《工業(yè)機器人操作與編程》課程標準

《工業(yè)機器人操作與編程》課程標準一、課程定位（一）課程性質(zhì)本課程是工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)開設(shè)的專業(yè)核心課，是專業(yè)必修課。（二）課程作用本課程是依據(jù)工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)目標和工業(yè)機器人系統(tǒng)操作員等相關(guān)職業(yè)崗位（群）的能力要求而設(shè)置的，主要培養(yǎng)學生從事工業(yè)機器人操作與編程能力，是學生從事工業(yè)機器人相關(guān)領(lǐng)域工作必須學習的課程，將為后續(xù)學習其他專業(yè)方向（或?qū)I(yè)）課程奠定基礎(chǔ)。對本專業(yè)所面向的工業(yè)機器人集成應(yīng)用（X證書）初級證、工業(yè)機器人操作調(diào)整工中級證所需要的知識、技能和素質(zhì)目標的達成起支撐作用。（三）課程銜接在課程設(shè)置上，前導課程有《電機與電氣控制技術(shù)》、《電工基礎(chǔ)》、《機械制圖》等專業(yè)核心課，后續(xù)課程有《工業(yè)機器人工作站典型應(yīng)用》等專業(yè)方向課。二、教學目標通過本課程的學習，學生能根據(jù)工業(yè)機器人的安全操作規(guī)程，調(diào)試工業(yè)機器人程序、手動操作工業(yè)機器人、設(shè)定工業(yè)機器人的工具坐標；能按照工作任務(wù)要求熟練使用運動指令對工業(yè)機器人進行示教編程，完成寫字、繪圖任務(wù)；能根據(jù)工業(yè)要求使用基本指令和功能函數(shù)對工業(yè)機器人進行技巧編程，完成搬運、激光雕刻、涂膠、碼垛等工業(yè)級項目；可以在相關(guān)工作崗位從事工業(yè)機器人操作編程、工業(yè)機器人應(yīng)用維護、工業(yè)機器人安裝調(diào)試等工作任務(wù)。（一）知識目標1.能說出工業(yè)機器人的基本組成、技術(shù)參數(shù)、四大品牌和典型應(yīng)用；2.能敘述工業(yè)機器人的安全操作規(guī)程與安全注意事項；3.能說出工業(yè)機器人的三種工作模式與動作模式；4.能敘述工具坐標、工件坐標的設(shè)定方法和使用場合；5.能說出常用的機器人指令的分類、特點及使用場合；6.能敘述搬運、激光雕刻、涂膠、碼垛等工作站的組成和工作流程；7.能敘述工業(yè)機器I/O板與I/O信號的類型和配置方法。（二）能力目標1.能完成工業(yè)機器人本體工作站的機械、電氣連接；2.能正確握持示教器并配置示教器必要的操作環(huán)境；3.能手動操縱機器人并更新轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器；4.能正確設(shè)定機器人的工具坐標與工件坐標；5.能在示教器中進行創(chuàng)建程序、導入程序、修改程序等操作；6.能調(diào)試與運行程序；7.能根據(jù)任務(wù)要求選擇合適的運動指令編寫程序并恰當修改運動指令的參數(shù)；8.能正確配置I/O板和I/O信號；9.能根據(jù)任務(wù)要求選擇合適的指令完成程序設(shè)計與運行調(diào)試。（三）素養(yǎng)目標1.強化團隊合作精神：能夠按照組內(nèi)任務(wù)要求完成自己的任務(wù)，同時能在自己的能力范圍內(nèi)向隊友提供支持和幫助，促使任務(wù)更快更好地完成；2.強化學生安全意識：在工作中能遵循不傷害自己。不傷害他人，不被他人傷害的原則，按照安全操作規(guī)范戴好頭盔，穿好工服，守好急停按鈕等工作。