工业机器人专业人才培养方案
一、专业名称及代码
专业名称:工业机器人技术专业
专业代码:4603005
二、入学要求
高中阶段教育毕业生、中等职业学校毕业生或具有同等学力者。
三、修业年限
三年制,高职专科
四、职业面向
工业机器人技术专业主要培养面向工业机器人系统集成、运维编程、安装调试及技术支持等岗位的高技能人才。
表4-1 工业机器人技术专业定位
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(群)类别(或技术领域) |
职业技能等级证 书/社会认可度 高的行业企业标 准和证书 |
装备制造大类
(代码:46) |
自动化类 (代码:4603) |
工业机器人技术 (代码:460305) |
工业机器人系统操作员 (代码:6-30-99-00)
工业机器人系统运维员 (代码:6-31-01-10)
智能制造工程技术人员 (代码:2-02-38-05)
自动控制工程技术人员 (代码:2-02-07-07)
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1、应用与运维:机器人操作编程工程师、设备运维工程师(工业机器人调试、远程运维、故障诊断)
2、系统集成:系统集成工程师、虚拟仿真工程师(工作站系统集成、数字孪生调试)
3、技术拓展:技术服务工程师、智能制造项目主管(视觉系统搭建、MES系统实施) |
1. 职业技能等级证书(1+X证书制度) 工业机器人应用编程(中级/高级):涵盖机器人编程、系统调试能力; 工业机器人操作与运维(中级/高级):侧重设备操作、保养及故障处理; 智能制造生产管理与控制:聚焦智能制造系统协同管控能力
2. 行业权威证书 特种作业操作证(低压电工):必备上岗证书; 维修电工中/高级证(国家职业资格); Autodesk CAD工程师认证:机械与电气设计能力证明
3. 企业认证 FANUC机器人认证、ABB机器人认证等厂商专项认证,提升就业竞争力 |
五、培养目标与培养规格
(一)培养目标
本专业培养能够践行社会主义核心价值观,传承技能文明,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、科学素养、数字素养、职业道德、创新意识,爱岗敬业的职业精神和精益求精的工匠精神,较强的就业创业能力和可持续发展的能力,掌握本专业知识和技术技能,具备职业综合素质和行动能力,面向通用设备制造业、专用设备制造业等行业的工业机器人系统操作员、工业机器人系统运维员、机器人工程技术人员、智能制造工程技术人员、自动控制工程技术人员等职业,能够从事工业机器人应用系统集成、设计仿真、运行维护、安装调试、销售与技术支持等工作的高技能人才。
(二)培养规格
1.素质
(1)践行工匠精神,严守安全规范(如电气安全标准GB/T 5226.1),具备设备操作责任感;遵循职业道德,注重团队协作,适应智能制造产线多岗位协同场景的职业素养。
(2)人文与科学素养,理解工业机器人技术的社会价值如提升生产效率、保障高危作业安全;具备绿色制造理念,关注节能降耗与可持续发展。
(3)创新与终身学习意识,主动跟踪ROS(机器人操作系统)、数字孪生等前沿技术动态;通过1+X证书、企业认证(如FANUC/ABB)持续提升技能层级。
2.知识
(1)掌握机械制图(GB/T 4458)、电工电子技术、电机控制原理;理解传感器技术、液压与气动系统。
(2)核心专业知识,精通工业机器人结构原理(SCARA/六轴机器人)、运动学与轨迹规划;掌握PLC编程(西门子S7-1500/三菱FX系列)、机器视觉(Halcon/OpenCV应用);熟悉工业通信协议及MES系统数据交互逻辑。
(3)拓展领域知识,了解人工智能基础,如Python机器学习、数字孪生技术,认知智能制造系统架构,工业4.0参考模型RAMI 4.0。
3.能力
(1)技术应用能力:能独立完成工业机器人工作站编程调试如焊接、码垛工艺;具备自动化产线故障诊断与远程运维能力。
(2)系统集成能力:可设计机器人视觉引导系统如定位抓取、缺陷检测;掌握数字孪生虚拟调试技术,实现物理系统与仿真模型协同验证。
(3)工程实践与创新能力,能优化机器人节拍与路径规划,提升产线效率;参与智能制造升级项目如AGV+机器人协同系统开发,提供技术解决方案。
(4)职业发展能力:持有工业机器人操作运维(1+X中级以上)、低压电工操作证等资质;具备技术文档编写、跨部门沟通协调能力。
六、课程设置
(一)公共基础课程
1.军事理论与军训
课程目标:让学生了解掌握军事基础知识和基本军事技能,增强国防观念、国家安全意识和忧患危机意识,弘扬爱国主义精神、传承红色基因、提高学生综合国防素质。
教学内容:《军事理论》和《军事训练》两部分组成。《军事理论》的教学内容包括:中国国防、国家安全、军事思想、现代战争、信息化装备。《军事训练》的教学内容包括:共同条令教育与训练、射击与战术训练、防卫技能与战时防护训练、战备基础与应用训练。
教学要求:坚持课堂教学和教师面授的主渠道授课模式,同时重视信息技术和慕课等在线课程在教学中的应用。军事课考核包括军事理论考试和军事技能训练考核,成绩合格者计入学分。军事理论考试由学校组织实施,考试成绩按百分制计分,根据在线课程中的考试成绩、平时成绩以及作业完成度综合评定。军事技能训练考核由学校和承训教官共同组织实施,成绩分优秀、良好、及格和不及格四个等级,根据学生参训时间、现实表现、掌握程度综合评定。军事课成绩不及格者,必须进行补考,补考合格后才能取得相应学分。
2.大学英语
课程目标:全面贯彻党的教育方针,培育和践行社会主义核心价值观,落实立德树人根本任务。通过学习,学生能够掌握基本语言技能、典型工作领域的语言知识和文化知识,提升职业英语技能。培养其成为具有中国情怀、国际视野、文明素养、社会责任感和正确价值观的国际化技术技能人才。
教学内容:将公共英语1、2和3、4重构为基础模块,拓展模块两部分。基础模块主要内容:1.主题类别,包括职业与个人、职业与社会和职业与环境三个方面;2.语篇类型,包括应用文,说明文,记叙文,议论文,融媒体材料;3.语言知识;4.文化知识;5.职业英语技能;6.语言学习策略。拓展模块包括1.职业提升英语。2.学业提升英语。
教学要求:采用课堂教学,以教师面授为主要授课方式。利用媒体、网络、人工智能等技术,依托慕课、微课、云教学平台等网络教学手段,作为教学辅助。考核方式由学校组织实施,采用过程性评价(40%)和期末考试终结性评价(60%)相结合的综合评价方式;按百分制进行评定。
3.信息技术
课程目标:本课程通过丰富的教学内容和多样化的教学形式,帮助学生认识信息技术对人类生产、生活的重要作用,了解现代社会信息技术发展趋势,理解信息社会特征并遵循信息社会规范;使学生掌握常用的工具软件和信息化办公技术,了解大数据、虚拟现实等新兴信息技术,具备支撑专业学习的能力,能在日常生活、学习和工作中综合运用信息技术解决问题;使学生拥有团队意识和职业精神,具备独立思考和主动探究能力,为学生职业能力的持续发展奠定基础。
教学内容:包含基础模块和拓展模块两部分组成。基础模块的教学内容包括:文档处理、电子表格处理、演示文稿制作、信息检索、新一代信息技术概述、信息素养。拓展模块的教学内容包括:大数据可视化工具及其基本使用方法等。
