高职-《焊接自动化技术》课程标准
发布时间：2018-01-21 浏览量：2055
制订：冒心远
审核：焊接技术与自动化课程与资源制作专家组
二0一六年四月
《焊接自动化技术》课程标准
1.课程简介
1.1 课程名称：《焊接自动化技术》。
1.2 适用专业：焊接技术及自动化。
1.3 课程性质：《焊接自动化技术》课程是焊接技术及自动化专业的专业核心课程之一。
1.4 开发思路：课程标准根据焊接技术及自动化专业典型工作岗位的典型工作任务、工作过程、职业行动能力分析，设定本课程的培养目标。通过校企共同参与课程建设，注重核心技术学习和岗位技能培养，以焊接机器人的典型设备为载体进行课程设计，并辅以先进的教学方法——行动导向教学法，培养学生的实践能力，使学生能尽快地适应职业岗位的要求。1.5 课程特色：以焊接机器人的典型设备为载体，采用行动导向教学法中的头脑风暴法、项目教学法、引导文法、虚拟仿真、任务驱动教学法相结合组织教学，体现“以学生为主”、“理实一体”、“学中做、做中学”的理念，结合专业课程的工学结合，使学生获得与企业相似工作岗位要求相一致的职业能力。
2. 课程目标
2.1 总体目标
根据企业对焊接自动化生产中应用的焊接机器人的操作和工艺编制要求，能够应用示教器操作焊接机器人完成相应焊缝轨迹焊接以及配合周边设备完成焊接，并能够使用离线编程软件实现离线编程。培养学生团队协作精神、自主学习能力，提升安全、环保、尊重法规和标准的意识，培养学生可持续发展的能力和工作责任心、社会责任感。
2.2 知识目标
（1）熟悉焊接机器人的安全操作规程。
（2）熟悉示教器按键及其功能。
（3）掌握机器人示教的基本流程和主要内容。
（4）熟悉机器人的运动轴。
（5）掌握机器人的常见运动坐标系及其应用场合。
（6）掌握手动操作机器人各轴的运动规律。
（7）掌握机器人直线轨迹（含摆动）焊缝示教的基本要领。
（8）掌握机器人直线轨迹（含摆动）焊缝示教的基本要领。
（9）掌握机器人运动轨迹的跟踪。
（10）熟悉焊接机器人的典型周边设备。
（11）掌握焊接机器人周边设备的示教要领。
（12）掌握点焊机器人的示教基本流程和主要内容。
（13）掌握点焊机器人的示教的基本要领。
（14）了解机器人离线编程系统的现状及其组成。
（15）了解Robot Studio离线编程系统的应用。
（16）掌握Robot Studio离线编程的方法和流程。
2.3 能力目标
（1）能够正确打开与关闭机器人伺服电源。
（2）能够新建和加载机器人程序。
（3）能够熟练进行机器人坐标系和运动轴的选择。
（4）能够熟练改变机器人末端工具的位置和姿态。
（5）能够使用示教器熟练操纵机器人实现点动和连续移动。
（6）能够熟练进行直线轨迹（含摆动）焊缝的示教、跟踪与再现。
（7）能够熟练进行圆弧轨迹（含摆动）焊缝的示教、跟踪与再现。
（8）能够使用示教器熟练编辑机器人的作业程序。
（9）能够使用示教器进行机器人外部轴的示教编程。
（10）能够使用示教器进行焊枪清理装置的示教编程。
（11）能够使用示教器熟练编辑机器人周边设备作业程序。
（12）能够使用示教器熟练进行点焊机器人示教和程序编辑。
（13）能够使用Robot Studio软件构建简易焊接机器人工作站。
（14）能够使用Robot Studio软件进行简易焊接离线编程。
2.4 素质目标
（1）能够收集和筛选信息。
（2）能够制定工作计划、独立决策和实施。
（3）能够团队协作、合作学习。
（4）具备工作责任心和认真、严谨的工作作风。
3.课程内容
课程96学时
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项目 |
任务 编号 |
任务 |
学时 |
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项目1：手动操纵机器人 |
1.1 |
手动操纵ABB机器人 |
6 |
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1.2 |
手动操纵KUKA机器人 |
6 |
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1.3 |
手动操纵FANUC机器人 |
6 |
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小计 |
18 |
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项目2：机器人焊接直线轨迹焊缝 |
2.1 |
ABB机器人焊接板板对接接头 |
6 |
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2.2 |
KUKA机器人焊接板板对接接头 |
6 |
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2.3 |
FANUC机器人焊接板板对接接头 |
6 |
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|
小计 |
18 |
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项目3：机器人焊接圆弧轨迹焊缝 |
3.1 |
ABB机器人焊接管板角接接头 |
6 |
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3.2 |
KUKA机器人焊接管板角接接头 |
6 |
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|
3.3 |
FANUC机器人焊接管板角接接头 |
6 |
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小计 |
18 |
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项目4：焊接机器人周边设备的示教和程序编辑 |
4.1 |
外部轴示教和程序编辑 |
6 |
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4.2 |
清枪剪丝示教和程序编辑 |
6 |
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小计 |
12 |
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项目5：焊接机器人的离线编程 |
5.1 |
焊接机器人工作站的建立 |
8 |
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5.2 |
焊接机器人离线编程 |
10 |
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小计 |
18 |
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项目6：点焊机器人焊接示教 |
6.1 |
手动操纵点焊机器人 |
6 |
|
6.2 |
点焊机器人焊接示教 |
6 |
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小计 |
12 |
