工业机器人技术专业(560309)人才培养方案_工业机器人技术

序号	专业方向	职业岗位	职业资格（名称、等级、颁证单位）	考证时间
1	所有专业	所有岗位	上海市高校计算机等级（一级）	第三学期必考
2	所有专业	所有岗位	高等学校英语应用能力A级	第二学期必考
3	工业机器人	工业机器人与自动生产线安装、操作、维护、调试、维修等；维修电工岗位；机电设备制造、安装、操作、维护、调试、维修等	工业机器人操作与示教（上海市人社局）专项职业能力	第三学期必考
			维修电工（四级）（上海市人社局）	第四学期必考
			工业机器人基本编程与维护（上海市人社局）专项职业能力	第五学期必考

七、人才规格

本专业所培养的人才应具有以下素质、知识、能力：

（1）素质：

爱岗敬业的职业道德和团结协作、吃苦耐劳、踏踏实实在基层工作的思想境界、良好的人文社会科学综合素质、心理素质和创新和创业意识。

（2）知识：

1）思想道德修养与法律基础知识，毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系基础知识，形势与政策等时事政治知识；

2）PET三级要求规定的英语知识；

3）上海市计算机一级水平规定的计算机应用知识；

4）高等数学和人文修养、科学等方面的知识；

5) 工程图样的识读、公差与配合以及工程图绘制所必需的知识；

6) 普通机加工设备和工艺装备原理、组成结构方面知识；

7）电工电子技术知识与相关计算，电力拖动与控制基础知识与系统分析；

8）机电设备故障诊断与排除所需要的知识；

9）可编程控制器原理、组成结构、程序编制与调试、模块通信方面知识；

10）电力电子元件、交/直流调速系统基础知识与简单分析计算；

11）机电一体化系统如自动生产线分析、参数设定与操作维护及维修所需要的基础知识；

12）工业机器人应用基础知识，工业机器人编程知识及组成结构各部份认识；

13）工业机器人系统集成、故障诊断与维修等方面知识

14）工业企业管理基础知识，专业英语知识等。

（3）能力：

本专业毕业生的职业岗位（群）能力结构包括专业能力、认知能力、表达能力。

1）专业能力

•电气线路分析，电子元器件测试、选用，电子线路板焊接、参数调整、测试等能力；

•电机正反转控制、降压启动、星三角换接启动或其他电气或机电设备继电接触器控制系统接线、调试等能力；

•机电设备故障诊断与排除能力；

•可编程控制器程序编制、调试以及通信能力；

•电力电子线路连接、调试，交/直流调速系统连接、参数设置、调试与投运能力；

•机电一体化系统分析、参数设定与操作、维护维修、简单系统设计能力；

•工业机器人操作、编程、调试、维护维修能力；

•工业机器人系统集成、自动生产线各组成部分分析与综合能力

2）认知能力

•通过英文资料获取本专业知识与行业相关信息的能力；

•通过网络获取本专业知识与行业相关信息的能力；

•通过思政课与时事政治教育提高分析与判断问题能力。

3）表达能力

•简单英语口语表达能力；

•人际交往沟通能力与团队协作能力。

八、岗位典型工作任务与职业能力

本专业主要工作任务与职业能力分析（见表8—1）。

表8—1 主要工作任务与职业能力分析

