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工业机器人应用与维护（中级） 专业人才培养方案专 业 名 称 ： 工业机器人应用与维护（中级）标准学制：三年专业部审核：教务处审核：校长审批：批准时间：目录一、专业名称（专业代码） .................................. 1 二、入学要求 .............................................. 1 三、基本学制 .............................................. 1 四、培养目标 .............................................. 1 五、岗位职业能力分析 ...................................... 1 六、职业资格证书 .......................................... 3 七、人才规格 .............................................. 3 八、课程结构 .............................................. 4 九、课程设置 .............................................. 5 十、教学安排与教学进程表 ................................. 12 十一、教学实施 ........................................... 14 十二、教学评价 ........................................... 18 十三、毕业标准 ........................................... 15 编写要求 ................................................. 16 专家论证意见 ............................................. 18工业机器人应用与维护（中级）专业人才培养方案一、专业名称（专业代码）专业名称：工业机器人应用与维护专业代码：0208-4-3二、入学要求招生对象：初中毕业生或同等学历三、基本学制3年四、培养目标培养面向工业机器人生产厂商、工业机器人系统集成商以及工业机器人应用企业，适应机器人自动化产线操作岗位 机器人维修调试及工作站设计与安装（如机器人自动化产线操作工、机电设备装配工、机器人维修调试工、 工业机器人工作站设计与安装工程师助理等 ）岗位，胜任工业机器人码垛、涂胶等现场编程操作、工业机器人应用系统的结构和电气安装、维护及保养工业机器人应用系统、排除简单电气及机械故障等工作任务，具备自主学习、团队合作、执行 6S 现场管理规定、沟通协助、独立分析和 解决问题等职业素养，达到维修电工中级或工业机器人操作调整工中级职业资格要求的技能人才。
《工业机器人系统维护与保养》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（技能）方向课程。
本课程是依据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，对本专业所面向的面向机器人操作员、机器人维护岗位所需要的知识、技能、和素质目标的达成起支撑作用。
在课程设置上，前导课程有《工业机器人基础》、《机器人操作与编程》等专业课程，后续课程有《机器人系统集成运维》、《机器人搬运码垛技术应用》等专业课程。
四、课程目标总体目标本课程属于专业核心课，本课程主要介绍、讲解工业机器人的种类如直角坐标型机器人、关节机器人、特种机器人等不同类别机器人的系统软件维护、硬件维修、日常保养等内容。
其中重点讲解机器人本体维护保养、维护频率、预防性保养等需要注意的不同事项。
通过课程的学习，使学生掌握不同种类的机器人的运动机构、机器人的维修保养注意事项,安全事项、易损件的认知与维护保养等，以满足工业机器人维护保养需求。
1.知识目标（1）掌握机器人组装的要求及应用；（2）掌握机器人基本操作的注意事项；（3）掌握机器人安装工艺分析；（4）掌握示教器的操作及界面分析；（5）掌握控制柜的界面及安全启动；（6）掌握示教器与机器人的关系；（7）掌握控制柜与机器人的关系；（8）掌握简单工作站的分析思路与方法；（9）掌握机器人的维修与保养方法；（IO）掌握机器人各部件的分析方法:（11）掌握简单故障的排除方法；（12）掌握机器人安装工艺的分析。
2.技能目标（1）会描述课程及行业所涉及到的专业术语；（2）能完成机器人硬件系统安装；（3）能进行机器人系统的操作；（4）能独立完成机器人各个部件的设计；（5）能进行工作任务分配；（6）能开展团队协作；（7）能完成一般的机器人维护与保养；3.素质养成目标通过分组完成项目任务，培养学生团队协作精神，锻炼学生沟通交流、自我学习的能力，培养学生形成规范的操作习惯、养成良好的职业行为习惯。
