机电技术应用专业工业机器人应用和维护方向可行性报告.docx
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机电技术应用专业工业机器人应用和维护方向可行性报告
机电技术应用专业（工业机器人应用和维护方向）
可行性报告
（专业代码：
052200）
山西省工贸学校机电工程科编写
机电技术应用专业（工业机器人应用和维护方向）可行性报告
一、开设《机电技术应用专业》专业（工业机器人应用和维护方向）的必要性
1．专业开设的背景和意义
改革开放以后，我国的工业化城镇化建设得以快速发展，愈来愈多的农村人口向城市转移，愈来愈多的农民特别是农村青年向非农转移，向第二、第三产业转移。
为了顺利的承接大规模的人口转移、变人力资源大国为人力资源强国，国家将大力发展中等职业教育摆到了整个教育发展的优先位置。
顾名思义，职业教育主要是培养人的职业素养和职业技能，为我国的现代化、工业化进程培养大批学有所长的技能型人才。
近年来，随着国家西部开发的深入，伊犁州已成为国家能源重点开发基地，现已有数十家国有大型能源化工企业集团入驻伊犁，专业技能人才每年缺口达万人以上。
我们的企业从全局看无论是规模还是效益仍然存在相当的差距，其原因，一是缺乏核心技术研发能力，二是缺乏大量真正经过系统的机电技术学习培训的专业的技术工人。
专业人才的匮乏，不仅制约着国有大中型企业的产业结构的优化升级，而且，对内地、对个体私营企业的发展都造成诸多困扰。
据专家预测，21世纪我国机械电子加工业的发展需要数以亿计的技能人才。
而从现实情况调查来看，机械电子加工业目前缺额最大的不是从事规模设计、产品研发的高端人才，也不是从事经营和行政管理的中级技术人才，而是占岗位需求量90%左右的只需中专学历的技能型人才，即蓝领工人。
综上所述，开设机电技术应用专业，培养大批能胜任本职工作的车工、钳工、电工、焊工、机修工、制图员、数控和工业机器人操作员的任务势在必行。
2．机电行业的飞速发展需要大批专业的技术工人。
机电行业是中国工业现代化的龙头，其产品门类多，涉及的领域广，使用的技术复杂而先进，特别是近年来随着电子技术和数字控制技术的广泛应用，机电生产和服务企业的发展更是如虎添翼。
机电产品的加工和销售的产业链很长，需要吸纳大量的技术工人。
我国机电行业这几年通过持续不断的体制创新，引进和消化新技术、新装备，其生产能力和产品质量已经有了一个明显的提升。
随之而来的是在诸多技术领域和生产环节衍生出一系列亟待解决新问题、新矛盾，同时也为社会提供了许多新工种、新岗位，这就为中职学校创办机电技术应用专业，培养企业急需的创新型技能人才带来了难得的空间和机遇。
3．工业机器人技术发展现状
（1）工业机器人正向全球范围内普及
生产力在不断进步，推动着科技的进步与革新。
自工业革命以来，人力劳动已经逐渐被机械所取代，工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。
全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。
随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。
此外,在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多,如无人侦察机（飞行器）、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。
机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。
“工业4.0”两大主题，“智慧工厂”重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；“智能生产”主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。
