职业教育智能控制技术专业
教学资源库共建共享联盟
 
 
 
 
工业机器人系统集成与应用基于工作站课程标准
共享版
 
 
 
 
制订时间
       20218               
 
编制说明
指导思想
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导深入贯彻全国职业教育大会精神以立德树人为根本以促进就业和适应产业发展需求为导向深化产教融合校企合作强化标准的支撑引领作用推进教师教材教法改革规范人才培养全过程提升技术技能人才培养质量
编制依据
工业机器人系统集成与应用基于工作站课程标准共享版是以国家职业教育改革实施方案关于职业院校专业人才培养方案制定与实施工作的指导意见等文件为指导依据教育部发布的高等职业学校智能控制技术专业教学标准高等职业学校智能控制技术专业实训教学设施建设标准和职业教育智能控制技术专业教学资源库共建共享联盟发布的高等职业学校智能控制技术专业人才培养方案共享版依托职业教育智能控制技术专业教学资源库共建共享联盟单位合作编制
本课程标准适用于全日制三年制高职专业供联盟单位智能控制技术等相关专业工业机器人系统集成与应用基于工作站课程教学参考
编委会成员
标准由天津轻工职业技术学院苏州市职业大学湖南汽车职业学院佛山职业技术学院天津机器人协会和天津博诺智创机器人技术有限公司等企业合作制订并组织专家进行审核
天津轻工职业技术学院 于玲 崔立鹏 陈良 赵元元 侯雪
工业机器人系统集成与应用基于工作站课程标准
课程性质与任务
课程性质
工业机器人系统集成与应用基于工作站课程是工业机器人技术专业的一门核心课程主要讲述工业机器人的集成与应用
工业机器人系统集成与应用基于工作站高职工业机器人技术专业一门理论与实践性较强的专业核心课程本课程是一门多学科交叉课程需要在具备一定的机器人操作和PLC控制等方面知识的基础上进行学习其前导课程有机器人编程技术PLC编程技术工业机器人相关专业学生学习领域进一步拓展的基础在专业课程体系中处于至关重要的地位同时也各门课程之间相互联系桥梁 
 
课程任务
本课程教学组织以职业情境为依托以项目为载体在教学过程中创造职业情境启发学生培养方法能力并发展综合能力通过让学生身临其境的情境教学让学生学会与人互动融入小组研究中吸收他人经验积极应对敢于挑战以克服困难获取成功提高自信心和竞争力教学评价以行动能力为核心
课程主要讲授工业机器人的基本结构工业机器人工作站的组成工业机器人与外围设备的接口技术知识工业机器人工作站的设计及安装调试培养学生具有对工业机器人工作站系统安装与调试的能力能进行日常检测并通过课程思政融入使学生具备人生价值工匠精神生态文明理念法治意识分析问题与解决问题的能力使之成为有正确世界观人生观价值观的新时代高素质的技能人才
 
课程核心素养与目标
课程核心素养
1具有坚定正确的政治方向
2具有良好的职业道德和科学的创新精神
3具有良好的心理素质与健康体魄
4具有分析与决策能力
5具有与他人合作沟通团队工作能力
6具有发现问题解决问题的能力
7具有自我学习追求进步不断超越能力
8) 培养学生具有严谨的工作态度和科学的审美观念
9培养学生自觉遵守职业规范职业标准拥有高尚的职业道德情操
10培养学生具有正确政治理想信念和价值取向德才兼备全面发展的复合型人才
11培养学生热爱科学求真务实的工作作风以及精益求精勇于创新的工匠精神
 
课程目标
1.知识目标
1熟悉工业机器人工作站的构成
2掌握工业机器人的技术参数及选型依据
3掌握工业机器人外围设备的接口 
4掌握工业机器人与外围设备的主要通信方法
5掌握工业机器人工作站外部控制器系统的设计方法
6掌握人机组态界面控制机器人的方法
7掌握PLC控制机器人的基本方法
2.能力目标
1用工业机器人
2选用工业机器人工作站外围设备
3设计工业机器人与外围设备接口电路
4编写调试机器人程序及PLC程序
5设计工业机器人工作站人机界面
 
