职业技术学院《工业机器人应用》课程标准

《工业机器人应用》课程标准XXXX职业技术学院机电与汽车系二〇二X年四月二十三日目录TOC\o"1-3"\h\u一、课程信息 《工业机器人应用》课程标准一、课程信息表1课程信息表课程名称工业机器人应用开课单位机电与汽车系课程代码JZHXK07考核方式过程考核前导课程机械制图与计算机绘图、电工电子技术后续课程机器人工作站设计与集成、智能制造系统课程性质专业核心课课程类型（方框内打）理论课学时64实践课学分4理实一体化适用专业机电一体化、机械制造及自动化、数控技术、工业机器人表2课程标准开发团队名单（含校外专家）序号姓名工作单位职称1讲师2讲师3助教4高级工程师5高级工程师二、课程定位（一）课程性质工业机器人应用是机械制造及自动化专业一门必修的核心课程，课程以学生为主体，从学情出发，融合现代素质教育和现代认知学习理论，依据国家标准和职业标准，结合“1+X证书制度”《工业机器人操作与运维职业技能等级标准》中制定的知识点要求，着力培养学生规范的职业素养、严谨的工作作风、机器人操作编程能力和较强的团队协作能力，尤其注重培养学生分析问题、解决问题的能力，以及创新能力和将复杂问题化难为简的能力。（二）课程作用1.知识与技能培养：工业机器人应用课程首先为学生提供了全面而深入的专业知识和技能。学生将学习工业机器人的基本原理、结构、编程与控制方法，以及在实际生产中的应用。这些知识和技能不仅有助于学生在未来工作中快速适应岗位需求，还为他们提供了持续学习和发展的基础。2.实践能力提升：课程注重实践操作和技能训练，通过实验、实训和项目实践等方式，让学生亲自动手操作工业机器人，完成各种任务。这种实践教学方式不仅加深了学生对理论知识的理解和掌握，还提高了他们的实际操作能力和解决问题的能力。3.职业素养与道德观念培养：工业机器人应用课程还强调职业素养和道德观念的培养。学生在学习过程中将了解工业机器人的安全操作规程和职业道德规范，学会如何在工作中保护自己和他人的安全，遵守职业道德，形成正确的职业价值观。这些职业素养和道德观念对于学生在未来工作中成为一个合格的工业机器人应用工程师至关重要。（三）前导、后续课程前导课程：机械制图与计算机绘图、电工电子技术后续课程：机器人工作站设计与集成、智能制造系统等三、课程面向职业岗位本课程为专业核心课程，主要面向从事工业机器人应用的操作员、编程员、维护工程师、系统集成工程师等岗位（群）。表3课程面向职业岗位与知识模块职业岗位技能点知识模块教学内容教学重点教学难点思政元素工业机器人操作员、维护员、编程员、系统集成工程师等1.工业机器人操作与维护：包括工业机器人的基本操作、日常维护与保养等。2.工业机器人编程与调试：能够使用编程语言对工业机器人进行编程，并实现其自动化运行。3.工业机器人系统集成：能够将工业机器人与其他设备、系统进行集成，实现整体自动化解决方案。1.工业机器人基础理论：包括工业机器人的定义、分类、结构、工作原理等。2.工业机器人编程技术：学习工业机器人编程语言、编程方法、编程技巧等。3.工业机器人系统集成技术：学习工业机器人与PLC、传感器等设备的通信、数据交换、系统集成等技术。一、工业机器人基础理论1.工业机器人概述2.工业机器人机械结构。3.工业机器人运动学。二、工业机器人编程技术1.编程语言基础。2.编程实训。3.编程技巧与优化。三、工业机器人系统集成技术1.系统集成概述2.系统集成实训。3.系统调试与优化。四、实践操作环节1.工业机器人基本操作。2.编程实训。3.系统集成实训。1.工业机器人编程技术：熟练掌握主流编程语言，编写、调试、优化机器人程序。2.工业机器人系统集成技术：理解系统集成原理，掌握系统配置、设备连接、数据通信等关键技术。3.实践操作环节：通过实验、实训亲自动手操作机器人，加深理解并提高实践能力。1.编程语言学习：工业机器人编程语言复杂且差异大，学生快速掌握成难点。2.