项城市中等专业学校
工业机器人技术应用专业人才培养方案
二〇二一年十月
工业机器人技术应用专业人才培养方案
一、专业名称
专业名称:工业机器人技术应用 专业代码:660303
二、入学要求
招生对象:初中毕业生或具有同等学历者
三、基本学制
三年
四、培养目标
本专业培养拥护党的基本路线,德、智、体、美等全面发展,具有良好的科学文化素养、职业道德和扎实的文化基础知识,具有获取新知识、新技能的意识和能力,能适应不断变化的工作需求,熟悉企业生产流程,具有安全生产意识,严格按照行业安全工作规程进行操作,遵守各项工艺流程,重视环境保护,并具有独立解决非常规问题的基本能力,掌握现代工业机器人安装、调试、维护方面的专业知识和操作技能,具备机械结构设计、电气控制、传感技术、智能控制等专业技能,能从事工业机器人系统的模拟、编程、调试、操作、销售及工业机器人应用系统维护维修与管理、生产管理及服务于生产第一线工作的高素质技能型人才。
五、职业范围与人才规格
(一)就业面向岗位
表 1工业机器人技术应用专业(中级工)职业岗位群
岗位群 | 职业岗位 | 岗位描述 | 支撑课程 |
工业机器人操作及维护 | 设备操作员 | 工业机器人设备操作与检修 | 电工电子技术、工业机器人技术、PLC原理及应用 |
机器人运行维护与管理 | 工业机器人的安装、调试、运行及维护等 | ||
工业机器人调试及售后 | 工业机器人工作站设计与安装 | 具备工作站设计、编程与安装调试能力 | 工业机器人技术、电气控制系统、PLC原理及应用 |
销售客服工程师 | 具备销售渠道和方法,具有妥善地解决售后服务中的各类技术问题能力 | ||
工业机器人中级工程师 | 工业机器人中级工程师 | 工业机器人生产线的开发和设备设计能力 | 电工电子技术、计算机原理及应用、电气控制技术、PLC原理及应用、传感器应用技术、电机与拖动、工业机器人技术 |
(二) 职业资格(或技能)证书
引导学生CAD职业资格证、PLC程序员、维修电工中级工证及工业机器人操作员证等相关证书中选择考取。
(三)职业岗位能力素养分析及支撑课程体系
表3 工业机器人技术应用专业(中级工)岗位能力素养分析及支撑课程
岗位能力素养 | 能力描述 | 知识结构 | 课程设置 |
思想道德素养 | 思想素质 | 热爱祖国、有正确的人生观、世界观、责任心、事业心、爱心、法制观念、纪律修养和团队精神。 | 德育、体育、法律、政治经济与社会 |
文化素质 | 具有相应的文化知识水平、具有一定的一般写作、应用文体写作和语言表达能力。 | 语文、数学、英语、计算机原理及应用 | |
基础能力素养 | 工业机器人设备操作 | 具有熟练操作设备的能力;具备安全操作意识严格按照行业操作规程进行操作,遵守各项工艺规程。 | 计算机原理及应用、电工电子技术、工业机器人技术、人机界面组态与应用、PLC原理及其应用 |
PLC编程及操作 | 能够完成可编程控制器程序的输入、输出、修改及与MCGS组态连接测试;能够完成上位监控主机与现场控制器的通信设置。 | ||
工业机器人编程 | 能进行系统集成的综合调试;能够进行任意直线运动程序编制;任意曲线运动程序编制,与PLC通信编程。 | ||
专业能力素养 | 工业机器人维护与保养 | 能识读电路板电路原理图;会使用常见 的电工仪器仪表;能说明电气线路检修的基本方法。 | 电气控制系统、电机与拖动、传感器应用技术、机器人专业英语、电工电子技术实训、液压与气动 |
工业机器人故障排除 | 会排除线路一般故障;会填写测试报告与检修单;掌握电工、电子、液压、气动在工业自动化设备中的应用技术知识。 |
六、课程体系
(一) 专业学时分配表
表4 工业机器人技术应用专业(中级工)学时分配表
项目 | 学时数 | 百分比(%) | 教学活动安排 | |||||
第一学年 | 第二学年 | 第三学年 | ||||||
18周 | 18周 | 18周 | 18周 | 12周 | 18周 | |||
公共素养课程 | 488 | 21.0 | 168 | 192 | 64 | 64 | ||
专业基本技能课程 | 384 | 16.5 | 224 | 96 | 64 | |||
专业核心技能课程 | 512 | 22.0 | 272 | 240 | ||||