教学要求:信息技术课程教学紧扣学科核心素养和课程目标,在全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务的基础上,突出职业教育特色,提升学生的信息素养,培养学生的数字化学习能力和利用信息技术解决实际问题的能力。在教学中使学生能够利用数字化资源与工具完成学习任务,利用课堂教学,教师面授和运用中国大学MOOC《信息技术》、校级精品在线课程资源进行线上教学与线下教学相结合的混合教学模式开展教学活动。课程考核采用过程性评价(50%)和期末考试终结性评价(50%)相结合的综合评价方式,按百分制进行评定;综合成绩不及格者,必须参加补考,补考成绩合格后才能取得相应学分。
4.体育
课程目标:让学生了解掌握体育基础知识和基本技能,以增强体质,增进健康为目的,突出健康教育和传统养生体育及传统体育特色相结合的体育教育,以“健康第一”为指导思想,培养大学生身心全面发展,能较为熟练掌握一到两项运动技能,最终养成终身锻炼的习惯。
教学内容:具体内容选择注重理论知识和体育实践相结合,主要包括:太极拳、篮球、排球、足球、乒乓球、羽毛球、网球、武术、田径、健美操、体育舞蹈、瑜伽、跆拳道、散打、体能、素质拓展等。
教学要求:使用课堂教学,教师面授和超星视频公开课在线课程的模式。体育课考核包括理论考试和技能考核,成绩合格者计入学分。理论、技能考试由学校和体育部及任课教师共同组织实施,考试成绩按百分制计分,根据课程中的考试成绩、平时成绩以及作业完成度综合评定;采用过程性评价(40%)和期末考试终结性评价(60%)相结合的综合评价方式,按百分制进行评定。体育课程综合成绩不及格者,必须参加补考,补考合格后才能取得相应学分。
5.思想道德与法治
课程目标:引导大学生系统掌握马克思主义基本原理和马克思主义中国化时代化最新理论成果,认识世情、国情、党情,深刻把握习近平新时代中国特色社会主义思想,培养学生运用马克思主义立场观点方法分析和解决问题的能力。引导学生筑牢理想信念之基,培育和践行社会主义核心价值观,传承中华传统美德、职业道德、弘扬中国精神,尊重和维护宪法法律权威,提升思想道德素质和法治素养。
教学内容:分为理论和实践两部分。理论教学主要讲授马克思主义世界观、人生观、价值观等,马克思主义理想信念教育有关内容,以爱国主义精神为核心的中国精神教育,社会主义核心价值观、中华传统美德、职业道德、社会主义道德和社会主义法治教育等主要内容。实践部分以参观、阅读、社会调查以及各类活动等形式,组织学生通过实践活动把所学理论与实际相结合,巩固和内化所学知识。
教学要求:严格按照课程标准,使用教育部规定的全国统编教材,更加注重学生平时学习过程考核。学生的最终成绩是由平时学习成绩和期末考试成绩两部分构成,各占比50%。最终成绩不及格者,必须参加补考,补考成绩合格后才能取得相应学分。
6.毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论
课程目标:使学生理解毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系都是马克思主义中国化时代化的产物,引导学生深刻理解“中国共产党为什么能,中国特色社会主义为什么好,归根到底是马克思主义行,是中国化时代化的马克思主义行”这一重要论述,坚定“四个自信”,提高政治理论素养和观察能力、分析问题能力。
教学内容:分为理论和实践两部分。理论部分主要讲授马克思主义中国化时代化的两大理论成果,主要包括毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观等理论的产生条件、基本内容、历史地位以及各理论之间的相互关系。实践部分以参观、阅读、社会调查以及各类活动等形式,组织学生通过实践活动把所学理论与实际相结合,巩固和内化所学知识。
教学要求:严格遵循教育部制定的课程标准,使用教育部规定的全国统编教材,综合运用多种课堂教学方法,有效运用现代教育技术手段实施教学。学生的最终成绩是由平时学习成绩和期末考试成绩两部分构成,各占比50%。最终成绩不及格者,必须参加补考,补考成绩合格后才能取得相应学分。
7.习近平新时代中国特色社会主义思想概论
课程目标:帮助学生全面认识习近平新时代中国特色社会主义思想的时代意义、理论意义、实践意义、世界意义;让学生真正明白习近平新时代中国特色社会主义思想是科学的理论、彻底的理论,是以中国式现代化全面推动中华民族伟大复兴的强大思想武器;引导学生做到学、思、用贯通,知、信、行统一,进一步增强“四个意识”,坚定“四个自信”,做到“两个维护”,努力成长为担当民族复兴大任的时代新人。
教学内容:分为理论和实践两部分。理论教学系统讲授新时代坚持和发展中国特色社会主义的总目标、总任务、总体布局、战略布局和发展方向、发展方式、发展动力、战略步骤、外部条件、政治保证等内容,系统掌握习近平新时代中国特色社会主义思想的核心要义、精神实质、丰富内涵、理论品格、实践要求、世界观和方法论、历史地位等。实践教学主要采取参观学习、志愿服务、社会调研、理论宣讲、课堂展示、演讲辩论等形式。
教学要求:严格按照课程标准,使用教育部规定的全国统编教材,综合运用多种课堂教学方法,有效运用现代教育技术手段实施教学。学生的最终成绩是由平时学习成绩和期末考试成绩两部分构成,各占比50%。最终成绩不及格者,必须参加补考,补考成绩合格后才能取得相应学分。
8.创新创业教育
课程目标:(1)使学生掌握开展创新创业活动所需要的基本知识,认知创新创业的基本内涵和创新创业活动的特殊性;(2)使学生具备必要的创新创业能力,掌握创新思维的方法、理论和技法,掌握创业资源整合与创业计划撰写的方法,熟悉新企业的开办流程与管理,提高创新创业综合素质和能力;(3)使学生树立科学的创新观和创业观,自觉遵循创新创业规律,积极投身创新创业实践。
教学内容:创新创业概述、创新思维、创业、创新与创业管理、创新与创业者的源头、TRIZ与产品设计、创业团队管理、创业项目书、创业融资、创业风险、危机管理。
教学要求:课堂教学与实训实践相结合,理论讲授与案例分析相结合、小组讨论与角色体验相结合、经验传授与创业实践相结合,实训实践环节不低于30%,做到“基础在学,重点在做”。设计真实的学习情境。通过运用模拟、现场教学等方式,努力将相关教学过程情境化,使学生更真实地学习知识、了解原理、掌握规律。过程化考核。分平时考查与期末综合考查两部分,学生最后总成绩由平时成绩(40%,其中到课率10%+课堂表现10%+课后作业20%)+实训实践、交易网络后台数据等多样性的方式进行考核。考核合格即取得相应学分。
9.职业发展与就业指导
课程目标:了解职业发展与就业指导课程的内容、方法和途径。掌握职业测评、职业生涯规划、就业技能、职业素质训练的基本知识;能够明确进行职业定向和定位,做出职业生涯规划;养成良好的职业意识和行为规范;能撰写求职简历,能自主应对面试,能够懂得就业权益保护,追求职业成功;引导学生树立职业生涯发展的自主意识,树立积极正确的人生观、价值观和就业观念。
教学内容:由《大学生职业规划》和《就业指导》两部分组成。《大学生职业规划》的教学内容包括:职业生涯认知、职业世界探索、职业生涯决策、职业能力提升。《就业指导》的教学内容包括:就业形式与政策、就业心态调节、求职路径。
