《焊接自动化技术及其应用》课程标准（含课程思政）

《焊接自动化技术及其应用》课程标准一、课程基本信息表1课程基本信息表课程名称焊接自动化技术及其应用开设系（院）部数控技术学院课程代码40711306开课形式理实一体化课程性质专业核心必修课课程类型B类课程学时100课程学分5开课部门数控技术学院开课学期第Ⅴ学期先修课程《机械识图与公差配合》《机械工程材料》《金属熔焊原理》《焊接方法与设备》后续课程《焊接机器人维护与维修》《焊接生产管理》《岗位实习》总学时（理论/实践）10020/80学分5分适用专业（层次）460110智能焊接技术（普专）二、课程性质（一）课程描述本课程是智能焊接技术专业的核心课程，旨在培养学生掌握焊接自动化技术的基本原理、关键技术及应用能力。课程以焊接自动化系统的构成、控制技术、编程操作及维护保养为主线，融合数字化、智能化焊接技术发展前沿，通过理实一体化教学模式，强化学生在焊接机器人编程与操作、自动化焊接设备调试、焊接过程质量控制等方面的实践技能。课程紧密对接焊接工程师、焊接机器人操作员等岗位需求，为学生考取特种作业操作证、焊工职业资格证书奠定基础，培养具备工匠精神和创新能力的高素质技术技能人才。（二）课程定位本课程立足智能焊接技术专业人才培养目标，衔接《焊接方法与设备》等先修课程，支撑《焊接机器人维护与维修》等后续课程，是实现从传统焊接技术向智能化焊接技术跨越的关键课程。课程以国家《“十四五”智能制造发展规划》为指引，对接“1+X”证书制度，将工业机器人操作与运维、智能焊接技术等职业技能要求融入教学内容，培养学生掌握焊接自动化系统集成、编程控制、故障诊断等核心能力，服务于高端装备制造、压力容器、汽车制造等行业的焊接自动化技术应用需求。表2课程定位分析面向的工作岗位具备的职业能力焊接机器人操作员1.能进行焊接机器人系统的启停、示教编程及参数设置；2.能操作焊接机器人完成简单构件的自动化焊接；3.能进行焊接机器人日常点检与简单故障排除。自动化焊接设备调试员1.能进行自动化焊接工作站的系统连接与参数配置；2.能调试焊接电源、送丝机构、变位机等辅助设备；3.能优化自动化焊接工艺参数，保证焊接质量；4.能编写简单的自动化焊接作业指导书。焊接过程质量检验员1.能使用检测工具对自动化焊接焊缝进行外观检验；2.能分析常见焊接缺陷产生的原因并提出改进措施；3.能协助制定自动化焊接质量控制方案。焊接自动化设备维护员1.能执行焊接自动化设备的定期维护保养计划；2.能诊断并排除自动化焊接系统的常见电气故障；3.能更换焊接自动化设备的易损件。三、课程设计思路（一）学情分析本课程授课对象为智能焊接技术专业三年级学生，已具备焊接基本理论和操作技能，但存在以下特点：1.知识结构：掌握金属材料、焊接方法等基础知识，但对自动化控制、传感器技术等交叉学科知识了解有限；2.能力特点：动手能力较强，能熟练操作手工焊接设备，但对编程控制、系统调试等自动化技术接触较少；3.学习习惯：偏好实践操作，对纯理论教学兴趣不高，适合采用项目驱动、任务导向的教学模式；4.职业认知：部分学生对焊接自动化发展趋势认识不足，需通过行业案例、企业实践增强职业认同感。（二）整体设计课程采用"岗课赛证"融合的设计思路，具体如下：1.课程结构：以焊接自动化系统的"构成-控制-编程-应用-维护"为主线，设置4个学习模块，12个教学项目；2.教学模式：实施"教、学、做、评"一体化教学，每个项目按照"任务引入-理论讲解-技能训练-考核评价"四步实施；3.内容选取：融入"1+X"工业机器人操作与运维职业技能等级证书要求，对接焊接机器人操作员、自动化焊接设备调试员等岗位标准；4.思政融入：通过大国重器案例、工匠精神故事，培养学生的爱国情怀、质量意识和创新精神；5.考核方式：采用过程性考核与终结性考核相结合，注重技能操作、项目完成质量和职业素养评价。四、课程目标（一）素质目标1.树立精益求精的工匠精神，培养严谨细致的工作态度；2.增强安全生产意识和环境保护理念，严格遵守操作规程；3.培养团队协作能力和沟通表达能力，具备解决实际问题的担当；4.激发创新思维，勇于探索焊接自动化技术的新方法、新工艺；5.增强民族自豪感和职业认同感，立志服务装备制造业发展。（二）知识目标1.掌握焊接自动化系统的基本构成及工作原理；2.理解PLC控制技术在焊接自动化中的应用；3.熟悉焊接机器人的坐标系、编程指令及工作原理；4.了解常用传感器在焊接过程中的应用方法；5.掌握自动化焊接质量控制的基本方法和标准。（三）能力目标1.