《工業(yè)機器人》課程標準(總4頁)

工業(yè)機器人技術課程標準一、課程說明課程名稱：工業(yè)機器人技術課程代碼：PE121185課程管理系部：機電工程系參考學時：48適用專業(yè)：機電一體化學生應具備的基礎：學生應掌握單片機、PLC、傳感器相關知識，了解機械結構與機械原理。二、課程性質與作用（一）課程性質工業(yè)機器人是一門多學科的綜合性技術，它涉及自動控制、計算機、傳感器、人工智能、電子技術和機械工程等多學科的內容，其目的是使學生了解工業(yè)機器人的基本結構，了解和掌握工業(yè)機器人的基本知識，使學生對機器人及其控制系統(tǒng)有一個完整的理解，培養(yǎng)學生在機器人技術方面分析與解決問題的能力，培養(yǎng)學生在機器人技術方面具有一定的動手能力，為畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下必要的機器人技術基礎。（二）課程作用本課程的教學以高等職業(yè)教育培養(yǎng)目標為依據(jù)，遵循“結合理論聯(lián)系實際，應知、應會”的原則，以拓展學生專業(yè)知識覆蓋面為重點，注重培養(yǎng)學生的專業(yè)思維能力。重點通過對主流工業(yè)機器人產(chǎn)品的講解，使學生對當前工業(yè)機器人的技術現(xiàn)狀有較為全面的了解，對工業(yè)機器人技術的發(fā)展趨勢有一個明確的認識，為學生進入社會做前導，把創(chuàng)新素質的培養(yǎng)貫穿于教學中。采用行之有效的教學方法，注重發(fā)展學生專業(yè)思維和專業(yè)應用能力，通過簡單具體的實例深入淺出地講解專業(yè)領域的知識。三、課程設計的理念與思路（一）課程設計理念以點帶面，講解授課為主的教學方式。課程主要分為機械、運動、控制、感覺等幾個部分，內容較多。課堂教學上，我們使用重點突破的方法，講解一個或者兩個典型的實例，讓學生觸類旁通，舉一反三，從而帶動整個知識面的學習。 （二）課程設計思路由于涉及的已學課程較多，且學生基礎薄弱，前面課程的遺忘率不容忽視，所以在講解的過程中，對一些重要的知識點，我們還要做一個較為詳細的說明，從而可以加強學生的知識儲備，為本課程的學習掃清障礙。利用傳統(tǒng)的教學手段與現(xiàn)代教育技術手段靈活運用：板書、實物模型、多媒體課件等。尤其是在機械部分，考慮到學生的立體思維能力較為薄弱，多媒體和實物模型的使用能更好地幫助學生理解工業(yè)機器人各部分的工作原理。四、課程目標工業(yè)機器人是一門培養(yǎng)學生具有機器人設計和使用方面基礎知識的專業(yè)課，本課程主要研究機器人的結構設計與基本理論。通過本課程的學習，使學生掌握工業(yè)機器人基本概念、機器人運動學理論、工業(yè)機器人機械系統(tǒng)設計、工業(yè)機器人控制等方面的知識。工業(yè)機器人課程目標專業(yè)能力社會能力方法能力1了解機器人的由來與發(fā)展、組成與技術參數(shù)，掌握機器人分類與應用，對各類機器人有較系統(tǒng)地完整認識。 2了解機器人運動學、動力學的基本概念，能進行簡單機器人的位姿分析和運動分析。 3了解機器人本體基本結構，包括機身及臂部結構、腕部及手部結構、傳動及行走機構等。 4了解機器人軌跡規(guī)劃和關節(jié)插補的基本概念和特點。 5了解機器人控制系統(tǒng)的構成、編程語言與編程特點。 6了解工業(yè)機器人工作站及生產(chǎn)線的基本組成和特點。 7對操縱型機器人、智能機器人有一般的了解通過本課程的學習，能使學生掌握機器人機構設計、運動分析、控制和使用的技術要點和基礎理論。機器人是典型的機電一體化裝置，它不是機械、電子的簡單組合，而是機械、電子、控制、檢測、通信和計算機的有機融合，通過這門課的學習，使學生對機器人有一個全面、深入的認識，培養(yǎng)學生綜合運用所學基礎理論和專業(yè)知識進行創(chuàng)新設計的能力，并相應的掌握一些實用工業(yè)機器人控制及規(guī)劃和編程方法。本課程系統(tǒng)地介紹了機器人設計、控制、編程和使用的理論基礎和技術要點，包括工業(yè)機器人的一 般概論，機器人運動學，靜力/動力學分析，工業(yè)機器人機械系統(tǒng)設計，工業(yè)機器人的控制和工業(yè)機器人的應用等內容。通過課程學習，使學生掌握工業(yè)機器人的基本原理、基礎知識，對工業(yè)機器人機械系統(tǒng)的總體設計方法有初步了解。