课程结构
课程模块
根据工业机器人系统集成与应用基于工作站课程目标确定课程结构与学时安排
课程模块
工业机器人系统集成与应用基于工作站课程由基础和拓展两部分组成
基础的内容包括智能视觉识别分拣入库工作站工业机器人搬运工作站工业机器人综合应用工作站三个不同的工作站三个不同的工作站完成不同的功能智能视觉识别分拣入库工作站主要通过三菱机器人对不同的工件进行分拣组装校验入库的过程工业机器人搬运工作站对工件进行传送搬运入库工业机器人综合应用工作站利用2台机器人一起协同工作完成工件的搬运加工入库
拓展模块为选修部分包括重点技能训练和视野拓展两部分其中重点技能训练以大赛设备和1+X设备为载体学习设备中每个单元的工作流程及操作视野拓展的内容来自网络包括个月机器人技术发展的前沿科技新应用在生活或生产中的应用等
学时安排
基础模块建议学时为56学时拓展模块建议学时为24~48学时各模块具体学时可结合实际情况确定
教学模块
理论学时
实践实验学时
学时合计
模块一智能视觉识别分拣入库工作站
14
14
28
模块二工业机器人搬运工作站
8
8
16
模块三工业机器人综合应用工作站
6
6
12
合计
28
28
56
 
学时安排
教学模块
理论学时
实践实验学时
学时合计
模块一智能视觉识别分拣入库工作站
14
14
28
模块二工业机器人搬运工作站
8
8
16
模块三工业机器人综合应用工作站
6
6
12
 
 
 
 
合计
28
28
56
 
模块
认证单元
认证内容
建议学时
学分值
基础
模块一智能视觉识别分拣入库工作站
项目1工业机器人工作站系统的组成
智能视觉识别分拣入库工作站简介
2
2
 
工作站的组成及各部分功能
项目2三菱机器人的操作及编程控制
三菱机器人控制器的介绍及使用
16
三菱机器人控制器示教器的介绍及使用
三菱机器人编程规则及调试方法
项目3 智能视觉检测系统
机器视觉在工业生产中的作用和应用
4
智能视觉系统的组成
项目4 射频识别RFID技术的应用
西门子RFID识别系统的组成
4
RFID进行电子标签读写的方法
项目5 直流调速器及变频器的控制
气缸的控制方法
2
直流调速器的控制方法
变频器的控制方法
模块二工业机器人搬运工作站
工业机器人搬运工作站的各部分组成及操作
认识工业机器人搬运工作站
4
1.5
基本操作
4
编写搬运机器人程序方法
4
编写外围设备程序
4
块三工业机器人综合应用工作站
 
机器人综合应用工作站的各部分组成及操作
综合应用工作站简介
4
1
广州数控水平机器人规格及保养
4
程序编写方法
4
合计
56
3.5
课程内容
基础
1.模块一工业机器人智能视觉识别分拣入库集成工作站
项目1工业机器人工作站系统的组成
知识要求
1熟悉工业机器人工作站的构成
2掌握工业机器人的技术参数及选型依据
3掌握工业机器人与外围设备的接口 
能力要求
1能选用工业机器人
2能选用工业机器人工作站外围设备
素质要求
1了解机器人行业技术背景使学生建立技术强国思想激发学生的爱国主义热情
2机器人的不同集成工作站让学生也了解自己的特点实现自己的人生价值
项目2三菱机器人的操作及编程控制
知识要求
1熟悉三菱机器人的各部分操作方法
2掌握三菱机器人的编程方法
3掌握工业机器人与外围设备的主要通信方法
4掌握工业机器人工作站外部控制器系统的设计方法
能力要求
1能控制三菱工业机器人
2能编程与调试机器人程序
素质要求
1培养学生树立生态文明理念
2增强学生的法治意识
3培养学生生态文明意识
 
