专业建设
【文章来源:】 【作者:】 【发布时间:2024-08-25】 【点击量: 】
一、专业基本信息
(一)专业名称:机电一体化技术
(二)专业编码:0127-3
(三)学制年限
3年(高中、中级工或中职毕业生),5年(初中毕业生)。
(四)就业方向
面向工业机器人本体生产商、系统集成商和终端用户企业就业,适应工业机器人生产、系统集成以及售后服务等职业岗位群(如设备安装操作工、调试技术员、仿真技术员、销售业务员、售后服务员等)工作,胜任工业机器人工作站维护与保养、工业机器人工作站安装与调试、工业机器人工作站仿真设计和工业机器人工作站故障诊断与排除等工作任务。
(五)职业技能等级
工业机器人系统运维员和操作员中级、高级职业技能证书。
二、目标要求
(一)培养目标
坚持习近平新时代中国特色社会主义思想,坚持社会主义核心价值观,坚持立德树人,围绕促进就业创业、服务企业行业、服务经济高质量发展,培养面向工业机器人本体生产商、系统集成商和终端用户企业就业,适应工业机器人生产、系统集成以及售后服务职业岗位群(如设备安装操作工、调试技术员、仿真技术员、方案设计员、项目主管、销售业务员、售后服务员、销售经理、售后工程师等)工作,胜任工业机器人工作站维护与保养、工业机器人工作站安装与调试、工业机器人工作站仿真设计、工业机器人工作站故障诊断与排除等工作任务,能适应不断变化的工作需要,具备推广和应用新知识、新技术、新工艺、新材料以及独立或合作解决专业问题的能力;具备爱国爱党、爱岗敬业、诚实守信、专注严谨、崇尚劳动、精益求精的工匠精神;具备自主学习、团队合作、沟通协调、组织指导、统筹管理、总结反思以及安全意识、规范意识、环保意识、成本意识、创新意识等职业素养,达到工业机器人系统运维员和工业机器人系统操作员相应职业技能等级要求的技能人才。
(二)培养要求
1.工业机器人工作站安装与调试
(1)能根据机械制图、电气制图等相关国家标准,具备遵守职业规范和关注细节等职业素养,完成工业机器人工作站安装与调试任务单的阅读,明确安装与调试项目、工作要求和工期;
(2)能根据企业生产管理制度和工作站安装与调试工艺规范要求,具备遵守职业规范、严谨细致和团队精神等职业素养,完成工业机器人工作站安装与调试工作流程的编制;
(3)能根据工业机器人机械、电气设备相关国家标准,按照作业流程和工艺要求,具备吃苦耐劳、精益求精以及安全意识、规范意识等职业素养,完成工装夹具、上料台、下料台等机械部件的装配,工业机器人本体及非标辅助设备的安装和电气设备的安装与连接等任务,形成结构完整的工业机器人工作站;
(4)能根据工业机器人调试相关国家标准和世界技能大赛机器人系统集成项目技术标准,按照作业流程和工艺要求,具备爱岗敬业、吃苦耐劳、严谨细致以及安全意识、规范意识、质量意识等职业素养,完成通信设置、机器人动作路径仿真生成、机器人程序编写,分段空载调试、整体空载运行调试和小批量工件试产调试,以及机器人程序及时备份等任务,形成调试记录单、调试工序检验单;
(5)能按照工作成果总结的要求,具备认真负责和总结反思等职业素养,完成工业机器人工作站的安装与调试工作总结,形成总结报告;
(6)能遵守职业道德、企业工作制度和“6S”管理等制度,具备独立分析与解决专业问题的能力。
2.工业机器人工作站调整
(1)能根据产品说明书,具备遵守职业规范和关注细节等职业素养,完成工业机器人工作站调整任务单和调整方案的阅读,与主管或客户进行专业沟通,明确工作站调整任务要求和工期要求;
(2)能根据工业机器人工作站使用说明书和调整方案,具备遵守职业规范、严谨细致和独立思考等职业素养,观察、记录、分析工作站现场设备运行情况,完成工作站调整计划的制订;
(3)能根据产品的生产工艺要求和作业规范,具备严谨细致、精益求精以及安全意识、质量意识等职业素养,完成工作站执行部件、定位装置和感应装置等非标设备的更换和位置调整;修改工业机器人程序、冲床程序等标准设备程序的程序结构,调整程序路径和点位置;上电检测工作站执行部件的动作信号、定位装置的检测信号和感应装置的检测信号,并进行试产,形成运行良好的工业机器人工作站;
(4)能按照工作成果总结的要求,具备认真负责、总结反思和创新精神等职业素养,完成工作站调整内容的记录、服务联络单或变更记录单的填写和存档,对工作进行总结分析,提出有效的改进措施,形成总结报告;
(5)能遵守职业道德、企业工作制度和“6S”管理等制度,具备独立分析与解决专业问题的能力。
3.工业机器人工作站仿真设计
(1)能根据项目方案要求,具备遵守职业规范和关注细节等职业素养,完成查阅项目仿真设计任务单,明确仿真设计工作内容、技术和工期要求;
(2)能根据仿真设计需求,具备遵守职业规范、认真负责和关注细节等职业素养,完成对工作站的仿真分析以及工业机器人、非标辅助设备、产品动作和运行路径的规划;