据统计，目前全世界大约有100万机器人在世界各个角落辛勤工作，特别是在人类难以胜任的危险环境里。
日本是机器人密度最高的国家，每10万人中就有295个机器人。
目前，全球工业机器人装机总量已达到100多万台，主要分布在日本、美国、德国等发达国家。
机器人新增的需求主要来自中国等新兴市场，日本等发达国家的保有量较为平稳。
在我国，工业机器人的最初规模应用是在汽车和工程机械行业，主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。
工业机器人主要以点焊、弧焊、装配和搬运机器人为主，我国的工业机器人市场已经开始形成，特别是加入WTO以后，对各种以工业机器人为主的先进自动化装备的需求日益迫切。
我国现有的机器人研究开发和应用的工程单位超过200家，其中从事工业机器人研究和应用的超过80家。
基本掌握了操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，开发出弧焊、点焊、装配、搬运等机器人，目前生产的各类工业机器人中有90%以上用于生产中。
（2）中国将成为全球最大的机器人市场
近年来，中国已成为工业机器人增长最快的国家之一。
2004年以来，国内机器人市场年均增长率达到40%以上。
2011年，我国工业机器人市场增长率更是高达51%，位居全球第一。
23000台的绝对增量也仅次于日韩，排在全球第三位。
中国工业机器人几年内或将迎来井喷式发展，而非简单的线性增长。
这种井喷式增长，与我国人口和经济现状密切相关。
过去我们曾依靠低廉而充沛的人力资源，将中国发展为世界最大制造业大国。
但随着用工成本的增长，“人才红利”取代“人口红利”，成为中国制造向中国智造转变的关键。
在这样一个转折点上，工业机器人的井喷式增长，既反映出这样的趋势，也将为中国制造提“智”奠定坚实基础。
机器人产业作为高端智能制造的代表，在新一轮工业革命中将成为制造模式变革的核心和推进制造业产业升级的发动机。
数据显示，国内工业机器人市场需求日益强劲，新安装量年均增长高达40%。
三年内，机器人的应用会有快速的增加，五年后，机器人的应用就会有一个直线式的上升。
可见，我国机器人的应用是今后发展的一个大趋势。
4.工业机器人人才需求分析
（1）机器人及智能装备产业的发展迫切需要大量高素质技能人才
中国工业机器人市场近年来持续表现强劲，市场容量不断扩大。
工业机器人的热潮带动机器人产业园的新建。
到目前为止，上海、徐州、常州、昆山、哈尔滨、天津、重庆、唐山和青岛等地均已经着手开建机器人产业园区。
产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才，人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。
（2）工业机器人的日益广泛应用需要高素质技能专门人才
传统制造业的改造提升、人工成本快速提高促使企业用工业机器人来提高产业附加值、保证产品质量，使工业机器人及智能装备产业面临前所未有的发展时机。
目前在发达地区使用工业机器人的企业六千多家，人才缺口达5000人左右。
不仅企业需要工业机器人现场编程、机器人自动化线维护等方面的人才，还需要大量从事工业机器人安装调试和售后服务等工作的专门人才。
随着我国制造业的发展，预计未来3-5年，工业机器人的增速有望达到25%，高素质技能人才缺口将逐年加大。
（3）工业机器人应用人才结构性矛盾突出
目前国内高职院校尚无工业机器人应用方面的对口专业，从事工业机器人现场编程、机器人自动线维护、工业机器人安装调试等岗位的人员主要来自对电气自动化技术、机电一体化等专业毕业生的二次培训，而且短期培训难以达到岗位要求。
（4）工业机器人应用人才荒