教学要求:坚持实践教学。坚持多样化、综合化教学。在教学过程中综合运用多种教学方法,如角色扮演、参观考察、案例教学、现场观摩、场景模拟等,多种方法能充分调动学生感官,帮助学生深刻理解教学内容。坚持学生参与性、互动式教学。过程化考核。分平时考查与期末综合考查两部分,学生最后总成绩由平时成绩(40%,其中到课率20%+课堂表现10%+课后作业10%)+学习发展规划书、职业生涯规划书、个性简历设计期末考查(60%)进行考核。考核合格即取得相应学分。
10.形势与政策
课程目标:帮助学生准确理解当代中国马克思主义,深刻领会党和国家事业取得的历史性成就、面临的历史性机遇和挑战,引导大学生正确认识世界和中国发展大势,正确认识中国特色和国际比较,正确认识时代责任和历史使命,正确认识远大抱负和脚踏实地。
教学内容:分为理论和实践两部分。理论部分以教育部每学期印发的《高校“形势与政策”课教学要点》为依据,以《时事报告》(大学生版)每年下发的专题内容为重点。紧密围绕学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,把坚定“四个自信”贯穿教学全过程。实践教学以小组讨论、实践参观、社会调查等形式进行。力求实现课堂学习与课外社会实践相结合,使思想政治理论课教学达到更好的实效性和更大的吸引力。
教学要求:采用中共中央宣传部时事杂志社出版的《时事报告》(大学生版)教材,以讲授为主,辅以多媒体等多种现代教育技术手段。课程考核以提交专题论文、调研报告为主,重点考核学生对马克思主义中国化最新成果的掌握水平,考核学生对新时代中国特色社会主义实践的了解情况。学生成绩每学期评定。成绩不及格者,必须补考,补考合格后才能取得相应学分。
11.心理健康教育
课程目标:帮助学生了解心理学相关理论和基本概念,明确大学生心理健康的标准及意义,增强自我心理保健意识和心理危机预防意识,掌握并应用心理健康知识,培养自我认知、人际沟通、自我调节、社会适应等多方面的能力,切实提高心理素质,促进学生全面发展。
教学内容:本课程是集知识传授、心理体验与行为训练为一体的综合课程。理论知识包括:心理健康概述、自我意识、大学生学习心理、人际关系、恋爱心理、压力管理、人格发展、情绪与心理健康、大学生常见心理困惑及心理咨询、生命教育与心理危机应对。实训项目包括:专业心理测试、心理素质拓展训练、校园心理情景剧、个体心理咨询和团体心理辅导等多种实践教学活动。
教学要求:改变以往单一的考核形式,加重过程性考核在学生学业成绩的权重系数,过程性考核与终结性考核各占学期成绩的50%。其构成如下:学期成绩=平时成绩(作业/考勤/实践性活动)(50%)+期末考试成绩(课程论文)(50%),考核合格即取得相应学分。
12.劳动教育
课程目标:让学生能够形成正确的劳动观,树立正确的劳动理念;体会劳动创造美好生活,培养热爱劳动,尊重劳动的劳动精神;具备满足专业需要的基本劳动技能;获得积极向上的劳动体验,形成良好的劳动素养。
教学内容:由理论课程和实践课程两部分组成。理论课程教学内容包括:发扬劳动精神、践行劳模精神、传承工匠精神、做新时代高素质劳动者等。实践教学教学内容包括专业劳动教育和日常劳动教育。专业劳动教育有金工实训项目、食品(工艺)产品制作项目、网络布线与维护项目、育苗与栽培项目、墙体彩绘项目、AK制造生产项目等项目,各院部可以根据专业特点任选项目进行课程安排。日常劳动教育包括实训室卫生、教室卫生、志愿服务等,完成相应劳动活动后提交劳动手册。
教学要求:课程实施以实践教育为主要形式,注重相关教学项目的统筹规划和有机协调,注重教学项目与专业学习结合,职业引导与劳动实践相结合等。课程考核包括课程结业报告、专业劳动和日常劳动等内容。采用课程结业报告(30%)+专业劳动项目(40%)+日常劳动项目(30%)相结合的综合评价。评定标准为五级制:优秀、良好、中等、及格和不及格。
13.党史国史
课程目标:党史国史课程旨在帮助大学生认识党的历史发展,了解国史、国情,深刻领会历史和人民怎样选择了马克思主义,怎样选择了中国共产党,怎样选择了社会主义道路。同时,通过对有关历史进程、事件和人物的分析,帮助大学生提高运用历史唯物主义、方法论分析和评价历史问题、辨别历史是非和社会发展方向的能力,从而激发爱国主义情感与历史责任感,增强建设中国特色社会主义的自觉性。
教学内容:党史内容主要涵盖中国共产党的历史发展、党的路线、方针政策、重大事件等;学习党史可以了解中国共产党的奋斗历程、思想理论、组织建设和各个历史时期的历史使命。国史内容主要涵盖中国历史的发展和演变、中国封建社会、近现代历史、中国革命和建设等;学习国史可以了解中国几千年的历史文化、社会制度的变迁、政治经济的发展以及对现实问题的认识。
教学要求:“党史国史”课成绩根据论文的质量进行综合评定。成绩主要考查学生对党的历史的学习与学生理论联系实际能力。专题教学后,教师布置学生结合教学内容写一篇课程论文,由主讲教师根据文章评分标准给出论文成绩,学生综合成绩的构成比例:考勤10%,课堂表现10%,论文成绩80%。
14.高等数学
课程目标:高等数学是一门公共基础限选课程,具有高度的抽象性、严密的逻辑性和应用的广泛性。通过该课程的学习,使得学生掌握高等数学的基本概念、基本理论和基本方法,逐步培养学生具有抽象概括问题的能力、逻辑推理能力、空间想象能力、创造性思维能力和自学能力,培养学生具有比较熟练的运算能力和综合运用所学数学知识分析实际问题和解决问题的能力。
教学内容:高等数学主要分为六大模块:(一)函数、极限、连续(二)一元函数微积分学(三)空间解析几何(四)多元函数微积分学(五)微分方程(六)级数
教学要求:采用课堂教学,以教师面授为主要授课方式。利用多媒体、网络、人工智能等技术,依托慕课、微课、云教学平台等网络教学手段,作为教学辅助。每次课后均布置适当的作业,加深对基本概念的理解,提高实践性能力。考核方式由学校组织实施,采用过程性评价(50%)和期末考试终结性评价(50%)相结合的综合评价方式;按百分制进行评定。综合成绩不及格者,必须参加补考,补考成绩合格后才能取得相应学分。
15.大学生美育
课程目标:本课程旨在提升学生审美素养,助其掌握美学原理与艺术规律,增强对自然美、社会美和艺术美的感知与鉴赏力;激发艺术创造力,引导突破思维定式,提升艺术实践与创新能力;塑造人文精神,通过经典作品与理论,树立正确三观,厚植人文情怀与文化自信;培养跨学科融合能力,助力学生在不同学科领域发现美、创造美。
教学内容:课程包含美学理论基础,讲解美学概念、流派等知识;艺术鉴赏与批评,涵盖多艺术门类的赏析;艺术实践与创作,设置绘画、音乐表演等实践课程;生活美学与文化传承,探讨日常美学与传统美学思想;跨学科美育专题,开展科学与艺术融合等专题教学,拓展学生综合素养
教学要求:教学方法采用讲授、讨论、实践等多样化形式,结合多媒体与网络平台增强效果;师资需具备美学理论与实践经验,定期邀请行业专家拓展视野;教学评价综合课堂表现、实践成果等,注重过程与终结评价结合;同时建设丰富教学资源库,建立校外实践基地,保障教学资源与实践机会。
(二)专业(技能)课程
1.工程制图
课程目标:培养学生掌握正投影法基本原理、机械图样绘制与识读的核心能力,包括视图选择、尺寸标注、公差配合等关键技术规范。要求学生能熟练运用手工绘图工具绘制零件图与装配图,并理解机械制图国家标准的强制性应用;重点发展空间想象力与三维构型能力,使学生能将二维图纸转化为三维实体结构,分析复杂机件的表达方案。强化工程问题解决能力,如通过形体分析法拆解组合体视图,以及团队协作完成装配图设计项目;树立严谨细致的工程态度,确保图纸符合行业规范。强调持续学习意识,跟踪制图技术发展,培养职业道德与社会责任感,为机械设计、制造及维修岗位奠定职业基础。