(3)能根据工作站的布局要求和仿真设计规格要求,具备严谨细致和精益求精等职业素养,使用 3D 处理软件去除非标设备和产品 3D 模型中与仿真无关的模型特征,添加 3D 模型坐标;选择仿真软件,导入 3D 模型图,完成仿真工作站的搭建;
(4)能根据工作站的生产流程和仿真设计规格要求,具备爱岗敬业、严谨细致、精益求精以及良好的安全意识、效率意识等职业素养,完成工业机器人、非标设备和产品的动作流程与运行路径的设计以及工业机器人程序的编写,对工作站进行干涉检查,对机器人可达范围、生产节拍和生产布局等进行验证,生成仿真动画视频;
(5)能根据工作站布局图、工作流程和技术要求,具备总结反思和效率意识等职业素养,完成仿真工作站的生产节拍和工艺流程检查,形成仿真总结;
(6)能按照工作成果总结的要求,具备认真负责、总结反思以及信息安全防范意识、创新精神等职业素养,完成对工业机器人仿真工作总结分析,提出改进方法,形成总结报告;
(7)能遵守职业道德、企业工作制度和“6S”管理等制度,具备独立分析与解决专业问题的能力。
4.工业机器人多工作站联调
(1)能根据项目方案书,具备遵守职业规范和关注细节等职业素养,完成调试任务单的阅读,明确调试任务要求;
(2)能根据客户的要求,具备遵守职业规范、关注细节以及团队意识等职业素养,完成项目方案书的阅读,明确设备的通信方式,分析生产流程和联机配合要求,形成联机调试方案;
(3)能根据联机调试方案,具备爱岗敬业、吃苦耐劳以及安全意识、质量意识、团队意识等职业素养,查阅设备通信接线图、I/O 分配表等资料,完成多工作站的通信线缆连接和通信测试,编写生产线总控的 PLC程序和各机器人的程序,对各工作站和 PLC 总控与周边设备间的逻辑动作进行局部和整体调试,对试产后生产线的生产节拍、工艺和安全要求等进行自检,并做好记录,形成调试记录单;
(4)能按照工作成果总结的要求,具备认真负责、总结反思和创新精神等职业素养,完成对联机调试工作的总结分析,提出改进方法,形成总结报告;
(5)能遵守职业道德、企业工作制度和“6S”管理等制度,具备独立分析与解决专业问题的能力。
5.工业机器人工作站故障诊断与排除
(1)能根据企业维修管理工作制度,具备遵守职业规范和关注细节等职业素养,完成维修任务单的阅读,明确维修任务和要求;
(2)能根据企业维修作业流程和规范,具备遵守职业规范、遵守公司管理制度和关注细节等职业素养,完成工作站故障报告的分析,明确工作站设备信息,确认故障现象;
(3)能根据企业维修作业流程和规范,具备诚实守信、严谨细致、精益求精以及安全意识、规范意识等职业素养,结合现场设备的工作状态,明确故障报警含义,完成工作站故障报警的原因分析,提出报警排除对策的建议,形成工作站故障诊断与排除方案;
(4)能根据故障诊断与排除方案,具备诚实守信、严谨细致、精益求精、团队精神以及安全意识、环保意识、保密意识等职业素养,完成安全防护与维修标识的设置,实施故障诊断与排除,对工作站进行自检和测试,形成正常运行的工业机器人工作站;
(5)能按照工作成果总结的要求,具备认真负责、总结反思和创新精神等职业素养,完成工业机器人工作站故障维修工作总结分析,提出改进建议,形成总结报告;
(6)能遵守职业道德、企业工作制度和“6S”管理等制度,具备独立分析与解决专业问题的能力。
三、培养模式
(一)培养体制
机电一体化技术专业应依据校企合作、产教融合等国家政策、制度的相关要求,基于本专业人才培养目标、人才培养规律和行业企业用人实际需求,通过引企驻校、引校进企、校企联动等方式,采取“项目导向”“任务驱动”等方式,与企业共同推进工学一体化培养模式。校企双方整合优势资源,组建由企业技术骨干和技能大师参与的专业建设委员会,共同制定人才培养方案,共商专业规划、课程开发、教学模式、实习实训工作,联合开发教学资源,共同组建师资队伍及校内、校外实习实训基地。通过校企双方深度合作实现机电一体化技术专业技能人才的有效培养。
(二)培养机制
高级技能阶段的人才培养宜采用“校企双元、人才共育”的校企合作人才培养模式。校企双方共同研究人才培养方式,共同制定人才培养方案,共同实施培养任务,根据高级技能人才的培养目标、人才成长规律和职业素养需求,共同组织开展“项目导向”“任务驱动”等工学结合有效方式的一体化教学,开展工业机器人工作站仿真设计、工业机器人工作站维护与保养、工业机器人工作站安装与调试和工业机器人工作站故障诊断与排除等工学结合一体化课程的教学,培养学生技能操作的规范性和熟练度,及独立分析与诊断、排除工作站故障等职业能力,促进其职业素质的养成及职业认同感的建立。以大师工作室、校外实训基地、产业学院为依托,校企合作共建课堂,开展工学交替、生产性岗位实习,共同构建培养高素质技能型人才的机制。由校企专业建设委员会组织制定专业建设目标和规划,每年定期评估人才培养质量并完善人才培养方案。在师资队伍建设方面,学校教师应与工业机器人相关企业中具有丰富工作经验的技术人员共同组成师资团队,发挥学校教师专业教学能力和企业技术人员专业实践能力的各自优势,共同策划与组织技能人才的培养与评价。