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合计 |
96 |
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4.项目教学设计方案
项目1手动操纵机器人
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能力目标要求 |
1.熟悉焊接机器人的安全操作规程。 2.熟悉示教器按键及其功能。 3.能够正确打开和关闭机器人系统。 4.能够使用示教器完成新建和加载程序。 5.掌握机器人的运动轴。 6.掌握机器人的常见运动坐标系及其应用场合。 7.掌握手动操作机器人各轴的运动规律。 8.能够使用示教器熟练操纵机器人实现点动和连续移动。 9.能够使用示教器改变机器人的末端工具位置和姿态。 |
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主要内容 |
1.机器人示教器结构、功能及使用方法 2.打开和关闭机器人系统的方法和流程。 3.新建和加载程序的方法。 4.机器人安全操作规程。 5.机器人各轴的运动规律。 6.点动和连续移动机器人。 |
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教学媒体 |
课件、黑板、投影、计算机、引导文、考核表、教材、机器人操作说明书等 |
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教学方法 |
引导文教学法、任务驱动法、项目教学法、虚拟仿真 |
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教师安排 |
主讲教师1位；辅导教师1位 |
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教学场所 |
焊接自动化实训室 |
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考核评价方式 |
过程考核为主：其中技术应用能力占70%；平时学习态度、语言表达能力和团结合作能力等占30%。 |
项目2：机器人焊接直线轨迹焊缝
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能力目标要求 |
1.能够熟练进行直线轨迹的示教。 2.能够熟练进行直线摆动的示教。 3.能够熟练进行跟踪与再现。 4.能够熟练设定机器人的焊接作业条件。 5.能够使用示教器熟练编辑机器人直线轨迹作业程序。 6.能够完成板板对接焊缝焊接作业。 |
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主要内容 |
1.机器人示教的基本流程。 2.机器人直线轨迹示教的基本要领。 3.机器人直线摆动示教的基本要领。 4.机器人运动轨迹的跟踪。 |
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教学媒体 |
课件、黑板、投影、计算机、引导文、考核表、教材、机器人操作说明书等 |
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教学方法 |
引导文教学法、任务驱动法、项目教学法、虚拟仿真 |
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教师安排 |
主讲教师1位；辅导教师1位 |
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教学场所 |
焊接自动化实训室 |
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考核评价方式 |
过程考核为主：其中技术应用能力占70%；平时学习态度、语言表达能力和团结合作能力等占30%。 |
项目3：机器人焊接圆弧轨迹焊缝
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能力目标要求 |
1.能够熟练进行圆弧轨迹的示教。 2.能够熟练进行圆弧摆动的示教。 3.能够熟练进行跟踪与再现。 4.能够熟练设定机器人的焊接作业条件。 5.能够使用示教器熟练编辑机器人圆弧轨迹作业程序。 6.能够完成管板角接焊缝焊接作业。 |
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主要内容 |
1.强化机器人示教的基本流程。 2.机器人圆弧轨迹示教的基本要领。 3.机器人圆弧摆动示教的基本要领。 |
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教学媒体 |
课件、黑板、投影、计算机、引导文、考核表、教材、机器人操作说明书等 |
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教学方法 |
引导文教学法、任务驱动法、项目教学法、虚拟仿真 |
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教师安排 |
主讲教师1位；辅导教师1位 |
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教学场所 |
焊接自动化实训室 |
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考核评价方式 |
过程考核为主：其中技术应用能力占70%；平时学习态度、语言表达能力和团结合作能力等占30%。 |
项目4：焊接机器人周边设备的示教和程序编辑
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能力目标要求 |
1.能够使用示教器进行机器人外部轴的示教编程。 2.能够使用示教器进行焊枪清理装置的示教编程。 3.能够使用示教器熟练编辑机器人周边设备作业程序。 |
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主要内容 |
1.焊接机器人典型周边设备。 2.周边设备的示教要领。 3.焊接机器人周边设备的协调运动。 |
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教学媒体 |
课件、黑板、投影、计算机、引导文、考核表、教材、机器人操作说明书等 |
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教学方法 |
引导文教学法、任务驱动法、项目教学法、虚拟仿真 |
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教师安排 |
主讲教师1位；辅导教师1位 |
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教学场所 |
焊接自动化实训室 |
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考核评价方式 |
过程考核为主：其中技术应用能力占70%；平时学习态度、语言表达能力和团结合作能力等占30%。 |
项目5：焊接机器人的离线编程
