《焊接自动化技术》课程教学大纲

《焊接自动化技术》课程教学大纲课程名称：

焊接自动化技术

课程代码：

40711306

课程性质：

专业核心课（B类）

适用专业：

智能焊接技术（五年一贯制）

开设学期：

第四学年（第Ⅷ学期）

学时学分：

32学时，2.0学分

使用教材：

《焊接自动化技术及其应用》（胡绳荪、申俊琦主编，机械工业出版社，“十四五”职业教育国家规划教材）

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》

课程负责人：一、课程定位与目标（一）课程定位本课程是智能焊接技术专业的专业核心课程，在学生已修焊接方法与设备、金属熔焊原理等课程基础上，系统培养学生掌握焊接自动化系统构成、控制技术、机器人编程及应用等核心技术。课程对接焊接机器人操作员、自动化焊接设备调试员、焊接自动化设备维护员等岗位核心能力，是实现学生从传统手工焊接技能向自动化、智能化焊接技术跨越的关键桥梁，支撑学生从操作工向工艺技术员、编程员发展的职业阶梯，并为后续课程、“1+X”证书考核及技能竞赛奠定基础。（二）课程目标1.素质目标树立精益求精的工匠精神，培养严谨细致的工作态度；增强安全生产意识和环境保护理念，严格遵守操作规程；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；激发创新思维，勇于探索焊接自动化技术的新方法、新工艺；增强民族自豪感和职业认同感，立志服务装备制造业发展。2.知识目标掌握焊接自动化系统的基本构成、分类及发展趋势；理解开环控制与闭环控制、PID控制、智能控制等自动控制基础理论；熟悉焊接自动化中常用传感器（位置、位移、速度）的工作原理及应用；掌握直流电动机、交流电动机、伺服电动机、步进电动机的控制原理；掌握PLC的硬件构成、编程语言、指令系统及控制系统设计方法；掌握焊接机器人的系统构成、运动控制原理、离线编程技术及传感技术；了解机器人焊接技术在汽车制造、工程机械、航天等行业的典型应用。3.能力目标能够识读焊接自动化系统电气原理图和机械结构图；能够根据工艺要求合理选用常用传感器并进行简单调试；能够进行PLC控制程序的编写与调试，完成简单焊接工位自动化控制；能够进行焊接机器人的基本操作、示教编程与参数设置；能够调试自动化焊接辅助设备（送丝机、变位机、清枪装置等）；能够诊断并排除焊接自动化系统的常见故障；能够制定简单构件的自动化焊接工艺方案。二、课程内容与学时分配模块对应教材章节教学内容与重难点思政融入点学时模块一：焊接自动化基础第1章绪论

第2章焊接自动化控制基础焊接自动化概念、系统构成、关键技术、发展趋势；开环与闭环控制、PID控制、智能控制。

重点：焊接自动化系统构成、PID控制原理。

难点：反馈控制原理的理解。科技强国：通过“中国天眼”“C919”等国家重大工程中的焊接自动化应用案例，激发爱国情怀。4模块二：焊接自动化中的传感技术第3章焊接自动化中的传感技术传感器基本概念与特性；位置检测（接触式、接近式）；位移与速度检测（光栅尺、编码器、测速发电机）。

重点：接近式位置传感器、编码器的工作原理与选型。

难点：传感器在焊接自动化中的集成应用。严谨求实：通过传感器在焊接质量控制中的应用案例，培养学生严谨的科学态度。4模块三：电动机控制技术第4章焊接自动化中的电动机控制技术直流电动机PWM调速；交流电动机变频调速；伺服电动机控制原理；步进电动机驱动与控制。

重点：PWM调速原理、变频器应用、伺服控制模式。

难点：伺服驱动器参数设置与调试。精益求精：通过电动机精密控制训练，培养学生追求卓越的工匠精神。6模块四：PLC控制技术第5章焊接自动化中的PLC控制技术PLC硬件构成与编程语言；三菱FX系列PLC指令系统；梯形图编程规则；触摸屏技术；PLC控制系统设计；焊接自动化应用实例。

重点：基本指令与编程方法、定时器/计数器应用。

难点：PLC控制系统整体设计与调试。逻辑思维：通过PLC编程训练，培养系统思维和严谨的逻辑分析能力。8模块五：机器人焊接技术第6章机器人焊接技术工业机器人概论；焊接机器人系统构成；机器人运动控制；弧焊机器人离线编程技术；焊接机器人传感技术（焊缝跟踪、电弧传感）；机器人焊接多行业应用案例。

重点：焊接机器人编程与操作、离线编程系统组成。

难点：焊缝跟踪传感技术与多传感器信息融合。创新意识：通过机器人前沿技术学习，激发创新思维；大国工匠：行业应用案例彰显制造强国。8模块六：综合应用与实训第5.7节、第6.6节

