工业机器人技术专业人才培养方案.docx
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工业机器人技术专业人才培养方案
工业机器人技术专业人才培养方案
一、专业名称与代码
专业名称：
工业机器人技术
专业代码：
560309
二、招生对象与修学年限
招生对象：
普通高中毕业生。
修学年限：
基本学制三年，学习年限3-5年。
三、培养目标
本专业培养拥护党的基本路线的；适应现代制造行业（企业）第一线需要的，具有良好职业道德和敬业精神的；系统掌握机械设计、电气控制、传感技术、智能控制、计算机技术等专业技能的；具备从事现代工业机器人安装、调试、系统操作、机器人编程、自动化生产设计维护和机器人设备销售、管理的；具有职业生涯发展基础的；具有较好社会责任感、创新精神、实践能力的德、智、体、美等各方面全面发展的技术技能人才。
四、人才培养规格
（一）职业范围
序号
面向行业
就业岗位
职业资格证书
1
汽车和船舶制造行业、电子电气行业、铸造行业、食品行业、化工行业等
工业机器人及自动化设备操作、维护、管理
维修电工中（或高）级职业等级证、机器人操作技师证
2
电子信息和机电一体化技术集成公司、机器人销售公司；汽车和船舶制造行业、电子电气行业、铸造行业、食品行业、化工行业等
工业机器人工作站及自动化设备设计与安装、销售工程师
维修电工中（或高）级职业等级证、机器人操作技师证、可编程控制系统设计师证
3
机器人（或机器人零部件）研发企业、机械制造行业；电子信息和机电一体化技术集成公司、机器人销售公司；汽车和船舶制造行业、电子电气行业、铸造行业、食品行业、化工行业等
机器人及自动化行业高级工程师、项目经理
维修电工中（或高）级职业等级证、机器人操作技师证、可编程控制系统设计师证
（二）知识、能力和素质结构
1.知识结构
（1）人文基础知识
①计算机常用办公软件基本知识；
②应用文写作基本知识；
③安全生产、环境保护和质量管理的基本知识；
④电工电子基本知识；
⑤电气识图一般知识；
⑥系统掌握计算机软件开发基本知识。
（2）专业知识
①具有常用电子元器件、集成器件、单片机的应用知识；
②具有应用机械传动、液压与气动系统的基础知识；
③具有PLC、变频器、触摸屏、组态软件控制技术的应用知识；
④具有交流调速技术的应用知识；
⑤具有计算机接口、工业控制网络和自动化生产线系统的基础知识；
⑥具有工业机器人原理、操作、编程与调试的知识；
⑦具有检修工业机器人系统、自动化生产线系统故障的相关知识；
2.能力结构
（1）通用能力
①自我学习能力。
具有良好的学习习惯，一定的抽象思维能力，较强的形象思维能力，逻辑思维能力，能够快速查阅专业的相关资料和文献，能够快速自学专业领域的一些前沿知识和技能。
②信息处理、数据应用能力。
能根据专业领域的需要，运用多种媒介、多种方式采集、提炼、加工、整理信息。
掌握专业所需的计算方法，并对专业问题进行分析、预测和评价。
③实践动手能力。
能综合运用所学专业知识，及时、正确地处理生产中存在的各种问题，能积极主动地解决所在岗位的技术难题。
④与人交流能力。
具有良好的心态和换位思考的宽广胸怀，尊重他人，诚以待人，能够敏锐发现共同的话题和兴趣，运用巧妙的方式和对方沟通。
⑤与人合作能力。
牢固树立团队利益高于个人利益的观点，尊重并理解他人的观点与处境，能评价和约束自己的行为，能综合地运用各种交流和沟通的方法进行合作。
⑥解决问题能力。
具有发现问题，提出问题并运用所学的综合知识去努力思考、积极探索，创造性地解决问题的能力。
⑦革新创新能力。
具有扎实的基础知识，精深的专业技能。
以高超的学习能力，敢于冒险的勇气和敏锐洞察力，坚持不懈地发现问题和解决问题。
⑧外语应用能力。
能够阅读本专业相关英文资料，能规范书写英文简历、总结、假条等应用文，能够进行日常英语交流。
⑨创业能力。
能够依托专业知识，以项目和社团为组织形式开展创业活动。
（2）职业能力
①能读懂机器人应用系统的结构安装图和电气原理图，整理工业机器人应用方案的设计思路；
②能测绘简单机械部件生成零件图和装配图，跟进非标零件加工，完成装配工作；