在场地建设方面,学校应与工业机器人相关企业共同规划建设集校园文化与企业文化、理论教学与实践教学、学习过程与工作过程为一体的校内学习环境或企业生产性实训基地。以学校车间为基础训练,以企业车间、实验室和研发中心为强化基地。对于校内学习环境,可参照企业管理机制运行;对于企业生产性实训基地,学校应参与辅助管理。在招生就业方面,学校应与企业建立招工信息发布机制,根据行业、企业的现实情况和发展规划预测企业的各层级技能人才的数量需求,共同制订招生计划,同时加强就业指导服务,促进毕业生充分就业、对口就业、稳定就业。同时每年组织编制毕业生就业情况调查报告。
四、课程安排
机电一体化技术专业教学进程安排表
类型 | 序 号 | 课程名称 | 按学年、学期教学进程计划 | 学时 | 学分 | 考试 类别 | |||||||||||
中级工阶段 | 高级工阶段 | ||||||||||||||||
学年 | 第一学年 | 第二学年 | 第三学年 | 第四学年 | 第五学年 | ||||||||||||
学期 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||||||
周数 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | |||||||
公共 基础 课程 | 必修 课程 | 1 | 中国特色社会主义 | 2 | 36 | 2 | 考试 | ||||||||||
2 | 心理健康与职业生涯 | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
3 | 哲学与人生 | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
4 | 职业道德与法治 | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
5 | 通用职业素质(书法) | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
6 | 中华优秀传统文化 | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
7 | 劳动教育 | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
8 | 语文 | 4 | 4 | 2 | 2 | 216 | 14 | 考试 | |||||||||
9 | 数学 | 2 | 2 | 2 | 2 | 144 | 9 | 考试 | |||||||||
10 | 英语 | 2 | 2 | 2 | 2 | 144 | 9 | 考查 | |||||||||
11 | 体育 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 288 | 18 | 考查 | |||||
12 | 历史(中国历史) | 2 | 36 | 2 | 考试 | ||||||||||||
历史(世界历史) | 2 | 36 | 2 | 考试 | |||||||||||||
13 | 信息技术 | 4 | 2 | 108 | 7 | 考查 | |||||||||||
14 | 音乐鉴赏与实践 | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
15 | 美术鉴赏与实践 | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
16 | 物理 | 4 | 72 | 5 | 考查 | ||||||||||||
小计 | 22 | 16 | 12 | 10 | 4 | 6 | 4 | 2 | 1368 | 84 | |||||||
选修 课程 | 17 | 通用职业素质(应用写作) | 2 | 36 | 2 | 考查 | |||||||||||
18 | 通用职业素质(演讲与口才) | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
19 | 通用职业素质(就业与创业指导) | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
20 | 安全教育 | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
21 | 口语交际项目训练/普通话 | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