伴随着机器人热的另外一个隐忧也随之浮出水面，那就是工业机器人应用工程师的人才荒。
一台工业机器人（机械臂）能否投入到生产当中去，以及能发挥多大的作用，取决于生产工艺的复杂性，产品的多样性还有周边设施的配套程度。
而解决这些问题却需要3到5名相关的操作维护和集成应用人才。
目前，机器人在汽车制造以外的一般工业领域应用需求快速增长，而相应的人才储备数量和质量却捉襟见肘。
工业机器人应用（系统集成）是典型的多学科交叉融合的行业，目前的当务之急，是大量培养掌握机器人系统知识并能与各行业工艺要求相结合的应用工程人才，帮助用户解决机器人的应用的实际问题，取得实效，以此开拓机器人市场。
从一些招聘要求不难看出，操作机器人的技术人员，是目前企业中最缺的技术工人。
企业把工业机器人买回来以后，想要把标准的机器人变成一台可以投入生产的专用自动化设备，这就需要机器人应用工程师结合生产工艺和工件的类型，通过手动示教编程并结合周边的辅助设施，才能使机器人完成特定的任务。
二、设置《机电技术应用专业》专业（工业机器人应用和维护方向）的可行性
1．师资队伍的建设
近年来，我校以师德师能培养为核心，以全面提高教师素质为重点，着力加强“一专多能”和“双师型”师资队伍建设，积极聘请企业能工巧匠担任兼职教师，讲授实践技能课程，形成一支“素质优良、结构优化、数量适当、专兼结合、优势互补”的“双师型”教师队伍。
目前，机电技术应用专业专业（工业机器人应用和维护方向）专业教师共21人，“双师型”教师14人，高讲6人、讲师6人、助讲1人；高级实习指导教师1人，技师2人，省级学科带头人1名，省级骨干教师6名，外聘专家7人，兼课教师9人。
教师的学历、职称层次表
序号
姓名
职称
双师型教师
学科带头人
骨干教师
企业能工巧匠
1
郑智宏
高级讲师
是
是
2
门佃明
高级讲师
是
3
李俊仙
高级讲师
是
是
4
常桂芳
高级讲师
是
是
5
赵振峰
高级讲师
是
6
温鹏飞
中级讲师
是
是
7
赵和平
中级讲师
是
8
李国宏
中级讲师
是
9
梁少宁
中级讲师
是
是
10
马泽
中级讲师
是
是
11
郎勇飞
中级讲师
是
是
12
牛明丽
助理讲师
是
13
王素英
高讲
是
是
14
孟二虎
技师
是
是
15
王解放
技术员
是
16
曹国元
技师
是
17
蔡天佑
技术员
是
18
康振龙
技术员
是
19
杨冠寅
工程师
是
20
魏丽俪
工程师
是
21
李慧琴
工程师
是
2．课程体系与教学方法
以培养适应企业和社会需求的中级技能型、应用型人才为目标，本着重视基础素质课程，加强主干课程，突出专业特色，适应岗位需求，对接职业资格标准构建课程体系，形成基本素质课程、专业通用能力课程、专业核心能力课程、顶岗实习实训课程等四大模块课程体系。
在教学方法上，采用“行动导向教学”“任务引领”法，由教师主讲、学生倾听转变为以学生为主体、教师为指导，即学生是学习过程的中心，教师是学习过程的组织者与协调人，遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的“行动”过程序列。
在教学中教师与学生互动，让学生在自己“动手”的实践中，获得操作技能、转化专业知识，从而构建属于自己的经验和知识体系，形成一定的职业能力；在教学手段上，我校积极将多媒体信息化的教学手段融入教学过程当中，任课教师根据授课内容，进行视屏录像或穿插图片演示，直观再现操作过程、展示组成结构、动态演示工作原理，加深学生理解、提高课堂教学效果；在教学评价上，由知识评价向能力评价转变，由结果性评价向过程性评价转变，促使学生在学习过程中反思和总结，关注学生个性发展，提升学生可持续性发展与创新能力的培养。
3．校内专业现有实训条件
近年来，随着自动控制行业的迅速发展，我们不断改善实习实训场地。
目前：
学校现有专业实习实训场地11个，实训工位320个，为开设实训课奠定基础。