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能力目标要求 |
1.能够正确安装Robot Studio软件。 2.能够构建虚拟焊接工作站。 3.能够进行示教编程。 4.能够下载程序并实现再现。 |
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主要内容 |
1.焊接机器人的编程方法 2.焊接机器人离线编程系统现状及其组成。 3.Robot Studio的系统界面和应用。 |
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教学媒体 |
课件、黑板、投影、计算机、引导文、考核表、教材、机器人操作说明书等 |
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教学方法 |
引导文教学法、任务驱动法、项目教学法、虚拟仿真 |
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教师安排 |
主讲教师1位；辅导教师1位 |
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教学场所 |
焊接自动化实训室 |
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考核评价方式 |
过程考核为主：其中技术应用能力占70%；平时学习态度、语言表达能力和团结合作能力等占30%。 |
项目6：点焊机器人焊接示教
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能力目标要求 |
1.熟练使用点焊示教器操作机器人 2.熟练进行参数设置 3.熟练完成典型点焊程序的示教和程序编辑 |
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主要内容 |
1.点焊示教器操作 2.点焊示教编程命令 3.系统参数设定 |
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教学媒体 |
课件、黑板、投影、计算机、引导文、考核表、教材、机器人操作说明书等 |
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教学方法 |
引导文教学法、任务驱动法、项目教学法、虚拟仿真 |
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教师安排 |
主讲教师1位；辅导教师1位 |
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教学场所 |
焊接自动化实训室 |
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考核评价方式 |
过程考核为主：其中技术应用能力占70%；平时学习态度、语言表达能力和团结合作能力等占30%。 |
5.教学实施的要求
5.1教学要求
5.1.1课程标准要求
课程标准是进行教学活动的基本文件。课程标准以教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》要求为依据,全面贯彻专业教育教学改革的指导思想，按照工作过程导向的原则进行课程设计。以工作任务(项目)为载体引领知识、能力和素质，通过完成典型任务的学习，来获得工作任务所需要的综合职业能力；课程教学目标、内容与要求、评价都突出职业能力，体现职业教育的本质特征；注重教学内容的职业性、实用性和针对性；以工作任务为中心实现教学。即构建以工作任务引领、项目驱动、突出能力、内容实用、教学做一体为主要特征的理实一体化课程。
5.1.2教学过程要求
（1）教学过程中，要从高职教育的目标出发，注意与有关课程相配合。
（2）教学中要结合教学内容的特点，培养学生独立学习习惯，努力提高学生的自学能力和创新精神。
（3）重视对学生学习方法的指导。督促学生及时、独立完成课外作业。
（4）教学中注重现代化教学手段的应用。教学中向学生多介绍该学科当前的主流技术和未来的发展趋势。
5.1.3教学方法要求
课程教学的关键是以典型的自动化设备为载体，充分体现学生为主导，教师为引导者、辅助者和教学组织者的关系，使学生在能够在“教学”一体的过程中掌握知识和技能。
5.1.4教师要求
1.熟练掌握焊接机器人的基础理论知识。
2.具备熟练操作焊接机器人完成示教、程序编辑和再现的能力。
3.具备熟练使用虚拟编程软件进行环境构建、示教编程和再现的能力。
4.关注行业发展动态，了解本专业领域新材料、新技术、新工艺、新设备的发展趋势，尤其是焊接自动化技术的发展现状，能够合理拓展学生的知识和技能。
5.应为具有一定工程实践经历、具备行动导向教学的能力的“双师型”教师。
5.1.5学生要求
要求学生具有识图能力，焊机调试能力，获取并使用信息和新技术的能力，进行系统分析、实施和评估的能力，自学能力、理解能力与表达能力以及综合运用知识与技术的能力。
5.2教材编写要求
5.2.1体例要求
所用名词、符号和计量单位符合现行国家和行业标准规定。
教材内容编写应图文并茂，配合教材同时开发电子教案、录像、多媒体课件等。
5.2.2内容要求
教材必须与企业合作共建，依据课程标准编写；教材应充分体现任务引领、行动导向教学课程的设计思想。
教材应体现信息化教材的特点，比如在教材中融入二维码，拓展教材的多媒体信息量，提高学习者自主学习效果。
应将本课程的典型项目分解成若干典型的工作任务，强调理论在实践中的应用。教材中的项目应该尽可能采用企业的真实产品，以解决就业上岗可能遇到的实际问题，并且具有较强的操作性。
教材的编写应该兼具通用性和专用性，通用性体现在焊接机器人原理和示教编程原理等基本原理的通用上，专用性体现在针对不同的机器人品牌，具体的设备和操作存在差异性。教材的编写应以通用型内容作为引入，再细分为专用性内容，专用性内容之间可以对比、归纳总结，反过来照应通用型内容，形成一个完整的体系。
5.3考核评价要求
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项目 |
任务 编号 |
任务 |
权重 |
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项目1：手动操纵机器人 |
1.1 |
手动操纵ABB机器人 |
6 |
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1.2 |
手动操纵KUKA机器人 |
6 |
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1.3 |
手动操纵FANUC机器人 |
6 |
|
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项目2：机器人焊接直线轨迹焊缝 |
2.1 |
ABB机器人焊接板板对接接头 |
9 |
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2.2 |
KUKA机器人焊接板板对接接头 |
9 |
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2.3 |
FANUC机器人焊接板板对接接头 |
