職業(yè)技術(shù)學院《工業(yè)機器人應用》課程標準

《工業(yè)機器人應用》課程標準XXXX職業(yè)技術(shù)學院機電與汽車系二〇二X年四月二十三日目錄TOC\o"1-3"\h\u一、課程信息 《工業(yè)機器人應用》課程標準一、課程信息表1課程信息表課程名稱工業(yè)機器人應用開課單位機電與汽車系課程代碼JZHXK07考核方式過程考核前導課程機械制圖與計算機繪圖、電工電子技術(shù)后續(xù)課程機器人工作站設計與集成、智能制造系統(tǒng)課程性質(zhì)專業(yè)核心課課程類型（方框內(nèi)打）理論課學時64實踐課學分4理實一體化適用專業(yè)機電一體化、機械制造及自動化、數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機器人表2課程標準開發(fā)團隊名單（含校外專家）序號姓名工作單位職稱1講師2講師3助教4高級工程師5高級工程師二、課程定位（一）課程性質(zhì)工業(yè)機器人應用是機械制造及自動化專業(yè)一門必修的核心課程，課程以學生為主體，從學情出發(fā)，融合現(xiàn)代素質(zhì)教育和現(xiàn)代認知學習理論，依據(jù)國家標準和職業(yè)標準，結(jié)合“1+X證書制度”《工業(yè)機器人操作與運維職業(yè)技能等級標準》中制定的知識點要求，著力培養(yǎng)學生規(guī)范的職業(yè)素養(yǎng)、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L、機器人操作編程能力和較強的團隊協(xié)作能力，尤其注重培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，以及創(chuàng)新能力和將復雜問題化難為簡的能力。（二）課程作用1.知識與技能培養(yǎng)：工業(yè)機器人應用課程首先為學生提供了全面而深入的專業(yè)知識和技能。學生將學習工業(yè)機器人的基本原理、結(jié)構(gòu)、編程與控制方法，以及在實際生產(chǎn)中的應用。這些知識和技能不僅有助于學生在未來工作中快速適應崗位需求，還為他們提供了持續(xù)學習和發(fā)展的基礎。2.實踐能力提升：課程注重實踐操作和技能訓練，通過實驗、實訓和項目實踐等方式，讓學生親自動手操作工業(yè)機器人，完成各種任務。這種實踐教學方式不僅加深了學生對理論知識的理解和掌握，還提高了他們的實際操作能力和解決問題的能力。3.職業(yè)素養(yǎng)與道德觀念培養(yǎng)：工業(yè)機器人應用課程還強調(diào)職業(yè)素養(yǎng)和道德觀念的培養(yǎng)。學生在學習過程中將了解工業(yè)機器人的安全操作規(guī)程和職業(yè)道德規(guī)范，學會如何在工作中保護自己和他人的安全，遵守職業(yè)道德，形成正確的職業(yè)價值觀。這些職業(yè)素養(yǎng)和道德觀念對于學生在未來工作中成為一個合格的工業(yè)機器人應用工程師至關(guān)重要。（三）前導、后續(xù)課程前導課程：機械制圖與計算機繪圖、電工電子技術(shù)后續(xù)課程：機器人工作站設計與集成、智能制造系統(tǒng)等三、課程面向職業(yè)崗位本課程為專業(yè)核心課程，主要面向從事工業(yè)機器人應用的操作員、編程員、維護工程師、系統(tǒng)集成工程師等崗位（群）。表3課程面向職業(yè)崗位與知識模塊職業(yè)崗位技能點知識模塊教學內(nèi)容教學重點教學難點思政元素工業(yè)機器人操作員、維護員、編程員、系統(tǒng)集成工程師等1.工業(yè)機器人操作與維護：包括工業(yè)機器人的基本操作、日常維護與保養(yǎng)等。2.工業(yè)機器人編程與調(diào)試：能夠使用編程語言對工業(yè)機器人進行編程，并實現(xiàn)其自動化運行。3.工業(yè)機器人系統(tǒng)集成：能夠?qū)⒐I(yè)機器人與其他設備、系統(tǒng)進行集成，實現(xiàn)整體自動化解決方案。1.工業(yè)機器人基礎理論：包括工業(yè)機器人的定義、分類、結(jié)構(gòu)、工作原理等。2.工業(yè)機器人編程技術(shù)：學習工業(yè)機器人編程語言、編程方法、編程技巧等。3.