项目3 智能视觉检测系统
知识要求
1熟悉智能视觉检测系统的组成
2掌握智能视觉检测系统的采集方法
能力要求
1能选用智能视觉检测设备
2采集不同工件的特点
素质要求
1培养学生树立生态文明理念
2增强学生的民族认同感自豪感
3培养学生团队精神 的工作作风
项目4 射频识别RFID技术的应用
知识要求1熟悉射频识别RFID技术
2掌握射频识别RFID技术的原理
能力要求
1能选用射频识别RFID设备
2能编写机器人识别射频信号的程序
素质要求
1培养学生树立生态文明理念
2增强学生的识别与判断能力
项目5 直流调速器及变频器的控制
知识要求
1熟悉直流调速器的控制方法
2掌握变频器的调试方法
能力要求
1能控制直流调速器
2能按要求调试变频器
素质要求
1培养学生树立生态文明理念
2增强学生的环境的适应能力学会变通
3培养学生求真务实的工作作风
【教学提示】
主题的教学建议与实物结合实物选取的三菱机器人能操作且能演示在教学过程中将实物的贯穿其中可采用任务描述-观看实物-引导思考-理论学习-任务实现-实操验证—任务拓展的形式组织教学
主要完成工件的出库按照要求分拣RFID识别分装搬运入库
2模块二工业机器人搬运工作站
【内容要求】
知识要求1熟悉搬运工作站的构成
2掌握广州数控控工业机器人的使用方法
能力要求
1能根据实际需求选用工业机器人型号
2能选用工业机器人工作站外围设备
3会操作广州数控机器人
4能编写与调试机器人程序及PLC程序
素质要求
1利用国产机器人机器人引发学生爱国情怀加强自力更生能力
2节约不要浪费努力奋斗发愤图强
3做事要认真和细心要有创新精神创新精神
【教学提示】
本主题的教学建议与实物结合实物选取的三菱机器人能操作且能演示在教学过程中将实物的贯穿其中可采用任务描述-观看实物-引导思考-理论学习-任务实现-实操验证—任务拓展的形式组织教学
工业机器人搬运工作站利用广州数控机器人对工件进行传送搬运入库
3模块工业机器人综合应用工作站
知识要求
1熟悉工业机器人综合应用工作站的构成
2掌握工业机器人综合应用工作站的操作
能力要求
1能按要求操作工业机器人
2能编程调试工业机器人综合应用工作站
素质要求
1培养学生树立生态文明理念
2激发爱国主义热情
3培养学生求真务实的工匠精神
【教学提示】
本主题的教学建议与实物结合实物选取的三菱机器人能操作且能演示在教学过程中将实物的贯穿其中可采用任务描述-观看实物-引导思考-理论学习-任务实现-实操验证—任务拓展的形式组织教学
工业机器人综合应用工作站利用广州数控的2台机器人一起协同工作完成工件的搬运加工入库
拓展
该模块为选学部分学生可跟根据学习需求进行针对性的学习
1.机器人大赛
供个别同学进行扩展主要完成相关大赛的学习
1工业机器人技术应用竞赛
2移动机器人大赛
3华北五省大学生机器人大赛
4空中机器人竞赛
2.1+X
工业机器人应用编程相关的学习
 
 
学业质量
学业质量内涵
学业质量是学生在完成本课程学习后的学业成就表现高等职业教育专科学生学业质量标准是以本课程学科核心素养内涵及具体表现为主要维度见表1结合课程内容对学生学业成就表现的总体刻画
 
1 工业机器人系统集成与应用基于工作站课程核心素养及表现
核心素养
具体表现
严谨的安全操作意识
能够了解三种工作站的结构及组成安全操作编程调试
合理的使用创新
具备机器人使用创新素养的学生能在学习和操作机器人实例的基础上通过创新思维总结应用实例特点解决具体实操过程中可能遇到的具体的问题
学业质量水平
高等职业教育智能控制技术专业工业机器人系统集成与应用基于工作站课程学业质量水平分为两级每级水平主要表现为学生学习操作机器人并调试整体工作任务形成核心素养在不同的情境中操作不同机器人完成特定的任务并能调试解决实际应用中存在的问题具体表述见表2
水平一掌握三种模块中机器人工作站的基本知识和操作方法对机器人在智能设备中的应用有一定的了解能按照简单的控制要求完成机器人的操作编程
平二在水平一的基础上进一步了解三种工作站的应用和发展能拓展机器人的新应用或能对出现的复杂问题进行调试得到最终完整的工作过程
 