实训室条件如下：
序号
实训室
实训室功能
备注
1
金工实训室
金工实训室占地面积300平方米，是工科类专业基础实训室之一，该实训主要面向化工机械与设备、机电设备安装与维修、仪表自动化、化学工艺、火电厂设备安装与维修等专业学生的实训，金工实训是所有机电类专业的基础实习课程。
实训室主要设备有：
微型车床、砂轮机、钻铣床、台式钻床、钳工操作台及台虎钳。
钳工实训开设课题有：
平面和立体划线、凿削、钻孔、攻丝和套丝、弯曲与矫正、锯削加工、锉削加工、制作加工、样板加工、装配等。
通过钳工实习使学生掌握一定钳工操作技能，掌握一定的零件加工工艺过程及相关设备的使用。
体现理论到实践，再由实践到理论的过程。
突出技能加工的综合实用性，加强实际操作技术能力的培养。
为学生进一步学习专业课以及从事与机械相关的设计、制造、维修等工作打下良好的基础。
2
机械基础
机械基础实训室占地面积近170平方米，配置有机械零件展示柜10套（柜）（带有音响播放），单级减速器10台，空间机构创新组合及虚拟演示实训台5台（配有电动机，齿轮，轴、链条、带、传感器，工具等若干），机械装调技术综合实训考核装置一台，便携式机械系统传动创新组合设计实验台1台，另有常用机构模型、投影、电脑等设施。
为机电类的学生提供设备拆装、机械零件认识、机械传动机构认知，常用传动机构的搭建，机械创新实验所需的设备和场所，是机电专业的基础性实验训室，具有启发认识和创新提高的实训室。
3
零件测绘
零件测绘实训室占地面积170平方米，是面向工科相关专业开设的基础实验室，主要承担《机械制图》课程的手工绘图训练，以及《机械制图》测绘、《机械零件》《工程制图》课程设计的测绘项目。
配有绘图桌、绘图板、丁字尺、绘图三角板等50套；减速器模型10个、阶梯轴、法兰盘、齿轮测绘零件50套，以及配套各种测量量具50套。
另配有挂图、木制和塑料教具模型。
利用绘图室可以进行传统手工绘图训练、完成机械制图课程学习任务、完成课程设计、毕业设计。
主要服务对象是机电设备维修与管理、化工机械与设备、自动化、矿山机电专业等专业。
可同时满足50位学生的手工绘图作业、制图零部件测绘和学生的零、部件测绘操作，兼学校部分学生毕业设计工作。
4
计算机辅助设计
本实验室占地面积近120平方米，拥有计算机52台，投影仪一台、多种绘图软件、数控仿真等多种辅助设计及制造软件。
主要承担机械制造技术实训中的先进制造技术仿真实训和CAD/CAM实训任务。
通过实训，可以使学生了解CAD/CAM在现代制造领域中的重要作用和地位，了解CAD/CAM（计算机辅助设计和制造）技术的最新发展动态，了解机械产品三维造型及其常用软件，了解CAD/CAM进行复杂零件的加工过程，学生可在教师的指导下利用CAD/CAM软件完成零件的三维实体造型和二维视图的自动生成，在实际设计和仿真模拟过程中提高学生的分析、解决问题的能力。
5
机加工实训中心
机加工实训中心占地面积近1000平方米，是我校工科类学生在校内进行实习实训教学的主要实习场所之一，承但机电设备安装与维修、化工机械与设备、火电厂热力设备运行与维修、矿山机械运行于维护等专业的实训任务。
作为机电设备安装与维修专业、化工机械与设备专业的重点实训室，能同时容纳50名学生的实习。
学校秉承“工学结合培养一流技术人才”的宗旨，重视学生实际操作技能的培养，积极开展教、学、做一体化教学模式，为了更好服务教学，配置了满足实习实训的机械设备20余台。
如车床3台、铣床2台、牛头刨床2台、万能外圆磨床与卧轴矩台平面磨床各1台、摇臂钻床1台、卧式镗铣床1台等设备。
并且购买多种型号的数控车床2台、数控加工中心1台，基本涵盖了我国目前机械生产常用的加工设备。
在教学过程中发挥了重要的作用，开阔了学生的视野，熟悉了工厂实际生产所用的加工设备；培养学生实际动手操作能力，强化学生专业技能训练，加深对知识的理解和灵活运用，为学生更好地掌握专业操作技能和学生就业创业，打下坚实基础。
