工业机器人技术专业人才培养方案
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工业机器人技术专业人才培养方案
一、专业介绍
(一)专业名称:工业机器人技术
(二)招收对象:高中毕业(或具有同等学历者),有志于从事工业机器人应用技术行业的应往届毕业生。
(三)学制:三年
二、培养目标
本专业坚持立德树人,面向工业制造类企业,培养从事工业机器人相关的生产、安装、调试、维修、营销、等岗位工作,德、智、体、美等全面发展的高素质劳动者和技能型人才。
具备良好的职业道德、较强的职业适应能力以及较好的计算机应用水平;掌握工业机器人的基本结构和工作原理,熟练掌握工业机器人的操控技术,熟练掌握工业机器人的维护维修、组装调试及进行生产作业的应用技能。
三、知识与能力结构及要求:
(一)、基本素质要求
热爱祖国,拥护中国共产党的领导,具有爱国主义、集体主义、社会主义觉悟和良好的思想品德和正确的荣辱观,具有敬业精神、团队精神和求索精神,具有认真的学习态度和艰苦奋斗的精神,热爱劳动、遵纪守法、自律谦虚,有良好的人际沟通能力和一线岗位适应能力,有较好的文化修养和健康的心理素质,有良好的行为习惯和健康的体魄。
1.思想道德素质:具有正确的人生观、价值观和良好的职业操守;
2.文化素质:文化基础知识扎实,具有良好的文化素养和人
文素质;
3.身心素质:具有健康的体魄和心理状态;
4.业务素质:具有本专业基础理论和应用实践的能力,具有继续学习和再提高的能力,具有开拓意识和创新精神。
(二)、职业岗位知识要求
1、知识结构
1.具有与本专业相适应的科学文化知识;
2.具有机械工程制图方面的基础知识;
3.掌握以电工基础和电子技术为主的职业理论知识;
4.掌握工业机器人的相关法律、法规;
5.掌握各类控制电机的专业理论知识与基本控制方法;
6.掌握工业机器人的基本结构和工作原理;
7.熟练掌握工业机器人的操控技术;
8.熟练掌握工业机器人的维护维修、组装调试;
9.熟悉智能制造、焊接技术的相关知识;
10.掌握机器视觉、传感器、单片机控制技术相关知识;
11.掌握工业机器人系统集成应用、工业机器人应用系统
调试运行的相关知识。
2、能力结构
1.具有一定的机械制图和识图的能力;
2.具有熟练操作和使用常用电工电子仪器、仪表的能力;
3.能读懂工业机器人系统机械结构图,液压、气动、电
气系统图。
4.能安装、调试工业机器人机械、电气系统。
5.能选用工业机器人外围部件,能从事工业机器人及周
边产品销售和技术支持。
6.能进行工业机器人应用系统电气设计,能进行工业机
器人应用系统三维构建。
7.能使用视觉系统进行尺寸检测、位置检测等。
8.能熟练对工业机器人进行现场编程、离线编程及仿真。
9.能集成工业机器人工作站,编写基本人机界面程序。
10.能按照工艺要求对工业机器人典型应用系统进行集
成、编程、调试、运行和维护,能编写工业机器人及应用系统技术文档。
3、职业岗位
能适应工业机器人系统操作员、工业机器人系统运维员、自动控制工程技术人员、电工电器工程技术人员、设备工程技术人员、工业机器人营销与售后服务人员等岗位。
四、课程设置及要求
(一)课程体系与课程设置
1、课程体系描述
综合分析岗位典型工作任务对工作过程的要求,把工业机器人技术专业的专业能力培养分解为工业机器人操作能力、应用编程能力和调试维修能力三条主线,并分别经过技术基础能力、核心专业能力、综合专业能力、拓展专业能力四个专业能力学习阶段的培养,达到企业“准员工”对基本专业能力的要求,完成对学生企业“准员工”培养,同时兼顾学生职业发展必需的基础知识和技能的学习与培养,并通过第五阶段岗位工作能力培养——在顶岗实习中完成企业实际生产任务的作业,完成岗位工作能力的培养,实现由“企业准员工”到社会“职业工作者”的转变,达到专业人才培养目标。
课程体系结构图
(二)实践教学体系
按照学生技能发展规律,构建了“能力递进”的实践教学体系。
在教学过程中注重实践教学,通过实验室操作演示,虚拟仿真实验相互配合,完成部分课程实践教学。
实践教学按照专业基础能力、专业核心能力、综合能力和拓展能力四个阶段,分层推进、逐步展开。
根据实践内容的不同,充分运用校内实践教学条件,开展课内一体化、校内整周实践、校外教学型实习和校外顶岗实习等不同形式教学活动,对于专业核心课程,如《PLC技术》等,实施一体化教学。
《金工实训》等课程,属校内整周实践课程,在校内实训基地完成教学。
第三学期寒假在校外实习基地进行,实现岗位技能实训与就业的接轨。
训练分项对应训练内容备注