20 | 文明礼仪教育 | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||||
小计 | 2 | 2 | 4 | 4 | 216 | 12 | |||||||||||
专业 基础 课程 | 必修 课程 | 21 | 机械制图(含CAD) | 6 | 6 | 216 | 14 | 考试 | |||||||||
22 | 钳工 | 6 | 108 | 7 | 考试 | ||||||||||||
23 | 电工基础 | 4 | 72 | 5 | 考查 | ||||||||||||
24 | 机械基础 | 4 | 72 | 5 | 考试 | ||||||||||||
25 | 金属材料与热处理 | 4 | 72 | 5 | 考查 | ||||||||||||
26 | 工业机器人技术基础 | 4 | 72 | 5 | 考查 | ||||||||||||
27 | 公差配合与技术测量 | 4 | 72 | 5 | 考查 | ||||||||||||
28 | 电气控制与PLC综合应用技术 | 6 | 6 | 216 | 14 | 考试 | |||||||||||
29 | 液压与气压传动技术 | 4 | 4 | 144 | 9 | 考查 | |||||||||||
30 | 电子技术基础(模电) | 4 | 4 | 144 | 9 | 考查 | |||||||||||
31 | SolidWorks | 6 | 6 | 216 | 14 | 考查 | |||||||||||
32 | 机器人技术应用项目 | 6 | 108 | 7 | 考试 | ||||||||||||
33 | 工业机器人编程与操作 | 4 | 6 | 180 | 11 | 考试 | |||||||||||
小计 | 6 | 12 | 16 | 18 | 16 | 4 | 10 | 12 | 1692 | 110 | |||||||
专业 核心课程 | 必修 课程 | 34 | 工业机器人工作站仿真设计 | 6 | 4 | 180 | 11 | 考试 | |||||||||
35 | 工业机器人工作站维护与保养 | 6 | 4 | 180 | 11 | 考试 | |||||||||||
36 | 工业机器人工作站安装与调试 | 6 | 4 | 180 | 11 | 考试 | |||||||||||
37 | 工业机器人工作站故障诊断与排除 | 6 | 108 | 7 | 考试 | ||||||||||||
小计 | 6 | 18 | 8 | 6 | 648 | 40 | |||||||||||
专业拓展课程 | 选修 课程 | 38 | 质量管理学 | 2 | 36 | 2 | 考查 | ||||||||||
39 | 传感器应用技术 | 4 | 72 | 5 | 考查 | ||||||||||||
小计 | 2 | 4 | 108 | 7 | |||||||||||||
岗位实习 | 40 | 顶岗实习 | 20W | 20W | 1200 | 75 | |||||||||||
小计 | 600 | 600 | 1200 | 75 | |||||||||||||
其它 | 入学教育与军训 | 2W | 2 | ||||||||||||||
社会实践 | 1W | 1W | 1W | 1W | 1W | 1W | 1W | 1W | 8 | ||||||||
考试 | 1W | 1W | 1W | 1W | 1W | 1W | 1W | 1W | |||||||||
机动 | 1W | 1W | 1W | 1W | 1W | 1W | 1W | 1W | |||||||||
周课时数 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | |||||||||
每学期开设课程数 | 9 | 9 | 10 | 9 | 7 | 7 | 9 | 7 | |||||||||
学期学时总计 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 | 504 | 600 | 600 | 5232 | 328 | |||||
备注:三年制高级工执行上表第 3 年开始的教学进程安排。
五、实施建议
(一)师资队伍
在师资结构方面,要组建一支与办学规模、培养层级和课程设置相适应的业务精湛、素质优良、专兼结合的教师队伍;高级技能阶段技能人才培养的师生比不低于 1∶20;具有企业实践经验的专兼职教师占专业教师总数的 60% 以上。
在师资能力方面,要求机电一体化技术专业教师能胜任技能人才培养要求中规定的职业典型工作任务,并将其转化成课程,组织教学和实施相应的考核评价,实现各层级技能人才培养目标。其中,培养高级技能人才的教师应符合《一体化教师标准》对二级一体化教师的能力要求,并具有工业机器人工作站维护与保养、工业机器人工作站安装与调试、工业机器人工作站仿真设计和工业机器人工作站故障诊断与排除的实践经验。