有助于学生全面了解常用的机械加工方法，培养高素质技能人才，为实现就业做到零距离对接。
6
焊接实训室
焊接实训室占地100平方米，拥有焊接工位12个，可提供焊条电弧焊、钨极氩弧焊、CO2气体保护焊、气焊等焊接方法的培训，能实现板、管材料的半自动火焰切割和等离子切割。
实训中心焊割设备主要有直氩焊机、交直流脉冲弧焊机、CO2气保焊机、等离子切割切割机，普通切割机等。
焊接区采用单工位独立排烟除尘系统，能对12个焊接工位实现独立排烟，极大改善焊工劳动条件，是目前全区排烟除尘条件最好的焊接场地之一。
实训中心师资力量雄厚，参与教学及培训的老师拥有丰富的教学经验，教师在培训过程中，实行规范严格的管理制度，认真指导学员完成课题训练。
实训中心不仅能满足校内焊接中级工、高级工的培训，而且也承接校外各级焊工的培训，培训机制完善。
7
机器拆装实训室
机器实训室占地面积近90平方米，可以开设的项目有“常用离心泵的结构认识、常用机器的拆装、检测、常用离心泵的故障诊断、常用离心泵的维护保养、化工检修常用工具的使用、安全生产相关内容”等。
8
PLC实训室
可编程控制器实验装置可完成机电、数控、电气等专业PLC技术课程的实验实训内容。
包含了学习中所涉及的诸如电动机驱动、机械传动、气动、触摸屏控制、可编程控制器、传感器，变频调速等多项技术，为学生提供了一个典型的综合实训环境，使学生对过去学过的诸多单科的专业和基础知识，在这里能得到全面的认识与巩固、综合的训练和实际运用。
9
传感器技术
传感器实训室是生产过程自动化技术、电气自动化技术、机电一体化技术等专业的专业实训室，适用于“传感器技术”、工业自动化控制、非电量技术与应用、工程检测技术与应用等课程的相关教学。
10
电工电子
使学生在电路基础实验的基本知识、基本方法和基本技能方面受到较系统的教育与训练，加深与巩固对电路的基本概念和规律的认识，培养学生具有初步的实验能力，良好的实验习惯以及严谨的科学态度与作风，为后续专业课程、实训课程以及从事电路基础方面的科研工作打好的基础。
11
电力拖动
装配有电力拖动及电气控制技能实训台34套，可承担电力拖动及电气控制等设备的安装及调试的教学任务。
三、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，并具有解决常规问题的基本能力。
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、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技能型人才
四、招生对象
初中毕业生且身体健康、反应灵敏、无色盲、色弱者均可报考或培训。
五、学制
全日制三年
六、知识结构和能力结构
（一）职业素养
1.热爱祖国，拥护中国共产党的领导，坚持党的路线、方针、政策，具备社会主义法制观念，遵纪守法的政治素质。
具有较高的政治思想觉悟，为人民服务和艰苦创业的精神；
2.具有良好的思想道德素质和正确的世界观、人生观、价值观，忠于职守，诚实守信，具有理智、真诚、坦荡的性格和良好的人际关系。
3.具有热爱专业，吃苦耐劳、爱岗敬业，实事求是，敢于创新，具有良好的职业道德和团结协作精神；
4.具有安全、环保、节能意识；
5.具有健康的体魄和良好的心理素质；
6.具有一定的文化艺术修养；
7.具有准确的文字表达能力；
8.具有良好的组织与协调沟通能力。
（二）人才培养质量标准
1.取得职业资格证书;
2.所修课程成绩合格;
3.顶岗实习成绩合格。
（三）专业知识和能力
1.专业知识：
①具有与职业能力相适应的专业基础知识；
②具有一定的文化素养及职业沟通能力，能用行业术语、文化与同事和客户沟通交流；
③具有应用计算机和网络进行一般信息处理的能力，以及借助工具书阅读本专业英文资料的初步能力；