水平等级
基本描述
具体质量描述
水平一
模块一工业机器人智能视觉识别分拣入库集成工作站
项目1工业机器人工作站系统的组成
1熟悉工业机器人工作站的构成
2掌握工业机器人的技术参数及选型依据
3掌握工业机器人与外围设备的接口
项目2三菱机器人的操作及编程控制
1熟悉三菱机器人的各部分操作方法
2掌握三菱机器人的编程方法
3掌握工业机器人与外围设备的主要通信方法
4掌握工业机器人工作站外部控制器系统的设计方法
项目3 智能视觉检测系统
1熟悉智能视觉检测系统的组成
2掌握智能视觉检测系统的采集方法
项目4 射频识别RFID技术的应用
1熟悉射频识别RFID技术
2掌握射频识别RFID技术的原理
项目5 直流调速器及变频器的控制
1熟悉直流调速器的控制方法
2掌握变频器的调试方法
模块二工业机器人搬运工作站
1熟悉搬运工作站的构成
2掌握广州数控控工业机器人的使用方法
模块工业机器人综合应用工作站
1熟悉工业机器人综合应用工作站的构成
2掌握工业机器人综合应用工作站的操作
模块一工业机器人智能视觉识别分拣入库集成工作站
项目1工业机器人工作站系统的组成
1能知道工业机器人工作站的结构
2能知道选用机器人的型号及依据
3能知道机器人与外围设备是如何连接的
项目2三菱机器人的操作及编程控制
1会操作三菱机器人
2会三菱机器人的编程
3会进行机器人与外围设备的通信
项目3 智能视觉检测系统
1能知道智能视觉检测系统的组成
2会智能视觉对工件的采集
项目4 射频识别RFID技术的应用
1了解熟悉射频识别RFID技术
2了解识别的原理
项目5 直流调速器及变频器的控制
1能知道直流调速器的控制方法
2知道变频器的调试方法
模块二工业机器人搬运工作站
1知道搬运工作站的构成
2知道广州数控控工业机器人的使用方法
模块工业机器人综合应用工作站
1知道工业机器人综合应用工作站的构成
2能操作工业机器人综合应用工作站
水平二
模块一工业机器人智能视觉识别分拣入库集成工作站
项目1工业机器人工作站系统的组成
1熟悉工业机器人工作站的构成
2掌握工业机器人的技术参数及选型依据
3掌握工业机器人与外围设备的接口
项目2三菱机器人的操作及编程控制
1熟悉三菱机器人的各部分操作方法
2掌握三菱机器人的编程方法
3掌握工业机器人与外围设备的主要通信方法
4掌握工业机器人工作站外部控制器系统的设计方法
项目3 智能视觉检测系统
1熟悉智能视觉检测系统的组成
2掌握智能视觉检测系统的采集方法
项目4 射频识别RFID技术的应用
1熟悉射频识别RFID技术
2掌握射频识别RFID技术的原理
项目5 直流调速器及变频器的控制
1熟悉直流调速器的控制方法
2掌握变频器的调试方法
模块二工业机器人搬运工作站
1熟悉搬运工作站的构成
2掌握广州数控控工业机器人的使用方法
模块工业机器人综合应用工作站
1熟悉工业机器人综合应用工作站的构成
2掌握工业机器人综合应用工作站的操作
模块一工业机器人智能视觉识别分拣入库集成工作站
项目1工业机器人工作站系统的组成
1能根据不同的场合选用不同的工业机器人品牌
2能根据不同的场合选用不同的工业机器人型号
3会进行机器人与外围设备是如何连接的
项目2三菱机器人的操作及编程控制
1会按照工作流程操作三菱机器人
2会三菱机器人的编程及解决遇到的问题
3会进行机器人与外围设备的通信
项目3 智能视觉检测系统
1能根据需求组建智能视觉检测系统
2会根据不同的工件智能视觉对工件进行采集
项目4 射频识别RFID技术的应用
1熟悉射频识别RFID技术
2能对不同的工件进行识别
项目5 直流调速器及变频器的控制
1会直流调速器的控制方法
2会根据实际需要进行道变频器的调试
模块二工业机器人搬运工作站
1知道搬运工作站的构成
2会对广州数控控工业机器人进行操作及编程
模块工业机器人综合应用工作站
1会根据需要组件工业机器人作站
2能操作并调试工业机器人综合应用工作站
说明 高等职业教育智能控制技术专科段对应水平一
 