五、課程內容和要求課程教學內容、要求、方法及參考課時見表1。表1 課程教學內容、教學要求、教學方法和參考學時序號項目名稱學習內容學時1工業(yè)機器人概述1.1理解工業(yè)機器人的由來和發(fā)展、定義、研究領域和學科范圍；42機器人本體的機械結構和運動1工業(yè)機器人的外形結構與運動；122機身機構，臂部機構，驅動機構，手部機構和行走機構；3工業(yè)機器人機械設計的基本要求；3搬運機器人及操作應用1.了解搬運機器人的特點；42. 掌握搬運機器人的組成、示教。4碼垛機器人及操作應用1.了解碼垛機器人的特點；42. 掌握碼垛機器人的組成、示教。5焊接機器人及操作應用1.了解焊接機器人的特點；42. 掌握焊接機器人的組成、示教。6工業(yè)機器人的控制編程實驗1、機械手控制操作；2編程訓練。87六軸機械手操作實驗1、機械手控制操作；2編程訓練。12六、教學條件（一）教學條件（見表2）表2 完成本課程所需要的教學條件設備名稱基本配置/功能實踐項目投影儀基本配置平時授課實驗室基本配置學生實踐操作（二）場地要求（見表3）表3 完成本課程所需要的場地條件場地名稱基本配置實踐項目多媒體教室計算機、投影儀、麥克風用于整門課程講授實驗室電腦、工業(yè)機器人模型用于實踐操作（三）任課教師條件任課教師應積極推行改革、工作任勞任怨。具備高校教師資格證，具有豐富的機械結構及控制相關知識，具備基于行動導向教學法的設計應用能力。具備 “機械電子工程師”資格的“雙師型”教師為最佳。亦可邀請企業(yè)、行業(yè)上的一線工作人員、技術主管作為兼職教師。七、實施建議（一）教學方法針對課程特點，結合SMT組裝質量檢測與控制對學生的實際需求，積極探索新穎、先進的教學方法，改進教學手段，優(yōu)化教學資源，提高教學質量和教學效率。本課程主要使用以下教學方法：（1）四步教學法將教學內容分四步進行。第一步：教師做好本次課的教學準備工作，學生提前預習，教師上課檢查預習，布置本次課學習任務。第二步：對于布置給學生的任務，教師先做示范并講解。第三步：學生分小組合作討論交流完成學習任務，教師適時點撥。第四步：學生當堂訓練，鞏固所學知識。四步教學法突出了學生的主體性，讓學生掌握學習的方法和技能，使其愿意學習。（2）項目教學法本課程以實際電路組裝為切入點整合課程內容，以真實的電路裸板及生產(chǎn)線設備為教學載體，將軟件應用、設備編程、程序導入與運行等課程主要內容貫穿在項目實施過程中。本課程共設置了4個項目，每個項目下又分解成了若干個任務，每個任務都提出了明確的要求。最后要求學生獨立完成，提交整體項目成果，最終提升學生的應用技能。（3）一體化教學一體化教學就是將理論和實踐捆綁在一起，教學方式機動靈活，淡化理論和實驗環(huán)節(jié)的界限，將要講授的內容通過教學設備、現(xiàn)場展示演示出來，理論通過實驗取得理解，實踐在理論的指導下得到領悟。課程上學生身臨其境，教師講解直觀、詳細，教學效果好。（二）教學實施建議針對本課程特點，要求教師要主動學習先進技術并結合案例進行講解，積極探索新穎、先進的教學方法，改進教學手段，優(yōu)化教學資源，提高教學質量和教學效率。針對本課程主要實施：（1）本課程理論知識采用課堂教學結合實例講解；教師應根據(jù)工作任務安排和組織教學活動（2）教師在理論知識講授或實踐操作演示教學中，應使用多媒體教學設備，配備豐富的課件、視頻教學輔助設備和足夠的教學設備。（3）評價方式以教師評價為主，學生自評為輔。教師要觀察學生的學習過程，根據(jù)學生自我評價及其動手操作表現(xiàn)，給出總體評價和改善意見。八、考核評價（一）考核內容主要考查學生對機器人的由來與發(fā)展、機器人分類與應用、機器人的位姿分析和運動、機身及臂部結構、腕部及手部結構、傳動及行走機構、機器人控制系統(tǒng)的構成、工業(yè)機器人工作站及生產(chǎn)線的基本組成和特點等相關知識的掌握程度。（二）考核方式考核方式包括平時考核、期中考核和期末考核。其中平時考核為30%，包括學習態(tài)度、出勤、課堂提問，各占10%，實驗考核為30%，期末考核為40%。具體成績構成：課程成績（百分制）= 平時考核（30分）+ 實驗考核（40分）+ 期末考核（30分）九、其他說明（一）本課程考核方案可根據(jù)實際情況適當調整。（二）教學內容及課時作為主要參考，任課教師在完成課程標準要求的知識基礎上可以根據(jù)授課進度適當增加輔助知識豐富教學內容。執(zhí) 筆 人：劉福秀 審 核 人： 編寫日期：2018.2.27 審核日期：