数字量和简单模拟量)控制方法,通过实践掌握 PLC安装、启动、删除程序、识别报警信息、程序上下载、在线监测、强制变量等知识与技能;学会编写简单应用程序;排除 PLC 控制系统的一般性故障,掌握PLC控制系统的维护方法。

5. 《液压与气动技术》

该课程教学以实践操作法和项目教学法为主, 主要通过基础液压实验台、 液压泵站、控制元件、 执行元件、 辅助元件、 液压油; 基础气动实验台、 空压机站、 气动控制元件、执行元件、辅助元件的操作训练,让同学们了解用于拆装的工业液压元件、气动元件,计算机、万用表, 常用的机械拆装工具等。通过进行液压 / 气动典型系统的安装与调试、电气液压/ 气动系统的安装与调试、系统的运行维护、故障检测、诊断与排除等训练项目,使学生掌握常用液压系统的工作原理, 培养学生正确操作、使用与维护液压传动系统的技能。

6. 《工业机器人应用基础》

本课程采用教、学、做一体化的教学模式。学习坐标系及其变换、机器人运动学、机器人动力学、机器人控制、 机器人路径规划、机器人系统及典型应用以及机器人未来发展。使学生掌握工业机器人的基本原理和知识,具备调整与维修的能力。

、实施保障

主要包括师资队伍、教学设施、教学资源、教学方法、学习评价、质量管理等方面。

(一)师资队伍

专业基础课程需要本专业具备教师资格的专职教师担任; 专业核心课程需要本专业具备理论基础扎实、 实践经验丰富、 中级以上职称的专职教师或兼职教师共同担任;专业综合实训课程需要专业带头人、骨干教师、 “双师素质”教师和来自企业的技师(工程师)共同担任。具体要求如下:

1. 专业带头人

1)具备本专业(相关专业)本科及以上的学历,并继续进行更高学历的培训进修。

2)具备高级及以上的职称,有扎实理论功底和专业教学水准。

3)取得本专业职业资格证书,有较强的组织协调能力,在行业企业内有一定影响。

4)累计下现场顶岗实践半年以上,具有丰富的现场经验,具备双师素质,必须具备骨干教师资格。

2. 专业骨干教师

1)具备本专业(相关专业)本科及以上的学历,并继续进行更高学历的培训进修。

2)具备中级及以上职称,具有专业教学水平。

3)取得专业职业资格证书,熟悉行业企业情况。

4)累计下现场顶岗实践半年以上,具备双师素质。

3、“双师素质”教师

1)具备本专业(相关专业)本科及以上的学历,并继续进行更高学历的培训进修。具备中级及以上职称,具有专业教学水平。

2)取得专业职业资格证书,熟悉行业企业情况。

3)有两年以上企业工作经历或累计企业岗位实践半年以上,具备双师素质。能够胜任实践教学,根据企业岗位(群)需要开发实训课程,及时更新实践教学内容、具有较高的专业教学水平。

(二)教学设施

本课程以多媒体课堂讲授为主,配合教学适当地安排实物演示、案例讲解和小组讨论。对于学习场地和设施,应满足多媒体教学需要。

1.教学条件(见表1)

1 完成本课程所需要的教学条件

设备名称

基本配置/功能

实践项目

投影仪

基本配置

平时授课

实验室

基本配置

学生实践操作

2.场地要求(见表2)

2 完成本课程所需要的场地条件

场地名称

基本配置

实践项目

多媒体教室

计算机、投影仪、麦克风

用于整门课程讲授

实验室

电脑、工业机器人

用于实践操作

(三)教学资源

1.推荐教材

《工业机器人技术与应用》兰虎 主编 机械工业出版社,2016

2.参考的教学资料

《机器人技术基础》熊有伦主编  华中科技大学出版社,1996

《机器人与控制技术》孙迪生,王炎主编 机械工业出版社,1997

《工业机器人》,徐元昌,中国轻工业出版社,1999

《工业机器人应用工程》,余达太等,冶金工业出版社,1999

《工业机械手设计》李允文主编 机械工业出版社,1996

《机器人的创意设计与实践》宗光华主编 北京航空航天大学出版社,2004

《机器人技术及其应用》,朱世强等,浙江大学出版社

《机器人技术基础》,陈哲等,机械工业出版社


(四)教学方法

针对课程特点,结合SMT组装质量检测与控制对学生的实际需求,积极探索新颖、先进的教学方法,改进教学手段,优化教学资源,提高教学质量和教学效率。本课程主要使用以下教学方法:

1)四步教学法

将教学内容分四步进行。第一步:教师做好本次课的教学准备工作,学生提前预习,教师上课检查预习,布置本次课学习任务。第二步:对于布置给学生的任务,教师先做示范并讲解。第三步:学生分小组合作讨论交流完成学习任务,教师适时点拨。第四步:学生当堂训练,巩固所学知识。四步教学法突出了学生的主体性,让学生掌握学习的方法和技能,使其愿意学习。

2)项目教学法

本课程以实际电路组装为切入点整合课程内容,以真实的电路裸板及生产线设备为教学载体,将软件应用、设备编程、程序导入与运行等课程主要内容贯穿在项目实施过程中。本课程共设置了4个项目,每个项目下又分解成了若干个任务,每个任务都提出了明确的要求。最后要求学生独立完成,提交整体项目成果,最终提升学生的应用技能。

3)一体化教学

一体化教学就是将理论和实践捆绑在一起,教学方式机动灵活,淡化理论和实验环节的界限,将要讲授的内容通过教学设备、现场展示演示出来,理论通过实验取得理解,实践在理论的指导下得到领悟。课程上学生身临其境,教师讲解直观、详细,教学效果好。

(二)教学实施建议

针对本课程特点,要求教师要主动学习先进技术并结合案例进行讲解,积极探索新颖、先进的教学方法,改进教学手段,优化教学资源,提高教学质量和教学效率。针对本课程主要实施:

1)本课程理论知识采用课堂教学结合实例讲解;教师应根据工作任务安排和组织教学活动

2)教师在理论知识讲授或实践操作演示教学中,应使用多媒体教学设备,配备丰富的课件、视频教学辅助设备和足够的教学设备。

3)评价方式以教师评价为主,学生自评为辅。教师要观察学生的学习过程,根据学生自我评价及其动手操作表现,给出总体评价和改善意见。

(三)学习方法建议

充分利用课堂讲课时间,做好课程预习与课后复习,《工业机器人应用技术》课程具有理论性强、实践能力要求高的特点,学生应在课后利用课程资源提升对该课程知识点与技能点的提升。

(五)学习评价

考核内容主要考查学生对机器人的由来与发展、机器人分类与应用、机器人的位姿分析和运动、机身及臂部结构、腕部及手部结构、传动及行走机构、机器人控制系统的构成、工业机器人工作站及生产线的基本组成和特点等相关知识的掌握程度。

本课程的考核应该包括平时成绩、期末考试成绩2个部分,实行百分制。其中平时成绩可以通过个人作业、学习态度、到课率及小组讨论等方式进行评定,期末考试可以采用开卷或闭卷形式,重点考查学生对工业机器人的安装调试的基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握程度。

在课程的总成绩中,平时成绩占30%,期末考试成绩占70%。

九、毕业要求

(一)成绩要求

正常课程必须通过学校的统一考核, 成绩考核可采取考试和考查两种形式, 具体主要从理论考核与实践考核两方面进行考核评价,即分为两部分:理论考核 +实训部分,比重根据不同课程灵活安排。另外,对于毕业论文和定岗实习需按时保质保量完成。

(二)技能要求

1.能熟练操作工业机器人设备、切换坐标、调整机器人的运行速度;

2.能根据国家标准,查阅、手机和使用信息与资料;

3.能根据自动化生产线的工作要求,编制、调整工业机器人的控制流程;

4.能识读电路板电路原理图,会使用常见的电工仪器仪表,能排除常见故障;

5.能完成可编程控制器程序的输入、输出、修改及 MCGS组态连接测试;

6.能识读低压电器产品控制原理图、接线端子图及原件布置图;

7. 能查找、排除电气控制设备故障等。

(三)技能证书的要求

1. 计算机等级证书(一级以上) 。

2. 至少获得一个与工业机器人应用与维护专业(中级工) 相关的、国家主管部门认可的职业资格证书或技术等级证书,如 CAD职业资格证、 PLC程序员、维修电工中级工证及工业机器人操作员证等。


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