系统集成技术：集成涉及多学科知识融合，学生掌握与实训成难点。3.实践操作实现：实验设备和场地限制，确保学生获得足够实践机会成难点。爱国主义职业道德团队协作绿色环保创新精神教学重点解决方法：1.理论与实践相结合，让学生亲自动手操作工业机器人应用实训设备，通过实际操作来加深对理论知识的理解。例如，可以安排企业实践教学环节，让学生亲手搭建和调试工业机器人应用系统，观察其运行过程，并记录和分析实验数据。2.充分应用现代信息技术，教师利用PPT、视频、动画和仿真软件等多媒体教学手段进行辅助教学，将复杂的原理和工作过程进行形象生动的展示，提高学生的学习兴趣和效果。3.利用案例分析和解决问题。通过引入实际案例，引导学生对案例进行分析和讨论，让学生在解决实际问题的过程中加深对课程知识的理解，提高学生的解决问题的能力，培养他们的工程实践能力。教学难点解决方法：1.对于结构和工作原理和复杂的工业机器人，教师可以采用多媒体教学手段，如PPT、动画、视频和仿真软件等，将抽象的结构和原理直观化、形象化。同时，结合实物模型和实验设备，让学生在观察、操作中加深理解。此外，教师还可以组织学生进行小组讨论和互动，分享彼此的理解和学习心得，从而加深对知识点的的掌握。2.通过与企业合作，引入实际工程项目，让学生参与项目的分析和设计过程。通过实践项目的锻炼，学生可以更好地理解和掌握工业机器人应用的知识和技能，并提升解决实际问题的能力。四、课程理念及设计思路本课程开设在第四学期。本课程基本理念和设计思路旨在以学生为中心，注重理论与实践相结合，强调职业素养和综合能力的培养，通过任务引领、项目驱动、模块化与层次化以及校企合作与产学研结合等方式，实现课程教学目标的有效达成。（一）基本理念1.学生主体与全面发展。坚持以学生为中心，关注学生的全面发展。强调学生不仅是知识的接受者，更是知识的探索者和实践者。通过课程学习，学生不仅能够掌握工业机器人应用的基础知识和基本技能，还能提升解决问题的能力，培养创新精神和良好的职业道德。2.理论与实践相结合。注重理论与实践的紧密结合，通过理论学习和实践操作相结合的教学方式，使学生能够在掌握理论知识的同时，提高实践操作能力，加深对工业机器人应用技术的理解和应用。3.职业素养与综合能力培养。强调职业素养和综合能力的培养，通过课程学习，学生不仅能够掌握专业技能，还能够提升团队协作、沟通表达等综合能力，为未来的职业发展奠定坚实的基础。（二）设计思路《工业机器人应用》课程打破以学科为中心的内容结构体系，以“产教融合”、“职普融通”、“科教融汇”为准绳，坚持以就业为导向，以能力为本位，以培养学生的全面素质为基础，以提高学生的综合职业能力为核心的职教特色。对市域和长三角区域相关企业进行职业岗位调研，并在从事工业机器人工作的有关专家和课程组专业教师共同反复研讨下，结合专业教学任务与专业工作过程特点，针对机械类及控制类专业的就业岗位进行任务与职业能力分析，制定课程设计思路如下：1.任务引领与项目驱动。以工作任务为引领，以项目为驱动，通过设计具有实际意义的工业机器人应用项目，让学生在完成任务的过程中学习和掌握相关知识和技能，实现知识、技能与职业素养的有机融合。2.模块化与层次化。采用模块化和层次化的设计思路，将课程内容划分为若干个相对独立的教学模块，每个模块又包含不同的层次和难度，以适应不同学生的学习需求和水平。这种设计思路有助于提高学生的学习兴趣和参与度，促进个性化学习。3.校企合作与产学研结合。注重校企合作和产学研结合，通过与企业合作，引入实际工程项目和案例，使学生在学习过程中能够接触到真实的工作环境和技术要求。同时，邀请企业专家参与教学，提供实践指导和经验分享，促进产学研的深度融合。五、课程目标（一）总体目标本课程是一门应用性和实践性都很强的课程。通过该课程的学习，使学生初步掌握工业机器人应用的基础知识和基本技能，能够具备初步设计和搭建简单工业机器人系统的能力，了解这些知识与技能在生产实践中的应用，关注工业机器人技术的现状及发展趋势。 