职业拓展课程 | 128 | 5.5 | 32 | 32 | 64 | |||
单列实训实习课程 | 816 | 35.1 | 276 | 540 | ||||
总计 | 2328 | 100 | 392 | 384 | 368 | 368 | 276 | 540 |
(二)工业机器人技术应用专业(中级工)教学进程安排
表5 工业机器人技术应用专业(中级工)教学进程安排
课程 类别 | 课程 代码 | 课程名称 | 学时安排 | 理论教学周数及课内周学时 | 备 注 | |||||||
总计 | 理论 | 实践 | 第一学年 | 第二学年 | 第三学年 | |||||||
14周 | 16周 | 16周 | 16周 | 12周 | 18周 | |||||||
公共素养课程
| 德育 | 64 | 48 | 16 | 4 | |||||||
法律 | 42 | 32 | 10 | 3 | ||||||||
体育 | (74) | (36) | (38) | (1) | (1) | (1) | (1) | (1) | ||||
语文 | 32 | 24 | 8 | 2 | ||||||||
英语(1) | 56 | 28 | 28 | 4 | ||||||||
英语(2) | 64 | 32 | 32 | 4 | ||||||||
计算机应用基础 | 42 | 8 | 34 | 3 | ||||||||
体育 | 96 | 10 | 86 | 2 | 2 | 2 | ||||||
政治经济与社会 | 28 | 20 | 8 | 2 | ||||||||
职业道德 | 32 | 24 | 8 | 2 | ||||||||
就业创业 | 32 | 24 | 8 | 2 | ||||||||
小计 | 488 | 250 | 238 | 12 | 12 | 4 | 4 | |||||
专业基本技能课程 | 机械制图与CAD | 112 | 56 | 56 | 8 | |||||||
电工电子技术 | 56 | 28 | 28 | 4 | ||||||||
计算机原理与应用 | 64 | 32 | 32 | 4 | ||||||||
机器人专业英语 | 56 | 28 | 28 | 4 | ||||||||
数控技术 | 96 | 48 | 48 | 6 | ||||||||
小计 | 384 | 192 | 192 | 16 | 10 | |||||||
专业核心技能课程 | 工业机器人技术 | 96 | 48 | 48 | 6 | |||||||
电机与拖动 | 64 | 32 | 32 | 4 | ||||||||
PLC及其应用 | 128 | 64 | 64 | 8 | ||||||||
传感器应用技术 | 64 | 32 | 32 | 4 | ||||||||
电气控制系统 | 96 | 32 | 64 | 6 | ||||||||
液压与气动 | 64 | 32 | 32 | 4 | ||||||||
小计 | 512 | 256 | 256 | 18 | 14 | |||||||
职业拓展课程 | 电工电子技术基本操作实训 | 32 | 24 | 8 | 2 | |||||||
电气控制与PLC实训 | 32 | 24 | 8 | 2 | ||||||||
自动控制技术综合实训 | 32 | 24 | 8 | 2 | ||||||||
典型工作站应用实训 | 32 | 24 | 8 | 2 | ||||||||
小计 | 128 | 96 | 32 | 2 | 2 | 4 | ||||||
单列实习实训课程 | 入学教育与毕业教育 | (28) | 0 | (28) | 28(0.5周) | 28(0.5周) | ||||||
军事技能训练 | 60 | 60 | 30[2] | |||||||||
毕业设计 | (80) | (8) | (72) | (8周) | ||||||||
顶岗实习 | 540 | 0 | 540 | 30 | ||||||||
小计 | 816 | 4 | 812 | 18 | 30 | |||||||
总计 | 2328 | 782 | 1546 | 28 | 24 | 22 | 24 | 18 | 30 | |||
