自动化专业转型改造方案
一、自动化专业行业背景与人才需求
1．河南省机器人及智能装备产业的发展迫切需要大量高技能人才。
河南省政府瞄准国际前沿高技术发展方向，坚持以政府引导、市场主导、突出产业链的完善升级和协调发展，大力发展机器人及智能装备产业，为全省产业结构调整和发展方式转变提供有力的科技支撑。2014年，河南省机器人产业产、学、研、行业协同工作平台---河南省机器人产业联盟成立，积极开展机器人产业相关研发、生产、应用活动，推动河南省机器人产业技术进步，计划打造3个工业机器人产业园，使全省80%以上的制造业企业应用工业机器人及智能装备，力争使河南省成为全国智能装备制造业发展的先行区。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技能专门人才
传统制造业的改造升级、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。
根据机器人行业相关数据显示，目前在河南及周边地区需要工业机器人应用型专门人才近千人，制造业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，生产和销售机器人的企业本身也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。
二、自动化专业现有基础及转型改造可行性分析
自动化专业立足河南，面向企业生产和服务一线，培养具有良好的科学文化素质、创新能力和工程实践能力，具备自动化领域的基本理论、基本知识和专业技能，能在工业企业、科研院所等部门从事有关运动控制、过程控制、制造系统自动化、自动化仪表和设备、机器人控制、智能监控系统、智能交通、智能建筑、物联网等方面的工程设计、技术开发、系统运行管理与维护、企业管理与决策、科学研究和教学等工作的宽口径、高素质、复合型的自动化工程科技人才。
（一）现有基础
1．学科专业建设方面
自动化教学团队围绕自动化专业人才培养方案，紧密结合自动化行业发展脉络和社会、经济发展对自动化人才培养的需要，从人才培养方案的制定、课程体系建设、教学方法与教学手段的创新、实验教学的深化等多方面进行了持续的探索。在专业建设过程中，始终注重教学研究和团队建设，加快引进具有自动化专业背景的博士、硕士人才，近年来在本科教学工程项目建设中也取得了显著成效，电工电子教学团队被评为河南省高等学校教学团队，电工电子实验中心被评为河南省高等学校实验教学示范中心，电子技术课程被建设成为河南省精品课程和省精品资源共享课程。
目前，自动化专业主干课程有：自动控制原理及实验、电力电子
技术及实验、电机与拖动及实验、自动控制系统、过程控制系统、现代控制理论、计算机控制技术、嵌入式系统、自动检测技术及仪表、数字信号处理等。其中专业特色课程有：自动控制原理、计算机控制技术、电机拖动、自动检测技术及仪表、过程控制系统，电气控制与PLC等。
自动化专业所开设的基础课程、专业课程如表1、表2所示。
表1 自动化专业必修课程设置及计划表
表2 自动化专业选修课程设置及计划表
2．实验室及实训建设方面
现有专业实验室10余个，能开设70余个实验项目，如：高级过程控制实验室、柔性自动化实训平台、工业自动化仪表实验室、PLC 可编程逻辑控制实验室、传感器原理实验室、自动控制原理实验室等，
能够进行过程控制、工业自动化仪表、PLC可编程逻辑控制、传感器原理、自动控制等课程的实验教学，并依托柔性自动化实训平台等进行专业实训。
（二）自动化专业转型改造可行性分析
总体来看，我院自动化专业已经具有一定的转型基础，主要体现在：
1、实践教学体系较为完善，实验实训条件良好
目前学院拥有实验大楼2幢，实验室总面积近10000平方米，实验仪器设备先进、齐全，现有42个课程实验室、6个实践训练室，实验仪器设备4200多台（套），总价值1500多万元，拥有省级电工电子实验教学示范中心和基础物理实验中心各1个，另有德国贷款1400万元的仪器设备即将到位，有师范类学生实习基地7个、工科类学生实践训基地5个。
实践教学是理论联系实际、整体优化学生“知识-能力-素质”的重要桥梁，成为应用型人才培养的重要环节。近年来，我们大力加强实践性教学环节的建设，构建了一个较为完善的实践教学体系。在实验内容方面，以基本技能训练为基础，增加综合和设计型实验，并对学有余力的学生，开设了创新型实验，并作为我院学生科研项目，使其成为学生参与科研的重要渠道。
2、校企合作初见成效
为提高人才培养质量，适应社会需求，学院积极开展与企业的合作，拓展了自动化专业实训实习基地，如清华大学基础工业训练中心、宁波大亿科技有限公司、河南中分仪器股份有限公司、郑州天迈科技有限公司等。
3、教学模式适应性较强
面向应用型人才培养，明确了本专业理论教学应达到的深度和广度，在教学方法上，强调以案例式和启发式教学法为依托，构建一种互动式教学场景，调动学生学习的积极性和主动性。通过对教研活动的积极探索和实践，提高了专业教学质量，院教学督导组经过多年的评价考核，认为该专业师资团队坚持贯彻理论与实践的结合，教学水平始终保持比较优良的水平。
4、学生竞赛连创佳绩