序号	工作岗位	主要工作任务	职业能力
1	工业机器人设备操作员	工业机器人设备操作	具有熟练操作设备的能力；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；能使用常用的电工工具；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；能够进行机器人的基本操作，切换坐标，调整机器人的运行速度；
2	工业机器人维护与管理员	工业机器人的维修与保养	能识读电路板电路原理图；会使常见电工仪器仪表；能说明电气线路检修的基本方法；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；具有机器人及其自动线安装调试规范；机器人及其自动线的故障诊断；
3	工业机器人工作站设计安装与调试工程师	工业机器人编程；工业机器人工作站安装与调试	能够完成可编程控制器程序的输入、输出、修改及与MCGS 组态联接测试；能够完成上位监控主机与现场控制器的通信设置；能够进行系统集成的综合调试；任意直线运动程序编制；任意曲线运动程序编制； PLC通信编程机电设备装调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；会识别及选用导线的材质、规格、绝缘等级，并会识别选用产品柜体规格及防护等级；使用螺丝刀、剥线钳、互感器、验电器、万用表、电钻等工具；会正确判断电气控制设备元器件的好坏；会查找、排除电气控制设备故障；会触电及电气火灾的应急处理；机电设备安装工艺
4	工业机器人的销售与售后客服工程师	工业机器人的销售与售后服务	能够掌握市场上常见工业机器人（KUKA、FANUC等）的性能特点和技术指标；能够较熟练地操作产品；能够对同类产品进行性能、技术指标分析比较，并提出报告；能够快速、准确地口头表达相关产品的性能、技术指标、特点；能够操作计算机并能上网查询市场动态和相关营销信息；能够操作计算机进行营销购、销、存及相关文件的制作、整理、打印；能够对产品市场进行调研并作出报告；能够灵活运用销售促进方式；能够协助测定并实施广告计划；能够协助进行广告策划；熟悉营销法律法规；表达能力

九、课程体系

本专业课程体系结构（见表9—1）。

表9—1 专业课程体系结构

课程类型			课程名称	备注
职业技术课程	专业基础课程	支撑课程	1．机械制图
			2．电工技术
			3. 电子技术
			4. 机械设计基础
			5. 计算机绘图
			6. 公差配合与技术测量
			7．机械制造基础
	专业核心课程		1．可编程控制技术
			2. 机器人控制与编程
			3. 机器人系统集成
			4. 工业机器人操作与示教
			5. 工业机器人基本编程与维护
	专业拓展课程	职业技能训练	1．金工实习
			2. 测绘与CAD实训
			3. 工业机器人操作与示教	专项能力证书
			4. 维修电工中级技能训练	维修电工（四级）证书
			5. 自动生产线综合技能训练
			6. 工业机器人基本编程与维护	专项能力证书
			7. 毕业顶岗实习
			1．机器人装配与调试
			2．3D打印技术
			3．智能制造技术