3.培養(yǎng)工匠精神：熟練設(shè)定工具坐標的操作技巧與方法，不斷提高精度要求，培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神。4.強化勞動教育：通過崗位設(shè)定、小組分工，小組成員各司其職，完成任務(wù)，強化學生愛崗敬業(yè)，崇尚勞動的勞動教育。5.提升工作規(guī)范與責任感：能夠按照圖紙的精度、質(zhì)量、時間要求完成自己的工作任務(wù)。（四）證書目標“1+X”工業(yè)機器人集成應(yīng)用初級證、工業(yè)機器人操作調(diào)整工中級證、電工中級證。三、教學設(shè)計思路本課程以工業(yè)機器人工作站安裝與調(diào)試項目為載體。本課程是工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的專業(yè)核心課，本課程在專業(yè)教學與實踐工作之間起了奠基的作用，是工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)過程重要的環(huán)節(jié)。本課程對接工業(yè)機器人系統(tǒng)操作員的國家職業(yè)標準和“工業(yè)機器人集成應(yīng)用（X證書）”的職業(yè)技能標準，以工業(yè)機器人工作站安裝與調(diào)試項目為載體與企業(yè)合作開發(fā)8個典型的工作任務(wù)作為學習情境，進行模塊化設(shè)計，包括工業(yè)機器人跳舞工作站的安裝與調(diào)試、工業(yè)機器人做操工作站的安裝與調(diào)試、工業(yè)機器人寫字工作站的安裝與調(diào)試、工業(yè)機器人繪圖工作站的安裝與調(diào)試、工業(yè)機器人搬運工作站的安裝與調(diào)試、工業(yè)機器人激光雕刻工作站的安裝與調(diào)試、工業(yè)機器人涂膠工作站的安裝與調(diào)試和工業(yè)機器人碼垛工作站的安裝與調(diào)試等項目，內(nèi)容的組織是由易到難，由淺入深，由基本理論知識和基本操作到提高知識與技能訓練。本課程采用行動導向開展項目教學，以工作項目為中心組織課程內(nèi)容，讓學生在完成具體項目的過程中構(gòu)建相關(guān)理論知識、實踐技能，發(fā)展職業(yè)能力。課程基于混合式教學理念組織教學，堅持以學生為中心，真正做到教、學、做、評融為一體，并有機融入思政元素。學生通過學習，基本掌握本課程的核心知識與技能，初步具備從事工業(yè)機器人工作站的安裝和調(diào)試等方面的工作能力，并成長為具有本專業(yè)職業(yè)生涯發(fā)展基礎(chǔ)的中等技術(shù)技能人才。四、課程內(nèi)容和教學安排根據(jù)人才培養(yǎng)目標、崗位要求和前后續(xù)課程的銜接，確定教學內(nèi)容。表1教學內(nèi)容和教學安排表序號單元名稱（工作任務(wù)、教學單元或模塊）教學內(nèi)容教學要求（按知識、能力、素養(yǎng)（含課程思政）三方面進行描述）參考理實一體化課時1項目一工業(yè)機器人跳舞工作站的安裝與調(diào)試1.工業(yè)機器人的定義、分類、特點、組成、主流品牌、技術(shù)參數(shù)和典型應(yīng)用；2.工業(yè)機器人本體、控制柜、示教器的連接；3.工業(yè)機器人的安全操作規(guī)程與安全注意事項；4.工業(yè)機器人的開關(guān)機操作；5.正確握持示教器；6.運行工業(yè)機器人程序。知識目標：1.能說出工業(yè)機器人的基本組成、技術(shù)參數(shù)、四大品牌和典型應(yīng)用；2.能敘述工業(yè)機器人的安全操作規(guī)程與安全注意事項；3.