我院近年来积极参加省部级及全国举办的大学生电子设计大赛、机器人大赛等技能大赛，并取得优异成绩。
5、社会声誉好
该专业学生在校期间，广泛参与各种社会实践活动、体育比赛、演讲比赛等，院家电维修社团经常在周边地区进行义务维修活动，取得了良好的成绩，得到一致好评，表现出较高的综合素质和能力。
（三）自动化专业转型改造存在的不足
根据区域经济发展需要，调整专业定位，目前，我院自动化专业已经初步具备转型发展的基础，但也存在以下问题：
第一，课程总体设计不合理，设计缺乏灵活性。比如：理论课比例偏高、实践课比例偏低；另外，课程调整缓慢，不能及时顺应社会发展的需求。
第二，教学内容体系不合理，理论教学偏多、综合动手实践教学偏少，在具体的教学过程中，重理论轻实践，课程之间各自为战，综合应用性弱，导致学生“只见树木，不见森林”，这必然阻碍应用型人才培养目标的实现。
第三，师资结构体系不合理，教师的学科结构单一、双师型教师少、教改能力比较有限，专业师资队伍结构有待进一步优化，专业水
平需要进一步提高。转型发展的成败关键在于教师的转型，因为高校的一切转型措施都要依靠教师来执行。而能够支持转型发展的教师应该是具备复合型知识结构，有丰富的社会实践经验，有实施教学改革的能力。
第四，缺乏校企深度合作，实验实训条件还不能完全满足机器人应用能力培养要求，教学模式单一，主要以传统教学为主，缺乏与企业实务界的有效衔接。如现有的教学模式主要以课堂讲授为主，企业行业参与课程设计、教学、实验、实习等方面的力度有待大幅度提高第五，实验实训条件相对滞后，不能有效支持实践教学的开展。自动化是一个理论性和应用性很强的行业，也是一个不断创新的行业，特别需要理论与实践的紧密结合。受传统观念影响，我院对实践实验教学重视不够，相关教学投入较少，专业实践、实训以及实验教学体系很不完善。同时，在我院自动化教师队伍中，大多为理论型人才，“校门对校门”，缺少在自动化企业工作的实践。因此，学生只能纸上谈兵，实际动手操作能力较差，导致走上工作岗位后上手慢。
第六，专业的社会服务能力需要进一步提高。
上述问题的存在，极大影响了自动化专业人才的培养水平，不利于学生毕业后达到“就业能称职、创业有能力、深造有基础、发展有后劲”的要求，必须进行转型发展。
四、自动化专业转型改造指导思想及基本原则
（一）自动化专业转型改造的指导思想
以培养产业转型升级和公共服务发展需要的高层次技术技能人才为主要目标，以推进产教融合、校企合作为主要路径，以中原经济区建设为契机，积极推动自动化专业转型发展。实现校企合作、双赢合作和可持续合作，提升应用型人才的培养质量。明确地方性、应用
型和服务性的办学定位，立足地方、面向社会，培养基础牢、能力强、有个性、富有社会责任感和创新精神的高素质应用型人才，为地方经济社会发展服务。
（二）自动化专业转型改造的基本原则
坚持需求导向、分类推进。按照经济社会发展对人才的需求，与行业、企业和科研院所进行深度合作，着力抓好产学研合作科研项目，适时调整专业人才培养方向，改革人才培养方案，深化教学管理体制改革，有效提高应用型人才的培养质量。不断总结经验，形成自动化专业转型发展的体制、机制，全面提升本专业服务现代化建设和人的全面发展的能力，提高适应人力资源市场变化的力，提高促进产业升级和技术进步的能力，促进区域内高等教育与经济社会发展的紧密结合。
（三）自动化专业转型改造的基本思路
物理与电气信息学院坚持立足地方经济社会发展需求来设置自动化专业课程，不断调整优化自动化专业方向，突出人才培养与区域经济社会发展的适应性。
学院紧紧围绕商丘及周边区域自动化行业的发展需求，调整优化专业结构，重点发展机器人方向，自动化专业与地方产业结构契合度日益提高，初步形成“校企联合、服务地方”的专业发展特色，自动化专业转型改造基本思路如图1所示。
图1 自动化专业转型改造基本思路
五、自动化专业转型改造方案
商丘师范学院物理与电气信息学院自动化专业建立时间不长，为此，自2012年商丘师范学院开展产学院合作教育试点以来，为实现应用型人才培养，物理与电气信息学院对自动化专业建设进行了统筹规划，采用分阶段、分模块实施方案。
（一）加强专业建设，改革应用型人才培养模式
1、明确培养目标
自动化专业通过深入调研、严谨分析论证，吸纳先进教育思想和教育观念，探索了一条不同于学术型人才、技能型人才培养的第三条路径，以岗位需求和职业技能要求为依据，对接自动化类企业，培养基础扎实，综合素质高，实践能力强，具有创新精神的“三能”（能安心、能吃苦、能创业）应用型人才
2、改革课程体系
改革后的课程体系突出基础理论与实践、专业实践和综合实践三部分：在减少学时的基础上，保证了专业基础课程（厚基础）“电路分析、电力电子技术、信号与系统、自动控制原理、电机拖动”及专
业课程（强技能）“机器人技术、运动控制”等的教学；增大了实践教学环节的比例，循序渐进锻炼学生的实践能力，实践环节不少于总学时的30%；进一步优选了专业课程，通过分类培养、不同方向选修课的设置，学生能够根据自身专业发展需求和兴趣合理选择课程，进一步体现了应用型人才培养理念。
3、优化培养方案
在明确了培养目标和进行了课程新体系的设置后，制订了更为合理的自动化专业人才培养方案，优化了不同课程的学时要求、学期安排，合理规划了课程内容，重新修订了课程教学大纲，摈弃了已淘汰的技术知识，增加了新的技术前沿内容，构建了较为完善的一体化实践环节，使新的培养方案更能符合应用型人才培养需求。
