《工业机器人基础》课程标准.docx

工业机器人基础课程标准一、适用对象中等职业学校机器人应用与维护专业（三年制）学生。二、适用专业机器人应用与维护专业三、课程性质本课程是机器人应用与维护专业的专业核心课。本课程是依据中等职业学校机器人应用与维护专业人才培养目标和相关职业岗位（群）的能力要求而设置的，对本专业所面向的机器人安装调试员、机器人编程员等岗位群所需要的知识、技能和素质目标的达成起支撑作用。在课程设置上，它是承上启下的核心课程，非常重要，前面课程有电工技术基础与应用、机械基础和低压电器控制与应用，后续课程有机器人操作与编程、机器人系统集成运维等。四、课程目标总体目标本课程主要介绍、讲解工业机器人本体结构组成、主要部件的控制原理和性能、工业机器人整体性能、工业机器人技术的发展趋向等内容。其中重点讲解工业机器人本体结构组成、主要部件的控制原理，通过课程的学习使学生掌握工业机器人的基础知识和基本技能、掌握工业机器人运动系统、控制系统的设计方法，能使用示教器操作工业机器人完成简单动作。1 .知识目标（1） 了解机器人的产生与发展、组成与技术参数；（2）掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识；（3） 了解工业机器人的组成与性能；（4） 熟悉工业机器人本体的组成部分；（5） 了解机器人控制系统的构成；（6） 了解工业机器人的编程语言和编程特点；（7）熟悉工业机器人示教器的基本操作；（8）熟悉机器人基本的故障排除。2 .技能目标（1）理解能力；能够熟悉机器人本体，示教器和控制柜之间的关系；外部设备与机器人控制系统的关联；识读机械零部件装配图；（2）操作能力：规范使用工量具；能够使用拆装工具完成机器人本体的机械拆装；使用机器人示教器编辑机器人程序，并完成调试，实现机器人运动；（3）表达能力：能够表达出机器人系统组成部件、本体零件等专业名称；（4）逻辑能力：理解机器人系统的接线图；能够根据机器人的目标动作，完成基本程序的编辑，并了解程序中的含义。3 .素质养成目标（1）培养耐心细致和严肃认真的工作态度。（2）培养安全、文明操作习惯以及严守操作规程的意识。（3）培养较好的团队精神和团结协作的工作作风。（4）培养语言表达、人际交往及沟通技巧。（5）培养自主学习，逐类旁通的思维。4 .证书目标1+X工业机器人集成应用职业技能等级证书（初级）等。五、参考学时与学分1.学时：72学时2.学分:4学分六、设计思路本课程标准的总体设计思路以专业核心课程开展，采用模块知识递进引领型课程体系,从“模块要领与技能目标"分析出发，设定职业能力培养目标，将工业机器人基础知识层层剖析，分为3个模块。课程内容选择上是依据对相关行业企业的调研、1+X工业机器人集成应用职业技能等级证书（初级）、兼顾技能岗位就业群需要；并通过解析生产制造、操作应用、运行维护和市场营销等岗位（群）的典型工作任务获得。通过剖析概括工业机器人的基础知识，以模块化点为主线，职业技能点为导向，根据学生的实际水平和学习需求，确定教学重难点。在学习机器人基础知识，掌握职业技能点的过程中，实现理解能力，操作能力，表达能力和逻辑能力的融合，并增强学生的职业素养和爱岗立岗，体现学生综合能力。本课程本着以学生为中心，充分考虑学生的特性和课程特点。以培养学生的综合能力为本位，以职业实践为核心，以促进学生的持续发展为目标，开展模块知识点学习，就所需掌握的知识点与技能点进行典型教学，有针对性地开展教学实践活动，让学生在理实一体化的教学环境中掌握和运用所需知识，以讲授法为主，实际操作为辅，展开教学，做到做中学，做中练。引导学生参与实践学习课程知识点和技能点，并进一步通过实例进行熟悉和巩固所学的知识。在实际教学中融入企业元素，对接技能岗位能力要求，以任务为依托，熟悉基本的操作应用员等岗位的基本技能点，并在其过程中培养分析问题和解决问题的能力。根据现代企业员工的需要，课程内容要突出基础知识和基本技能的获得。在教学中要重点学习机器人本体、控制系统组成、示教器操作、机器人程序编辑和机器人的运动控制，学习过程中扩展机器人类型、自动化设备和机电一体化等知识，使学生对于机器人有一个全面的理解。本课程的内容选择要侧重实际工作情景，以工业机器人基础知识和岗位能力培养为重点，通过不同的模块学习任务，在帮助学生了解工业机器人基本的知识的同时，提升学生的专业技能能力。