③能维护、保养工业机器人应用系统设备，能排除简单电气及机械故障；
④能根据自动化生产线的工作要求，编制、调整工业机器人控制程序；
⑤能根据工业机器人应用方案要求，安装、调试工业机器人及应用系统；
⑥能应用操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置，绘制逻辑运算程序；
⑦能收集、查阅工业机器人应用技术资料，对已完成的工作进行规范记录和存档；
⑧能对机器人应用系统的新操作人员进行培训；
⑨能维护、保养设备，能排除简单电气及机械故障。
3.素质结构
（1）基本素质
①思想道德素质。
熟悉我国国情，牢固树立“国家利益高于一切”的政治思想，坚持正义，自觉抵制各种危害祖国和人民群众利益的不良思想和行为。
自尊、自爱、自律、自强，遵纪守法，尊重他人，养成恪守职业道德与行为规范的习惯，做一个对国家和社会负责任的人。
②科学文化素质。
对文学、哲学、历史、艺术等人文社会科学有一定了解，具有一定的文化品味、审美情趣、人文素养。
③心理素质。
能正确面对困难、压力和挫折，具有积极进取、乐观向上和健康平和的心态。
④身体素质。
具有一定的体育运动和卫生保健知识，养成锻炼身体的习惯，掌握一定的运动技能，达到国家颁布《学生体质健康标准》的要求。
（2）职业素养
①精通业务，讲求信誉；
②保持公正，实事求是；
③保守秘密，恪守信用；
④执法守法，爱岗敬业。
五、职业能力分析
工作领域
工作任务
职业能力
支撑课程
实训项目
证书要求
汽车和船舶制造行业、电子电气行业、铸造行业、食品行业、化工行业等
工业机器人设备操作、维护、管理
●会使用万用表、信号发生器、示波器、晶体管毫伏表等测量仪表；
●具备熟练操作机器人及其外围设备的能力，具有国家标准的查阅、收集和使用技术信息与资料的能力；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；
●操作过程中，使用工具、设备等要符合劳动安全和环境保护规定，能够对已完成的工作任务进行安全存档；
●具备本专业新技术、新产品、新设备的消化、吸收、开发和应用能力。
电工电子技术；电机与电气控制技术；传感与监测技术；工业机器人认知；工业机器人自动化生产线安装调试与维护技术；机器人故障诊断技术等。
●六轴工业机器人安装、调试和维护实训项目；
●工业机器人自动化生产线安装、调试与维护实训项目；
●工业机器人装配工作站现场编程；
●工业机器人搬运工作站系统集成；
●工业机器人电焊工作站系统集成。
维修电工中（或高）级职业等级证、机器人操作技师证
电子信息和机电一体化技术集成公司、机器人销售公司；汽车和船舶制造行业、电子电气行业、铸造行业、食品行业、化工行业等
工业机器人工作站设计与安装、销售客服工程师
●会使用万用表、信号发生器、示波器、晶体管毫伏表等测量仪表；
●能够进行可编程、传感器、变送器、驱动器的安装、接线以及与组态联接；
●能够完成实现系统功能的运行脚本和控制策略的编辑；
●能够完成上位监控主机与现场控制器的通信设置；
●能识读低压电气产品控制原理图、接线端子图及元件布置图；
●会选择熔断器、空气开关、接触器、继电器、电度表、电流表、电压表、互感器等低压电气元件；
●会按工程验收标准对产品整机功能的性能与质量进行检验；
C语言编程技术；电工电子技术；电机与电气控制技术；传感与监测技术；工业机器人自动化生产线安装调试与维护技术；机器人故障诊断技术；机器人电子驱动与电气设备；电气控制与PLC技术等。
●工业机器人装配工作站现场编程；
●工业机器人搬运工作站系统集成；
●工业机器人电焊工作站系统集成；
●工业机器人弧焊工作站系统集成；
●工业机器人自动生产线系统集成；
●工业机器人上下料工作站现场编程；
●工业机器人常用基础件的安装与维护。
维修电工中（或高）级职业等级证、机器人操作技师证、可编程控制系统设计师证
机器人（或机器人零部件）研发企业、机械制造行业；电子信息和机电一体化技术集成公司、机器人销售公司；汽车和船舶制造行业、电子电气行业、铸造行业、食品行业、化工行业等
机器人高级工程师、项目经理
●会使用万用表、信号发生器、示波器、晶体管毫伏表等测量仪表；
●能识读电路板电路原理图；