能识读焊接自动化系统电气原理图和机械结构图；2.能进行焊接机器人的基本操作和简单编程；3.能安装调试自动化焊接辅助设备（送丝机、变位机等）；4.能运用PLC进行简单的焊接自动化控制程序编写；5.能诊断并排除焊接自动化系统的常见故障；6.能制定简单构件的自动化焊接工艺方案。（四）证书目标表3证书一览表证书名称发证单位备注特种作业操作证（焊接与热切割）应急管理部必考工业机器人操作与运维职业技能等级证书（中级）教育部认定评价组织选考焊工职业资格证书（高级）人力资源和社会保障部选考五、课程结构与内容表3课程内容与目标要求模块项目教学内容重点、难点思政元素及融入途径学时模块一焊接自动化基础项目一：焊接自动化概述1.焊接自动化技术的概念、分类及发展趋势；2.焊接自动化系统的基本构成；3.典型焊接自动化设备的应用案例。重点：焊接自动化系统的构成。难点：焊接自动化技术的分类。【思政元素】：科技强国、民族自豪感【融入途径】：通过"中国天眼"、"C919大飞机"等国家重大工程中的焊接自动化技术应用案例，展示我国焊接自动化技术的发展成就，激发学生的爱国情怀和民族自豪感。4项目二：焊接自动化控制基础1.常用控制电路的组成及工作原理；2.PLC的基本结构、工作原理及编程语言；3.简单PLC控制程序的编写与调试。重点：PLC的工作原理及编程方法。难点：PLC控制程序的编写与调试。【思政元素】：逻辑思维、精益求精【融入途径】：通过PLC控制程序编写训练，培养学生的逻辑思维能力；结合程序调试过程中的问题解决，培养学生精益求精的工匠精神。8项目三：焊接传感器技术应用1.传感器的基本概念、分类及工作原理；2.焊接过程常用传感器（位移、温度、电流传感器等）；3.传感器在焊接质量控制中的应用。重点：常用焊接传感器的工作原理。难点：传感器在焊接质量控制中的应用。【思政元素】：严谨求实、创新意识【融入途径】：通过传感器在焊接质量控制中的应用案例，培养学生严谨求实的科学态度；结合传感器技术的发展趋势，激发学生的创新意识。6模块二焊接机器人技术项目一：焊接机器人系统组成1.焊接机器人的基本结构、分类及工作原理；2.焊接机器人控制柜的组成及功能；3.焊接机器人周边设备（焊接电源、送丝机、清枪装置等）。重点：焊接机器人的基本结构及工作原理。难点：焊接机器人控制柜的组成及功能。【思政元素】：安全意识、规范操作【融入途径】：通过焊接机器人安全操作规程学习和实训，培养学生的安全意识和规范操作习惯；结合机器人作业现场的5S管理要求，培养学生的职业素养。6项目二：焊接机器人编程基础1.焊接机器人坐标系（关节、直角、工具、用户坐标系）；2.示教器的基本操作；3.焊接机器人基本编程指令（运动指令、焊接指令、逻辑控制指令等）；4.简单焊接程序的编写与调试。重点：焊接机器人坐标系的建立与转换；基本编程指令的应用。难点：焊接程序的编写与调试。【思政元素】：工匠精神、团队协作【融入途径】：通过焊接机器人编程训练，培养学生精益求精的工匠精神；组织学生以小组形式完成复杂焊接程序的编写与调试，培养团队协作能力和沟通能力。10项目三：焊接机器人作业编程1.焊缝轨迹规划与编程；2.焊接参数的设置与优化；3.多层多道焊的编程方法；4.焊接机器人离线编程简介。重点：焊缝轨迹规划与编程。难点：多层多道焊的编程。【思政元素】：创新思维、质量意识【融入途径】：通过焊缝轨迹规划训练，培养学生的空间思维和创新能力；结合焊接质量控制要求，强调焊接参数设置的重要性，培养学生的质量意识。8项目四：焊接机器人系统调试与维护1.焊接机器人系统的安装与连接；2.焊接机器人的标定（零点标定、工具坐标系标定）；3.焊接机器人常见故障诊断与排除；4.焊接机器人的日常维护与保养。重点：焊接机器人的标定方法；常见故障诊断与排除。难点：焊接机器人的故障诊断。【思政元素】：责任意识、精益求精【融入途径】：通过焊接机器人维护保养实训，培养学生的责任意识和严谨细致的工作作风；结合故障诊断案例分析，培养学生分析问题、解决问题的能力和精益求精的工匠精神。8模块三自动化焊接设备应用项目一：熔化极气体保护焊自动化设备1.MIG/MAG焊自动化设备的组成及工作原理；2.送丝系统、行走机构的结构及调节方法；3.MIG/MAG焊自动化设备的操作与调试。重点：MIG/MAG焊自动化设备的组成。难点：设备的调试方法。【思政元素】：规范操作、安全第一【融入途径】：通过MIG/MAG焊自动化设备操作实训，强调安全操作规程，培养学生的安全意识和规范操作习惯。6项目二：钨极氩弧焊自动化设备1.TIG焊自动化设备的组成及工作原理；2.