学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯和职业规范，能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。培养学生的团队合作精神，激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力。（二）具体目标1.能力目标（1）培养学生熟练掌握工业机器人编程与调试能力，能够独立完成工业机器人应用系统的搭建与运行。（2）提升学生系统集成能力，能够根据实际需求进行系统配置、设备连接与数据通信。（3）锻炼学生的实践操作能力，使其能够解决工业机器人应用中的实际问题，具备工程实践能力。2.知识目标（1）使学生掌握工业机器人技术的基本理论、原理和方法，了解工业自动化的发展趋势。（2）让学生掌握工业机器人编程语言、系统集成技术等方面的专业知识。（3）拓宽学生的知识面，了解相关领域的前沿技术和研究成果。3.素质目标（1）培养学生的团队合作精神，使其具备良好的沟通与协作能力。（2）提升学生的自主学习能力，使其能够持续更新知识、提升技能。（3）增强学生的创新意识和创新思维，鼓励其在工业机器人应用领域进行创新和探索。4.思政目标（1）培养学生的爱国情怀和民族自豪感，增强其对国家工业发展的责任感和使命感。（2）引导学生树立正确的职业道德观念，培养其诚信、敬业、责任的职业素养。（3）提升学生的社会责任感，鼓励其积极参与社会公益活动，为社会作出贡献。六、课程内容表4课程项目（模块）总体设计一览表项目子项目（模块）学习目标学习内容教学条件教学方法课时理论实践合计项目一工业机器人基础知识任务一工业机器人基础知识掌握工业机器人基本概念和分类学习工业机器人定义、分类、历史发展工业机器人教材、PPT讲授法、讨论法303任务二ABB工业机器人示教器熟悉ABB工业机器人示教器的基本操作学习示教器界面、按钮功能、基本操作方法ABB工业机器人、实操设备演示法、实操法224任务三工业机器人工具坐标系的标定与测试掌握工具坐标系的标定与测试方法学习工具坐标系定义、标定流程、测试方法工业机器人系统、实操设备讲授法、实操法235任务四工业机器人典型应用了解工业机器人在不同领域的应用学习工业机器人在制造业、物流等领域的应用案例工业机器人应用案例资料、视频讲座法、案例分析法112项目二RobotStudio软件与工作站安装与调试任务一RobotStudio软件基本使用熟练掌握RobotStudio软件的基本操作学习RobotStudio软件界面、功能、基本编程方法RobotStudio软件、实操设备演示法、实操法246任务二基础工作站安装与调试掌握基础工作站安装与调试方法学习工作站组成、安装步骤、调试方法工业机器人系统、实操设备讲授法、实操法246任务三搬运工作站安装与调试掌握搬运工作站安装与调试方法学习搬运工作站组成、搬运流程、调试方法工业机器人系统、实操设备讲授法、实操法246任务四机床上下料工作站安装与调试掌握机床上下料工作站安装与调试方法学习机床上下料工作站组成、工作流程、调试方法工业机器人系统、实操设备讲授法、实操法246任务五焊接工作站安装与调试掌握焊接工作站安装与调试方法学习焊接工作站组成、焊接流程、调试方法工业机器人系统、实操设备讲授法、实操法246任务六码垛工作站安装与调试掌握码垛工作站安装与调试方法学习码垛工作站组成、码垛流程、调试方法工业机器人系统、实操设备讲授法、实操法235任务七涂胶工作站安装与调试掌握涂胶工作站安装与调试方法学习涂胶工作站组成、涂胶流程、调试方法工业机器人系统、实操设备讲授法、实操法235任务八装配工作站安装与调试掌握装配工作站安装与调试方法学习装配工作站组成、装配流程、调试方法工业机器人系统、实操设备讲授法、实操法235任务九伺服电机变位机工作站安装与调试掌握伺服电机变位机工作站安装与调试方法学习伺服电机变位机工作站组成、变位方法、调试方法工业机器人系统、实操设备讲授法、实操法235课时合计263864考核评价方式：考核评价采用多元化方式，过程性评价+终结性评价+增值评价相结合七、课程考核评价在《工业机器人应用》课程标准中，课程的考核评价是一个关键环节，它旨在全面、客观地评估学生的学习成果，并为教学改进提供反馈。