本课程涵盖理解、操作、表达和逻辑等能力训练，教学内容形式多样，理实一体结合，视频演示辅助，力求在教导学生机器人基础知识的同时，融入思维能力的训练并培养和发掘学生的工作能力，使其形成良好的职业素质。七、课程内容与教学要求1.课时分配表序号模块名称学寸分配备注1工业机器人概述102工业机器人组成423工业机器人操作与维护20总学时722.单元（或项目）设计模块一工业机器人概述（职业能力02,03,05）项目1工业机器人概论学时理论6项目2模块二工业机器人组成（职业能力02、03、04、05、06、07）项目1工业机器人机械部分学时理论20项目2工业机器人传感部分实践1()项目3工业机器人控制部分一体化12项目4典型的工作站学习目标：概括本单元的学习目标，包含知识、技能等目标知识目标：1 .掌握机器人本体的机械结构及其传动机构。2 .了解不同的末端执行器3 .了解工业机器人传感器类型、性能指标4 .了解机器人的控制系统5 .了解基本的工作站组成技能目标：1 .能够识别图中机器人六轴位置2 .能够完成机器人本体的机械拆装3 .能够识别本体中传感器类型4 .能够熟练示教器的基本操作5 .能够理解机器人控制系统的原理6 .能够掌握机器人本体、示教器和控制柜三者之间的联系7 .能够识别控制系统的电器原理图纸和本体的机械结构安装图纸8 .能够分析机器人的驱动模式9 .能够了解基本的工作站组成素质目标：1 培养学生的团队合作精神2 .培养学生的理解能力3 .培养学生的动手能力4 .培养学生的表达能力主要内容（标注重点和难点）主要教学方法1 .机器人本体的组成（重点）2 .末端执行器（难点）3 .机器人的传动方式4 .工业机器人内外部传感器（重点）课堂讲授、任务驱动、案例教学、课堂讨论、现场教学法教学地点多媒体教室、一体化教室、校内实训（实5 .传感器的组合使用6 .工业机器人的控制系统（难点）7 .工业机器人的控制方式（重点）8 .工业机器人的驱动模式9 .示教器的组成（重点）验）室教学及参考资料工业机器人技术、工业机器人技术基础练习与习题建议完成项目中的任务要求10.基本的工作站组成（重点）考核与评价方式说明权重分配注重过程性评价与思维能力评价、结合课堂提问、语言运用能力、完成项目（模块）任务情况对学生进行综合性考核评价平时成绩：课堂表现占50%,作业和任务占50%模块三工业机器人操作与维护（职业能力03,04,05）项目1工业机器人编程学时理论6项目2工业机器人操作实践6项目3基本的故障维护一体化8学习目标：概括本单元的学习目标，包含知识、技能等目标知识目标：1 .掌握工业机器人基本编程语句2 .熟悉示教器的基本操作3 .了解机器人基本故障的维护技能目标：1 .能够理解机器人程序的指令含义2 .能够使用示教器控制机器人运动3 .能够排查机器人的故障并维护4 .能够熟悉机器人及周边设备的情况素质目标：1 .培养学生的逻辑能力2 .培养学生的职业操守3 .培养学生的排查故障能力4 .培养学生的独立思考主要内容（标注重点和难点）主要教学方法1 .机器人编程指令（重点）2 .示教器示教（重点）3 .机器人系统调试（难点）4 .机器人故障排查5 .机器人外部设备情况课堂讲授、任务驱动、案例教学、课堂讨论、现场教学法教学地点多媒体教室、一体化教室、校内实训（实验）室教学及参考资料工业机器人技术、工业机器人技术基础练习与习题建议完成项目中的任务要求考核与评价方式说明权重分配注重过程性评价与思维能力评价、结合课堂提问、语言运用能力、完成项目（模块）任务情况对学生进行综合性考核评价平时成绩：课堂表现占50%,作业和任务占50%八、课程实施1.教学方法建议根据本课程的教学目标要求和课程特点以及有关学情，选择适合于本课程的最优化教学法。综合考虑教学效果和教学可操作性等因素，本课程选用综合运用课堂讲授、任务驱动、案例教学、课堂讨论、现场教学法。讲授教学法：是其他教学方法的基础。从教的角度来看，任何方法都离不开教师的“讲”，其他各种方法在运用时都必须与讲授相结合，只有这样，其他各种方法才能充分发挥其价值。所以，讲授是其他方法的工具，教师只有讲得好，其他各种方法的有效运用才有了前提。