●知道PLC、单片机、变频器、触摸屏、交直流电机、变压器的基本结构和工作原理；
●会排除线路一般故障；
●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；
●具有应用计算机、单片机、可编程序控制器的基本能力；
●在线编程软件的使用；
●机器人及自动线各模块的检测与检修；
●机器人及其自动线的故障诊断。
C语言编程技术；电工电子技术；电机与电气控制技术；传感与监测技术；工业机器人自动化生产线安装调试与维护技术；机器人故障诊断技术；机器人电子驱动与电气设备；电气控制与PLC技术；机器人系统电机理论；自动化和控制系统的元件和装置等。
●工业机器人装配工作站现场编程；
●工业机器人搬运工作站系统集成；
●工业机器人电焊工作站系统集成；
●谐波减速器的安装与维护；
●电气控制系统的安装与调试。
维修电工中（或高）级职业等级证、机器人操作技师证、可编程控制系统设计师证
六、培养模式
根据本专业人才培养目标，从工业机器人专业技术的岗位需求出发，对典型工业机器人工作任务进行整合，转化为面向工业机器人工作过程的教学任务，形成具有代表性的“项目引领，岗位实镜”的工业机器人人才培养模式。
七、课程体系
根据机器人技术岗位（群）工作任务与职业能力分析结果，依据国家教育政策、教育教学规律和学生认知发展规律，围绕职业岗位知识能力素质培养要求，以工作任务为中心，以项目为载体，引入行业企业技术标准开发项目课程和项目教材。
模拟真实工作岗位，组织教学实施。
按照项目课程教学理念，围绕强化学生职业技能和岗位适应能力的培养目标，构建课程体系、核心课程体系分别见图7-1和表7-1所示。
图7-1《工业机器人技术》课程体系设置
表7-1核心课程建设一览表
序
号
课程名称
教学目标与主要教学内容
教学方法、评价方式、教学资源等要素
学时
学分
1
单片机技术及C语言编程
教学目标：
使学生具有一定的分析解决先进的微处理器芯片结构、计算机系统构成、接口技术及其应用编程方法以及微型计算机实现技术的能力
教学内容：
指令系统及指令的应用部分、汇编语言程序设计、中断系统和接口技术
教学方法：
掌握本课程按讲课、练习、实践、实训和辅导五个环节进行；实训内容采用生产中使用的图纸和资料，做到与生产无缝接轨。
评价方式：
过程考核
教学资源：
《单片机技术及应用》精品课程，网址：
64
4
2
电机与电力拖动
教学目标：
使学生熟悉电机电磁基础知识、低压电器应用和电力拖动控制系统调试方面的技能，为以后的生产实习奠定基础。
教学内容：
电力拖动系统应用、直流电机、直流电机电力拖动、变压器、常用低压电器、三相电机、三相电机电力拖动、其它电机、电机的选择力拖动控制电路的基本环节
教学方法：
本课程采用案例讲课、实物操作、教学录像、PPT等手段进行教学
评价方式：
主要对学生学习过程评价。
突出教学阶段评价、目标评价、把理论与实践一体化教学评价结合起来。
注重评价的多元性。
教学资源：
《电机与电力拖动》精品课程，网址：
64
4
3
电气控制与PLC技术
教学目标：
培养学生掌握电气控制线路的基本环节，学会对机械设备电气控制、机床电气控制线路设计；理解可编程序控制器的构成及工作原理、可编程序控制器指令系统、梯形图及编程方法、可编程序控制器应用。
教学内容：
常用低压电器、电气控制线路基本环节、机械设备电气控制系统、电气控制线路设计、PLC的构成及工作原理、PLC的指令系统、PLC梯形图、PLC步进指令、PLC功能指令。
教学方法：
掌握本课程按讲课、练习、实践、实训和辅导五个环节进行；实训内容采用生产中使用的图纸和资料，做到与生产无缝接轨。
评价方式：
过程考核
教学资源：
《电气控制与PLC技术》精品课程，网址：
64
4
4
工业机器人现场编程
教学目标：
本书以工业机器人最典型的搬运、CNC上下料、装配、弧焊和点焊工作站应用系统为出发点，以销量世界第一的安川电机MH6、MA1400和ES165D机器人为例，通过项目式教学方法，介绍每一种工作站系统的工作原理、系统参数设定方法、机器人示教方法等，将相关的原理与实践有机结合，使学生在实际操作中学会机器人的基本知识和操作技能。