教学内容:涵盖正投影法、点线面投影规律、基本体与组合体三视图绘制,以及《机械制图》国家标准的强制性条款。通过几何作图训练强化规范意识。机件表达方法、标准件与常用件画法,以及零件图与装配图的绘制与识读。重点教授尺寸标注合理性、技术要求的注写,并结合测绘实践提升应用能力;将计算机绘图纳入核心教学,要求学生掌握二维图形绘制、三维建模及工程图转换技能。通过虚拟模型库和案例实操,实现传统制图与数字化设计的无缝衔接。
教学要求:采用理论讲授、案例解析、项目驱动的理实一体化模式。运用多媒体动态演示抽象概念,引入典型机械图纸案例,通过小组协作完成装配图设计,强化实践技能;需配备实体模型库、CAD机房及测绘工具包,支持学生进行实物与图样的双向转换训练;实施多元评价体系:课堂测验检验基础知识掌握度;零件测绘作业评估规范操作能力;团队项目考核协作与创新水平。强调过程反馈,确保学生通过修正图纸错误深化标准理解。
2.电工电子技术
课程目标:掌握电路基本概念、交直流电路分析方法、常用电子元器件特性,以及数字电路基础。理解电机控制原理、电气系统设计及安全用电规范,为后续专业课程奠定理论基础。培养学生分析电路、调试电子设备、设计简单电气系统的实践能力;熟练使用万用表、示波器等仪器,具备故障诊断与维修技能。通过实验和项目任务,强化动手能力和工程应用能力;培养严谨的科学态度、团队协作精神及安全操作意识;树立节能环保理念,增强职业道德和社会责任感。激发创新思维,提升解决实际工程问题的综合素养。
教学内容:涵盖直流/交流电路分析、三相电路原理、变压器与电动机工作原理,以及继电接触控制电路。重点包括电路等效变换、功率计算及安全用电实践。包含半导体器件特性、基本放大电路、集成运放应用,以及数字电路基础。实验环节涉及电路焊接、波形调试及数字功能测试;通过项目任务融合理论与实操;引入PLC、变频器等现代技术拓展应用场景。强调电气制图识读、系统设计及故障排除综合训练。
教学要求:采用“教、学、做”一体化模式:理论课结合多媒体演示与案例解析;实验课以小组合作形式开展任务驱动教学。融入翻转课堂和仿真软件,增强互动性与直观性。配备电工电子实验台、示波器、信号发生器等仪器;教材选用高职高专规划教程,辅以在线资源库;实施多元化考核:平时表现(50%)、期末考试(50%)。实验评价侧重操作规范、数据准确性及报告质量;理论考核强调电路分析能力与知识应用。
3.机械基础
课程目标:掌握机械机构与零件的基本原理,包括平面连杆机构、凸轮机构、齿轮传动等常用机构的结构特性与应用场景;理解机械材料性能、热处理工艺及零件选型原则;熟悉液压/气动传动系统的工作原理与元件功能。培养学生对机械系统的整体分析能力,能解读技术图纸并制定简单装配工艺;培养学生识读机械图纸、选用工具完成拆装调试的实践能力;能诊断机械传动故障并提出解决方案;运用力学知识分析杆件受力变形,进行简单强度计算;具备使用信息化工具处理技术资料的能力;强化团队协作、规范操作的职业素养,培养工匠精神和安全环保意识;支持考取“1+X工业机器人集成应用”等职业技能证书,衔接岗位需求。
教学内容:涵盖平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构(如槽轮机构)的运动特性与设计基础;详细解析带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动的参数计算与选型方法;轮系传动比的计算与应用。包括轴系零件(轴、轴承、联轴器)的结构设计与强度校核;螺纹连接、键连接的类型与标准;机械工程材料的分类(金属/非金属)、性能指标及热处理工艺;润滑与密封技术;液压/气压传动系统的工作原理、元件功能及基本回路搭建;结合典型机械系统(如减速器)开展拆装、调试与故障排除实训,强化工程应用能力。
教学要求:采用项目引领、任务驱动模式,将课程内容分解为典型机械项目,通过实物演示、动画模拟及虚拟仿真强化理解;推行分组协作完成课程设计,融入案例分析与翻转课堂;强调理论与实践深度融合:要求学生通过实验测量材料力学性能、绘制机构运动简图;在课程设计中完成简单机械系统的方案设计与优化,培养创新思维,建立多元评价体系,线上考核,线下考核;配套国家级精品在线课程、标准化图纸及行业手册作为学习资源。
4.工业机器人技术基础
课程目标:理解机器人定义、分类、发展历程及技术参数;掌握机械结构、驱动系统、控制系统及传感器原理。具备机器人本体零部件识别、简单选型与手动操作能力;能完成基础编程、轨迹规划及传感器选型。树立安全规范意识与职业道德,培养团队协作和创新设计能力。
教学内容机器人运动学与动力学、坐标变换方法;技术参数解读及选型准则。机械结构设计如手部夹持/吸附机构、腕部自由度、驱动装置及传感器应用;控制系统架构、编程语言及典型应用案例。
教学要求:要求学生能解析机器人子系统关联性,结合技术参数完成简单选型;理解多学科(机械、控制、传感)融合特性;通过实训掌握示教器操作、I/O通信配置及基础编程,具备故障初步诊断能力;职业素养:强化安全操作规范,培养严谨作风;通过协作项目提升沟通能力与创新意识,为后续《工业机器人操作与编程》等课程奠基。
4.机械CAD制图
课程目标:理解正投影原理、组合体视图表达及尺寸标注规则;熟悉CAD软件界面操作、图层管理与块引用功能。培养空间想象力与工程图样解读能力,为后续机械设计课程奠定基础;熟练运用AutoCAD绘制二维零件图及三维基础建模;具备零件测绘技能,能独立完成中等复杂零件图的识读与修改;通过项目实践(强化创新设计与团队协作能力;培养严谨细致的工匠精神,遵守工程伦理与标准化意识;提升解决实际工程问题的逻辑思维,适应智能制造行业技术迭代需求。
教学内容:包括制图国家标准、投影法原理、组合体视图画法;重点训练形体分析法与尺寸标注规范;CAD软件实操如二维绘图:基本命令、编辑操作、尺寸与公差标注;坐标系控制(UCS)、实体创建、装配约束与爆炸视图生成;典型零件如轴套、齿轮、箱体类表达方法;零件测绘流程与装配图识读;结合企业案例强化工程实践。
教学要求:采用理论、实操、案例三维模式。理论课依托多媒体解析投影原理;实验课通过CAD任务驱动巩固技能;引入典型工程图样进行项目制学习。考核涵盖平时作业、期末机考(CAD绘图实操)、团队项目报告(如变速器测绘方案),强调国家标准符合性与技术创新性;需配备CAD机房及测绘工具包;教学严格遵循《技术制图》国标,同步对接职业技能等级证书如中高级绘图员考核要求。
5.高级语言程序设计
课程目标:课程旨在培养学生掌握C语言程序设计的基础知识与核心技能,形成结构化程序设计思维。具体目标包括:理解C语言语法、数据类型、运算符及程序结构,能正确编写符合规范的代码;掌握顺序、选择、循环三种基本程序结构,具备解决实际问题的算法设计能力;熟练运用函数、指针、数组、结构体等高级特性,完成模块化程序开发;培养良好的编程习惯与调试能力,为后续嵌入式开发、数据结构等课程奠定基础。同时注重职业素养培养,如团队协作、严谨作风等。