能說出工業(yè)機器人的三種工作模式。技能目標：1.能完成工業(yè)機器人本體工作站的電氣連接；2.能正確進行工業(yè)機器人開關(guān)機操作；3.能正確握持示教器；4.能配置示教器的必要環(huán)境；5.能使用示教器快捷鍵；6.能運行調(diào)試程序。素養(yǎng)目標：強化學生安全意識。在工作中能遵循不傷害自己。不傷害他人，不被他人傷害的原則，按照安全操作規(guī)范戴好頭盔，穿好工服，守好急停按鈕等工作。102項目二工業(yè)機器人做操工作站的安裝與調(diào)試1.操縱機器人進行單軸、線性運動；2.更新機器人的轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器；3.操縱機器人進行定點；4.調(diào)試機器人做操程序；5.配置示教器時間、語言、亮度等相關(guān)環(huán)境。知識目標：1.能說出示教器主菜單界面包含內(nèi)容；2.能敘述更新機器人轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器的操作步驟。技能目標：1.能配置示教器時間、語言、亮度；2.能操縱機器人進行單軸運動；3.能操縱機器人進行線性運動；4.能更新機器人的轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器；5.能手動操縱機器人定點，并調(diào)試程序。素養(yǎng)目標：強化學生安全意識。在工作中能遵循不傷害自己。不傷害他人，不被他人傷害的原則，按照安全操作規(guī)范戴好頭盔，穿好工服，守好急停按鈕等工作。 103項目三工業(yè)機器人寫字工作站的安裝與調(diào)試1.創(chuàng)建機器人程序；

2.線性運動指令的使用；3.程序的備份與恢復；知識目標：1.能敘述RAPID程序的分類與特點；2.能說出本地模塊與程序模塊的區(qū)別；3.能說出程序模塊的組成；4.能敘述main程序的特點；5.能說出線性運動指令的特點、參數(shù)及應(yīng)用場景。技能目標：1.能創(chuàng)建程序模塊與例行程序；2.能備份與恢復程序；3.能添加與使用線性運動指令；4.能編寫線性文字的程序并調(diào)試運行。素養(yǎng)目標：1.強化團隊合作精神：能夠按照組內(nèi)任務(wù)要求完成自己的任務(wù)，同時能在自己的能力范圍內(nèi)向隊友提供支持和幫助，促使任務(wù)更快更好地完成；2.強化勞動教育：通過崗位設(shè)定、小組分工，小組成員各司其職，完成任務(wù)，強化學生愛崗敬業(yè)，崇尚勞動的勞動教育。124項目四工業(yè)機器人繪圖工作站的安裝與調(diào)試1.機器人運動指令的相關(guān)參數(shù)的修改；2.圓弧運動指令的使用；3.指令的復制、粘貼及編輯功能；4.根據(jù)規(guī)劃路徑進行示教點規(guī)劃及流程圖設(shè)計；5.學會利用圓弧指令規(guī)劃笑臉軌跡，確定示教點，畫出程序流程圖；6.能綜合運用運動指令進行創(chuàng)意繪圖。知識目標：1.能說出圓弧運動指令的特點、參數(shù)及應(yīng)用場景;2.能說出軌跡規(guī)劃的流程；3.能說出機器人的四大運動指令；4.能區(qū)分四個運動指令的區(qū)別和特點；5.能說出機器人指令的相關(guān)參數(shù)。技能目標：1.能分析笑臉軌跡，規(guī)劃示教點，利用圓弧運動指令實現(xiàn)簡單笑臉繪制；2.能根據(jù)任務(wù)要求，合理進行軌跡規(guī)劃，確定示教點；3.能靈活運用運動指令示教完成組合軌跡編程；4.能使用指令的復制、粘貼及編輯功能。素養(yǎng)目標：提升工作規(guī)范與責任感：能夠按照圖紙的精度、質(zhì)量、時間要求完成自己的工作任務(wù)。