④具有普通钳工、电工、焊接、质量检测及一般机电设备安装等基本操作技能；
⑤能读懂机器人设备的结构安装和电气原理图；
⑥能认识复杂的PLC控制系统；
⑦具有机器人工作站的日常维护与运行的基本能力；
⑧具有机器人工作站常见故障诊断与排除技能；
⑨具有机器人工作站周边设备的维护与调试的能力。
具备机器人工作站正常运行维护的初步工作经验；
2.专业能力：
①具有本专业必要的文化理论知识。
②具有读图和制图（包括计算机绘图）的基本知识。
③具有本专业所必须的机械基本理论知识。
④具有本专业所必须的电工与电子技术的基础知识。
⑤具有本专业所必须的电气、液压、数字控制等基本知识。
⑥具有计算机在本专业应用方面的基本知识。
3.方法能力
①具有获取专业知识与专业技能的能力；
②具有查阅分析资料、获取信息的能力；
③具有后续学习和适应职业变化的能力；
④具有制订工作计划与实施的组织能力；
⑤具有分析与解决实际生产问题的能力；
⑥具有专业拓展与创新能力。
七、主干课程
（一）公共基础课
序号
课程名称
主要教学内容和要求
参考学时
1
职业道德
与法律
依据《中等职业学校职业道德与法律教学大纲》开设，并注重培养学生良好的职业素养和法律素养等在本专业中的应用能力。
36
2
职业生涯规划
依据《中等职业学校职业生涯规划教学大纲》开设，并注重培养学生树立正确的职业理想、择业观、创业观以及成才观等在本专业中的应用能力。
34
3
经济政治与社会
依据《中等职业学校职业道德与法律教学大纲》开设，引导学生掌握马克思主义的相关基本观点和我国社会主义经济建设、政治建设、文化建设、社会建设的有关知识；提高思想政治素质，坚定走中国特色社会主义道路的信念；提高辨析社会现象、主动参与社会生活的能力。
36
4
哲学与人生
依据《中等职业学校职业道德与法律教学大纲》开设，使学生了解马克思主义哲学中与人生发展关系密切的基础知识，提高学生用马克思主义哲学的基本观点、方法分析和解决人生发展重要问题的能力，引导学生进行正确的价值判断和行为选择，形成积极向上的人生态度，为人生的健康发展奠定思想基础。
36
5
公共艺术（音乐、美术）
依据《中等职业学校音乐欣赏教学大纲》开设，并注重培养学生思想品德修养、审美情趣、健全的人格个性等在本专业中的应用能力
34
6
数学
依据《中等职业学校数学教学大纲》开设，并注重培养学生数学的基本知识、运算技能，逻辑思维能力等在本专业中的应用能力。
180
7
语言文字能力
依据《中等职业学校语文教学大纲》开设，并注重培养学生语言表达能力和应用文的写作能力等在本专业中的应用能力。
140
8
英语
依据《中等职业学校英语教学大纲》开设，并注重培养学生简单的口语能力和常用的词汇、基本语法等在本专业中的应用能力。
72
9
计算机应用基础
依据《中等职业学校计算机应用基础教学大纲》开设要求，注重培养学生计算机基本操作、办公应用、网络应用、多媒体技术应用等在本专业中的应用能力。
72
10
体育与健康
依据《中等职业学校体育与健康教学大纲》开设，并注重培养学生体育的基本技能和体育卫生保健的基本知识等在本专业中的应用能力。
144
11
物理
依据《中等职业学校物理教学大纲》开设，并注重培养学生力学、电学、热学等基础知识等在本专业中的应用能力。
72
12
历史
依据《中等职业学校物理教学大纲》开设,并与专业实际和行业发展密切结合.
34
13
素质修养
依据《中等职业学校素质修养教学大纲》开设要求，使学生的品德、智力、体力、审美等方面品质及表现能力的系统整合，不仅是学生的身体素质，更重要的是提高学生的思想素质、心理素质、文化素质、品格素质、道德素质、文明素质等等。
34
14
与人交流与合作
依据《人交流与合作教学大纲》开设要求，提高学生与人交流与人合作的能力，使学生能够建立和谐的人
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