 
课程实施
教学要求
高等职业教育智能控制技术专业工业机器人系统集成与应用基于工作站课程的教学要紧扣课程核心素养和课程目标在全面贯彻党的教育方针落实立德树人根本任务的基础上突出职业教育特色提升学生的技术应用素养培养学生的创新能力和利用工业机器人力
1.坚持立德树人加强对学生精益求精职业素养的教育
工业机器人系统集成与应用基于工作站课程教学要落实立德树人根本任务教师要在充分理解课程的培养目标的基础上根据课程内容结合工业机器人集成技术应用的情境场合及操作调试目的提炼课程思政元素合理设计教学活动使学生在学习过程中端正职业态度形成规范操作的意识明确职业职责重视职业信誉的养成
2.突出技能培养提升学生工业机器人集成技术的应用能力
工业机器人系统集成与应用基于工作站课程要重点培养学生的工业机器人集成技术的应用能力通过课程学习使学生能充分利用各种数字化资源学习和查找不同工作站使用注意事项和技术参数结合工作对象的变化及不同需求的控制要求准确有效地完成不同的工作任务教师在教学过程中采用理论和实践实物展示和实例分析结合教学方式注重多种控制实例的引入将知识学习技能培养融合让学生深入理解不同工作站的不同组建不同用途为学生创新工业机器人的用途夯实基础
 
学业水平评价
工业机器人系统集成与应用基于工作站课程的学业水平评价应从职业素养创新能力解决实际问题能力等方面考察学生的学业水平通过评价激发学生的学习兴趣促进学生的工业机器人集成技术综合应用能力的提升
职业素养方面的评价主要包括学生在课程学习过程中的行为规范实操任务进行过程中负责认真一丝不苟的态度沟通能力协作能力责任担当安全意识和自我防护能力职业荣誉感的形成等方面进行评价
解决实际调试问题能力方面的评价主要包括对学生使用各种工具解决问题的能力根据要求进行工作站系统设计和搭建的能力等方面进行评价
创新能力方面的评价主要包括对学生现有资源探究学习的能力根据需要自主选择工业机器人的种类创建不同工作站的能力等方面进行评价
 
学业水平评价采用过程性评价与总结性评价相结合的方式全面客观地评价学生的学业状况过程性评价应在考查学生工业机器人工作站的基础知识与技能掌握程度和应用能力的基础上关注严谨的选型意识和合理的使用创新学科核心素养的培养评价要体现出学生在学习过程中各方面能力的提升情况总结性评价应基于学生适应职业发展需要的工业机器人选型能力和学习迁移能力的培养要求创设基于不同机器人工作站应用的职业情境项目案例考查学生机器人工作站集成的综合运用能力和学科核心素养的发展水平以及自我创新和团队协作等方面的表现
教材编写要求与选用建议
教材编写是工业机器人系统集成与应用基于工作站课程实施的重要保障教材编写应严格遵守职业院校教材管理办法等有关政策规定落实立德树人根本任务贯穿课程思政要求并突出职业教育特点同时要符合技术技能人才成长规律和学生认知特点教材内容要与课程任务和课程目标保持一致优先选择适应地方经济发展需要技术先进应用广泛自主可控的软硬件平台工具和项目案例教材设计要与高等职业教育专科的教学组织形式及教学方法相适应突出理实一体项目导向任务驱动等有利于学生综合能力培养的教学模式教材形式要落实职业教育改革要求鼓励校企合作开发教材倡导开发新型活页式工作手册式教材和新形态立体化教材并配套开发信息化资源书中的名称名词术语等要符合国家有关技术质量标准和规范
教材选用应按规定从国家和省级规划目录选择对于国家和省级规划目录中没有的教材可在职业院校教材信息库选用优先选择近三年出版的教材
 