说明 | 第1学期新生军事技能训练2周,考试1周,法定节假日1周,实际教学周为14周; 第2-4学期考试1周,法定节假日1周,实际教学周为16周; 第5学期校内专业综合实践安排12教学周; 第6学期校外顶岗实习安排18周,周课时30节。 “( )”内课程不占课内课时; “[ ]”内为本课程教学的实际周数。 本专业总课时为2328节,其中课内总课时为1788节,实践总课时为1546节;实践课程学时占总课时的比例为66.4%;专业课程占课内总课时的比例为50.1%。 |
(三)工业机器人技术应用专业(中级工)核心技能课程描述
1.《机械制图与CAD》
课程是一门实践课程,通过一体化教学,让学生熟练掌握计算机、专业绘图软件、减速器、常见测量工具(游标卡尺、高度尺、塞规、螺纹规等)和常用拆装工具(一字和十字改锥、 内、外六方扳手、胶皮和金属榔头等)等操作技能,掌握轴类零件、壳类零件、盘类零件、标准件的测绘和箱体的测绘等内容,掌握制图的基本原理和基本方法,掌握CAD软件的应用。同时,在课程中穿插以实际电气线路为载体,学习电气图样识读与绘制方法。
2.《电机与拖动》
课程教学以实践操作法与项目教学法为主,以实际电机控制设备为载体,从基础到专项序化教学内容,培养学生电机设备控制基本知识。通过现场制作实现学做一体,培养学生基本职业技能,让学生掌握常用电机设备的结构、工作原理,掌握低压电器的工作原理及选型,同时具有直流电动机及三相异步电动机运行控制与检修能力。
3.《传感器与检测技术》
该课程是一门多学科交叉的专业理论课程,重点介绍各种传感器的工作原理和特性,重点介绍各种传感器的工作原理和特性,结合工程应用实际,了解传感器在各种电量和非电量检测系统中的应用,培养学生使用各类传感器的技巧和能力,掌握常用传感器的工程测量设计方法和实验研究方法,了解传感器技术的发展动向。
4.《PLC原理及其应用》
本课程采用教、学、做一体化的教学模式,介绍可编程控制器综合了继电接触器控制技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术,是近年来发展迅速、应用广泛的工业控制装置,因其具有功能完备、可靠性高、使用灵活方便的显著优点,已经成为现代工业控制的重要支柱之一,主流品牌PLC产品的性能,PLC的基本工作原理,硬件系统设计及选型,编程软件的使用方法,典型逻辑(包括数字量和简单模拟量)控制方法,通过实践掌握PLC安装、启动、删除程序、识别报警信息、程序上下载、在线监测、强制变量等知识与技能;学会编写简单应用程序;排除PLC控制系统的一般性故障,掌握PLC控制系统的维护方法。
5.《液压与气动技术》
该课程教学以实践操作法和项目教学法为主,主要通过基础液压实验台、液压泵站、控制元件、执行元件、辅助元件、液压油;基础气动实验台、空压机站、气动控制元件、执行元件、辅助元件的操作训练,让同学们了解用于拆装的工业液压元件、气动元件,计算机、万用表,常用的机械拆装工具等。通过进行液压/气动典型系统的安装与调试、电气液压/气动系统的安装与调试、系统的运行维护、故障检测、诊断与排除等训练项目,使学生掌握常用液压系统的工作原理,培养学生正确操作、使用与维护液压传动系统的技能。
6.《工业机器人应用基础》
本课程采用教、学、做一体化的教学模式。学习坐标系及其变换、机器人运动学、机器人动力学、机器人控制、机器人路径规划、机器人系统及典型应用以及机器人未来发展。使学生掌握工业机器人的基本原理和知识,具备调整与维修的能力。
七、课程设置及教学要求
本专业课程设置分为公共基础课和专业技能课。
公共基础课包括德育课,文化课,体育与健康,艺术(或音乐、美术),以及其他自然科学和人文科学类基础课。
专业技能课包括专业核心课和专业(技能)方向课,实习实训是专业技能课教学的重要内容,含校内外实训、顶岗实习等多种形式。
(一)公共基础必修课课程见表(见表2)
表2 公共基础必修课课程设置及学时分配
序号 | 课程名称 | 学时数 | 学分 |
1 | 职业生涯规划心理健康 | 36 | 2 |
2 | 道德法律与人生 | 36 | 2 |
3 | 经济与政治常识 | 36 | 2 |