十、核心课程主要实践环节

1. 核心课程（见表10-1）。

表10—1核心课程的设置

序号	专业核心课程	教学内容	学期
1	可编程控制技术	PLC的定义，了解PLC的发展史及发展趋势，了解PLC的特点以及应用领域。 PLC的硬件组成及基本工作原理，并且能根据PLC的性能指标、特点及控制功能正确选用PLC。能够熟练连接PLC的输入输出设备，了解PLC端口配置的情况。三菱FX2N系列可编程控制器27条基本指令的应用，根据基本指令构成的基本环节对维修电工中级工要求的控制过程进行编程，比如三相交流电机的控制等。可编程控制器步进顺控指令的应用规则，能够使用状态转移图对维修电工高级考证模块的相关程序进行编程。使用三菱编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C编写程序，完成系统调试。 PLC中部分功能指令的类型，表示形式和使用要素，可根据FX2N系列可编程控制器的功能指令总表查表选择使用正确的指令。	2/3
2	机器人控制与编程	机器人入门技术、库卡机器人机械系统、安全设备、安全注意事项练习：熟悉机床结构、示教器与运动轴 kuka simpro与officelite界面讲解、软件介绍互联作用练习：使用仿真软件模拟运动机器人状态、运行方式设置、点动运行机器人、坐标系、零点标定原理与方法练习:机器人零点标定机器人上的负载、工具测量练习：尖触头的工具测测量测量BASE、查询当前机器人位置练习：工作台的基坐标测量，三点法固定工具测量、测量由机器人引导的工件练习：测量外部工具和机器人引导的工件执行初始化运行、选择和启动机器人程序、创建程序模块、编辑程序模块练习：执行机器人程序创建新的运动指令、创建已优化节拍时间的运动指令练习：空运行程序-程序操作和PTP运动沿轨迹的运动、更改运动指令练习：沿轨迹运行和轨迹逼近编程入门、等待功能的编程、简单切换功能的编程、轨迹切换功能编辑练习：逻辑指令和切换功能显示和更改变量值、询问机器人状态练习：显示系统变量模拟演示简单轮廓示教程序新建等一整套流程练习：在KRL中编程扩展练习：机器人码垛	3
3	机器人系统集成	STEP 7 配置硬件的基本原理、硬件配置介绍、硬件配置的基本步骤组态与分配参数到本地组态的步骤、使用硬件目录、编辑站组态的提示模块排列规则(SIMATIC 300)、创建一个站、启动应用程序，进行硬件组态排列中央机架、在机架中排列模块、在硬件目录摂窗口中选择 CPU 操作系统的版本分配 I/O 地址、为 I/O 地址分配符号、在配置硬件时监视输入和修改输出、SIMATIC 300 中扩展机架的组态练习：S7硬件组态（根据实验室设备或案例要求） STEP 7 中的块（组织块OB、功能FC、功能块FB、系统功能SFC、系统功能块SFB、背景数据块DB、共享数据块DB）练习：创建FC与FB并且进行调用，区分差别。 S7-300 PLC的数据类型（基本数据类型：BOOL、BYTE、WORD、Double Word、INT、DINT、REAL、S5TIME。复合数据类型：ARRAY S7-300的LAD指令（常开常闭、线圈输出、置位、复位、上升沿、下降沿、定时器：SD、SP、SS、SF、SE、数据处理指令：数据传送、转换、算术运算、移位及字逻辑指令等）练习：冲水案例操作练习题，使用梯形图监控和变量表对程序进行调试。练习：数据传送、算术运算人机界面简介、WinCC Flexible 概述、WinCC flexible操作界面简介 WinCC flexible的基本组态操作、建立项目、建立HMI和PLC的连接、变量、画面设计、通信连接与传送 WinCC flexible中常用画面元素的组态（指示灯、按钮、多状态显示、数值输入与显示、静态文字绘制）练习：运料小车画面制作 STEP ROBOT状态栏管理设置界面（设置、用户管理、配置、回零、I/O监视）工作空间和信号配置界面、变量维护界面工程界面、程序界面、机器人位置界面、错误及日志界面（功能描述、界面描述）。视觉工作站、码垛工作站、焊接工作站讲解综合练习：利用SA1400机器人对产品按要求进行码垛，并且可通过外部信号进行流程控制。	5
4	工业机器人操作与示教	FANUC机器人入门、安全设备、安全注意事项 FANUC机器人结构 FANUC机器人型号 FANUC机器人连接机器人零点归复数据备份还原 FANUC示教器界面机器人末端抓手机器人轴关节运动机器人基础编程考证习题	3
5	工业机器人基本编程与维护	工业机器人设定工业机器人基础编程操作工业机器人功能调试电气线路连接与维信号编辑应用生产恢复机械故障诊断工装夹具/抓手机器人保养工业机器人坐标系设定工业机器人数字量信号的配置工业机器人逻辑指令的应用工业机器人紧急停止及电气生产恢复的应用电气线路连接信号编辑应用与调试机械故障处理工装夹具及抓手装配与调试	5

2. 主要实践环节（见表10-2）。

表10—2 主要实践环节的设置

序号	实训项目	实训内容与要求	实训地点
1	金工实习	钳作与车床操作	金工实训车间
2	测绘与CAD实训	机械装置拆解、测量、手工绘制草图以及CAD绘制零件图与装配图	计算机房
3	维修电工中级技能训练	完成维修电工中级要求的PLC、电子技术、继电接触器控制、设备排故等四个模块训练	机电实训中心
4	自动生产线综合技能训练	自动生产线不完全拆解、组装、用户程序编制、通信、模块连接与调试、运行等	机电一体化综合实训室
5	机器人应用技能训练	机器人操作、维护与维修训练，控制系统集成	工业机器人实训室
6	毕业顶岗实习	学生在校企合作等企业进行顶岗实习	企业岗位