 
课程资源开发与学习环境创设
课程资源主要是指支持课程教学的数字化教学资源学习环境主要是指教学
设备设施以及支持学生开展数字化学习的平台
在课程资源方面工业机器人系统集成与应用基于工作站课程作为职业教育智能控制技术专业教学资源库中的个性化已经完成课程对应的电子课件教学设计学习指导教学视频助学动画微课视频等的开发构建了完整的课程资源结构课程团队教师通过互联网等途径广泛搜集与工业机器人系统集成与应用基于工作站课程相关的数字化教学资源积极参与和课程教学相关的资源建设拓宽了课程资源的来源渠道丰富了课程内容
在学习环境方面学校内已实现全网络覆盖教师和学生在校园内均可通过WLAN进入网络查找资料和学习课程平台的搭建以微知库为依托配有手机APP应用教师和学生随时随地可进入课程平台发布任务批阅作业或进行学习另外学校配有电子阅览室面向全校师生开放无学习设备的学生可根据需求到电子阅览室进行学习
目前工业机器人系统集成与应用基于工作站课程已完成课程平台的搭建工作为学生提供了在线学习的平台支持教师授课模式由传统教学模式向混合学习移动学习等信息化教学模式转型升级教学过程中教师可引导学生进行数字化学习环境创设开展自主学习协作学习和探究学习
教师团队建设
工业机器人系统集成与应用基于工作站教师要牢固树立良好的师德师风符合教师专业标准要求具有一定的工业机器人技术基础应用能力和良好的课程教学能力
学校重视教师队伍整体素质的提高以科学发展观为指导遵循教育教学规律和人才培养规律坚持以教师为本个性化发展差异性成长整体性提升的思路每年派一定数量的教师参加省培和国培项目参加1+x证书的培训学校在2019年2020年和2021年均对青年教师进行考核并组织青年教师教学能力比赛通过多种形式促进教师队伍整体素质的提升增强教师队伍的整体实力和竞争力
目前该课程建设教师团队共5人均具有双师素质其中教授1人副教授1人教师3人其中3名教师有企业工作经验学历结构和年龄结构合理
 
对实施本课程的建议
重视学生培养质量的提高开展学业质量水平测试对课程教学效果开展监测确保实现人才培养目标
课程教学提供必要的设备设施保障基本教学条件满足本课程标准的实施要求支持学生开展数字化学习
积极开展学业评价改革鼓励依托高等职业教育智能控制技术专业教学资源库共建共享联盟依据高等职业学校智能控制技术专业人才培养方案共享版和本课程标准开展学习成果认证积累与转换试点
 
学习成果认定与学分转换
符合以下情况的学习成果可以认定和转换本课程的学分
符合以下情况的学习成果可以认定和转换本课程的学分
考取工业机器人编程中级1+X证书
2参加省赛和国赛获得三等奖及以上 
3.完成高等职业教育智能控制技术专业教学资源库中相关课程的学习并考试合格
 
具体认定与转换办法按学校相关规定实施
附录 教学设备设施配备要求
工业机器人系统集成与应用基于工作站课程教学设备设施配备要求
 
项目
功能要求
数量
电机控制实训室
用于电机基本控制实训控制基础等教学使用模拟真实工作环境
10
电机排故实训室
用于机床常见故障排除实训等教学使用
8
电工电子技术实训室
用于基本弱电教学使用
20
可编程控制器实训室
用于可编程控制器基础专项等等教学使用
48
液压实训室
用于基本控制回路典型机床液压回路等教学使用
10
机械手实训室
用于机械手基本控制编程实训等教学使用
24
智能机械手控制实训室
用于复杂动作及生产线控制等教学使用
2
综合运用实训室
机械手协同生产线使用
4
学习资源
1.智能控制技术专业教学资源库门户网http://zyk.jssvc.edu.cn
2.工业机器人系统集成与应用基于工作站在线课程资源
http://wzk.36ve.com/index.php/CourseCenter/course/course-list-info?courseId=34255f63-7887-3c00-af0d-f0ec7c8fb571&bcourseId=bdd8884f-c3af-3594-81ca-0756b562da81
 注册登录后搜索工业机器人系统集成与应用基于工作站报名学习
 
相关标准
1.GB/T 39463-2020 工业机器人电气设备及系统 通用技术条件
2.GB/T 39590.1-2020 机器人可靠性 第1部分通用导则
3.GB/T 16977-2019 机器人与机器人装备 坐标系和运动命名原则
4.GB/T 36008-2018 机器人与机器人装备 协作机器人
5.GB/T 33265-2016 教育机器人安全要求
GB/T 29824-2013 工业机器人 用户编程指令
7.GB/T 12642-2013 工业机器人 性能规范及其试验方法
8.GB/T 16977-2005 工业机器人 坐标系和运动命名原则
9.GB/T 12644-2001 工业机器人 特性表示
10.GB 11291-1997工业机器人 安全规范
11.GB/T 16977-1997工业机器人 坐标系和运动命名原则
12.GB/T 12643-1997工业机器人 词汇