(二)场地设备
本专业教学场地应满足培养要求中规定的职业典型工作任务实施的环境及设备、设施要求,同时应保证教学场地具备良好的安全、照明及通风条件。其中校内教学场地和设备、设施应能支持资料查阅、教师授课、小组研讨、任务实施、成果展示等活动的展开;企业实训基地应具备工作任务实践与技术培训等功能。校内教学场地和设备、设施应按培养要求中规定的职业典型工作任务实施要求进行配置,具体包括如下要求:
1.实施“工业机器人工作站维护与保养”典型工作任务的学习工作站
应配置相应的多媒体教学设备、工业机器人、数控机床、焊机、焊枪、除烟装置、装配台、机器人末端夹持器、视觉系统、传送带、PLC 总控系统、维护保养工具、维护保养用品、防护围栏等设备设施。
2.实施“工业机器人工作站安装与调试”“工业机器人工作站仿真设计”“工业机器人工作站故障诊断与排除”典型工作任务的学习工作站
应配置相应的多媒体教学设备、计算机、通用量具检具、通用和专用钳工工具、常用电工工具和仪器仪表、量具、专用维修工具、防护用具、工业机器人、数控机床、搬运夹具、
产品夹具、装配台、视觉系统、焊机及清枪器、焊接夹具、除烟装置、沙发支架、力控砂带机、产品夹具、等离子喷涂机、物流输送线、静电喷涂系统、物流输送线、上位监控系统、汽车前后保险杠、除尘装置、电机编码器电路板、PLC总控系统、配套齿轮轴零件、防护围栏等设备设施。
以上学习工作站建议按照每工位不多于 6 人学习与工作的配置标准进行配备。
(三)教学资源
本专业教学资源应按培养要求中规定的职业典型工作任务实施要求进行配置,包括实施“工业机器人工作站安装与调试”典型工作任务的装调类教学资源,实施“工业机器人工作站维护与保养”典型工作任务的维护保养类教学资源,实施“工业机器人工作站故障诊断与排除”典型工作任务的检修类教学资源,实施“工业机器人工作站仿真设计”典型工作任务的设计类教学资源。
教学资源包括工作页、教材、维修手册、工具书、设备说明书、技术规范、技术标准和数字化资源等。
(四)教学管理制度
本专业应设立科学合理的教学管理机构,制定完善的教学管理制度,建立有效的教学管理运行机制。对于日常教学管理,应建立有效支持工学结合课程教学组织实施的管理制度,包括学籍管理、专业建设与课程开发、师资队伍管理、教学运行管理等方面的制度。对于校内实践教学管理,应建立校内学习工作站、大师工作室等管理制度,包括确立工作规范、教师职责、学生行为规范和工具、耗材、设备等管理规定。对于校外实践教学管理,应建立生产性实训基地、企业学习性岗位等管理制度,包括确定生产性实习基地、学习性岗位的设置条件、校企双方各自的合作管理职责等。
有条件的院校可探索建立“学校教育与企业生产相结合”的企业新型学徒制模式,与企业签订合作协议,明确学徒培训的期限、形式、内容、考核办法和双方责权利等,形成企业师傅在生产岗位上的“传、帮、带”的技能人才培养模式。
六、考核评价
(一)综合职业能力评价
机电一体化技术专业应构建“立德树人、德技并修”的人才培养体系,以培养学生的综合职业能力为目标,并进行相应的综合职业能力评价。
在课程评价上,以课程学习目标为依据确定评价指标,根据学习内容与评价指标的相关性确定评价内容,建构多元化评价主体,实施多样性评价方式,进行过程性与终结性相结合的评价,同时注重发展性评价。
学生综合职业能力测评则运用职业能力测评理论与技术,开发职业能力测评试题,测评各层级技能人才的职业能力水平与职业认同感,从职业效度的角度来分析职业院校的人才培养效果与行业企业用人要求的符合度。
(二)职业技能评价
机电一体化技术专业高级技能阶段应按照国家职业技能等级认定要求取得电工、电气设备安装工、工业机器人系统运维员或工业机器人系统操作员三级职业技能等级证书,能完成机械系统装调、电气系统装调、系统操作与编程调试、机械系统检查与诊断、电气系统检查与诊断、运行维护与保养、数据采集与状态监控、故障处理等职业功能测试。
其中,工业机器人系统运维员和工业机器人系统操作员高级职业技能等级可采用过程化考核方式,由具备资质的技工院校或合作单位进行认定。
(三)就业质量分析
从毕业生就业率、专业对口就业率、稳定就业率、就业后待遇水平以及用人单位满意度等方面来衡量各层级技能人才的培养与就业质量。
其中,毕业生就业率主要包括毕业生在离校前已落实就业单位的比例(初次就业率),以及毕业生在毕业当年 12 月底前的就业比例;专业对口就业率指学生所学专业与实际就业所从事的职业及相关岗位群相对应的比例;稳定就业率指学生与企业签订一年及以上正式劳动合同所占的比例;就业后待遇水平指毕业生与企业签订正式劳动合同后的实际收入水平;用人单位满意度指用人单位对毕业生在企业工作期间表现进行的综合性评价。
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