针对应用型人才培养模式的改革，物理与电气信息学院已从2012级自动化专业开始实施，培养目标明确、课程安排较为合理，2013年再次进行了修订，进一步完善了选修课程的设置，在以后的应用型人才培养过程中将根据行业需求与发展，及时调整培养目标和培养方案，使学院的人才培养与行业发展并轨。
（二）构建一体化实践环节，完善实验、实训中心建设
应用型人才的培养对实践环节提出了更高的要求，针对自动化专业，学院设置了较为完善的一体化实践模式：课程实验—开放性实验—认知实习—课程设计—校内实训—校外实习—毕业设计，结合电子兴趣班、创新性实验项目、机器人设计大赛等社团或环节，进一步拓展实践创新能力培养平台。
目前，物理与电气信息学院基础实验室建立完善，已能开设自动化专业所有专业基础课程的课程实验，通过这些基本的课程实验能有效地锻炼学生的动手操作能力；能开设部分专业课程实验，这些课程
的开设可以提高学生理论联系实践的能力；校内实训平台初步建立，能实现该专业基本技能的培训；能给学生提供基本的创新性实验项目、电子设计大赛、机器人大赛开展平台。
为了更好地实现该专业的应用型人才培养，特别是实现与企业需求的无缝对接，急需进行新技能的培训，为此学院于2013年增加利用德国贷款项目增加了过程控制、柔性自动化等实验设备，目前已安装调试完毕，同事利用中央财政项目增加了单片机、FPGA、ARM等与该与专业相关的实验开发系统，能有力培养学生的嵌入式系统设计能力。在后期的实验室和实训中心的建设中，将根据学校实验建设经费安排，进一步加大实验室和实训中心投入，增加行业新技术、新技能的培训，力求到2017年底建立更为完善的实验与实训中心。
（三）加强师资队伍、“双导师”队伍建设
目前，物理与电气信息学院自动化专业的教师基本能满足要求，但缺乏高层次人才，缺乏该专业的学术带头人，另一方面，该专业的大部分老师主要从事理论课的教学，实践能力相对薄弱。为此，学院将采用多种模式加强师资队伍建设：一是积极引进人才，自2012年以来，学院已通过人才引进渠道引进了1位硕士，今年将拟引进1位硕士；二是积极培养本学院教师，通过单科进修或读研、读博的方式，提高本专业教师的理论教学与动手实践能力，2013年假期，已有7位老师完成了单科网络培训，获得了培训合格证书；三是积极与企业或其他院校合作，聘请专业技能教师。
学院虽然采取了多种途径加强师资队伍建设，但缺口仍较大，在后续的工作中将进一步加大引进及培养力度，特别是双师型队伍的建设，积极探索与企业的合作，具体措施如下：
1、争取构建职称学历结构合理的教师团队，以专业带头人、专
业课老师和基础课老师为基础，以聘请一线有修养的实践专家为兼职实训实习指导骨干，建立一支高素质的双师型师资队伍；
2、强化双师型教师团队建设，遵循自主培养和引进结合、专任和聘任结合的原则，争取每年培养1-2名“双师型”教师；
3、建立兼职教师储备：聘请自动化企业具有丰富实际项目开发经验和一定教学能力的行业专家和技术人员任教，参与到课程体系构建、课程开发、课程教学、实训指导、实习指导等专业建设各环节中。
（四）加强实习基地建设
物理与电气信息学院自动化专业能开设的基础实验项目，专业实验项目和综合应用实验的能力相对薄弱，加之物电学院“双师型”教师不足，为保证人才培养方案的实施，提高人才培养质量，适应社会需求，学院积极开展与企业的合作，拓展了如下自动化专业实训实习基地：
1、清华大学基础工业训练中心
主要针对自动化专业及对电子设计有爱好的同学，在大三下学期或大四上学期组织去该中心进行专业实训，学生开阔了眼界，专业技能也有了较大的提高，同时弥补了校内实训环节的不足。
2、宁波大亿科技有限公司
主要从事大尺寸背光模组、液晶电视、液晶监视器及相关零部件的制造与销售，与我院自动化类工科专业对口，学生在该企业不仅能够得到生产技能的锻炼，还可以得到生产管理能力的锻炼。
3、河南中分仪器股份有限公司
从事电力设备状态监测和配电网自动化产品研制、生产、销售和服务的高科技企业，是目前国内电力设备及监测仪器主流供应商。自动化专业学生实习时可以选择与专业相应的项目进行实习。
4、郑州天迈科技有限公司
专业从事公交电子产品设计、生产、销售的高新技术企业，系统控制部分与自动化对口，是学生不错的实习基地。
5、国家电网河南电力公司商丘分公司
学生在该企业实习，可以更多地了解自动化技术在电力行业的应用。
实习基地的建设仍需要进一步拓展，物理与电气信息学院将根据自动化专业培养要求理性分析企业特点，合理选择实习企业，争取每年拓展1-2个实习企业，并不断加深产学研合作。
（五）拓展科研服务能力
我院与河南省中分仪器有限公司进行了联合科技研发。利用我院教师的理论知识结合企业的科研平台，有效承担企业的科技攻关项目，或者联合申请纵向科研项目，并以此作为自动化专业本科生和专业学位硕士研究生培养的平台和载体，使学生有机会参与对产业核心竞争力具有引领作用的科技创新活动，有效地提高学生的创新能力。我院也将对企业的具体生产、科研项目与企业联合成立科技攻关小组，开发新技术、新工艺、新材料和新能源，解决企业产品开发和技术改造中的难题。目前，学院已与企业合作开展色谱分析仪温度控制项目。