4 | 就业指导与创业教育 | 36 | 2 |
5 | 体育与健康 | 144 | 8 |
6 | 数学 | 108 | 6 |
7 | 物理 | 72 | 4 |
8 | 英语 | 72 | 4 |
9 | 公用艺术 | 36 | 2 |
1.职业生涯规划与心理健康
职业生涯规划是中等职业学校学生必修的一门德育课, 旨在对学生进行职业生涯教育和职业理想教育,使学生掌握职业生涯规划的基础知识和常用方法,树立正确的职业理想和职业观、择业观、创业观以及成才观,形成职业生涯规划的能力,增强提高职业素质和职业能力的自觉性,做好适应社会、融入社会和就业、创业的准备。
心理健康主要根据学生的生理、心理发展特点,运用有关心理教育方法和手段,培养学生良好的心理素质,促进学生身心全面和谐发展和综合素质的全面提高。
2.道德法律与人生
职业道德与法律是中等职业学校学生必修的一门德育课程, 旨在对学生进行道德教育和法制教育,帮助学生了解职业道德的作用和基本规范,陶冶道德情操,增强职业道德意识,养成职业道德行为习惯;指导学生掌握与日常生活和职业活动密切相关的法律常识,树立法治观念,增强法律意识,成为懂法、守法,用法的公民。
3.经济与政治常识
经济政治与社会是中等职业学校学生必修的一门德育课程, 旨在对学生进行马克思主义相关基本观点教育和我国社会主义经济、政治、文化与社会建设常识教育,引导学生掌握马克思主义的相关基本观点和我国社会主义经济建设、政治建设、文化建设、社会建设等有关知识;提高思想政治素质,坚定走中国特色社会主义道路的信念;提高辨析社会现象、主动参与社会生活的能力。
4.就业指导与创业教育
本课程以邓小平理论、“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,坚持以就业为导向,为学生学习提供了大量就业指导的知识原理、就业政策与法规、面试应聘的技巧,着力强调就业教育以及创业教育的内容和意义、创新思维的养成、创业者应具备的基本素质和能力。
5.体育与健康
体育与健康课程是中等职业学校学生必修的一门公共基础课。树立“健康第一”的指导思想,传授体育与健康的基本文化知识、体育技能和方法,通过科学指导和安排体育锻炼过程,培养学生的健康人格、增强体能素质、提高综合职业能力,养成终身从事体育锻炼的意识、能力与习惯,提高生活质量,为全面促进学生身体健康、心理健康和社会适应能力服务。
6.数学
数学课程是中等职业学校学生必修的一门公共基础课。在九年制义务教育基础上,使学生进一步学习并掌握职业岗位和生活中所必要的数学基础知识,培养学生的计算技能、计算工具使用技能,和数据处理技能培养学生的观察能力、空间想象能力、分析与解决问题能力和数学思维能力。为学习专业知识、掌握职业技能、继续学习和终身发展奠定基础。
7.物理
使学生掌握必要的物理基础知识和基本技能,激发学生探索自然、理解自然的兴趣,增强学生的创新意识和实践能力;使学生认识物理对科技进步,对文化、经济和社会发展的影响,帮助学生适应现代生产和现代生活;提高学生的科学文化素质和综合职业能力,帮助学生形成正确的世界观、人生观和价值观。
8.英语
帮助学生进一步学习英语基础知识,培养听、说、读、写等语言技能,初步形成职场英语的应用能力;激发和培养学生学习英语的兴趣,提高学生学习的自信心,帮助学生掌握学习策略,养成良好的学习习惯,提高自主学习能力;引导学生了解、认识中西方文化差异,培养正确的情感、态度和价值观。
9.公共艺术
通过艺术作品赏析和艺术实践活动,使学生了解或掌握不同艺术门类的基本知识、技能和原理,引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,增强文化自觉与文化自信,丰富学生人文素养与精神世界,培养学生艺术欣赏能力,提高学生文化品位和审美素质,培育学生职业素养、创新能力与合作意识。
(二)技能实训课课程 (见表3)
表3 技能实训课课程设置及学时分配
序号 | 课程名称 | 学时数 | 学分 |
1 | 电工电子技术基本操作实训 | 36 | 2 |
2 | 电气控制与PLC实训 | 72 | 4 |
3 | 自动控制技术综合实训 | 72 | 4 |
4 | 典型工作站应用实训 | 72 | 4 |