教学内容:教学内容涵盖C语言核心知识点:基础语法部分包括数据类型、运算符、表达式及输入输出函数;程序控制结构重点讲解if/switch条件语句、循环语句及嵌套应用;函数模块涉及参数传递、递归调用及库函数使用;数据结构部分包括数组、指针、结构体与共用体,强调动态内存管理;文件操作与预处理命令等高级功能。通过案例教学与项目实践,强化学生综合应用能力。
教学要求:知识层面需掌握C语言语法规则、存储类型、位运算等理论,理解指针与数组的底层逻辑;能力层面要求能独立完成程序设计与调试,具备阅读复杂代码、分析算法效率及优化程序性能的技能,同时熟悉VC++、Dev-C++等开发环境;素质层面强调规范编码习惯、逻辑思维训练及团队协作能力,通过课程设计项目培养工程实践意识。考核注重过程性评价与终结性评价结合。
6.单片机原理与应用技术
课程目标:系统掌握单片机硬件结构CPU、存储器、I/O口、定时器/中断系统等、指令系统及编程技术,理解单片机在智能控制、通信等领域的应用原理。通过文献研究分析复杂工程问题,形成有效结论,并了解前沿技术的发展趋势;培养独立开发单片机应用系统的能力:包括硬件电路设计、软件编程、系统调试,并能针对工业控制、仪器仪表等需求提出创新解决方案;强化科学严谨的工作态度、团队协作与沟通能力,并通过课程思政融入点培养社会责任感。
教学内容: MCS-51单片机的结构、存储器配置、引脚功能及时钟/复位机制;汇编语言指令系统、C51语言语法及开发流程;并行/串行通信、中断系统、定时器/计数器应用,以及ADC/DAC、显示/键盘接口设计;覆盖数字/模拟信号处理、无线通信、传感器控制等实战项目,结合FPGA扩展技术提升系统集成能力。
教学要求:熟练使用开发工具Keil、Proteus,具备电路设计、程序编写及软硬件联调能力;能根据需求选型单片机并优化系统性能,掌握抗干扰设计等工程化方法;通过项目式学习,训练问题分析、方案设计及实验验证能力;强调文献检索与创新思维,鼓励优化现有技术方案;要求遵守技术规范,培养严谨求实的科学态度;通过团队项目实践提升协作能力,并理解技术发展的社会影响。
7.电气控制与CAD技术
课程目标:通过教学做一体化教学,让学生熟悉三相异步电动机的基本结构、工作原理和主要特性,具有电气控制系统的安装、调试和故障排除的基本能力;同时,遵循国际和行业规范,学生能够熟悉电气工程图设计原则和国家规定电气制图规范,掌握图纸识读方法,能用软件绘制电气工程图。
教学内容:根据电气工程技术领域岗位的任职要求,以实际项目为载体,培养学生职业技能。教学内容主要分成两部分,第一部分是三相异步电动机的基本控制线路安装与调试,典型机械设备的电气控制系统分析;第二部分是利用软件实现电气工程图绘制。
教学要求:将理论知识教学依据各工作任务所需进行解构,理论讲解和实践操作随时随地进行有机融合,培养学生理论联系实际、分工协作的团队意识和严肃认真一丝不苟的严谨作风。成绩按百分计,最终成绩由期末成绩(50%)和平时考核(占50%)综合评定,成绩合格后才能取得相应学分。
8.智能制造基础
课程目标:本课程旨在帮助学生系统掌握智能制造的基本概念、关键技术和发展趋势,理解智能制造系统的组成架构与运行原理。通过理论学习和实践训练,使学生能够分析典型智能工厂的运作模式,熟悉工业互联网、数字孪生、人工智能等前沿技术在制造业中的应用场景。课程着重培养学生运用智能制造技术解决实际工程问题的能力,使其具备初步的智能化改造方案设计能力,同时注重团队协作和创新思维的培养,为未来从事智能制造相关工作奠定基础。
教学内容:本课程系统讲授智能制造领域的核心理论体系,共分为四大知识模块。第一模块重点讲解智能制造导论理论,包括智能制造的定义与特征、发展历程与现状、技术体系架构,以及智能制造的标准化与评价体系。第二模块深入分析智能制造关键技术,涵盖工业互联网技术体系、工业大数据处理方法、数字孪生建模理论、智能感知与机器视觉原理、工业机器人技术基础等内容。第三模块系统阐述智能工厂的构建理论,包括智能工厂的体系架构、柔性制造系统设计方法、制造执行系统(MES)功能模块、智能物流系统规划等核心内容。第四模块通过典型案例分析,探讨汽车制造、电子制造、装备制造等行业的智能制造应用模式与发展趋势,并展望智能制造的未来发展方向。
教学要求:本课程采用案例教学与项目驱动相结合的教学方法,注重理论联系实际。教学中将学生分组完成智能制造方案设计,设置项目经理、技术分析师等不同角色,培养学生的团队协作能力。考核采用过程性评价与终结性评价相结合的方式,平时成绩(40%)包括考勤、课堂讨论与作业、实训报告等,期末考试(60%)采用笔试加方案设计答辩的形式。课程强调行业导向,通过引入典型企业案例和仿真软件操作,帮助学生建立对智能制造系统的整体认知,提升其解决实际问题的能力。
9.工业机器人现场编程
课程目标:掌握工业机器人系统构成、示教器操作原理及坐标系设定方法;理解运动指令、逻辑程序及I/O通信等核心编程技术;熟悉安全规范、外围设备配置及系统备份流程。培养学生对机器人技术参数、机械结构及功能指令的系统认知。
培养学生独立完成机器人手动操作、轨迹编程、程序调试与故障排查的能力;能根据任务需求选择坐标系,设计搬运、码垛等应用程序;具备工作站集成调试及参数优化技能,强化技术手册解读与实战问题解决能力。
强化安全操作意识与严谨负责的职业态度;通过团队协作完成复杂任务,提升沟通组织能力;培养技术创新思维与持续学习习惯,适应智能制造领域技术迭代需求。
教学内容:涵盖机器人安全规程、示教器功能界面解析、开关机流程及手动操纵;重点训练零点标定、工具负载设置及紧急状态处置,奠定规范操作基础。包括坐标系创建与激活、运动指令、逻辑控制及I/O信号配置;结合涂胶、喷涂、码垛等典型任务,教授程序架构设计与调试技巧;拓展至外围设备联动如PLC、传感器、气动系统、工作站程序调试及系统备份恢复;通过搬运、装配等综合项目,实现多设备协同与自动化流程优化。
教学要求:教师需具备双师素质及工业机器人系统开发经验;实训室须配置主流品牌机器人、示教器、PLC控制台及安全防护装置,支持1:5分组实操;采用“项目引领、任务驱动”模式,依托真实工作站案例展开阶梯式训练;融合虚实结合手段,强化故障模拟与调试实战。
考核评价:注重过程性评估(安全规范执行、程序逻辑合理性)与终结性考核(限时任务完成度);结合1+X证书标准,对接工业机器人操作与运维职业技能认证。
10.可编程控制技术
课程目标:掌握PLC硬件结构、工作原理及编程语言;理解数据类型、寻址方式及常用指令;熟悉传感器选型、电气图纸识读及控制系统调试流程。侧重理论转化能力,为工业自动化设计奠基;培养独立完成PLC控制系统设计、安装与调试的能力:包括I/O分配、硬件接线、程序编写、故障诊断及改造。强调实操技能,通过项目实训强化工程实践能力;培养严谨的科学思维、安全规范意识(如过载保护接入)及团队协作精神;树立成本控制与产品质量观念,适应智能制造行业职业需求。注重职业道德与创新意识融合。
教学内容:PLC工作原理、软元件应用、基本指令及功能指令;顺序控制编程、子程序与中断应用、电气图绘制规范;通信模块RS485、模拟量处理及特殊功能模块。实训项目电动机起保停/星三角转换、液体混合控制;交通灯时序控制、三层电梯调度、自动送料系统;光机电一体化设备组装调试,涵盖机械安装、传感器接线及PLC联调。