在后续专业建设中，为提高教师的理论联系实际水平、科研开发能力，学院将在师资队伍建设的基础上进一步挖掘与不同企业的科研合作，增强科研服务能力。
工业自动化机器人项目 规划方案 规划设计/投资方案/产业运营
承诺书 申请人郑重承诺如下： “工业自动化机器人项目”已按国家法律和政策的要求办理相关手续，报告内容及附件资料准确、真实、有效，不存在虚假申请、分拆、重复申请获得其他财政资金支持的情况。如有弄虚作假、隐瞒真实情况的行为，将愿意承担相关法律法规的处罚以及由此导致的所有后果。 公司法人代表签字： xxx科技发展公司（盖章） xxx年xx月xx日
项目概要 随着我国传统制造行业转型升级步伐加快，我国工业机器人的安装量 在近几年出现了高速的增长，但和发达国家相比及全球平均水平相比，数 量仍然十分有限。从机器人密度来看（台/万人），我国2016年为68台/ 万人，为全球平均水平的92%左右，约为日本的22%，不及韩国的11%，未 来我国工业机器人还有很大的增长空间。 该工业自动化机器人项目计划总投资9454.74万元，其中：固定 资产投资7999.46万元，占项目总投资的84.61%；流动资金1455.28 万元，占项目总投资的15.39%。 达产年营业收入12818.00万元，总成本费用9826.71万元，税金 及附加175.44万元，利润总额2991.29万元，利税总额3579.32万元，税后净利润2243.47万元，达产年纳税总额1335.85万元；达产年投 资利润率31.64%，投资利税率37.86%，投资回报率23.73%，全部投资回收期5.71年，提供就业职位167个。 本文件内容所承托的权益全部为项目承办单位所有，本文件仅提 供给项目承办单位并按项目承办单位的意愿提供给有关审查机构为投 资项目的审批和建设而使用，持有人对文件中的技术信息、商务信息 等应做出保密性承诺，未经项目承办单位书面允诺和许可，不得复制、
《机器人伙伴》教案 教学目标： 认知目标：通过对机器人相关图文、影像的鉴赏，认知机器人的发展情况、科学意义等基础知识。 技能目标：培养学生的观察能力与动手能力，在了解不同机器人的同时，学会如何以不同的绘画形式表现。 情感目标：在教学活动中，激发学生学习兴趣和创作欲望并培养学生爱科学、学科学的优良品质。 教学重、难点： 教学重点：以各种方式方法搜集有关机器人的科普教育图文、影像素材，培养学生自主学习能力和科学探索精神。 教学难点：在认知机器人的科学意义及其实用价值的基础上，用自己擅长的方式表现出来，充分展示学生个体的创造性。 课前准备： 教具：电脑课件、机器人相关图文资料、影像片段。 学具：有关机器人的图片、文字、玩具或模型；绘画工具、废旧材料等。 教学过程： 一、激趣导入： 1、出示哆来爱梦玩具 师：小朋友们，今天老师给大家带来了一位的朋友，瞧，它是谁？ 生：哆来爱梦！ 师：你们喜欢它吗？ 生：喜欢！ 师：我们都知道哆来爱梦来自未来，它是一只机器猫，它神奇的大口袋里能拿出各种奇妙的宝贝，还有能穿越时空的时光机。今天啊，它打算带我们班的小朋友们去未来的时空看一看，你们说好吗？ 2、播放机器人科幻电影片段 师：那小朋友们可要坐好了，睁大你的眼睛，这就开始我们的时光之旅吧！
师：哇，未来的生活多神奇啊！在未来，你们看到了什么有趣的事物吗？ 生：有许多有趣的机器人…… 师：都有什么样的啊？ 生：…… 师：小朋友们看得可真仔细。未来的科技真是发达啊，居然有那么多有趣的机器人。小朋友们，你们喜欢机器人吗？ 生：喜欢。 师：大熊有机器猫做他的好伙伴，小朋友们，你们想不想也拥有一个自己的机器人伙伴呢？生：想！ 3、揭示课题《机器人伙伴》 师：这都是有可能的，聪明的科学家们已经研制出了很多神奇的机器人。那么，你想有一个什么样的机器人伙伴呢？今天就让我们一起来学习《机器人伙伴》一课吧。 二、发展阶段： 1、课件展示各种机器人图片 师：现在已经有什么样的机器人了呢？让我们跟随哆来爱梦去“机器人科技馆”去看一看吧。（播放课件，教师介绍各种机器人的特殊功能和奇闻异事，拓宽学生的知识面。） 2、各组展示搜集的机器人资料 师：想必小朋友们也已经了解了不少关于机器人的知识，接下来就请各组介绍一下你们搜集到的资料吧。 （以小组的形式组织学生，展示各组搜集的机器人资料，并请他们各自说一说资料来源来自己对机器人的兴趣，对机器人的了解情况等。教师授予搜集资料多、介绍好的小朋友“机器人小博士”的称号。） 3、讨论交流，开拓思维 师：你们的介绍让老师也增长了不少见识，机器人的本领高超，它可以帮助我们做很多事情。我们的科学家真是了不起，可以制造出这么棒的机器人。我们小朋友想不想成为科学家来制造发明神奇的机器人呢？ 生：想！ 师：那我们现在应该怎么做呢？ 生：好好学习，多动脑筋…… 师：恩，说得真好！我相信你们一定能成为未来的科学家！那么，我想问问小朋友，你最喜