2.強化勞動教育：通過崗位設(shè)定、小組分工，小組成員各司其職，完成任務(wù)，強化學生愛崗敬業(yè)，崇尚勞動的勞動教育。125項目五工業(yè)機器人搬運工作站的安裝與調(diào)試1.搬運工作站的搭建；2.吸盤工具的安裝與連接；3.if、while條件判斷指令的使用；4.搬運工作站的程序設(shè)計與編程調(diào)試。知識目標：1.能說出搬運工作站的工作流程；2.能說出if指令的特點、使用方法與應(yīng)用場景；3.能說出while指令的特點、使用方法與應(yīng)用場景；4.能說出if與while指令的區(qū)別。技能目標：1.能搭建搬運工作站；2.能完成吸盤工具的氣路與線路連接；3.能正確使用if、while條件判斷指令；4.能應(yīng)用if條件判斷指令完成搬運工作站的程序設(shè)計與編程調(diào)試；5.能使用while指令完成搬運工作站的拓展任務(wù)。素養(yǎng)目標：1.強化學生安全意識：在工作中能遵循不傷害自己。不傷害他人，不被他人傷害的原則，按照安全操作規(guī)范戴好頭盔，穿好工服，守好急停按鈕等工作。2.強化勞動教育：通過崗位設(shè)定、小組分工，小組成員各司其職，完成任務(wù)，強化學生愛崗敬業(yè)，崇尚勞動的勞動教育。166項目六工業(yè)機器人激光雕刻工作站的安裝與調(diào)試1.激光雕刻工作站各部件的選型、安裝與接線；2.激光雕刻工作站的工具坐標和工件坐標設(shè)定；3.工業(yè)機器人激光雕刻軍徽任務(wù)的編程和調(diào)試。知識目標：1.能說出激光雕刻工作站的組成和工作流程；2.能識圖并說出激光模塊控制線路的控制原理；3.能敘述工具坐標、工件坐標的設(shè)定方法和使用場合；4.能說出Set、Reset、WaitTime等信號指令的特點和使用場合。技能目標：1.能完成激光雕刻工作站個部件的選型、安裝與接線并進行線路排故。2.能設(shè)定并正確使用激光工作站的工具坐標和工件坐標；3.能利用工業(yè)機器人仿真軟件進行工作站的仿真設(shè)計與驗證；4.能配置與使用激光信號并綜合運用運動指令和信號指令編寫程序；5.能示教調(diào)試工業(yè)機器人激光雕刻任務(wù)。素養(yǎng)目標：1.強化學生安全意識：在工作中能遵循不傷害自己。不傷害他人，不被他人傷害的原則，按照安全操作規(guī)范戴好頭盔，穿好工服，守好急停按鈕等工作。2.培養(yǎng)工匠精神：熟練設(shè)定工具坐標的操作技巧與方法，不斷提高精度要求，培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神。167項目七工業(yè)機器人涂膠工作站的安裝與調(diào)試1.涂膠工作站的搭建；2.外部涂膠工具的安裝與接線；3.外部工具坐標的設(shè)定；4.涂膠工作站工件坐標的創(chuàng)建；5.涂膠工作站的程序設(shè)計與編程調(diào)試。知識目標：1.能說出涂膠工作站的工作流程；2.能說出外部工具坐標的重要參數(shù)。技能目標：1.能合理布局并搭建涂膠工作站；2.能正確安裝外部涂膠工具并完成工具的接線；3.能正確設(shè)定外部工具坐標；4.能正確設(shè)定涂膠工作站工件坐標；5.能完成外部工具涂膠工作站的程序設(shè)計與編程調(diào)試。素養(yǎng)目標：1.培養(yǎng)工匠精神：熟練設(shè)定工具坐標的操作技巧與方法，不斷提高精度要求，培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神。2.強化勞動教育：通過崗位設(shè)定、小組分工，小組成員各司其職，完成任務(wù)，強化學生愛崗敬業(yè)，崇尚勞動的勞動教育。168項目八工業(yè)機器人碼垛工作站的安裝與調(diào)試1.碼垛工作站的安裝與搭建；2.數(shù)組的使用；