工業(yè)機器人系統(tǒng)集成技術(shù)：學習工業(yè)機器人與PLC、傳感器等設備的通信、數(shù)據(jù)交換、系統(tǒng)集成等技術(shù)。一、工業(yè)機器人基礎理論1.工業(yè)機器人概述2.工業(yè)機器人機械結(jié)構(gòu)。3.工業(yè)機器人運動學。二、工業(yè)機器人編程技術(shù)1.編程語言基礎。2.編程實訓。3.編程技巧與優(yōu)化。三、工業(yè)機器人系統(tǒng)集成技術(shù)1.系統(tǒng)集成概述2.系統(tǒng)集成實訓。3.系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化。四、實踐操作環(huán)節(jié)1.工業(yè)機器人基本操作。2.編程實訓。3.系統(tǒng)集成實訓。1.工業(yè)機器人編程技術(shù)：熟練掌握主流編程語言，編寫、調(diào)試、優(yōu)化機器人程序。2.工業(yè)機器人系統(tǒng)集成技術(shù)：理解系統(tǒng)集成原理，掌握系統(tǒng)配置、設備連接、數(shù)據(jù)通信等關(guān)鍵技術(shù)。3.實踐操作環(huán)節(jié)：通過實驗、實訓親自動手操作機器人，加深理解并提高實踐能力。1.編程語言學習：工業(yè)機器人編程語言復雜且差異大，學生快速掌握成難點。2.系統(tǒng)集成技術(shù)：集成涉及多學科知識融合，學生掌握與實訓成難點。3.實踐操作實現(xiàn)：實驗設備和場地限制，確保學生獲得足夠?qū)嵺`機會成難點。愛國主義職業(yè)道德團隊協(xié)作綠色環(huán)保創(chuàng)新精神教學重點解決方法：1.理論與實踐相結(jié)合，讓學生親自動手操作工業(yè)機器人應用實訓設備，通過實際操作來加深對理論知識的理解。例如，可以安排企業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)，讓學生親手搭建和調(diào)試工業(yè)機器人應用系統(tǒng)，觀察其運行過程，并記錄和分析實驗數(shù)據(jù)。2.充分應用現(xiàn)代信息技術(shù)，教師利用PPT、視頻、動畫和仿真軟件等多媒體教學手段進行輔助教學，將復雜的原理和工作過程進行形象生動的展示，提高學生的學習興趣和效果。3.利用案例分析和解決問題。通過引入實際案例，引導學生對案例進行分析和討論，讓學生在解決實際問題的過程中加深對課程知識的理解，提高學生的解決問題的能力，培養(yǎng)他們的工程實踐能力。教學難點解決方法：1.對于結(jié)構(gòu)和工作原理和復雜的工業(yè)機器人，教師可以采用多媒體教學手段，如PPT、動畫、視頻和仿真軟件等，將抽象的結(jié)構(gòu)和原理直觀化、形象化。同時，結(jié)合實物模型和實驗設備，讓學生在觀察、操作中加深理解。此外，教師還可以組織學生進行小組討論和互動，分享彼此的理解和學習心得，從而加深對知識點的的掌握。2.通過與企業(yè)合作，引入實際工程項目，讓學生參與項目的分析和設計過程。通過實踐項目的鍛煉，學生可以更好地理解和掌握工業(yè)機器人應用的知識和技能，并提升解決實際問題的能力。四、課程理念及設計思路本課程開設在第四學期。本課程基本理念和設計思路旨在以學生為中心，注重理論與實踐相結(jié)合，強調(diào)職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的培養(yǎng)，通過任務引領(lǐng)、項目驅(qū)動、模塊化與層次化以及校企合作與產(chǎn)學研結(jié)合等方式，實現(xiàn)課程教學目標的有效達成。（一）基本理念1.學生主體與全面發(fā)展。堅持以學生為中心，關(guān)注學生的全面發(fā)展。強調(diào)學生不僅是知識的接受者，更是知識的探索者和實踐者。通過課程學習，學生不僅能夠掌握工業(yè)機器人應用的基礎知識和基本技能，還能提升解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和良好的職業(yè)道德。2.理論與實踐相結(jié)合。注重理論與實踐的緊密結(jié)合，通過理論學習和實踐操作相結(jié)合的教學方式，使學生能夠在掌握理論知識的同時，提高實踐操作能力，加深對工業(yè)機器人應用技術(shù)的理解和應用。