第二课机器人伙伴 教学目标： 认知目标：通过对机器人相关图文、影像的鉴赏，认知机器人的发展情况、科学意义等基础知识。 技能目标：培养学生的观察能力与动手能力，在了解不同机器人的同时，学会如何以不同的绘画形式表现。 情感目标：在教学活动中，激发学生学习兴趣和创作欲望并培养学生爱科学、学科学的优良品质。 教学重点： 以各种方式方法搜集有关机器人的科普教育图文、影像素材，培养学生自主学习能力和科学探索精神。 教学难点： 在认知机器人的科学意义及其实用价值的基础上，用自己擅长的方式表现出来，充分展示学生个体的创造性。 课前准备： 教具：电脑课件、机器人相关图文资料、影像片段。 学具：有关机器人的图片、文字、玩具或模型；绘画工具、废旧材料等。 教学过程： 一、激趣导入： 1、出示哆来爱梦玩具 师：小朋友们，今天老师给大家带来了一位的朋友，瞧，它是谁？ 生：哆来爱梦！ 师：你们喜欢它吗？ 生：喜欢！ 师：我们都知道哆来爱梦来自未来，它是一只机器猫，它神奇的大口袋里能拿出各种奇妙的宝贝，还有能穿越时空的时光机。今天啊，它打算带我们班的小朋友们去未来的时空看一看，你们说好吗？ 2、播放机器人科幻电影片段 师：那小朋友们可要坐好了，睁大你的眼睛，这就开始我们的时光之旅吧！ 师：哇，未来的生活多神奇啊！在未来，你们看到了什么有趣的事物吗？ 生：有许多有趣的机器人…… 师：都有什么样的啊？ 生：…… 师：小朋友们看得可真仔细。未来的科技真是发达啊，居然有那么多有趣的机器人。小朋友们，你们喜欢机器人吗？ 生：喜欢。 师：大熊有机器猫做他的好伙伴，小朋友们，你们想不想也拥有一个自己的机器人伙伴呢？ 生：想！ 3、揭示课题《机器人伙伴》 师：这都是有可能的，聪明的科学家们已经研制出了很多神奇的机器人。那么，你想有一个什么样的机器人伙伴呢？今天就让我们一起来学习《机器人伙伴》一课吧。 二、发展阶段：
彩翼儿童美术馆早教课程——(W)有形类课 件系统 一、课件 1、课前准备 课件名称：《机器人》
A：发大方形，折一下，变成两个一样的长方形 B：发小方形，折一下，变成两个不一样大的长方形 C：发大方形，折一下，变成两个一样大的三角形 D：用一个三角形折一下，变成梯形 A：发大圆，折一下，变成两个一样大的半圆形 BC：发两个小圆，折一下，变成两个不一样大的形状，即BC形 D：用一个半圆形折一下，变出两个一样的形状——扇形3、让孩子观察机器人： （2）引导孩子寻找各种机器人零件的形状 A、寻找机器人中的圆形和半圆 B、寻找机器人中正方形、长方形和梯形 C、寻找机器人中的圆形、半圆、正方形、长方形、三角形和梯形
二、课上注意事项 1、注意剪刀安全使用事项。 2、坐姿！学生的眼睛和画纸要保持一定距离，不要太近影响视力。
三、客服 1、本节课向家长介绍的美术知识： 这次课是一次形状的综合运用课，通过对圆形和方形这两个基本形的切割和组合，将所见的造型表现出来，一是加深他们对基本形的理解，提高空间思维能力，二是能锻炼他们的设计和组织能力，为以后的造型及设计打下好基础。 2、本节课对于孩子的评价用词： （1）美术方面： 造型能力不错：能根据提示迅速对所给形状变形，而且自己设计的机器人造型非常不错，整体上非常协调，而且细节还很丰富。 观察力不错：在找机器人零件形状时，非常认真，各种比较难发现的形状都被他发现了。 （2）能力方面： 敢画画、敢表现、专注能力强、逻辑思维强、创造力强，想象力丰富、和老师的配合、互动很好、善于沟通、有团队意识、帮助其他小朋友
机器人给4台机床自动上下料解决方案发布日期：2015-06-12 兰生工业自动化科技浏览：894 一、自动化改造前的相关信息 目标：用机器人给四台数控机床自动上下料，全程无人参与加工。 加工工件：调心滚子轴承内圈，内径∮260mm，外径∮330mm,重量为30KG。 机床数量：四台磨床+三台退磁清洗机 工件的加工节拍：180S/件 加工工艺流程：内圈外径磨——退磁清洗——内圈双滚道磨——退磁清洗——内圈内径磨——退磁清洗——超精滚道 二、自动线设计布局 根据已知信息，从占地面积及工艺流程的流畅性和可行性进行分析，作出了以下比较合理的布局方式，如下图：
图中OP10为内圈外径磨，OP20为内圈双滚道磨，OP30为内圈内径磨，OP40为超精滚道。 三、夹爪设计具体方案 结合具体的工作情况，本设计采用连杆杠杆式的手爪。驱动活塞往复移动，通过活塞杆端部齿条，中间齿条及扇形齿条使手指张开或闭合。手指的最小开度由加工工件的直径来调定。本设计按照工件的直径为330mm来设计。手爪的具体 结构形式如下图所示： 四、机器人选型
因六轴机器人的相关技术已经很成熟，直接采购比自己开发的机器人会更可靠更便宜，故机器人只需要在知名品牌中选型并购买即可，无需自己设计。 为了提高机器人给机床上下料的效率，在机器人的第六轴上安装两个夹爪，可以同时夹持两个工件。机器人首先从上料仓抓取一个待加工的毛坯，当机床加工完毕后打开门，机器人进入机床内，用空的夹爪将加工好的工件取下来，然后旋转180度，将毛坯件装到机床夹具上，最后退出机床。在上下料的过程中动作一贯相连，提高了自动上下料的效率。 当两个夹爪都夹持工件时，机器人所承受的负载最大，所以在机器人的选型过程中，一定要注意机器人的负载能力，另外还要看机器人最大的活动范围是否可以覆盖机器人搬运的目的地点。 根据负载情况查看相关机器人生产厂家的选型手册，我们选165公斤的工业机器人单机。 五、机器人外部轴设计 通过了增加机器人外部轴行走机构，实现了一台机器人多工位操作，从而大大提高了机器人的利用率，降低设备的投入成本。 行走机构主要是由移动板部分和行走机构底座部分组成，移动板部分上的伺服电机由配备该设备的机器人控制柜进行控制，该部分可以实现机器人的直线运动，从而实现在同工位之间的切换，该部分被称作机器人的外部追加直线轴。直线行走的工作原理是由安装在移动板上的伺服电机通过行星减速机驱动齿轮齿条，使移动板上的六轴机器人可以精确的到达第七轴上的任意位置点。 如下图所示：