中高职贯通培养三二分段（中职阶段）工业机器人应用与维护专业课程体系一、【专业名称及代码】专业名称：工业机器人应用与维护专业代码：0208-4-3初中毕业或相当于初中毕业文化程度全日制3年二、培养目标（一）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。
在学校与广州珠峰机器人科技有限公司合作办学的机制下，探索与实践"项目引领，岗位实境”工学结合人才培养模式，完善“任务驱动，能力递进”的专业课程体系，校企共建工业机器人技术应用中心。
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，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和高技能型人才。
（二）职业面向及职业能力要求1.职业面向在学校与广州珠峰机器人科技有限公司合作办学的机制下，本专业培养适应现代制造业企业机器人运行岗位的技术人才，他们应具有与我国现代化建设用工要求相适应的文化水平和人文、科技素质；具有良好的职业道德和终身学习意识；掌握工业机器人运行与维护专业的基础理论和操作技能；能独立从事工业机器人应用系统的安装、调试、编程、维修、运行与管理等方面的工作任务；具有一定操作实践经验，能服从生产管理的技术技能型人才。
2.职业资格证书暂不做要求，但建议考取有关职业资格证书。
工业机器人应用与维护专业在校学习两年，第三年带薪实习。
四、教学计划安排以学校“三级教学平台”为指导，按照重基础、强技能的原则，依据企业对高素质技术技能型人才的要求，以企业调研为基础，根据企业工作过程进行课程教学设计，实施以真实工作任务或社会产品为载体的教学方法，采用项目驱动、任务引领、案例教学、情景活动教学等，充分利用现代信息技术，落实以学生为中心、以能力为本位，尽量采用“做中学”的教学模式，突出职业能力和素质培养。
理 论 研 究【摘 要】工业机器人是一门迅速发展的综合性前沿学科，它作为智能制造业中不可替代的重要装备和手段，已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。
本文主要从课程模式建设和教学模式建设两大方面探究《工业机器人系统安装调试与维护》课程在中职院中机电设备安装与维修专业的课程建设，培养掌握工业机器人安装调试与维修方面技术的技能人才提供借鉴和启示。
【关键词】工业机器人；课程模式建设；教学模式建设在《中国制造2025》的大革命环境下， 随着智能化水平的不断提高，工业机器人在建筑、农业、采矿、灾难救援、国防军事领域、医疗领域及日常生活等领域的需求越来越大。
在国家产业转型的大背景下，培养掌握工业机器人专业技术的能力更应该纳入到课程建设、人才培养中。
一、课程建设的背景2015年5月，国家发布了《中国制造2025》规划，提出将广泛应用于汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业领域的工业机器人，作为大力推动与突破发展的重点领域产品。
工业机器人的广泛应用，对人才培养提出了新要求，急需工业机器人安装调试、操作应用及维修保养等方面的应用型技能人才，这就无形中带动了一大批与机器人相关的就业岗位。
但工业机器人专业技能人才的培养却处于严重滞后状态。
我校以社会和市场需要出发，加快教学改革步伐，在重点专业《机电设备安装与维修》专业基础上，积极开展《工业机器人系统安装调试与维护》课程建设，为培养掌握工业机器人安装调试与维修方面技术的高技能人才，并为中等职业院校更好的开展工业机器人教学提供借鉴和启示。
二、《工业机器人系统安装调试与维护》课程建设探究1.课程模式建设（1）“基于工作过程”的课程开发建设。
在专业建设的改革中，课程建设既是内涵建设的切入点，也是内涵建设的落脚点。
在课程开发的实践中，我校借鉴德国先进的教学经验，基于工作过程导向的课程开发方法，结合中职课程改革的基础，开发机电设备安装与维修专业基于工作过程导向的系统化课程体系。
2016年全国职业院校技能大赛竞赛项目方案申报书赛项名称：工业机器人工作站安装与维护赛项组别：中职组■高职组□专业大类：加工制造类方案设计专家组组长：张文明专家组组长手机：申报单位（盖章）：中国职教学会教学工作委员会方案申报负责人：汤晓华电话：手机：邮件：通讯地址：天津市海河教育园区雅深路2号邮政编码： 300350 申报时间： 2015年8月15日2016年全国职业院校技能大赛竞赛项目方案一、赛项名称（一）赛项名称工业机器人工作站安装与维护（二）压题彩照（三）赛项归属产业类型：制造业（四）赛项归属专业大类现行中职专业目录中的分类，专业代码及全称：加工制造类：051100 机械制造技术051200 机械加工技术053000 电气运行与控制053100 电气技术应用051300 机电技术应用052300 机电产品检测技术应用051600 机电设备安装与维修050600 建材装备运行与维护052500 工业自动化仪表及应用053200 电子电器应用与维护052800 光电仪器制造与维修二、赛项申报专家组三、赛项目的工业机器人作为《中国制造2025》规划提出重点发展的智能制造装备之一，正悄然改变着传统制造业的用工模式，随着人口红利的消退、以人为主的生产模式正逐渐向以机器人为主的模式转变，并对人才培养提出了新要求，一是需要对大批原有从业人员的专业知识和专业技能进行再培训、再提升；二是需要培养大批既有较强的专业理念知识，又有熟练的工业机器人安装、调试、运行与维护技能，且熟悉工业机器人的新知识、新技能的技能型人才。