全书共5个项目，每个项目包含4～5个工作任务，项目内容包括学习目标、知识准备、任务实施、检测与评价、学后感言及思考与练习。
每个项目的安排由浅入深，循序渐进。
工作任务的完成基于工作过程，注重学生职业能力、职业素养、团队协作等综合素质的培养。
教学内容：
1.工业机器人装配工作站现场编程
（1）认识装配工作站
（2）任务二启动停止机器人（3）认识示教编程器（4）设定装配工作站坐标（5）示教装配工作站程序
2.工业机器人CNC上下料工作站现场编程
（1）认识CNC上下料工作站
（2）建立CNC上下料工作站程序（3）设定CNC上下料用户坐标系（4）示教CNC上下料工作站程序
3.工业机器人搬运工作站现场编程
（1）认识搬运工作站
（2）设定搬运工具（3）示教搬运工作站程序（4）备份搬运工作站程序
4.工业机器人弧焊工作站现场编程
（1）认识弧焊工作原理
（2）认识弧焊工作站（3）使用弧焊命令（4）示教弧焊工作站程序
5.工业机器人点焊工作站现场编程
（1）认识点焊工作原理
（2）认识点焊工作站（3）使用点焊命令（4）示教点焊工作站程序
教学方法：
本课程采用案例讲课、实物操作、教学录像、PPT等手段进行教学
评价方式：
主要对学生学习过程评价。
突出教学阶段评价、目标评价、把理论与实践一体化教学评价结合起来。
注重评价的多元性。
64
4
5
工业机器人自动线安装、调试与维护技术
教学目标：
根据学生智能能力培养要求，引入项目化教学思想，以“项目驱动”为主线，以真实项目为载体，按着工业机器人自动生产线自动化流程对知识内容进行重构和优化。
学生通过完成一个或多个具体任务，系统地掌握工业机器人自动生产线的安装、调试和维护技术，培养学生系统思维的同时，提升学生的动手实践能力。
教学内容：
供料单元的安装调试与程序设计；
1、检测单元的安装调试与程序设计；
2、加工单元的安装调试与程序设计；
3、操作手单元的安装调试与程序设计；
4、组装单元的安装调试与程序设计；
5、成品分装单元的安装调试与程序设计；
6、机械手单元的安装调试与程序设计；
7、传送单元的安装调试与程序设计；
8、立体仓库单元的组装、调试与程序设计
教学方法：
本课程采用案例讲课、实物操作、教学录像、PPT等手段进行教学
评价方式：
主要对学生学习过程评价。
突出教学阶段评价、目标评价、把理论与实践一体化教学评价结合起来。
注重评价的多元性。
64
4
6
机器人故障诊断技术
教学目标：
通过学习使学生系统掌握工业机器人系统的机械结构、电气控制系统的组成结构和故障诊断与维护技术，为学生毕业后能更好地从事机器人系统的维修维护工作打下良好的基础。
教学内容：
1、工业机器人的机械结构与诊断维护；
2、常用基础件的安装与诊断维护；
3、谐波减速器的安装与诊断维护；
4、RV减速器的安装与诊断维护；
5、工业机器人电气控制系统的构成；
6、工业机器人电气控制系统的电路连接与检查工作；
7、工业机器人PLC控制；
8、工业机器人电气控制系统的调试方法。
教学方法：
本课程采用案例讲课、实物操作、教学录像、PPT等手段进行教学
评价方式：
主要对学生学习过程评价。
突出教学阶段评价、目标评价、把理论与实践一体化教学评价结合起来。
注重评价的多元性。
64
4
小计
384
36
八、实践教学体系
1.实践教学体系的构建
构建工业机器人技术专业实践教学体系的基本框架是：
按着学生能力培养层次，将学生技能划分为基本技能、专业技能和综合技能三分部分。
其中基本技能培养体现在专业基础课程教学中；专业技能培养体现在专业教学中的专业课和实践课教学中；综合技能培养则体现在专业教学中的选修课、第二课堂，工程实践和顶岗实训等教学活动中。
2.实践教学的组织与实施
工业机器人实践教学的组织与实施说明，如图所示。
2.实践教学的组织与实施
实践项目名称
实施学期
总学时/学分
周学时*学周
考核方式
实践地点
电工基础
第1学期
48学时/3学分
4学时*12周
项目评价
电子装配实训室
维修电工实训
第4学期
32学时/2学分
2学时*16周
实操考察
维修电工实训室
PLC编程实训
第4学期
64学时/4学分
4学时*16周
项目评价
机器人综合实训室
自动化线实训
第4学期