2020年小学三年级美术上册《机器人》教 案精编版
机器人 教学内容：本课选自人美版三年级上册第8课。 学情分析：通过本课学习，培养学生动脑、动手能力。感受创造的乐趣，逐步提高学生设计思维的发展及动手制作的实践操作能力。 教学目标：1.了解机器人的相关知识，知道机器人与人有着密切的关系。 2.能用绘画的方法画一个机器人。 3.激发学生热爱科学的热情，培养创新精神。 教学重点：了解机器人的种类、特点和功能，能用绘画的方式进行创作。 教学难点：生动的表现机器人的功能和用途，并在作品中体现个性。 课前准备：多媒体课件、水彩笔、画纸。 教学过程: 一、导入： （启发谈话） 师：今天老师给大家带来一些非常特别的朋友，你们想认识他们吗？现在让我们看看他是谁？在干什么？ （欣赏视频文件） 师：“同学们它是谁？今天老师就带领大家走进机器人的世界，看一看世界上各种机器人的用途。
板书：机器人 二、新授： 1、图片展示： 图片1：献花的机器人。 图片2：考考大家这个机器人在干什么？（擦窗户的机器人） 图片3：会走路的机器人 图片4：会算数的机器人 图片5：会说话的机器人 图片6：脑外科机器人（机器人还可以运用到医学上，帮助人类治病，是我们人类的好帮手） 图片7：世界上最小的飞行机器人 图片8：“先行者”机器人。我国第一台类人型机器人，它的发明标志着我们中国在机器人行业的重要突破。 2、“我们欣赏了科学家们设计的各种机器人，现在我们来看一看小朋友眼里的机器人是什么摸样？都有什么本领？ （请两位小朋友点评最喜欢的画） 3、介绍了这么多的机器人，同学们的兴趣更浓厚了，你们想不想为自己设计一款适合自己的机器人呢？
第3期(总第160期) 2010年6月机械工程与自动化 M ECHA N ICAL EN GI NEER IN G & AU T O M A T IO N N o.3Jun. 文章编号:1672-6413(2010)03-0133-03 工业机器人在冲压自动化生产线中的应用 陈立新,郭文彦 (华北电力大学机械工程系,河北 保定 071003) 摘要:首先分析了机械手自动化生产线和机器人自动化生产线的区别及优劣。然后以机器人自动化冲压线为例,分析了其机械部分的结构及特点,并对其进行了总体布局设计和电气监控设计。结果表明,设计方案可同时实现单独控制和连线自动控制的功能,并可与安全总线一起构成安全防护系统,具有一定的实用性和参考价值。 关键词:工业机器人;冲压;自动化 中图分类号:T P242.2∶T G 38 文献标识码:A 收稿日期:2009-09-27;修回日期:2010-01-21 作者简介:陈立新(1963-),女,河北保定人,副教授,博士,主要研究方向为机械设计及制造。 0 引言 汽车车身钣金件冲压线是汽车生产过程中的重要设备,其生产质量和效率直接影响到汽车的质量和生产效率。冲压生产自动化是提高劳动生产率和改善劳动条件的有效措施和主要方法。随着我国汽车、电器产品质量的不断提高和生产规模的不断扩大,我国金属冲压行业实现生产自动化势在必行。1 各种生产方式的比较 冲压工艺中的生产方式有传统的人工生产方式(如图1所示)与自动化生产方式(如图2与图3所示)。从产品质量的稳定性、人员劳动强度、安全生产、生产效率各方面进行比较,自动化生产方式有较大优势,也是冲压生产方式的发展趋势。冲压自动化生产线又分为机械手自动化生产线、机器人自动化生产线和多工位压力机生产线等方式。 图1 人工生产线示意图 图2 机械手自动化生产线示意图 机械手自动化生产线和机器人自动化生产线的区 别主要表现在以下几个方面:
工业机器人在工厂自动化领域解决方案 一，机器人定义及分类 机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。 在各种科普书籍中可以看到，机器人被分成了以下类型。家务型机器人：能帮助人们打理生活，做简单的家务活。操作型机器人：能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。程控型机器人：按预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。示教再现型机器人：通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。数控型机器人：通过数值、语言等对机器人进行示教，机器人根据示教后的信息进行作业。感觉控制型机器人：利用传感器获取的信息控制机器人的动作。适应控制型机器人：能适应环境的变化，控制其自身的行动。学习控制型机器人：能“体会”工作的经验，具有一定的学习功能，并将所“学”的经验用于工作中。智能机器人：以人工智能决定其行动的机器人。 我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。 二，工业机器人基础知识 目前世界工业界装机最多（大约占全球26%）的工业机器人是SCARA型（Selective Compliance Assembly Robot Arm选择柔顺性装配机器人手臂）四轴机器人。装机量第二位（作者估计接近25%）的是串联关节型（Series connection articular arm）垂直6轴机器人手臂。因此，超过全球工业机器人装机量一半的这两种工业机器人是我们关注的重点。 1，机器人坐标系 （1）SCARA机器人坐标系
