《工业机器人应用系统集成》课程标准

《工业机器人应用系统集成》课程标准适用专业：工业机器人技术课程代码：B031631306学制：三年学时：64学时学分：4学分开设时间：第四学期一、课程定位1.课程属性《工业机器人应用系统集成》是工业机器人技术专业的专业核心课程。2.前导主要专业课程名称前导主要专业课程有《液压与气动技术》、《传感器与检测技术》、《PLC与电气控制技术》、《工业机器人操作与编程》等。通过学习，学生掌握了液压及气压传动相关知识；传感器的种类、工作原理等；掌握了PLC相关编程及控制技术；会对工业机器人进行编程并操作等。3.课程定位《工业机器人应用系统集成》课程对接工业机器人应用编程“1+X”证书的认证单元，与前修、后续课程共同构成了工业机器人技术专业完整的职业能力培养体系，是实现工业机器人技术专业人才培养目标的重要环节。它的任务是使学生对工业机器人工作站集成的结构、工作原理、操作和编程应用有较全面的认识和掌握，同时注重培养学生的社会能力和方法能力等，为学习后续生产实习、顶岗实习以及从事工业机器人技术方面的工作打下坚实基础。4.后续主要专业课程名称通过该课程的学习，为之后《智能制造与生产线运行控制》、《工业控制实训》、《生产实习》、《顶岗实习》等课程打下基础。5.融通课程性该课程对接工业机器人应用编程“1+X”证书的认证单元，是课证融通课程，学生学习后可考取相关证书。6.配套线上课程无二、课程教学目标1.素质目标（1）践行社会主义核心价值观，培养德、智、体、美、劳全面发展的高端技能人才；（2）将价值导向与知识传授相融合，在知识传授、能力培养中，弘扬社会主义核心价值观，传播爱党、爱国、积极向上的正能量；（3）培养学生踏实严谨、吃苦耐劳、追求卓越等优秀品质，使学生成长为心系社会并有时代担当的技术性人才；（4）重点培育学生求真务实、实践创新、精益求精的科学精神；（5）强调学生学习能力培养，使之具有良好的再学习和继续发展的能力；（6）培养学生协调沟通能力，团队合作能力，增强学生适应社会的综合素质；2.知识目标（1）掌握工业机器人系统工作站的基本功能和应用；（2）掌握工业机器人系统工作站的组成结构和运行过程；（3）掌握工业机器人系统工作站常用机械结构、电气、气动和检测等元器件的功能和作用；（4）掌握工业机器人系统工作站的硬件配置和程序设计方法；（5）掌握工业机器人系统工作站的运行方案设计、编程和调试方法。3.能力目标（1）能正确识别工业机器人系统工作站常用的机械结构和电气、气动、检测等元器件；（2）能正确使用工业机器人系统工作站上的常用仪器仪表和工具；（3）能按照工业机器人系统工作站的机械、电气、气路系统原理图进行元器件的选用、连接与调试；（4）能正确操作工业机器人系统工作站的各个模块单元；（5）能对工业机器人系统工作站进行硬件配置、程序设计；（6）能运行保养工业机器人系统工作站，并排除常见故障；（7）能进行工业机器人系统工作站运行方案设计，制定各模块运行和控制的合理工作计划。三、课程教学内容与学时安排1.课程教学内容及学时建议《工业机器人应用系统集成》课程教学内容及学时建议见表1。表1《工业机器人应用系统集成》课程主要教学内容及要求项目/单元/编号名称教学目标教学内容A纯理论B理实一体C纯实践学时分配素质目标知识目标能力目标1项目一：工业机器人工作站系统认识1.具有吃苦耐劳、踏实肯干、团结协作的精神2.具有良好的心理素质和身体素质3.具有较强的自主学习能力4.具有强烈的集体荣誉感和责任感1.认识、了解工业机器人应用系统集成的概念2.认识、了解典型的工业机器人系统工作站3.理解机器人系统集成的传感系统4.理解机器人工作站典型外围设备1.能正确识别工业机器人系统工作站常用的机械结构和电气、气动、检测等元器件1.工业机器人认知2.典型机器人工作站结构认知3.机器人传感系统认知4.机器人工作站典型外围设备B82项目二：基于工业机器人控制器的系统集成1.