本课程评价方式包括过程性评价、终结性评价和增值评价三种方式。（一）考核评价的总体原则1.综合性原则。考核评价应综合考虑学生的理论掌握情况、实践操作能力、分析解决问题的能力以及学习态度和创新精神等多个方面。2.公平性原则。考核评价应确保对所有学生一视同仁，遵循公正、公平、公开的原则，避免任何形式的主观偏见和歧视。3.反馈性原则。考核评价应及时向学生提供反馈，帮助他们了解自己的学习状况，发现存在的问题，进而调整学习策略，提高学习效果。（二）考核评价的方式和内容1.过程性评价（1）平时表现考核。通过课堂表现、作业完成情况、小组讨论等方式，考察学生的学习态度、团队协作能力和沟通能力。平时表现考核应注重对学生的持续观察和记录，确保评价的准确性和客观性。（2）平时实践考核。通过实训操作、项目设计、实训报告等方式，评估学生的实践操作能力、问题解决能力和创新思维。实践考核应注重过程与结果的结合，鼓励学生发挥主动性和创造性。2.终结性评价采用抽签的方式，从教师给定的题库中随机抽取实训项目，学生根据实训项目完成实训操作、项目设计、实训报告等方式，评估学生的实践操作能力、问题解决能力和创新思维。注重过程与结果的结合，鼓励学生发挥主动性和创造性。3.增值评价（1）知识增长评价。通过比较学生在课程开始和结束时的知识水平，评估他们在工业机器人应用领域的知识增长情况。这有助于了解学生的学习效果和掌握程度，为教学改进提供依据。（2）技能提升评价。通过观察学生在实践技能考核中的表现，评估他们在技能方面的提升情况。技能提升评价应关注学生在操作、调试、维护等方面的进步，以检验学生是否具备从事相关工作的基本能力。（3）综合素质发展评价。通过对学生在学习过程中的态度、能力、兴趣等方面的观察和分析，评估他们在综合素质方面的发展情况。这有助于发现学生的潜力和特长，为他们未来的职业规划和发展提供指导。（三）考核评价的实施与管理1.制定详细的考核标准。教师应根据课程标准和教学目标，制定明确的考核标准，包括考核内容、方式、权重和评分标准等。2.加强考核过程的管理。教师应认真组织每一次考核活动，确保考核过程的公正、公平和公开。同时，还应及时收集、整理和分析考核数据，为教学改进提供依据。3.注重考核结果的反馈与利用。教师应及时向学生反馈考核结果，帮助他们了解自己的优势和不足，制定改进计划。同时，教师还应根据考核结果调整教学策略，优化教学内容和方法，提高教学质量。表5课程考核评价考核项目考核标准考核方法评分比例%过程性评价平时表现考核学习态度优秀、良好、一般、差（4级制）提问记录5上课考勤学生考评、教师点名点名记录5课堂表现回答问题（4级制）名单记录5平时实践考核过程考核按4级制评定实训报告40作业完成按4级制评定作业质量10终结性评价结课综合考核综合考核按4级制评定实训报告20增值评价知识增长评价知识增长按4级制评定教师提问5技能提升评价技能提升按4级制评定教师提问5综合素质发展评价综合素质发展按4级制评定教师提问5合计100八、课程资源开发与利用（一）选用教材本课程目前采用蒋正炎主编的《工业机器人工作站安装与调试（ABB）》，2024年2月第五版，职业教育工业机器人技术应用专业规划教材，机械工业出版社。教材主要内容以YL—399型工业机器人系统实训考核装备为载体，分为基础篇、应用篇和综合篇，讲解了搬运工作站、机床上下料工作站、焊接工作站、模拟涂胶工作站、装配工作站、伺服电机变位机工作站、自动生产线工作站等10个典型应用。从实际工程入手，以学习真实工程项目为目的，从大量真实工程项目中提炼出具有代表性的典型