十一、教学进程表

表11-1 教学进程表

课程类型		序号	开课部门	课程名称	学分数	总学时	实践学时	课程教学分配周学时[教学周(W)、教学天(d)]
								第1学年			第2学年			第3学年
								一	二	暑期	三	四	暑期	五	六
								20w	20w	暑期	20w	20w	暑期	20w	20w
必修学分	公共基础课	1	16	思想道德修养与法律基础	3	36	(8)	3*12
		2	16	毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论	4	64	(8)		3*12
		3	15	高职英语 ★	15	240		4	4		4	4*14
		4	16	高等数学 ★	5	74		3	2
		5	16	体育	3	60	40	2	2		(2)
		6	12	计算机应用基础 ★	6	90	60	2	3		1
		7	22	职业规划与就业指导	1	16		2*5				2*5
		8	22	大学生心理健康	1	16		1	(1)
		9	22	军事理论	1	16		安排在军训期间（第一学期）
		10	24	创新思维与创业教育	2	32		网络学习课程，50%线上，50%线下学习。
		11	16	形势与政策	2	32		正常排课或线上线下结合教学
		12	22	大学生安全教育	2	32		网络学习课程，线上为主，结合专题实践
		小计			44	680	116	15	13		5	5		0	0
	专业基础课	1	11	机械制图	4	56	20	4
		2	11	电工技术△	4	56	16	4
		3	11	机械制造基础	3	42	14	3
		4	11	电子技术△	4	56	16		4
		5	11	公差配合与技术测量	2	28	6		2
		6	11	计算机绘图	2	28	14		2
		7	11	机械设计基础	4	56	12				4
				小计	23	322	98	11	8		4	0		0	0
	专业核心课	8	11	可编程控制技术△	6	84	36		4		2
		9	11	机器人控制与编程△	6	84	40				6
		10	11	工业机器人操作与示教	2	2w	2w				2w
		11	11	机电一体化系统集成△	3	48	24							6
		12	11	工业机器人基本编程与维护	4	4w	4w							4w
				小计	21	360	244	0	4		8	0		6	0
	专业拓展课	13	11	金工实习	3	3w	3w		3w
		14	11	测绘与CAD实训	1	1w	1w		1w
		15	11	液压与气动技术△	3	42	8				3
		16	11	电气控制技术	2	28	8				2
		17	11	自动生产线综合技能训练	2	2w	2w				2w
		18	11	C语言程序设计△	3	42	20					3
		19	11	数控编程与通讯	4	56	28					4
		21	11	三维机械造型	4	56	36					4
		22	11	机电设备维修	3	42	12					3
		23	11	维修电工中级理论	2	28	10					2
		24	11	维修电工中级技能训练	4	4w	4w					4w
		25	11	电气CAD	2	32	16							4
		26	11	项目管理	2	32	16							4
		27	11	毕业顶岗实习	15	15w	15w								15w
		小计			50	958	754	0	0		5	16		8	0
选修学分	拓展课	1	通识选修课	人文艺术课程	2	32		线上线下结合，通识尔雅MOOC平台选6学分
		2		通识课程1	2	32
		3		通识课程2	2	32
		1	专业限选课	3D打印技术	2	32		限选6学分，根据选课情况安排在第4第5学期
		2		智能制造技术	2	32
		3		机械创新设计	2	32
		4		工控机与现场总线技术	2	32
		5		机电专业英语	2	32
		6		专业竞赛社团	2	32
		7		智能制造岗位训练	4	4w
		8		……
		小计			12	192	96
时间分配	教学周	课程教学周数（w）						14w	14w		14w	14w		8w
		课程教学周学时						26	25		22	21		14
		专用实践教学周数（w）						0w	4w		4w	4w	4w	4w	15w
	其它周	军训（w）						2w
		机动（w）						3w	1w		1w	1w		7w	4w
		考试（w）						1w	1w		1w	1w		1w	1w
	合计				150	2512	1308	实践教学占比52.1%

注：★为统考课程，△为考试课程，其余为考查课程。

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