机器人 【教学内容】 造型·表现 【教材分析】 通过画一画、做一做机器人，使学生初步了解机器人的简单知识，了解机器人与人的关系。运用综合技法表现机器人，启发学生对科学技术发展的关注，激发学生热爱科学的热情。通过本课的教学，感受创新的乐趣，逐步提高学生动手操作的实践能力。 【教学目标】 1.了解机器人的相关知识，知道机器人与人有着密切的关系。 2.能用绘画的方法画一个机器人，或者用多种材料制作机器人。 3.启发学生对科学技术发展的关注，激发学生热爱科学的热情，培养学生的创新精神。 【教学重点】 了解机器人的种类、特点和功能，利用多种绘画用具进行绘画创作，或利用废旧材料设计制作。 【教学难点】 生动的表现机器人的功能和作用。 【教具】 课本、有关资料图片 【学具】 课本、绘画工具
【课时】 第一课时 【教学过程】 一、组织教学： 检查学生学具的准备情况。 稳定学生情绪。 二、导入： 1.教师引导学生欣赏有关图片，感受机器人的特点。 2.xx共同观看有关资料介绍。 解决问题：为什么叫机器人？机器人能做什么？ 机器人必须是人的样子吗？ 机器人是使用什么材料制作的？ 3.引出课题。 三、组织研究： 1.组织学生交流机器人资料（书、图片、网上下载资料、机器人模型……） 2.机器人本领大，它能帮助人们做什么？ 3.如果让你设计一个机器人，你想让它做什么？ 每个人说一个设计思路，启发学生进行创新设计。 4.欣赏课本中的学生作品，观察一下作品都采用了什么表现方法？ 四、作品创作：
1.采用绘画的方法设计创作一个机器人形象，并根据自己的想象给机器人编个故事，创作一幅有情景的作品。 学生进行创作时可能会出现想象不够丰富，作品容易出现雷同的情况，教师在教学过程中多设置一个训练环节，以竞赛的方式，就某一创新鼓励学生比赛说出设计内容。 3.教师巡回辅导。 五、作品展示： 1．学生展示自己的作品并发表对自己、他人作品的评议及参与本次学习活动的感受。 2．对思维反应较慢的学生可多给与提问作答的机会，且最好安排在小组讨论及已有同学发表意见后，以鼓励参与、增强自信。 3。教师针对学生作品创作情况做出小结。 （鼓励学生为主。） 【作业设计】 采用绘画的方法设计创作一个机器人形象，并根据自己的想象给机器人编个故事，创作一幅有情景的作品。 第二课时 【教学内容】 设计·创作 【教材分析】 通过做一做机器人，使学生初步了解机器人的简单知识，了解机器人与人的关系。运用综合技法表现机器人，启发学生对科学技术发展的关注，激发学生热爱科学的热情。通过本课的教学，感受创新的乐趣，逐步提高学生动手操作的实践能力。
第2课机器人伙伴 序号：3-4 教学时间： 一、课型造型表现 二、教学目标 1、培养学生热爱科学，并努力想象、创造的意识。 2、认识科学的进步，对未来科学的展望。 3、通过想象，表现一幅机器人的活动画面。 三、教学重点难点 1、重点：想象讨论机器人的未来生活并加以表现。 2、难点：想象的奇特，有预见性。 四、教学准备 1、师：机器人玩具，有关机器人的影视动画、图片，范画。 2、生：记号笔，彩色水笔，机器人玩具、图片、故事书。 五、教学过程： （一）表演、装扮 1、教师出示一些废旧材料，如：报纸、易拉罐、纸盒、木棒…… 2、教师出示课前制作好的“机器人”，提问：这是用废旧材料组合出的什么？ 3、你可以用这些材料将你自己打扮成机器人吗？ 同学们用身边的各种材料，将自己装扮成机器人。 机器人装扮好了，谁来模仿一下它们是如何走路、说话的？ 请学生模仿表演。动作可以有阶段性的停顿，像机器人一样的停顿动作。 谁来评评哪个同学模仿的像？ 学生相互评价讨论。 （二）讨论 1、你见过机器人吗？在哪儿见到的？ 2、你见过的机器人是什么样的？ 学生描述机器人的式样特征。 3、它有什么功能？（学生可以展示自己课前搜集的图片资料） 4、你想像展望未来的机器人还具有什么样的功能？它长的什么样？ 学生展望，想象要奇特、多彩。小组学生简单描绘一下，还可展示各自的设计草图。 这些机器人还真可爱，如果我有一个这样的机器人伙伴，我们的生活会怎样呢？
（三）欣赏 1、机器人图片 哪个机器人给你留下最深刻的印象？为什么？ 交流机器人故事书。 简单介绍此书故事内容。 欣赏课本上机器人的图片。 它们在做什么？ （四）演示、创作练习 1、教师演示画一个机器人。 它的头、身体还可以是什么形状的？ 2、请若干位学生上黑板用几何形组合机器人。 3、学生想像创作，画一个机器人，可以在画面上加上废旧材料，还可以写上说明文字。 （五）评价 1、展示学生的作品，举行机器人展示会，全班巡回观摩。 2、评选几位作品创意奖。 3、故事续编 故事开端：科研人员设计出一个机器人，这个机器造型独特……功能十分强大…… 故事结局如何，请你说一说。 和着音乐全班集体学做机器人。 教后记：