3.功能函數(shù)的區(qū)分；4.功能函數(shù)的正確調(diào)用；5.碼垛工作站的程序編寫與運行調(diào)試知識目標：1.能說出碼垛工作站的工作流程；2.能說出數(shù)組的含義；3.能說出常用的功能函數(shù)。技能目標：1.能正確創(chuàng)建數(shù)組；2.能根據(jù)任務(wù)要求正確調(diào)用功能函數(shù)；3.能正確編寫碼垛工作站的程序并運行調(diào)試。素養(yǎng)目標：1.強化團隊合作精神：能夠按照組內(nèi)任務(wù)要求完成自己的任務(wù)，同時能在自己的能力范圍內(nèi)向隊友提供支持和幫助，促使任務(wù)更快更好地完成；2.強化勞動教育：通過崗位設(shè)定、小組分工，小組成員各司其職，完成任務(wù)，強化學生愛崗敬業(yè)，崇尚勞動的勞動教育。16

五、教學重難點（一）教學重點及處理方法項目（模塊）名稱重點處理方法項目一工業(yè)機器人跳舞工作站的安裝與調(diào)試1.工業(yè)機器人的定義、分類、特點、主流品牌、技術(shù)參數(shù)和典型應(yīng)用；

2.工業(yè)機器人的組成；3.工業(yè)機器人本體、控制柜、示教器的連接；4.工業(yè)機器人的安全操作規(guī)程與安全注意事項；5.工業(yè)機器人的開關(guān)機操作；6.正確握持示教器；7.運行工業(yè)機器人程序。思維導圖、自主探究項目二工業(yè)機器人做操工作站的安裝與調(diào)試1.操縱機器人進行單軸、線性運動；2.更新機器人的轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器；3.操縱機器人進行定點；4.調(diào)試機器人做操程序；5.配置示教器時間、語言、亮度等相關(guān)環(huán)境。自編“機器人操”、小組合作、實操練習項目三工業(yè)機器人寫字工作站的安裝與調(diào)試1.創(chuàng)建機器人程序；

2.線性運動指令的使用；3.程序的備份與恢復；微課講解、自主探究、模擬仿真項目四工業(yè)機器人繪圖工作站的安裝與調(diào)試1.機器人運動指令的相關(guān)參數(shù)的修改；2.圓弧運動指令的使用；3.指令的復制、粘貼及編輯功能；4.運動指令的綜合使用。模擬仿真、自主探究、游戲互動項目五工業(yè)機器人搬運工作站的安裝與調(diào)試1.搬運工作站的搭建；2.吸盤工具的安裝與連接；3.if、while條件判斷指令的使用；4.搬運工作站的程序設(shè)計與編程調(diào)試。模擬仿真、同屏示范、分組實操項目六工業(yè)機器人激光雕刻工作站的安裝與調(diào)試1.激光雕刻工作站各部件的選型、安裝與接線；2.激光雕刻工作站的工具坐標和工件坐標設(shè)定；3.工業(yè)機器人激光雕刻軍徽任務(wù)的編程和調(diào)試。仿真搭建、小組合作、口訣記憶、分組實操項目七工業(yè)機器人涂膠工作站的安裝與調(diào)試1.涂膠工作站的搭建；2.外部涂膠工具的安裝與接線；3.外部工具坐標的設(shè)定；4.涂膠工作站工件坐標的創(chuàng)建；5.涂膠工作站的程序設(shè)計與編程調(diào)試。仿真搭建、自主探究、分組實操項目八工業(yè)機器人碼垛工作站的安裝與調(diào)試1.碼垛工作站的安裝與搭建；2.數(shù)組的使用；