通过赛项的组织实施，以工业作业型机器人为载体瞄准制造业前沿技术，可以促进中职校机电相关专业服务产业发展能力的提升，促进机器人领域发展所需的技能应用型人才培养，提高我国工业机器人应用技术的推广与应用技术水平。
通过赛项可以重点考核和展示参赛选手掌握：1.工业机器人的现场安装、接线及机器人参数的设置；2.工业机器人工作坐标点的示教；3.工业机器人的通信功能，如与RFID的数据传输；4.工业机器人生产运行与维护；5.工业机器人的故障诊断。
《工业机器人自动线安装、调试与维护》课程教学设计
一、课程性质、目的和任务
工业机器人自动线安装、调试与维护课程是机械制造与自动化专业方向的一门核心专
业技术课，是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电
子技术和机械工程等多学科的内容。
其目的是使学生了解工业机器人的基本结构，了解和掌
握工业机器人的基本知识，使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解。
培养学生在机
器人技术方面分析与解决问题的能力，培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力，为
毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。
二、教学基本要求
本课程以机器人为研究对象，以工业机器人为重点。
学完本课程应达到以下基本要求：
1•了解机器人的由来与发展、组成与技术参数，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。
2. 了解机器人运动学、动力学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。
3•了解机器人本体基本结构，包括机身及臂部结构、腕部及手部结构、传动及行走机
构等。
4•了解机器人轨迹规划和关节插补的基本概念和特点。
5•了解机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。
6•了解工业机器人工作站及生产线的基本组成和特点。
7•对操纵型机器人、智能机器人有一般的了解。
三、课程项目设计
《工业机器人自动线安装、调试与维护》项目设计
、项目内容及实施
包括项目及子项目名称、学时、学习目标、学习内容、教学方法和建议、工具与媒体、学生已有基础、教师所需执教能力要求。
中职中专电气自动化专业精品课工业机器人维护与故障排除工业机器人在现代制造业中起着至关重要的作用。
作为电气自动化专业的学生，必须掌握工业机器人的维护与故障排除技能。
本文将从以下几个方面进行论述：工业机器人的基本组成、常见故障及排除方法、维护和保养要点。
一、工业机器人的基本组成工业机器人是一种能够自动执行各种操作任务的机器设备。
其基本组成包括机器人本体、控制系统、传感器和执行器等部件。
1. 机器人本体：机器人本体通常由机械臂和末端执行器组成。
机械臂是机器人的“手臂”，由多个关节连接而成，可以实现各种自由度的运动。
末端执行器可以是夹爪、焊枪等，用于实现具体的操作任务。
2. 控制系统：控制系统是机器人的大脑，用于指挥机器人执行任务。
控制系统包括硬件和软件两部分，硬件部分由控制器、伺服电机等设备组成，软件部分则由编程语言和算法构成。
3. 传感器：传感器用于感知机器人周围的环境信息，为机器人提供必要的反馈数据。
常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、位移传感器等。
4. 执行器：执行器是机器人完成任务的关键部件，通过接收控制系统的信号，实现机器人的动作。
二、常见故障及排除方法在工业机器人的使用过程中，常常会遇到一些故障。
下面介绍几种常见的故障及排除方法。
1. 机械故障：机械故障包括机械臂卡阻、传动部件损坏等。
解决机械故障的方法一般是检查机械部件的连接状态、润滑情况以及是否有磨损或断裂的问题，及时修理或更换故障部件。
2. 电气故障：电气故障多涉及电路或电器元件的异常。
排除电气故障的方法包括检查电路连接是否良好、电器元件是否受损，并采用适当的修复或更换措施。
3. 控制系统故障：控制系统故障可能导致机器人无法执行指令。
针对控制系统故障，需要检查控制器和传感器的连接是否正常，同时检查编程是否存在错误，并及时修改或重新编程。
4. 通信故障：通信故障会导致机器人无法与外部设备进行正常的信息交换。
解决通信故障的方法包括检查通信线路的连接情况、设备设置是否正确，以及重启机器人等。