具有吃苦耐劳、踏实肯干、团结协作的精神2.具有良好的心理素质和身体素质3.具有较强的自主学习能力4.具有强烈的集体荣誉感和责任感1.理解工业机器人控制器概念2.理解并掌握控制器的功能和结构3.掌握ABB机器人之间DeviceNet总线通信4.理解ABB机器人弓形工件打磨工作站系统集成1.能正确运用ABB机器人控制器的I／O接口；2.能正确运用控制器的DeviceNe总线接口功能；3.能正确对ABB机器人之间进行DeviceNet总线通信；4.能正确运用ABB机器人弓形工件打磨工作站。1控制器功能和结构2．ABB机器人控制器I／O接口3ABB机器人I／O接口扩展4ABB机器人之间DeviceNet总线通信实验5.ABB机器人弓形工件打磨工作站系统集成B123项目三：基于外部控制器的机器人工作站系统集成1.具有吃苦耐劳、踏实肯干、团结协作的精神2.具有良好的心理素质和身体素质3.具有较强的自主学习能力4.具有强烈的集体荣誉感和责任感1.理解基于外部控制器的机器人工作站的概念2.掌握单片机和机器人通信接口设计3.理解ABB机器人滚筒表面刻字工作站4.掌握Modbus通信协议的传输1.能正确运用外部控制器与ABB机器人通信；2.能正确运用外部控制器与传感器通信；3.能正确运用ABB机器人滚筒表面刻字工作站。1.ABB机器人和PLC的通信2单片机和机器人通信接口电路设计3ABB机器人滚筒表面刻字工作站4Modbus通信协议B124项目四：搬运压铸检测入库工作站系统集成1.具有吃苦耐劳、踏实肯干、团结协作的精神2.具有良好的心理素质和身体素质3.具有较强的自主学习能力4.具有强烈的集体荣誉感和责任感1.理解搬运压铸检测入库工作站系统集成的概念；2.掌握工作站建模和运动机构的设计；3.掌握信捷视觉系统的应用；4.掌握搬运压铸检测入库工作站系统的电路连接、人机界面设计、PLC程序设计、机器人程序设计。1.能正确运用机器人视觉系统；2.能正确对搬运压铸检测入库工作站系统进行电路连接、人机界面设计、PLC程序设计、机器人程序设计。1项目分析2仿真工作站建模和运动机构设计3信捷视觉系统应用4电路连接B125项目五：钢琴弹奏工作站系统集成1.具有吃苦耐劳、踏实肯干、团结协作的精神2.具有良好的心理素质和身体素质3.具有较强的自主学习能力4.具有强烈的集体荣誉感和责任感1.理解钢琴弹奏工作站系统集成的概念2.掌握钢琴弹奏工作站的工作原理；3.掌握钢琴弹奏工作站的电路连接、人机界面设计4.掌握钢琴弹奏工作站的PLC程序设计、机器人程序设计1.能正确对钢琴弹奏工作站系统进行电路连接、人机界面设计、PLC程序设计、机器人程序设计。1项目分析2电路连接3人机界面设计4PLC程序设计5机器人程序设计B106项目六：智能取餐工作站系统集成1.具有吃苦耐劳、踏实肯干、团结协作的精神2.具有良好的心理素质和身体素质3.具有较强的自主学习能力4.具有强烈的集体荣誉感和责任感1.理解智能取餐工作站系统集成的概念2.掌握智能取餐工作站的工作原理3.掌握智能取餐工作站的电路连接、人机界面设计4.掌握智能取餐工作站的PLC程序设计、机器人程序设计1.能正确对智能取餐工作站系统进行电路连接、人机界面设计、PLC程序设计、机器人程序设计。1项目分析2电路连接3人机界面设计4智能相机应用5PLC程序设计6机器人程序设计B10合计学时64四、教学资源标准1.校内教师标准任课教师必须为双师素质教师。同时：（1）具有高校教师资格和本专业领域有关证书；（2）有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心；（3）具有工业机器人技术相关专业本科及以上学历；（4）具有扎实的工业机器人技术专业相关理论功底和实践能力；（5）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；（6）每5年累计不少于6个月的企业实践经历。