3.功能函數(shù)的區(qū)分；4.功能函數(shù)的正確調(diào)用；5.碼垛工作站的程序編寫與運行調(diào)試微課講解、圖表對比、分組實操（二）教學難點及處理方法項目（模塊）名稱難點處理方法項目一工業(yè)機器人跳舞工作站的安裝與調(diào)試1.工業(yè)機器人本體、控制柜、示教器的連接；2.備份與恢復工業(yè)機器人系統(tǒng)；3.急停、恢復急停、制動閘釋放等緊急情況處理。接線模擬、自主探究、彈幕互動項目二工業(yè)機器人做操工作站的安裝與調(diào)試1.操縱機器人精準定點；2.更新機器人的轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器。分組實操、小組競賽項目三工業(yè)機器人寫字工作站的安裝與調(diào)試1.線性運動指令的使用；2.編寫與調(diào)試文字“中”的程序。模擬仿真、分組實操項目四工業(yè)機器人繪圖工作站的安裝與調(diào)試1.根據(jù)規(guī)劃路徑進行示教點規(guī)劃及流程圖設(shè)計；2.學會利用圓弧指令規(guī)劃笑臉軌跡，確定示教點，畫出程序流程圖；3.能綜合運用運動指令進行創(chuàng)意繪圖。方案設(shè)計、小組合作、模擬仿真項目五工業(yè)機器人搬運工作站的安裝與調(diào)試1.if、while條件判斷指令的區(qū)分；2.使用if條件判斷指令完成搬運工作站的程序設(shè)計與編程調(diào)試；3.使用while指令完成搬運工作站的拓展任務(wù)。思維導圖、分組實操項目六工業(yè)機器人激光雕刻工作站的安裝與調(diào)試1.提高設(shè)定工具坐標的精度，保證激光雕刻軌跡的精準度；2.能根據(jù)激光雕刻任務(wù)要求，綜合運用運動指令和信號指令完成程序流程分析設(shè)計；3.如何選取和設(shè)定工件坐標實現(xiàn)實現(xiàn)工作面變換雕刻。口訣記憶、教師示范、分組實操項目七工業(yè)機器人涂膠工作站的安裝與調(diào)試1.外部工具坐標的設(shè)定；2.外部涂膠工具的安裝與接線；3.涂膠工作站的程序設(shè)計與編程調(diào)試。彈幕互動、小組競賽項目八工業(yè)機器人碼垛工作站的安裝與調(diào)試1.數(shù)組的使用；2.根據(jù)任務(wù)要求，正確調(diào)用功能函數(shù)；3.正確編寫裝配工作站的程序并運行調(diào)試教師講解、小組合作、分組實操六、教學策略（一）教學模式本課程采用行動導向的教學理念，以學生為中心實施項目教學，依托優(yōu)慕課教學平臺、超星學習通、雨課堂等開展線上線下混合式教學。借助教學平臺融合課程資源、發(fā)布在線測試、課中討論、課后作業(yè)等活動，實現(xiàn)課前自主學，課中討論學，課后反饋學。通過平臺的大數(shù)據(jù)采集，對學生全過程的學習進行記錄、剖析、反饋，構(gòu)建教與學全閉環(huán)的智能評價體系和質(zhì)量跟蹤管理機制，教師能針對學習和實踐反饋及時調(diào)整教學，開展針對性教學。（二）教學方法根據(jù)本課程的教學目標要求和課程特點以及有關(guān)學情，選擇適合于本課程的最優(yōu)化教學法。綜合考慮教學效果和教學可操作性等因素，本課程選用項目教學法、講授法、演示法、小組合作法等。引進當前企業(yè)工業(yè)機器人應(yīng)用的真實工作任務(wù)，教師根據(jù)典型生產(chǎn)案例開發(fā)活頁式教材，引導學生學習新的要求、新的技術(shù)、新的工藝，讓學生體驗“在學習中工作，在工作中學習”的過程。在這一過程之中，由教師與學生共同地對其中的教學項目進行實踐與探討學習，并且，在實際的應(yīng)用之中，教師還根據(jù)教學的目標將整體的教學任務(wù)分為不相同的模塊，而每一個模塊又可以分出不相同的教學項目，將教學的項目分配到各個小組的學生手中并由學生分別對項目進行探索并完成。學生分別對自身所分派到的項目的相關(guān)內(nèi)容進行收集與整