公共实训(基本技能训练)1.电工电子技能训练;(校内整周实践)
2.焊工技能训练;(校内整周实践)
3.液压气动技能训练(课内一体化实训)
(三)创新创业教育体系
将“知识(学科基础知识、专业教育知识)、能力(分析问题能力、解决实际问题能力、研究探索能力等)、素质(组织管理、团队合作、工匠精神等)”的培养要求,分解到课程体系和各个培养环节去达成,构建对应的矩阵关系。
据此,开展课程体系、课程内容改革、系列实训课程和系列创新创业活动,逐步形成“实验实训、创新竞赛、创新创业培训、毕业设计”三位一体的创新人才培养模式。
(四)劳动教育体系
以实习实训课为主要载体开展劳动教育,进行劳动精神、劳模精神、工匠精神专题教育。
开设劳动教育课程,其他课程须结合学科、专业特点有机融入劳动教育内容,同时每学期设立劳动周。
另外,注重围绕创新创业,结合学科和专业特点,结合产业新业态与劳动新形态,利用闲暇时间开展包括专业服务、社会实践、勤工助学等在内的劳动教育。
五、学时与学分
(一)学时、学分安排
总学时数为2978,每16-18学时计1学分。
(二)学分安排
公共基础课程32学分,专业基础课程39学分,专业核心及拓展课程62学分,人文素养选修6学分,专业选修课程4学分,技能选修课程4学分,集中实践模块43学分,共190学分。
六、教学进程总体安排
(一)综合教学环节分配表
项目
学期教学
周数
集中
实践
专业
实习
顶岗
实习
机动及
公益劳
动
军训及
入学教
育
毕业设
计
考试考
核
毕业教
育
学期周
数
寒暑假
期
合计
一16 1 2 1 20 5 25 二16 2 1 1 20 7 27 三13 1 4 1 1 20 5 25 四17 1 1 1 20 7 27 五14 4 1 1 20 5 25 六0 19 1 20 20 合计76 5 4 21 5 2 5 1 120 29 149
(二)课程设置总表
教学进程安排表
(三)素养提升课程设置
由教务处统一组织并通过教务系统在线选课。
(四)选修课程设置及学时分配
(人文素质修满6学分,专业选修课修满4学分,专业技能修满4学分)
七、实施保障
(一)师资队伍
1、队伍结构
学生数与本专业专任教师数比例不高于25:1,“双师型”教师占专业教师比一般不低于60%,专任教师队伍要考虑职称、年龄,形成合理的梯队结构。
2、专任教师
具有高级中学或中职以上教师资格书和本专业领域有关证书;有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心具有电气自动化、机器人工程等相关专业本科及以上学历;具有扎实的本专业相关理论功底和实践能力;具有较强信息化教学能力,能够开展课程教学改革和科学研究;每5年累计不少于6个月的企业实践经历。
3、专业群带头人
具有讲师及以上职称,能够较好地把握国内外行业、专业发展,能广泛联系行业企业,了解行业企业和用人单位对工业机器
人技术专业人才的需求实际,教学设计、专业研究能力强,组织开展教科研工作能力强,在本区域或本领域具有一定的专业影响力。
4、兼职教师
主要从本专业相关企业聘任,具备良好的思想政治素质、职业道德和工匠精神,具有扎实的机器人技术专业知识和丰富的的实际工作经验,具有中级及以上相关专业职称,能承担专业课程教学、实习实训指导和学生职业发展规划指导等教学任务。
(二)教学设施
1、专业教室基本条件
配备黑(白)板、多媒体计算机、投影设备、音响设备,互联网接入或WiFi 环境,并具有网络安全防护措施。
安装应急照明装置并保持良好状态,符合紧急疏散要求、标志明显、保持逃生通道畅通无阻。
2、校内实践教学条件
1.电工电子实训教学
主要设备:电工实验台、电工(电子)实验器材、电工(电子)教学实验板、计算机、晶体管测试仪、集成电路测试仪、信号发生器、数字式示波器、测量电桥等。
考核项目:安全用电,触电急救;基本电工工艺训练;照明与动力线路的安装、调试;异步电动机控制系统的安装调试及故
障处理;电子仪表的使用;常用电子元器件识别与测试;电子产品制作等;以及与高级电工取证相关的训练项目。
2.金工实训
主要设备:电焊机,钳工工作台
考核项目:手工电弧焊、气割气焊
3.PLC 可编程技术实训教学
主要设备: PLC、计算机、指示灯、按钮、微机等。
考核项目:以 PLC 为核心,通过利用博途软件,与按钮与传感器的配合运行,模拟生产现场,实现信号、电机控制。
4.工业机器人系统维护的实训教学
主要设备:埃斯顿工业机器人、自动化生产线