64学时/4学分
4学时*16周
项目评价
机器人综合实训室
机器人现场编程
第3学期
64学时/4学分
4学时*16周
项目评价
机器人综合实训室
单片机实训
第2学期
64学时/4学分
4学时*16周
项目评价
机器人综合实训室
毕业实习
第6学期
480学时/16学分
30学时*16周
综合评估
校外实习基地
九、培养进程
1.综合教学环节分配
综合教学环节分配表（单位：
周）
项目
学期
始业教育
军训
教学周
实训
实习
毕业教育
毕业论文
机动
考试/复习
学期
周数
一
2
13
2
1
18
二
16
1
1
18
三
16
2
1
19
四
16
1
1
18
五
16
2
1
19
六
15
1
/
1
17
合计
2
77
15
1
8
6
109
2.课程设置与安排
课程设置与安排表
课程
属性
课
程
性
质
课程
代码
课程名称
学
分
课程
类型
考核
方式
学时
周学时＊学周
备注
总学时
理论
实践
第一学年
第二学年
第三学年
一
二
三
四
五
六
公
共
基
础课
必修课
000202B
思想道德修养与法律基础
3
B
考试
48
32
16
4*12
000203B
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论
4
B
考试
64
40
24/
2*16
2*16
000702B
体育与健康
4
B
考查
122
16
106
2*13
2*16
2*16
2*16
000102B
军事理论与国防教育
1
A
考查
36
36
/
36
000104B
军事技能训练
2
C
考查
60
/
60
30*2
000105B
始业教育
1
B
/
16
10
6
16
000110B
大学生心理健康教育
2
A
考查
32
32
/
2*12
1*8
000204B
形势与政策
1
A
考查
64
64
/
2*8
2*8
2*8
2*8
000106B
职业生涯与发展规划
1
B
考查
22
12
10
22
000101B
就业指导
1
B
考查
16
8
8
16
创新创业课程
2
A
考查
32
32
/
2*8
2*8
合计
22
512
282
230
选修课
000403G
实用英语
7
B
考试
116
58
58
4*13
4*16
000505G
计算机应用技术
3
B
考查
52
26
26
4*13
001000G
经济管理类课程
2
B
考查
32
16
16
2*16
000300G
人文社科类课程
4
C
考查
64
/
64
2*16
001100G
自然科学类课程（大学物理、大学数学、工程类课程）
2
A
考试
32
32
/
4*16
000800G
艺术类课程
2
C
考查
32
/
32
2*16
合计
20
328
164
164
专业基础课
必修课
050301B
应用高等数学
5
A
考试
84
84
/
4*13
2*16
050302B
电工基础
3
B
考试
48
30
18
4*12
050303B
电子技术
4
B
考试
64
32
32
4*16
050304B
机械设计基础
4
B
考查
64
48
16
4*16
050305B
工程制图
4
B
考试
52
20
32
4*13
050306B
机器人技术及应用
2
B
考查
32
16
16
2*16
合计
22
344
230
114
专业课
必修课
050307B
单片机技术与C语言编程
4
B
考查
64
32
32
4*16
*050308B
*电机与电力拖动
4
B
考查
64
32
32
4*16
乌方授课
050309B
电气控制与PLC
4
B
考查
64
32
32
4*16
050310B
工业机器人现场编程
4
C
考查
64
/
64
4*16
050311B
工业机器人自动线安装、调试与维护技术
4
B
考查
64
32
32
4*16
050312B
机器人故障诊断技术
4
B
考查
64
32
32
4*16
合计
24
384
160
224
选修课
050301X
数据库原理及数据分析技术
2
B
考查
32
16
16
2*16
升级会员 