教学要求:采用项目引领、任务驱动法,依托实训台完成硬件连接与程序调试;结合软件仿真监控,强化调试能力;教师需具备PLC工程经验及职业资格证书,企业专家参与实训指导;配置PLC主机、扩展模块(I/O/模拟量)、传感器套件及机电一体化实训台;实训报告(40%)、项目验收(如机器人控制功能实现占30%)、故障排除实操(20%)及安全规范(10%),全面评估知识应用与职业素养。
11.工业机器人离线编程与仿真
课程目标:课程旨在培养学生利用仿真软件完成工业机器人系统设计、编程与调试的综合能力。核心目标包括:掌握ABB RobotStudio软件的基本操作及仿真技术原理,能够独立构建包含机器人本体、工具、工件及外围设备的虚拟工作站;熟练运用离线编程方法规划机器人运动轨迹,解决实际应用中的干涉与可达性问题,并通过仿真验证程序的可行性;同时注重工程思维与职业素养的培养,强调严谨的工作作风、团队协作能力及创新意识,为后续机器人系统集成课程奠定基础。
教学内容: RobotStudio安装配置、工作站布局设计、模型导入与建模功能应用,以及坐标系创建与测量工具使用;通过示教器手动操作机器人,利用RAPID语言编写连续或点位运动程序,结合SMART组件实现动态效果,并录制仿真运行视频;创建带导轨、变位机等附加轴的机器人系统,设计典型应用场景,分析系统协同运行逻辑。将离线程序传输至真实机器人控制器,通过信号关联实现虚实联动,完成实际生产环境的调试与优化。
教学要求:课程采用理实一体化教学模式,强调理论与实践结合。教学过程中需,通过任务驱动式教学,如构建虚拟工厂、设计搬运、焊接工作站等项目,引导学生在仿真环境中完成模型搭建、轨迹规划及系统调试;结合企业真实案例,分析工作站布局合理性、设备利用率及生产效率,培养系统化解决问题的能力;强调安全规范、团队协作与工匠精神,通过仿真模拟减少实际操作风险,提升学生对工业机器人应用的认知深度;采用过程性评价与成果展示结合,重点考察工作站构建完整性、程序逻辑合理性及仿真验证效果,同时关注创新性与职业规范的体现。
12.智能视觉技术应用
课程目标:课程目标涵盖知识、技能与素质三个维度。知识目标要求学生掌握工业机器人视觉系统的组成原理、图像处理算法及传感器选型,理解视觉技术在定位、检测、识别等场景中的应用逻辑。技能目标强调实践能力培养,包括视觉系统与机器人控制器的通信配置、视觉任务编程调试,以及通过案例分析解决实际问题如工件分拣、装配引导的能力。素质目标则注重激发学生对智能制造技术的兴趣,强化工程伦理意识,使其认识到视觉技术在提升生产效率与质量中的关键作用。
教学内容:课程内容以工业机器人视觉系统为核心展开,涵盖系统基础,讲解图像采集、特征提取、光源与镜头选型等关键技术,分析视觉系统与机器人本体的集成原;绍工业相机、智能传感器、视觉软件的使用,以及通信协议的配置方法;通过焊接、搬运、装配等典型场景的案例,训练学生完成视觉定位、尺寸测量、缺陷检测等任务的全流程开发;结合虚拟现实技术、跨学科知识,引导学生探索视觉技术在柔性制造中的优化方案;教育要求采用项目驱动+任务导向模式,通过焊接工件分拣、装配精度补偿等项目,强化学生动手能力;利用虚拟仿真平台模拟复杂场景,提升学习沉浸感。
教学要求:资源支持:配备工业机器人实训台、智能相机等硬件,结合在线课程、企业案例库等数字化资源,实现理论与实践的动态衔接;以过程性考核为主,包括实验报告(占20%)、项目答辩(占30%)和期末综合测试(占50%),重点考察问题分析与创新解决能力;针对学生能力分层设计任务难度,提供课后拓展资源,满足个性化学习需求。
13.数字孪生与虚拟调试技术应用
课程目标:掌握数字孪生的基本概念和虚拟调试的流程,熟悉如NX MCD或Process Simulate等主流数字化设计仿真软件的使用方法。能够使用三维模型构建虚拟生产单元,配置物理属性,并实现与真实PLC的连接进行虚实结合调试。培养数字化思维和精益求精的工匠精神,为从事机器人工程技术人员、数字化解决方案设计师等新职业岗位奠定基础。
教学内容:学习数字化产线设计平台(如NX MCD或Process Simulate)的界面操作、基本建模和逻辑资源创建;在虚拟环境中进行机器人的基本运动仿真和特定工艺(如焊接、搬运)仿真;以物料分拣站、焊接工作站等为项目载体,完成从仿真设计到虚拟调试的全流程实践。进行多机器人协同工作的复杂生产线虚拟调试。
教学要求:先修课程《机械基础》、《电气制图与CAD》、《PLC控制系统设计与调试》;教学应强调理实一体化,通过项目化教学,让学生在完成具体任务的过程中掌握知识。大量采用上机实操形式。采用过程性考核(50%)+ 期末大作业(50%) 相结合的方式。过程性考核关注平时实操的表现,期末大作业可要求学生以团队形式完成一个完整的数字孪生模型或场景开发。
14.工业机器人应用系统集成
课程目标:掌握工业机器人工作站系统的组成原理,理解机器人本体、控制器、外围系统(PLC、视觉、气动等)之间的接口技术与通信方法。能够针对特定工艺(如搬运、码垛、装配等)进行工作站的任务分析、方案设计、安装调试和优化维护,具备解决现场实际问题的能力。培养团队协作精神、安全规范意识和项目管理能力,实现“岗课赛证”融通。
教学内容:学习工作站布局、I/O信号配置、气动与PLC控制系统搭建。掌握工业机器人与PLC之间通过Profinet、Socket等协议进行网络通信的技术。外围系统集成包括视觉定位检测系统的调试、RFID产品信息管理、伺服运动机构控制等。以一个完整的应用项目(如轮毂加工、关节部件装配)为主线,进行综合编程与系统联调。
教学要求:先修课程:《工业机器人技术基础》、《可编程控制技术》。课程实践性极强,应采用“教学做一体化”模式。最好在配备有工业机器人、PLC、视觉系统等实物的实训中心进行,并可利用ROBOGUIDE、RobotStudio等仿真软件辅助教学,实现虚实结合。考核方式:可参考期末理论考试(60%)、实验操作及报告(10%)、平时成绩(含作业、课堂表现,30%) 的组合方式。同时,鼓励将1+X职业技能等级证书(如工业机器人系统集成)的考核标准融入课程评价。
15.工业机器人系统智能运维
课程目标:本课程旨在培养学生系统掌握工业机器人安装、调试与维护的核心知识与技能,形成职业岗位所需的专业能力。理解工业机器人系统构成、工作原理及安全规范,掌握机械装配工艺、电气控制原理、故障诊断方法等理论知识;能独立完成工业机器人本体安装、电气接线、参数调试、故障排查等全流程操作,具备机器人系统集成、维护保养及简单维修能力;培养安全意识、规范操作习惯、团队协作能力及创新思维,适应智能制造行业对技术技能型人才的需求。
教学内容:课程内容围绕工业机器人系统全生命周期展开,涵盖以下核心模块:系统认知与安装:学习工业机器人本体结构、机械部件装配工艺、安装工具使用及安全规范,包括减速器、平衡系统等关键部件的安装要求;电气控制与调试:掌握电气元件选型、电路图识读、伺服驱动调试、I/O信号配置及通信设置,熟悉控制系统启动、参数优化等流程。分析机械与电气常见故障,学习预防性维护、易损件更换及系统备份恢复技术。通过典型工作站的安装调试项目,强化多设备协同、工艺参数优化及现场问题解决能力。
教学要求:采用理实一体化教学,结合企业真实案例与仿真软件如RobotStudio,通过任务驱动、分组实操等方式提升学生动手能力;要求完成不少于50学时的实训,涵盖机器人拆装、故障模拟、系统联调等项目,强调现场8S管理与安全规范执行;注重过程考核与结果考核,融入1+X职业技能等级标准,确保与行业需求对接。
16.智能生产线集成与仿真