考核项目:掌握工业机器人编程方法;能编写维护保养计划,对工业机器人系统进行维护保养;能识别工作站系统故障类型,并能排除常见故障;熟悉工作站系统生产工艺,熟悉系统整体程序架构,能根据生产要求,对工作站系统程序进行调整;能进行正常系统维护并编写相关运行维护报告。
5.工业机器人系统集成应用的实训教学
主要设备:ABB 工业机器人、计算机、PLC、气爪、传感器等。
考核项目:工业机器人操作与编程调试、工业机器人与 PLC 组态控制、工业机器人与PLC 联调运行。
6.自动化生产线系统调试运行的实训教学
主要设备:传感器、PLC、触摸屏、变频器、自动生产线操作台、微机等。
考核项目:使用博途软件进行,视觉系统编程调试、工业机器人编程调试、变频器参数设置及调试、PLC 编程调试、触摸屏编程调试、PLC 与视觉联调、工业机器人与 PLC 联调、触摸屏与 PLC 联调、码垛机器人与 PLC 联调、系统综合调试运行。
7.企业顶岗实习
企业顶岗实习是进一步提高学生的实践操作能力,使学生自身价值和社会价值得以实现。
教师通过远程网络、跟踪反馈等形式进行辅导答疑,加深学生对职业环境的体验,加强学生与企业的对接。
8.校外实践教学条件
校外实训基地基本要求为:具有稳定的校外实训基地;选择能够提供开展工业机器人实践的制造企业作为校外实训基地,工业机器人调试维修实训设施齐备,实训岗位、实训指导教师确定,实训管理及实施规章制度齐全。
与专业建立紧密联系的校外实训基地达 5 个以上。
9.信息化资源
支持信息化教学方面的基本要求为:具有可利用的数字化教学资源库、文献资料、常见问题解答等信息化条件;鼓励教师开发并利用信息化教学资源、教学平台,创新教学方法,引导学生利用信息化教学条件自主学习,提升教学效果。
(三)教学资源
教学资源主要包括能够满足学生专业学习、教师专业教学研究和教学实施所需的教材、图书文献及数字教学资源等。
1.教材选用基本要求
按照国家规定选用优质教材,禁止不合格的教材进入课堂。
学校应建立专业教师、行业专家和教研人员等参与的教材选用机构,完善教材选用制度,经过规范程序择优选用教材。
2.图书文献基本要求
图书文献配备能满足人才培养、专业建设、教科研等工作的需要,方便师生查询、借阅。
专业类图书文献主要包括:机器人手册、机械零部件设计手册、机械设计手册、电气工程师手册、机械工程国家标准、机床夹具设计手册等机械工程师必备手册资料,以及两种以上机械工程专业学术期刊和有关机械设计与制造的实务案例类图书。
3.数字教学资源基本要求
建设、配备与本专业有关的音视频素材、教学课件、数字化教学案例库、虚拟仿真软件、数字教材等专业教学资源库,应种类丰富、形式多样、使用便捷、动态更新,能满足教学要求。
(四)教学方法
1.理论课主要教学方法,根据课程不同采用合适的教学方法与手段:
(1)方法:引导文教学法、实物模型教学法、三维建模教学法等;
手段:多媒体、实物、计算机等;
组织:理论部分采用多媒体授课、实践部分在机房讲授、指导、练习、讲评。
(2)方法:引导文教学法、案例教学法、项目教学法等;
手段:多媒体、机构实物、机器人仿真运动视频等;
组织:理论部分采用多媒体授课、参观机构、分析运动原理。
(3)方法:引导文教学法、案例教学法、项目教学法等;
手段:多媒体、典型工业机器人工作站、工业机器人运动等;
组织:理论部分采用多媒体授课、典型零件分析。
2.实践技能课程
采用“讲-演-练-评”实践教学方法。
(五)教学评价
严格落实培养目标和培养规格要求,加大过程考核、实践技能考核成绩在课程总成绩中的比重。
严格考试纪律,健全多元化考核评价体系,完善学生学习过程监测、评价与反馈机制,引导学生自我管理、主动学习,提高学习效率。
强化实习、实训、毕业设计(论文)等实践性教学环节的全过程管理与考核评价。
1.对于理论课程
考试课:考勤 15%、作业 15%、课堂表现 10%,期末考试 60%;
考查课:课堂表现,平时作业,学习态度,课内考试各占 50%。
2.对于实践技能课程
采用每一个单元考核为:学习成果(60%)+职业素质(遵守时间 20%+团结协作 20%)。
评价主体:教师评价(40%)+小组互评(50%)+学生自评(10%)(每次小组互评时,90 分以上限10%以内)。
课程总成绩:(每一单元考核成绩*单元学时数)/课程总学时。
(六)质量保障
2.系部层面加强日常教学组织运行与管理,定期开展课程建设水平和教学质量诊断与改进,建立健全巡课、听课、评教、评学等制度,建立与企业联动的实践教学环节督导制度,严明教学纪律,强化教学组织功能,定期开展公开课、示范课等教研活动。
八、毕业要求
(一)学分要求
毕业最低学分180学分。