3.職業(yè)素養(yǎng)與綜合能力培養(yǎng)。強調(diào)職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的培養(yǎng)，通過課程學習，學生不僅能夠掌握專業(yè)技能，還能夠提升團隊協(xié)作、溝通表達等綜合能力，為未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎。（二）設計思路《工業(yè)機器人應用》課程打破以學科為中心的內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系，以“產(chǎn)教融合”、“職普融通”、“科教融匯”為準繩，堅持以就業(yè)為導向，以能力為本位，以培養(yǎng)學生的全面素質(zhì)為基礎，以提高學生的綜合職業(yè)能力為核心的職教特色。對市域和長三角區(qū)域相關(guān)企業(yè)進行職業(yè)崗位調(diào)研，并在從事工業(yè)機器人工作的有關(guān)專家和課程組專業(yè)教師共同反復研討下，結(jié)合專業(yè)教學任務與專業(yè)工作過程特點，針對機械類及控制類專業(yè)的就業(yè)崗位進行任務與職業(yè)能力分析，制定課程設計思路如下：1.任務引領(lǐng)與項目驅(qū)動。以工作任務為引領(lǐng)，以項目為驅(qū)動，通過設計具有實際意義的工業(yè)機器人應用項目，讓學生在完成任務的過程中學習和掌握相關(guān)知識和技能，實現(xiàn)知識、技能與職業(yè)素養(yǎng)的有機融合。2.模塊化與層次化。采用模塊化和層次化的設計思路，將課程內(nèi)容劃分為若干個相對獨立的教學模塊，每個模塊又包含不同的層次和難度，以適應不同學生的學習需求和水平。這種設計思路有助于提高學生的學習興趣和參與度，促進個性化學習。3.校企合作與產(chǎn)學研結(jié)合。注重校企合作和產(chǎn)學研結(jié)合，通過與企業(yè)合作，引入實際工程項目和案例，使學生在學習過程中能夠接觸到真實的工作環(huán)境和技術(shù)要求。同時，邀請企業(yè)專家參與教學，提供實踐指導和經(jīng)驗分享，促進產(chǎn)學研的深度融合。五、課程目標（一）總體目標本課程是一門應用性和實踐性都很強的課程。通過該課程的學習，使學生初步掌握工業(yè)機器人應用的基礎知識和基本技能，能夠具備初步設計和搭建簡單工業(yè)機器人系統(tǒng)的能力，了解這些知識與技能在生產(chǎn)實踐中的應用，關(guān)注工業(yè)機器人技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。?學習科學探究方法，發(fā)展自主學習能力，養(yǎng)成良好的思維習慣和職業(yè)規(guī)范，能運用相關(guān)的專業(yè)知識、專業(yè)方法和專業(yè)技能解決工程中的實際問題。培養(yǎng)學生的團隊合作精神，激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能，提高學生的實踐能力。（二）具體目標1.能力目標（1）培養(yǎng)學生熟練掌握工業(yè)機器人編程與調(diào)試能力，能夠獨立完成工業(yè)機器人應用系統(tǒng)的搭建與運行。（2）提升學生系統(tǒng)集成能力，能夠根據(jù)實際需求進行系統(tǒng)配置、設備連接與數(shù)據(jù)通信。（3）鍛煉學生的實踐操作能力，使其能夠解決工業(yè)機器人應用中的實際問題，具備工程實踐能力。2.知識目標（1）使學生掌握工業(yè)機器人技術(shù)的基本理論、原理和方法，了解工業(yè)自動化的發(fā)展趨勢。（2）讓學生掌握工業(yè)機器人編程語言、系統(tǒng)集成技術(shù)等方面的專業(yè)知識。（3）拓寬學生的知識面，了解相關(guān)領(lǐng)域的前沿技術(shù)和研究成果。3.素質(zhì)目標（1）培養(yǎng)學生的團隊合作精神，使其具備良好的溝通與協(xié)作能力。（2）提升學生的自主學習能力，使其能夠持續(xù)更新知識、提升技能。