2016年全国职业院校技能大赛竞赛项目方案申报书赛项名称：工业机器人工作站安装与维护赛项组别：中职组■高职组□专业大类：加工制造类方案设计专家组组长：张文明专家组组长手机：申报单位（盖章）：中国职教学会教学工作委员会方案申报负责人：汤晓华电话：手机：邮件：通讯地址：天津市海河教育园区雅深路2号邮政编码： 300350 申报时间： 2015年8月15日2016年全国职业院校技能大赛竞赛项目方案一、赛项名称（一）赛项名称工业机器人工作站安装与维护（二）压题彩照（三）赛项归属产业类型：制造业（四）赛项归属专业大类现行中职专业目录中的分类，专业代码及全称：加工制造类：051100 机械制造技术051200 机械加工技术053000 电气运行与控制053100 电气技术应用051300 机电技术应用052300 机电产品检测技术应用051600 机电设备安装与维修050600 建材装备运行与维护052500 工业自动化仪表及应用053200 电子电器应用与维护052800 光电仪器制造与维修二、赛项申报专家组三、赛项目的工业机器人作为《中国制造2025》规划提出重点发展的智能制造装备之一，正悄然改变着传统制造业的用工模式，随着人口红利的消退、以人为主的生产模式正逐渐向以机器人为主的模式转变，并对人才培养提出了新要求，一是需要对大批原有从业人员的专业知识和专业技能进行再培训、再提升；二是需要培养大批既有较强的专业理念知识，又有熟练的工业机器人安装、调试、运行与维护技能，且熟悉工业机器人的新知识、新技能的技能型人才。
通过赛项的组织实施，以工业作业型机器人为载体瞄准制造业前沿技术，可以促进中职校机电相关专业服务产业发展能力的提升，促进机器人领域发展所需的技能应用型人才培养，提高我国工业机器人应用技术的推广与应用技术水平。
通过赛项可以重点考核和展示参赛选手掌握：1.工业机器人的现场安装、接线及机器人参数的设置；2.工业机器人工作坐标点的示教；3.工业机器人的通信功能，如与RFID的数据传输；4.工业机器人生产运行与维护；5.工业机器人的故障诊断。
四、赛项设计原则（一）坚持公开、公平、公正；赛前公布竞赛平台的设备名称，公布操作工艺规范和评分要求，公布考核内容及配分，严格按照评分标准评定比赛成绩，做到比赛内容、比赛过程公开、公平与公正。
（二）赛项关联职业岗位面广、人才需求量大、职业院校开设专业点多；2015年5月，国家发布了《中国制造2025》规划，提出将广泛应用于汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业领域的工业机器人，作为大力推动与突破发展的重点领域产品。
据国际机器人联合会（IFR）统计， 2014年全球工业机器人销量22.5万台，中国销售5.6万台，增幅54%，约占全球市场份额25%，成为全球最大的机器人市场。
预计到2017年，中国工业机器人销售将达到10万台，工业机器人保有量将超过40万台。
工业机器人的广泛应用，对人才培养提出了新要求，急需工业机器人应用、维护与维修等方面的技术技能应用型人才，这就无形中带动了一大批与机器人相关的就业岗位。
赛项以工业机器人为载体，将中职校机电技术应用、电气运行与控制、计算机应用、机械制造技术、机电设备安装与维修、工业自动化仪表等多个专业的培养方向整合，覆盖机电、汽车、包装等多个行业多种实际操作技能，以成熟稳定的水平多关节工业机器人为竞赛平台，考察工业现场机器人的装备、调试与操作能力，对培养相关专业学生的综合应用能力有着重要的意义。
（三）竞赛内容对应相关职业岗位或岗位群、体现专业核心能力与核心知识、涵盖丰富的专业知识与专业技能点；赛项包含了工业机器人的安装、调试、编程及故障排除等内容，涵盖了工业机器人装调、维护保养、故障诊断与排除等职业岗位日常工作任务，体现了工业机器人应用与维护、可编程控制、传感检测、低压电气控制等核心知识和技能。
同时借鉴世界技能大赛的经验，在技能上更加注重标准化、规范化操作、专业基本功的展示，紧密联系企业岗位技能，同时兼顾到学生就业的特点，突出提高工业机器人等机电设备装调维修岗位能力的科学化、标准化、规范化，以提升个人就业能力。
（四）竞赛平台成熟。
根据行业特点，赛项选择相对先进、通用性强、社会保有量高的设备与软件。
赛项竞赛平台成熟，包含了从工业机器人最基本指令的练习到指令的综合应用、工业机器人工作站的安装到维护、工业机器人工作站故障的检测到排除等内容。
2014年，在全国机械职业教育教学指导委员会、浙江省教育厅、机械工业教育发展中心的组织下，成功举办了全国教师大赛“工业机器人与检测系统编程调试”中职组赛项，该赛项得到了广大院校的积极响应、支持和认可，社会影响反应良好。
五、赛项方案的特色与创新点（一）竞赛内容层面：本赛项针对工业机器人的应用主要集中在安装与调试、运行与维护等岗位，方案强化了工业机器人基本指令练习，工业机器人坐标点示教，工业机器人本体的组装，工装夹具的安装，参数的设置，运行与维护，故障检测与维修等专业核心技能项目的考核；并结合当前物联网信息技术的快速发展，加入了RFID射频识别功能，丰富竞赛内容的多样性；尤其是竞赛平台结合生产实际创新性的采用智能装配单元，再现工业机器人现场装配过程，可以完美的将平时的示教训练与企业实际生产装配工艺、智能制造相结合的特点。