(三)顶岗实习及其他(见表3)
表3顶岗实习及其他学时分配
序号 | 课程名称 | 学时数 | 学分 |
1 | 入学教育、军训 | 60 | 2 |
2 | 公益劳动 | 30 | 1 |
3 | 顶岗实习 | 1200 | 70 |
4 | 毕业教育 | 60 | 2 |
1.入学教育
着重对学生进行立志为社会主义现代化建设作出贡献的教育,专业教育和校风、学风、校纪教育,激发学生强烈的责任感和求知欲,明确学习目的,端正学习态度,树立为建设社会主义祖国而发奋学习的观念。
2.军训
新生入学后应进行基本的军事训练,对学生进行队列操练和国防教育,培养学生良好的组织纪律性和集体主义精神,为学校半军事化管理打好基础。学生参加校园环境卫生、绿化、实验室建设、建校等方面的劳动,培养学生的吃苦耐劳精神和劳动观念与劳动习惯。
3.公益劳动
安排一周公益劳动时间,学生实行顶岗劳动,参加校园环境卫生、绿化、实验室建设、建校等方面的劳动,培养学生的吃苦耐劳精神和劳动观念与劳动习惯。
4.顶岗实习
为了使教学更好地与生产相结合,理论紧密联系实际,加深学生对专业理论认识的理解和实践技能的培养,从第三学年开始安排一学年顶岗实习,学生分散到与专业相对应的企业顶岗实习,结合工作内容撰写论文、工作总结或提交工作成果,培养学生的综合职业能力。
5.毕业教育
毕业前着重对学生进行理想教育、服从分配教育,职业道德教育,使学生树立正确的就业观,积极投身社会工作,立志为社会主义现代化建设贡献力量。
学生的德育考核,贯穿于全学期,每学期末进行一次总考核,毕业时应对学生的思想政治表现作出全面评定。德育评分记入学生成绩册。
八、实施保障
(一)师资条件
专业基础课程需要本专业具备教师资格的专职教师担任;专业核心课程需要本专业具备理论基础扎实、实践经验丰富、中级以上职称的专职教师或兼职教师共同担任;专业综合实训课程需要专业带头人、骨干教师、“双师素质”教师和来自企业的技师(工程师)共同担任。具体要求如下:
1.专业带头人
(1)具备本专业(相关专业)本科及以上的学历,并继续进行更高学历的培训进修。
(2)具备高级及以上的职称,有扎实理论功底和专业教学水准。
(3)取得本专业职业资格证书,有较强的组织协调能力,在行业企业内有一定影响。
(4)累计下现场顶岗实践半年以上,具有丰富的现场经验,具备双师素质,必须具备骨干教师资格。
2.专业骨干教师
(1)具备本专业(相关专业)本科及以上的学历,并继续进行更高学历的培训进修。
(2)具备中级及以上职称,具有专业教学水平。
(3)取得专业职业资格证书,熟悉行业企业情况。
(4)累计下现场顶岗实践半年以上,具备双师素质。
3、“双师素质”教师
(1)具备本专业(相关专业)本科及以上的学历,并继续进行更高学历的培训进修。具备中级及以上职称,具有专业教学水平。
(2)取得专业职业资格证书,熟悉行业企业情况。
(3)有两年以上企业工作经历或累计企业岗位实践半年以上,具备双师素质。能够胜任实践教学,根据企业岗位(群)需要开发实训课程,及时更新实践教学内容、具有较高的专业教学水平。
九、毕业条件
(一)成绩要求
正常课程必须通过学校的统一考核,成绩考核可采取考试和考查两种形式,具体主要从理论考核与实践考核两方面进行考核评价,即分为两部分:理论考核+实训部分,比重根据不同课程灵活安排。另外,对于毕业论文和定岗实习需按时保质保量完成。
(二)技能要求
1.能熟练操作工业机器人设备、切换坐标、调整机器人的运行速度;
2.能根据国家标准,查阅、手机和使用信息与资料;
3.能根据自动化生产线的工作要求,编制、调整工业机器人的控制流程;
4.能识读电路板电路原理图,会使用常见的电工仪器仪表,能排除常见故障;
5.能完成可编程控制器程序的输入、输出、修改及MCGS组态连接测试;
6.能识读低压电器产品控制原理图、接线端子图及原件布置图;
7.能查找、排除电气控制设备故障等。
(三)技能证书的要求
1.至少获得一个与工业机器人技术应用专业(中级工)相关的、国家主管部门认可的职业资格证书或技术等级证书,如CAD职业资格证、PLC程序员、维修电工中级工证及工业机器人操作员证等。
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