（3）增強學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，鼓勵其在工業(yè)機器人應用領(lǐng)域進行創(chuàng)新和探索。4.思政目標（1）培養(yǎng)學生的愛國情懷和民族自豪感，增強其對國家工業(yè)發(fā)展的責任感和使命感。（2）引導學生樹立正確的職業(yè)道德觀念，培養(yǎng)其誠信、敬業(yè)、責任的職業(yè)素養(yǎng)。（3）提升學生的社會責任感，鼓勵其積極參與社會公益活動，為社會作出貢獻。六、課程內(nèi)容表4課程項目（模塊）總體設計一覽表項目子項目（模塊）學習目標學習內(nèi)容教學條件教學方法課時理論實踐合計項目一工業(yè)機器人基礎知識任務一工業(yè)機器人基礎知識掌握工業(yè)機器人基本概念和分類學習工業(yè)機器人定義、分類、歷史發(fā)展工業(yè)機器人教材、PPT講授法、討論法303任務二ABB工業(yè)機器人示教器熟悉ABB工業(yè)機器人示教器的基本操作學習示教器界面、按鈕功能、基本操作方法ABB工業(yè)機器人、實操設備演示法、實操法224任務三工業(yè)機器人工具坐標系的標定與測試掌握工具坐標系的標定與測試方法學習工具坐標系定義、標定流程、測試方法工業(yè)機器人系統(tǒng)、實操設備講授法、實操法235任務四工業(yè)機器人典型應用了解工業(yè)機器人在不同領(lǐng)域的應用學習工業(yè)機器人在制造業(yè)、物流等領(lǐng)域的應用案例工業(yè)機器人應用案例資料、視頻講座法、案例分析法112項目二RobotStudio軟件與工作站安裝與調(diào)試任務一RobotStudio軟件基本使用熟練掌握RobotStudio軟件的基本操作學習RobotStudio軟件界面、功能、基本編程方法RobotStudio軟件、實操設備演示法、實操法246任務二基礎工作站安裝與調(diào)試掌握基礎工作站安裝與調(diào)試方法學習工作站組成、安裝步驟、調(diào)試方法工業(yè)機器人系統(tǒng)、實操設備講授法、實操法246任務三搬運工作站安裝與調(diào)試掌握搬運工作站安裝與調(diào)試方法學習搬運工作站組成、搬運流程、調(diào)試方法工業(yè)機器人系統(tǒng)、實操設備講授法、實操法246任務四機床上下料工作站安裝與調(diào)試掌握機床上下料工作站安裝與調(diào)試方法學習機床上下料工作站組成、工作流程、調(diào)試方法工業(yè)機器人系統(tǒng)、實操設備講授法、實操法246任務五焊接工作站安裝與調(diào)試掌握焊接工作站安裝與調(diào)試方法學習焊接工作站組成、焊接流程、調(diào)試方法工業(yè)機器人系統(tǒng)、實操設備講授法、實操法246任務六碼垛工作站安裝與調(diào)試掌握碼垛工作站安裝與調(diào)試方法學習碼垛工作站組成、碼垛流程、調(diào)試方法工業(yè)機器人系統(tǒng)、實操設備講授法、實操法235任務七涂膠工作站安裝與調(diào)試掌握涂膠工作站安裝與調(diào)試方法學習涂膠工作站組成、涂膠流程、調(diào)試方法工業(yè)機器人系統(tǒng)、實操設備講授法、實操法235任務八裝配工作站安裝與調(diào)試掌握裝配工作站安裝與調(diào)試方法學習裝配工作站組成、裝配流程、調(diào)試方法工業(yè)機器人系統(tǒng)、實操設備講授法、實操法235任務九伺服電機變位機工作站安裝與調(diào)試掌握伺服電機變位機工作站安裝與調(diào)試方法學習伺服電機變位機工作站組成、變位方法、調(diào)試方法工業(yè)機器人系統(tǒng)、實操設備講授法、實操法235課時合計263864考核評價方式：考核評價采用多元化方式，過程性評價+終結(jié)性評價+增值評價相結(jié)合七、課程考核評價在《工業(yè)機器人應用》課程標準中，課程的考核評價是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它旨在全面、客觀地評估學生的學習成果，并為教學改進提供反饋。本課程評價方式包括過程性評價、終結(jié)性評價和增值評價三種方式。（一）考核評價的總體原則1.綜合性原則?？己嗽u價應綜合考慮學生的理論掌握情況、實踐操作能力、分析解決問題的能力以及學習態(tài)度和創(chuàng)新精神等多個方面。