任务驱动教学法：是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法，它将以往以传授知识为主的传统教学理念，转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念；将再现式教学转变为探究式学习，使学生处于积极的学习状态，每一位学生都能根据自己对当前问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。案例教学法：是一种以案例为基础的教学法（CaSe-basedieaching）,案例本质上是提出一种教育的两难情境，没有特定的解决之道，而教师于教学中扮演着设计者和激励者的角色，鼓励学生积极参与讨论，独立思考，变注重知识为注重能力，重视双向交流。案例教学法非常适合于开发分析、综合及评估能力等高级智力技能。讨论式教学法：体现“教师为主导，学员为主体”的教学思想，强调在教师的精心准备和指导下，为实现一定的教学目标，通过预先的设计与组织，启发学生就特定问题发表自己的见解，以培养学生的独立思考能力和创新精神。讨论式教学的环节大致包括：设计问题、提供资料、启发思路、得出结论。学生始终处于"问题一思考一探索一解答"的积极状态，从而产生自主性、探索性和协同性的学习。这样的教学方法无疑是。通过讨论来解决学习中遇到的问题，广泛用于理论和操作教学。有助于学员思考讨论针对性强现场教学法：组织学生到生产现场或社会生活现场学习有关知识和技能或接受思想品德教育的教学形式。时间、形式上不像课堂教学固定，常依教学任务、教材性质、学生实际情况和现场具体条件等而定。通过现场观察、调查或实际操作，丰富学生的感性认识，促进学生对书本知识的进一步理解和掌握，培养学生将知识用于实践的能力。2 .师资条件要求本课程的授课教师应具备双师素质；具有中职教师资格证并接受过职业教育教学方法论的培训I；具有扎实的专业技术能力；熟悉中职职业教育规律，掌握最新机器人行业动态、人才需求和最新技术走向；具有实施理论与实践教学的教学能力；熟悉相应的国家标准、工艺规范和安全标准；具备开发基于工作过程课程的能力。3 .教学条件基本要求课程实行课堂讲授与现场教学及一体化相结合的学习方式，学校建有多个多媒体教室、专业技能实训室及多间校企合作，为学生提供真实的现场环境和企业实习基地，将教学内容、实训和企业岗位技能三者合一，满足学生机器人应用与维护专业综合能力培养的要求。通过实训及实习场所等的接触和锻炼，让学生了解企业工作环境、感受企业氛围和初步认识企业的管理模式，既有助于加强学生的感性认识，又有助于学生在真实的环境下对所学内容进行操练、巩固、补充，以使学生能在最短的时间内适应工作岗位的需要。4 .教学资源基本要求（1）本课程教材的编写按照“以职业能力为本位，以模块知识为主线，以项目学习为驱动，以提升核心素养为目标”的原则来设计教材体系，教材结构必须实质性地体现工作任务、知识要点，科学地把课堂教学和实践教学融入整个教学过程。参考教材：1 .工业机器人技术（第1版）2 .工业机器人技术基础（第1版）（2）网络资源学习。在积极利用电子书籍、MOOC等网站资源的同时，将知识点与实际联系起来，在实训场地和企业中进行运行和操作，在此过程中可以得到巩固和提升。本课程的教学大纲、教案、课件、习题、学习指导、参考材料、教学录像等内容全部上网，并向学生免费开放，学生可以在课外自主学习。（3）信息化教学资源建设。本课程的教学应充分利用多媒体资源，教师利用语音室、多媒体教室，通过图片、幻灯、实物投影、录像或者课件等多媒体辅助教学手段，为学生开放实训平台，使学生的主动性和积极性得以充分调动；同时学校应联合各兄弟学校开发课件和辅助教材，努力实现跨校多媒体资源的共享。九、教学评价、考核要求本课程采用知识考核与能力考核相结合，过程考核与结果考核相结合的学生学习效果评价机制。建议采用多元评价方法，重视教学过程评价，突出阶段评价、目标评价、理论与实践一体化评价等，注重学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核，关注学生个别差异，鼓励学生创新实践。采用过程考核+期中考核+期末考核（总评=过程考核成绩X30%+期中成绩X30%+期末成绩X40%）的方式，建立以基本理论、基础知识、基本技能为基础，以综合运用能力为重点，以学习态度为参照的综合考评体系，关注学生综合素质的提高，注重考评方式的多样化和考评指标的规范化。十、编制依据该课程标准是以依据机器人应用与维护专业调研和人才培养方案而编制的。