课程目标:理解智能生产线的整体架构(如上料分拣、组装制造、检测、入库四大环节)及MES(制造执行系统)、数字孪生等技术在其中的应用。能够对包含立体仓库、AGV、工业机器人、自动流水线等在内的复杂智能制造系统进行联机功能验证、编程调试、运维优化以及虚实协同任务规划。培养从系统全局角度分析和解决复杂工程问题的能力,树立高效节能意识和创新精神。
教学内容:智能生产线的基本原理、关键技术和应用场景。针对产线中的各个核心单元,如码垛机出入库、自主导航AGV、智能视觉系统、工业机器人等进行独立编程与调试。学习如何实现单元间的协同工作,利用数字孪生技术进行产线的虚拟仿真与调试,并完成MES系统交互功能设计。完成混流生产等综合性任务的系统集成与优化-6。
教学要求:先修课程:可编程控制技术、工业机器人应用编程等。
实践环节:建议采用线上线下混合式教学。综合实训项目最好在智能产线工作站或类似的柔性制造单元上进行,让学生亲身体验从单元到整体的集成调试过程。考核方式:注重过程考核与综合能力评定,可采用过程考核(50%)+ 期末综合项目考核(50%) 的方式。过程考核包括出勤、在线学习、单元项目完成情况;期末考核则评估其对整条智能生产线集成应用的综合掌握程度。
17.平面多关节机器人技术应用
课程目标:本课程旨在使学生掌握平面多关节机器人(以SCARA机器人为典型)的核心技术及其工业应用。在知识层面,学生需深入理解SCARA机器人的机械结构特点、运动学与动力学基础、高精度控制原理及其在装配、搬运、点胶等典型场景中的应用优势。能力层面,学生应能熟练操作至少一种主流品牌(如EPSON、YAMAHA等)的SCARA机器人,完成其编程、调试、维护及与周边设备(如视觉系统、传送带、PLC)的集成通信,具备独立或协作完成一个精密装配或高速搬运工作站集成调试的能力。素质层面,课程着重培养学生严谨细致的工程思维、对精度和效率的追求精神以及解决现场复杂技术问题的综合能力,为其从事高端制造领域的机器人应用工程师岗位奠定坚实基础。
教学内容:课程内容分为理论教学与项目实践两大模块。理论部分包括:1)SCARA机器人概述:与六关节机器人的对比应用场景,结构组成与技术参数;2)运动控制原理:平面坐标系、运动学基础、轨迹规划与精度补偿;3)编程技术:专用指令系统、手把手教导编程、离线编程及应用宏程序开发;4)系统集成:I/O配置、与PLC的通信(如EtherCAT、Profinet协议)、视觉定位系统的集成方法。项目实践部分以典型的工业案例为载体,如:1)芯片精密插装项目:涉及多位置点示教、力控功能应用;2)PCB板高速搬运与码垛项目:涉及多任务协调、堆叠模式编程;3)液晶屏点胶项目:涉及三维复杂轨迹规划与胶量控制。通过系列化项目,让学生完整经历从方案设计、程序编写、系统联调到优化验收的全过程。
教学要求:本课程是一门实践性极强的专业拓展课。先修课程要求包括《工业机器人技术基础》、《电气控制与PLC》等。教学条件方面,需配备至少2-3种不同品牌的SCARA机器人实训平台,并配套视觉系统、传送带、气动夹具等外围设备。鼓励使用RobotStudio、EPSON RC+等离线仿真软件进行预编程,以提高实训效率和安全性。教学方法上,坚决采用“教学做一体化”的模式,以项目驱动教学,教师引导、学生主导完成实践任务。考核方式采用综合评定法:平时项目完成情况与报告占40%,期末综合技能实操考核占40%,理论笔试占20%。
18.制造执行系统技术及应用
课程目标:本课程旨在让学生理解制造执行系统在智能制造体系中的核心作用,并掌握其基本应用技能。知识层面,学生需掌握MES的基本概念、体系架构、核心功能模块(如生产调度、物料管理、质量追溯、设备管理、绩效分析等)及其与企业资源计划系统、底层自动化系统间的信息流关系。能力层面,学生应能操作主流MES系统界面,完成工单下达、物料追溯、数据采集、生产看板监控等典型任务,并具备初步的MES系统配置、数据分析和日常运维能力,能够利用MES数据发现生产瓶颈并提出改进建议。素质层面,培养学生从车间管理者和系统运维者的视角看待生产全流程的数据驱动决策意识、精益生产思想和系统化思维能力。
教学内容:教学内容围绕MES的核心功能展开:1)MES导论:智能制造与数字工厂概述,MES的定位与价值;2)MES核心模块详解:工序详细调度、资源状态管理、生产执行跟踪、质量过程管理、数据采集与分析;3)MES集成技术:与ERP的BOM与工单同步,与PLC、机器人、CNC等自动化设备的数采接口(如OPC UA协议);4)MES项目实施与运维:系统实施方法论、用户培训、日常数据维护与故障排查。实践环节将利用MES教学模拟平台(如西门子Opcenter、罗克韦尔FactoryTalk或国内主流MES厂商的教学版),让学生在虚拟工厂环境中完成以下任务:1)配置一条简易产线的MES工作流;2)模拟处理一个生产工单的全过程,包括物料齐套性检查、工序汇报、质量数据录入;3)利用MES报表分析设备综合效率(OEE)并找出问题。
教学要求:先修课程建议为《智能生产线集成与仿真》或《企业管理》,使学生对生产管理有基本认知。教学条件的关键是拥有一个MES教学仿真软件平台,可以模拟工厂实际运行。若能安排学生到已实施MES的现代化工厂参观见习,效果更佳。教学方法上,应采用案例教学法,选取汽车、电子等行业的真实MES应用案例进行剖析,引导学生进行小组讨论和方案设计。考核方式可设定为:案例分析报告(30%)、MES平台操作考核(40%)、期末闭卷考试(30%)。
19.专业英语
课程目标:本课程旨在提升学生在工业机器人技术领域的专业英语应用能力。知识层面,学生需积累和熟练掌握大量的专业核心词汇、常用缩略语及科技英语的典型句式和表达习惯。能力层面,学生应能借助工具书较为流畅地阅读和理解英文版的技术手册、设备说明书、学术论文摘要等专业技术文档,能撰写简单的英文工作记录、故障描述和电子邮件,并具备基本的英语技术交流口语能力。素质层面,课程旨在帮助学生打破语言壁垒,培养其自主获取国际前沿技术信息的能力和在全球化工匠背景下进行职业发展的自信心。
教学内容:教学内容应紧密结合专业,避免泛泛的英语教学:1)专业词汇与构词法:系统学习机器人本体、控制、传感、集成应用等领域的核心术语;2)科技英语阅读与翻译:精选工业机器人产品说明书、操作手册、维护指南、国际标准(如ISO)、知名企业(如ABB、KUKA)技术文档作为阅读材料,训练阅读技巧和翻译方法;3)技术写作:学习英文邮件、工作报告、故障维修记录等的写作规范;4)听力与会话:围绕设备安装、调试、维护等典型工作场景,进行情景对话模拟和听力训练。教学内容应随行业发展动态更新,适时引入关于协作机器人、数字孪生等新技术的外文资料。
教学要求:先修课程为大学公共英语,并同步或已修完大部分专业核心课。教学条件要求多媒体教室,可播放英文技术视频。教学方法上,应彻底摒弃单纯的语言知识讲授,采用任务驱动法,如布置学生分组翻译一份真实的机器人维护手册、模拟一场与海外工程师的技术电话会议、撰写一封向供应商咨询技术问题的邮件等。考核方式应注重应用能力评价:平时课堂参与和作业占40%,期末考核可包括笔试(40%)和口试(20%)。
20.企业管理
课程目标:课程旨在让学生了解现代企业运作的基本管理知识,树立成本、质量、效率和团队意识。知识层面,掌握生产管理、质量管理(如ISO9001体系)、项目管理、人力资源、财务成本基础及安全生产管理等基本概念。能力层面,能初步运用管理工具分析生产现场的简单管理问题,理解项目经理的角色。