结合企业案例基于PLC的焊接自动化系统设计；典型构件机器人焊接工艺制定与编程；自动化焊接质量检测与控制；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：机器人工作站综合调试。团队协作：分组完成综合项目，培养协作精神；责任意识：质量检测环节强化职业责任。2合计教材六大模块全覆盖覆盖教材全部内容全程融入思政元素32三、教学实施与策略（一）教学模式推行

“项目引领、任务驱动、理实一体”

教学模式，以教材六大模块为基础设计系列教学项目，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。（二）教学方法案例贯穿法：使用教材中典型应用案例（第5.7节PLC应用实例、第6.6节多行业机器人焊接案例）组织教学，增强代入感；虚实结合法：对PLC编程、机器人离线编程等内容，先用仿真软件进行虚拟训练，再进行实际设备操作，降低风险，提升效率；分组协作法：围绕复杂项目（如基于PLC的焊接自动化系统设计、机器人焊接综合实训），组织学生以小组形式研讨、分工、协作完成，培养团队协作与沟通能力；岗位情境法：在实训基地模拟企业“编程区”“调试区”“焊接区”岗位角色，强化职业认同感；问题导向法：针对焊接自动化中的常见故障（如焊缝跟踪偏差、送丝不稳等），引导学生分析原因、制定解决方案。（三）教学资源主教材：《焊接自动化技术及其应用》（胡绳荪、申俊琦主编，机械工业出版社，“十四五”职业教育国家规划教材）；参考书目：《焊接机器人操作与编程》（张胜主编，化学工业出版社）；《PLC在焊接自动化中的应用》（李方园主编，电子工业出版社）；《工业机器人技术基础》（张明文主编，哈尔滨工业大学出版社）；辅助资源：活页式任务工单、自动化焊接工艺案例集（含本地企业案例）、实训指导手册、国家标准与行业规范；数字化资源：校级“优慕课”在线课程平台、焊接机器人离线编程仿真软件、PLC虚拟仿真实训系统、微课视频库、习题库；实训条件：校内焊接实训中心（涵盖各类焊机、机器人、检测设备）+校外实习基地（宇通、神州精工等）。四、考核与评价方式（一）评价结构考核类型比例考核内容过程考核60%课堂表现（10%）、作业完成情况（10%）、项目实训（30%）、小组协作（10%）增值考核10%安全规范意识、职业素养、团队协作、学习进步幅度终结考核30%实操考核：独立完成自动化焊接任务（工艺制定、编程操作、质量控制）（二）评价标准过程考核：侧重任务完成质量、操作规范性、学习态度与团队协作表现；增值考核：关注职业习惯养成、安全规范意识、协作精神与技能提升幅度；终结考核：采用实操形式，从工艺方案合理性、编程操作规范性、焊缝质量、安全规范意识等方面综合评分。（三）证书对接课程内容覆盖

特种作业操作证（焊接与热切割）

与

工业机器人操作与运维（中级）

职业技能等级证书考核要求，支持“1+X”证书融通。五、课程特色与创新岗课赛证融通：内容对接焊接机器人操作员、自动化设备调试员等岗位任务，涵盖全国职业院校技能大赛“智能焊接技术”赛项考核要点，支撑特种作业操作证、工业机器人操作与运维（中级）证书考核；思政全程融入：将“科技强国、工匠精神、安全规范、质量标准、创新意识”融入教学各环节，通过大国重器案例、行业应用案例实现价值引领；校企协同更新：与宇通、心连心、神州精工等企业合作，动态更新企业真实案例库、修订活页式任务工单，确保教学内容与产业技术发展同步；信息技术融合：运用焊接仿真软件、生成式AI等智能教学手段，打造虚实结合的智慧教学场景。六、教学团队与支持（一）教学团队课程负责人：专任教师：结构合理，具备企业实践经历，持有焊工高级工以上职业资格证书或相关行业认证；企业兼职教师：来自合作企业的工程师、技师，参与课堂教学、实训指导与考核评价。（二）实训条件校内：焊接机器人实训室、自动化焊接设备实训室、PLC控制实训室、焊接质量检测实训室，设备齐全，工位充足；校外：与宇通集团、神州精工等企业共建校外实习基地，提供真实生产环境与实践岗位。七、持续改进机制内容更新机制：每年开展企业调研与毕业生跟踪，追踪智能焊接、数字孪生等新技术发展，动态更新企业案例库，增补前沿技术专题模块；教学反馈机制：收集教学反馈与学习过程数据，定期分析教学效果，优化教学方法与评价方式；资源升级机制：深化与