自动送丝机构、行走机构的结构及调节；3.TIG焊自动化设备的操作与调试。重点：TIG焊自动化设备的组成。难点：焊接参数的调节。【思政元素】：专注执着、工匠精神【融入途径】：通过TIG焊自动化设备精密操作训练，培养学生专注执着的职业品质和精益求精的工匠精神。6项目三：焊接自动化辅助设备1.焊接变位机、滚轮架的结构及工作原理；2.焊接工装夹具的设计原则与应用；3.焊接烟尘净化设备的类型及选用。重点：焊接变位机的应用。难点：焊接工装夹具的设计原则。【思政元素】：绿色生产、环保意识【融入途径】：通过焊接烟尘净化设备的学习和应用，培养学生的绿色生产理念和环境保护意识；结合焊接工装夹具的设计，培养学生的创新思维和工程实践能力。4模块四焊接自动化综合应用项目一：自动化焊接生产线认知1.自动化焊接生产线的组成及工艺流程；2.焊接生产线上的物流系统、控制系统；3.自动化焊接生产线的典型应用案例。重点：自动化焊接生产线的组成。难点：生产线控制系统的协调。【思政元素】：系统思维、团队协作【融入途径】：通过自动化焊接生产线案例分析，培养学生的系统思维能力；组织学生模拟生产线各环节的协作，培养团队协作和沟通能力。4项目二：焊接自动化综合实训1.典型构件的自动化焊接工艺制定；2.焊接机器人工作站的综合调试；3.自动化焊接质量检测与控制；4.实训总结与报告撰写。重点：自动化焊接工艺制定与质量控制。难点：工作站的综合调试。【思政元素】：工匠精神、创新精神、职业素养【融入途径】：通过综合实训项目，全面培养学生的工匠精神、创新精神和职业素养；结合实训报告撰写，培养学生的总结归纳能力和书面表达能力。8六、课程实施策略课程采用"理实一体化"教学模式，结合以下教学策略，确保教学目标的实现：1.项目驱动教学法：以典型工作任务为载体，将理论知识与实践技能融入项目实施过程，培养学生解决实际问题的能力；2.任务导向教学法：将课程内容分解为具体任务，引导学生在完成任务的过程中学习知识、掌握技能；3.案例教学法：引入企业真实焊接自动化应用案例，增强教学的针对性和实用性；4.分组协作学习法：组织学生以小组形式完成复杂项目，培养团队协作能力和沟通能力；5.虚实结合教学法：利用焊接仿真软件进行虚拟训练，结合实际设备操作，提高实训效率和安全性；6.引入企业导师：邀请企业技术专家参与教学，指导学生实践操作和项目实施，缩短学校教育与企业需求的差距。七、考核评价（一）课程考核方式本课程采用过程性考核与终结性考核相结合的方式，总分100分，具体构成如下：1.过程性考核（60%）：包括课堂表现（10%）、作业完成情况（10%）、项目实训（30%）、小组协作（10%）；2.终结性考核（40%）：采用实操考核形式，要求学生独立完成指定构件的自动化焊接任务，包括工艺制定、编程操作、质量控制等环节。（二）课程考核标准表4课程考核评分标准考核项目考核标准过程考核（60%）课堂表现（10%）出勤情况良好，积极参与课堂讨论，能够提出有价值的问题。作业完成情况（10%）按时完成作业，作业质量高，能够独立思考并解决问题。项目实训（30%）能够按照要求完成各项目实训任务，操作规范，实训报告完整、准确。小组协作（10%）积极参与小组活动，能够与小组成员有效沟通、协作完成任务。结果考核（40%）实操考核（40%）能够独立制定自动化焊接工艺方案，正确操作焊接自动化设备完成焊接任务，焊缝质量符合要求，安全规范意识强。八、实施条件（一）师资条件1.专任教师：具有焊接或相关专业本科及以上学历，具备"双师型"素质，持有焊工高级职业资格证书或相关行业认证，具有5年以上焊接专业教学经验和企业实践经历；2.企业兼职教师：来自焊接自动化设备制造或应用企业的技术骨干，具有丰富的焊接自动化设备操作、调试及维护经验，具备中级及以上专业技术职称；3.教学团队结构：专任教师与兼职教师比例不低于2:1，形成年龄、职称结构合理的教学团队，定期开展教研活动，共同开发课程资源和教学项目。表5《焊接自动化技术》课程开发团队名单序号姓名工作单位职称/职务工作经历12（二）校内外实训基地1.校内实训基地：（1）焊接机器人实训室：配备4台以上焊接机器人（如Fanuc、KUKA、ABB等品牌）及配套焊接电源、送丝机、清枪装置等；（2）自动化焊接设备实训室：配备MIG/MAG焊自动化设备、TIG焊自动化设备、焊接变位机、滚轮架等；（3）PLC控制实训室：配备PLC实验台、触摸屏、传感器等教学设备；（4）焊接质量检测实训室：配备焊缝检测尺、无损检测设备（如X光探伤机、超声波探伤仪等）。2