教学内容:1)企业管理概论;2)生产运作管理:生产计划、过程组织、现场5S管理;3)质量管理:质量检验、质量控制、全面质量管理;4)项目管理:项目生命周期、进度管理入门;5)人力资源与安全管理。
教学要求:这门课程无需特定先修课程。教学条件要求多媒体教室,便于案例展示和小组讨论。教学方法的核心是案例教学法和项目教学法。例如,在《企业管理》中,可以让学生模拟组建一个“机器人系统集成项目团队”,进行角色分工和任务规划;鼓励邀请企业管理人员进行讲座。考核方式应弱化死记硬背,突出分析能力:平时案例分析表现占30%,小组项目报告占40%,期末开卷或闭卷考试占30%。
表6-1 专业核心课主要教学内容与要求
序号 |
课程涉及的主要领域 |
典型工作任务描述 |
主要教学内容与要求 |
1 |
工业机器人现场编程
|
①使用示教器对工业机器人进行程序编制、单元功能调试和生产联调。 ②使用示教器进行生产过程的参数设定与修改、菜单功能的选择与配置、程序的选择与切换、系统备份恢复。 ③使用工具、仪表诊断处理工业机器人常见故障 |
教学内容: 工业机器人及典型应用系统构成;安全操作规程、系统基本设置:示教器使用、坐标设定指令使用;程序结构及编制;系统备份;系统维护及常规故障排除;工业机器人应用系统综合示教编程。 教学要求: 掌握工业机器人现场编程技术,具备工业现场工业机器人的编程、调试、运行与维护的能力 |
2 |
可编程控制技术 |
①使用计算机、工控软件等相关软硬件工具进行生产过程的参数设定与修改。 ②使用计算机、工控软件等相关软硬件工具对 PLC、人机交互界面、电机等设备进行程序编制、单元功能调试 |
教学内容: 电气控制系统的工作原理,常用低压电器的结构特点及应用;PLC 的组成、结构、原理和选型方法;PLC的基本指令及其应用;PLC与工业机器人通信;PLC、人机交互界面、电机等设备的程序编制、单元功能调试;安全生产知识与技能。 教学要求: 掌握 PLC 应用技术,具备可编程自动化系统的编程、调试、运行和维护的能力 |
3 |
工业机器人离线编程与仿真 |
①使用计算机、建模软件、仿真软件等搭建工业机器人仿真应用系统,设置系统参数。 ②使用计算机、仿真软件等进行工业机器人应用系统编程、仿真、离线编程。 ③使用计算机、办公软件等编写工业机器人应用系统方案 |
教学内容: 离线编程与仿真技术介绍、软件功能特点及选择;软件安装及设置;工业机器人应用系统建模、参数设置;离线程序的编写方法及真机调试验证;虚拟现实、增强现实技术在离线编程中的应用;系统综合仿真及方案编写。 教学要求: 掌握离线编程技术,具备工业机器人系统建模、仿真、离线编程的能力 |
4 |
智能视觉技术应用 |
①按照工艺要求,选择相机、光源、控制器及通信方式,搭建机器视觉系统。 ②使用计算机、视觉开发软件等进行智能视觉系统参数配置、标定、训练。 ③进行二维、三维智能视觉系统,工业机器人,PLC 系统调试 |
教学内容: 机器视觉技术原理及应用;人工智能技术在机器视觉中的应用;相机、光源、控制器选型:二维、三维智能视觉系统搭建;二维、三维智能视觉系统标定、训练、编程;智能视觉、工业机器人等系统联调;智能视觉系统二次开发。 教学要求: 掌握智能视觉技术,具备机器视觉系统选型、搭建、标定、训练与编程的能力 |
5 |
数字孪生与虚拟调试技术应用 |
①使用计算机、建模软件、仿真软件等搭建工业机器人应用数字孪生系统,设置系统参数。 ②使用计算机、仿真软件、控制器、触摸屏等相关软硬件工具对工业机器人应用系统 ③进行系统调试。进行工业机器人应用系统仿真设计及验证。 ④使用计算机、办公软件等编写工业机器人应用系统仿真运行报告 |
教学内容: 数字李生技术定义及应用;工业机器人应用数字孪生系统设计、建模、参数设置;工业机器人、PLC、触摸屏等半实物虚拟调试;工业机器人应用系统仿真设计及验证;工业机器人应用系统仿真调试及方案编写。 教学要求: 掌握数字李生与虚拟调试技术,具备工业机器人数字孪生系统建模、仿真、验证与调试的能力 |
6. |
工业机器人应用系统集成 |
①根据生产工艺要求对工业机器人、末端执行器、智能传感器、PLC 等进行选型,设计系统通信连接方式,设定参数,组建工业机器人应用系统。 ②)使用计算机、工控软件等对工业机器人应用系统进行程序编制、单元功能调试和生产联调。 ③使用计算机、编程软件、工控软件等软硬件工具开发应用软件,进行工业机器人应用系统运行数据采集、显示、监控、分析 |
教学内容: 工业机器人典型应用系统组成;生产工艺需求分析;工业机器人系统集成流程及关键步骤;工业机器人输入输出及外围通信技术;工业机器人应用系统搭建、单元调试及系统调试;系统运行软件开发、低代码开发技术;系统集成方案撰写;安全生产知识与技能。教学要求: 掌握工业机器人系统集成技术,具备工业机器人应用系统选型、设计、编程与调试的能力 |
7 |
工业机器人系统智能运维 |
①按照装配图、电气图、工艺文件等相关文件的要求,使用工具、仪器等进行工业机器人应用系统装配 ②对工业机器人应用系统进行常规检查、诊断及防尘、更换电池、更换润滑油等常规维护保养 ③采集工业机器人应用系统运行参数、工作状态等数据,进行监测,现场或远程进行故障排除 |
教学内容: 工业机器人应用系统构成、硬件装配及参数设置;机械、电气系统维护;工业机器人应用系统运行数据采集、维护、常见故障诊断及排除;边缘数据监测及远程运维;制造执行系统及应用;系统运维记录填写及运维报告编制:安全生产知识与技能。 教学要求: 掌握工业机器人系统运维技术,具备工业机器人系统参数配置、机械电气系统维护、系统运行与故障诊断的能力 |
8 |
智能生产线集成与仿真 |
①面向更复杂的智能制造单元,进行整体布局规划、物流仿真和节拍优化,确保生产线高效运行。 |
教学内容: 学习智能制造基本概念,运用仿真软件对包含多台机器人的智能生产线进行集成设计与运行优化。 教学要求: 掌握智能生产线系统运维技术,具备工业智能生产线系统参数配置、机械电气系统维护、系统运行与故障诊断的能力 |
七、学时安排
表7-1 课程结构与学时分配表
课程性质 |
课程类别 |
学时 |
学分 |
总学时 |
百分比 |
总学分 |
百分比 |
必修课 |
基本素质模块 |
668 |
36.70% |
41 |
36.70% |
平台共享模块 |
128 |
7.03% |
4 |
7.03% |
专业方向模块 |
1024 |
56.27% |
64 |
56.27% |
选修课 |
平台共享模块 |
32 |
10.00% |
2 |
10.00% |
专业方向模块 |
192 |
60.00% |
12 |
60.00% |
专业拓展模块 |
96 |
30.00% |
6 |
30.00% |
全部学时 |
讲授学时 |
1236 |
43.46% |
—— |
—— |
实践学时 |
1608 |
56.54% |
—— |
—— |
实践学时 |
教学性实训 |
968 |
60.19% |
—— |
—— |
生产性实训 |
640 |
39.81% |
—— |
—— |
实践学时 |
校内实践学时 |
936 |
58.21% |
—— |
—— |
校外实践学时 |
672 |
41.79% |
—— |
—— |