2.公平性原則?？己嗽u價應確保對所有學生一視同仁，遵循公正、公平、公開的原則，避免任何形式的主觀偏見和歧視。3.反饋性原則?？己嗽u價應及時向?qū)W生提供反饋，幫助他們了解自己的學習狀況，發(fā)現(xiàn)存在的問題，進而調(diào)整學習策略，提高學習效果。（二）考核評價的方式和內(nèi)容1.過程性評價（1）平時表現(xiàn)考核。通過課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、小組討論等方式，考察學生的學習態(tài)度、團隊協(xié)作能力和溝通能力。平時表現(xiàn)考核應注重對學生的持續(xù)觀察和記錄，確保評價的準確性和客觀性。（2）平時實踐考核。通過實訓操作、項目設計、實訓報告等方式，評估學生的實踐操作能力、問題解決能力和創(chuàng)新思維。實踐考核應注重過程與結(jié)果的結(jié)合，鼓勵學生發(fā)揮主動性和創(chuàng)造性。2.終結(jié)性評價采用抽簽的方式，從教師給定的題庫中隨機抽取實訓項目，學生根據(jù)實訓項目完成實訓操作、項目設計、實訓報告等方式，評估學生的實踐操作能力、問題解決能力和創(chuàng)新思維。注重過程與結(jié)果的結(jié)合，鼓勵學生發(fā)揮主動性和創(chuàng)造性。3.增值評價（1）知識增長評價。通過比較學生在課程開始和結(jié)束時的知識水平，評估他們在工業(yè)機器人應用領(lǐng)域的知識增長情況。這有助于了解學生的學習效果和掌握程度，為教學改進提供依據(jù)。（2）技能提升評價。通過觀察學生在實踐技能考核中的表現(xiàn)，評估他們在技能方面的提升情況。技能提升評價應關(guān)注學生在操作、調(diào)試、維護等方面的進步，以檢驗學生是否具備從事相關(guān)工作的基本能力。（3）綜合素質(zhì)發(fā)展評價。通過對學生在學習過程中的態(tài)度、能力、興趣等方面的觀察和分析，評估他們在綜合素質(zhì)方面的發(fā)展情況。這有助于發(fā)現(xiàn)學生的潛力和特長，為他們未來的職業(yè)規(guī)劃和發(fā)展提供指導。（三）考核評價的實施與管理1.制定詳細的考核標準。教師應根據(jù)課程標準和教學目標，制定明確的考核標準，包括考核內(nèi)容、方式、權(quán)重和評分標準等。2.加強考核過程的管理。教師應認真組織每一次考核活動，確?？己诉^程的公正、公平和公開。同時，還應及時收集、整理和分析考核數(shù)據(jù)，為教學改進提供依據(jù)。3.注重考核結(jié)果的反饋與利用。教師應及時向?qū)W生反饋考核結(jié)果，幫助他們了解自己的優(yōu)勢和不足，制定改進計劃。同時，教師還應根據(jù)考核結(jié)果調(diào)整教學策略，優(yōu)化教學內(nèi)容和方法，提高教學質(zhì)量。表5課程考核評價考核項目考核標準考核方法評分比例%過程性評價平時表現(xiàn)考核學習態(tài)度優(yōu)秀、良好、一般、差（4級制）提問記錄5上課考勤學生考評、教師點名點名記錄5課堂表現(xiàn)回答問題（4級制）名單記錄5平時實踐考核過程考核按4級制評定實訓報告40作業(yè)完成按4級制評定作業(yè)質(zhì)量10終結(jié)性評價結(jié)課綜合考核綜合考核按4級制評定實訓報告20增值評價知識增長評價知識增長按4級制評定教師提問5技能提升評價技能提升按4級制評定教師提問5綜合素質(zhì)發(fā)展評價綜合素質(zhì)發(fā)展按4級制評定教師提問5合計100八、課程資源開發(fā)與利用（一）選用教材本課程目前采用蔣正炎主編的《工業(yè)機器人工作站安裝與調(diào)試（ABB）》，2024年2月第五版，職業(yè)教育工業(yè)機器人技術(shù)應用專業(yè)規(guī)劃教材，機械工業(yè)出版社。教材主要內(nèi)容以YL—399型工業(yè)機器人系統(tǒng)實訓考核裝備為載體，分為基礎篇、應用篇和綜合篇，講解了搬運工作站、機床上下料工作站、焊接工作站、模擬涂膠工作站、裝配工作站、伺服電機變位機工作站、自動生產(chǎn)線工作站等10個典型應用。從實際工程入手，以學習真實工程項目為目的，從大量真實工程項目中提煉出具有代表性的典型