2.校外兼职教师标准主要从工业机器人技术相关企业聘任，具备良好的思想政治素质、职业道德和工匠精神，具有扎实的工业机器人技术专业知识和丰富的的实际工作经验，具有相关专业职称，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。3．教材选用标准（1）按照国家规定选用优质教材、高职高专规划教材、禁止不合格的教材进入课堂。（2）具体按照《XX职业技术学院关于印发《教材建设与管理办法》的通知》（绵职院发[2016]8号）中第四章“教材选用与管理”部分规定执行。（3）参考教材《工业机器人工作站系统集成（ABB）》4.信息化教学资源标准（1）具有利用数字化教学资源库、文献资料、常见问题解答等的信息化条件。（2）引导鼓励教师、企业开发建设、配备、利用与本专业有关的教学平台、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，种类丰富、形式多样、使用便捷、动态更新、创新教学方法、提升教学效果。5.教学方法建议（1）本课程宜采用理实一体化教学方式进行课堂教学，授课地点在实训基地的工业机器人专业多媒体教室进行教学。（2）为保障本课程的教学目标能够实现，配置有机器人实训室，电气控制实训室，PLC专项实验室，电气控制与检测设备。（3）本课程教学建议以项目化教学，促进学中做、做中学。6.理论教学学时的教学设施配置标准匹配工业机器人技术专业教学标准中的教学设施配置标准。（1）普通教室配备黑板，具备完备的多媒体教学系统，接入互联网或Wi-Fi环境，照明条件良好，可以同时满足40人以上进行理论学习；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）理实一体化教室理实一体化应配备教学所需的各种挂图、展板、工业机器人及其零部件实物等教具，以方便教学过程中更加形象、直观反应出各种结构总成，让学生能更好的认识工业机器人各系统的构造及工作原理；配备黑板，具备完备的多媒体教学系统，接入互联网或Wi-Fi环境，照明条件良好，可以同时满足40人以上进行理实一体化学习；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。7.实践教学部分的教学设施配置标准匹配工业机器人技术专业教学标准中的教学设施配置标准，以及本专业实训教学条件建设标准。表2基本实训条件要求实训室名称校内实训室基本面积要求200m2序号设备基本数量要求备注1工业机器人系统工作站主体1套2搬运压铸检测入库工作站系统集成1套3钢琴弹奏工作站系统集成1套4智能取餐工作站系统集成1套五、课程考核课程考核成绩包括平时过程性考核成绩40分，占比40%；期末理论（实践）考核成绩60分，占比60%。单独考核：课程教学目标达成度100分。课程实施考核后，每一位学生产生一张课程考核登记表表3《工业机器人应用系统集成》课程教学实施情况学生考核模型专业班级学生学号学生姓名平时考核成绩（占比40%）得分其中考核总分考勤（10%）平时理论与实践作业（测验）成绩（20%）课堂交互性（10%）结课考核成绩（占比60%）课程教学目标达成度达成度总分素质目标达成（25分）知识目标达成（25分）能力目标达成（50分）六、课程教学实施有效性评价1.教师评价其任教课程表4《工业机器人应用系统集成》课程教学实施有效性教师评价模型学生学号学生姓名考核成绩（分平时考核+结课考核）课程教学目标达成度（%）......班级最高分班级最低分班级平均分课程教学目标平均达成度课程教学实施成效总结评价结论A非常有效B有效C基本有效D效果不佳课程教学目标平均达成度数据范围A非常有效（90-100）B有效（80-90）C基本有效（70-80）D效果不佳（50-70）2.校内两级督导评价课程教学有效性两级督导基于听课制度、教学管理系统评教数据、网络