（二）竞赛过程层面：赛项以工业机器人实施装配作业过程为背景，以企业或实际生活中的实际任务为驱动，每个任务的实施既有一定的连贯性，也充分考虑到分项目实施的具体评分机制与要点；赛项坚持个人职业创新发展和完善个人职业素养相结合，来完成整个赛项的组织与实施，做到整体比赛与分体项目的有机融合的特点。
（三）资源转换层面：赛项将联合专家、合作企业、获奖优秀指导教师等将考核内容设计成教学任务，共同开发制作工业机器人装调视频、微课等碎片化教学资源，可供院校日常教学使用，促进参赛学校交流和学习，推进中等职业学校课程改革与创新，体现了竞赛与日常教学相结合的特点。
六、竞赛内容简介（须附英文对照简介）竞赛平台采用一套工业机器人工作站，以工业机器人实施工业作业为背景，以工作项目为任务驱动，通过工业机器人的安装、调试、编程与故障诊断；通过任务实施对比赛选手进行综合考核，同时考核参赛选手的工作效率、质量意识、安全意识和职业素养等，竞赛内容有以下五个方面：（一）工业机器人工作站的装调：完成机器人本体上气动夹具和托盘支撑架的组装、电气控制箱器件和电路的装接，并完成机器人参数的设置。
（二）工业机器人工作站故障诊断：完成故障设置箱故障点的排除。
（三）工业机器人坐标点示教：完成原点坐标初始化及任务要求的坐标点示教。
（四）工业机器人基本指令使用：完成轨迹运动控制单元上的图形对应基本指令的示教演示。
（五）工业机器人生产运行与维护：通过智能装配单元再现实际生产任务（将不同颜色的小球安装到矩阵盘不同的坐标点上，形成特定的装配图案）。
The competition system is industrial robot work station, it examines plan ability, work efficiency, quality& safety awareness and professional attainment, etc. through installing, debugging, programming and troubleshooting, competition content contains:1.Industrial robot work station installation and adjustment: assemble pneumatic clamp and tray support, install and connectelectrical control cabinet components and circuit, and set parameter.2.Industrial robot work station troubleshooting: troubleshoot fault point.3.Industrial robot coordinate demonstration: initialize origin and demonstrate coordinate.4.Industrial robot basic instruction using: demonstrate basic instruction of trajectory motion control unit’s figure.5.Industrial robot running and maintenance: simulate actual production task through intelligent assembly unit (place little balls with different colors on different coordinates on matrix to form specified assembly pattern).七、竞赛方式（含组队要求、是否邀请境外代表队参赛）中职组工业机器人工作站安装与维护为个人赛，每支参赛队由1名选手组成，在连续5小时竞赛时间内，共同完成工业机器人工作站的安装、接线、编程和调试、运行等工作任务，比赛总成绩满分100分。
1.以省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团、计划单列市（以下简称省）为单位组织报名参赛。
报名通过全国职业院校技能大赛网络报名系统统一进行。
2.根据预报名的名额确定正式参赛的名额，每省参赛队不超过4支，同一学校报名参赛队不超过1支。
3.参赛选手须为全日制中职学校和五年制高职院校一至三年级（含三年级）的同校在籍学生，年龄不超过21周岁（当年），即参赛当年7月1日前不满22周岁。
八、竞赛时间安排与流程九、竞赛试题赛项采取提前公开竞赛内容的方式进行比赛，赛前1个月在大赛指定网站上公布样题，题型、结构、技能点等内容与正式赛题相类似。
故障部分的具体内容属非公开部分，由正式赛题规定。
备有10套以上竞赛用试题，竞赛试卷由赛项监督组组长赛前随机抽取。
竞赛样题见附件一：中职组“工业机器人工作站安装与维护”赛项样题。
十、评分标准制定原则、评分方法、评分细则（一）评分标准的制定原则根据大赛组委会技术文件要求，依据选手完成工作任务的情况，按照赛项专家组制定的考核标准进行评分。
评价方式采用过程评价与结果评价相结合，工艺评价与功能评价相结合，能力评价与职业素养评价相结合，满分为100分。