工业机器人解决方案 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器 装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 目录 1.工业机器人介绍 2.工业机器人特点有以下几个 3.工业机器人发展趋势 1.工业机器人介绍 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车
间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。工业机器人机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。工业机器人机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛。 2.工业机器人特点有以下几个 (1)可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。(2)拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有电脑。此外，智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、
语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。(3)通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如，更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。(4)工业机器技术涉及的学科相当广泛，归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器，而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能，这些都是微电子技术的应用，特别是计算机技术的应用密切相关。因此，机器人技术的发展必将带动其他技术的发展，机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。 3.工业机器人发展趋势 随着我国经济高速发展，导致人力成本资源也不断上升，数据显
多功能机器人美术教案 【篇一：三年级美术上册-机器人-2教案-人美版】 机器人 【教材分析】 通过画一画、做一做机器人，使学生初步了解机器人的简单知识， 了解机器人与人的关系。运用综合技法表现机器人，启发学生对科 学技术发展的关注，激发学生热爱科学的热情。通过本课的教学， 感受创新的乐趣，逐步提高学生动手操作的实践能力。 【教学目标】 1.了解机器人的相关知识，知道机器人与人有着密切的关系。 2.能用绘画的方法画一个机器人，或者用多种材料制作机器人。 3.启发学生对科学技术发展的关注，激发学生热爱科学的热情，培 养学生的创新精神。 【教学重点】 了解机器人的种类、特点和功能，利用多种绘画用具进行绘画创作，或利用废旧材料设计制作。 【教学难点】 生动的表现机器人的功能和作用。 【教具】 课本、有关资料图片绘画工具 【课时】 第一课时 【教学过程】 一、导入： 1.教师引导学生欣赏有关图片，感受机器人的特点。 2.师生共同观看有关资料介绍。 解决问题：为什么叫机器人？机器人能做什么？ 机器人必须是人的样子吗？ 机器人是使用什么材料制作的？ 3.引出课题。 二、组织研究： 1.组织学生交流机器人资料（书、图片、网上下载资料、机器人模型……） 2.机器人本领大，它能帮助人们做什么？
3.如果让你设计一个机器人，你想让它做什么？ 每个人说一个设计思路，启发学生进行创新设计。 4.欣赏课本中的学生作品，观察一下作品都采用了什么表现方法？ 四、作品创作： 1.采用绘画的方法设计创作一个机器人形象，并根据自己的想象给机器人编个故事，创作一幅有情景的作品。 学生进行创作时可能会出现想象不够丰富，作品容易出现雷同的情况，教师在教学过程中多设置一个训练环节，以竞赛的方式，就某一创新鼓励学生比赛说出设计内容。 3.教师巡回辅导。 五、作品展示： 1．学生展示自己的作品并发表对自己、他人作品的评议及参与本次学习活动的感受。 2．对思维反应较慢的学生可多给与提问作答的机会，且最好安排在小组讨论及已有同学发表意见后，以鼓励参与、增强自信。 3。教师针对学生作品创作情况做出小结。 （鼓励学生为主。） 【作业设计】 1、采用绘画的方法设计创作一个机器人形象，并根据自己的想象给机器人编个故事，创作一幅有情景的作品。 2、利用废旧材料进行机器人创作制作。 【篇二：美术教案三年级机器人】 人美版美术三年级上册第2课 机器人 教学简析： 本课是根据“创造与表现”学习领域教学而设课的。本课通过运用欣赏机器人图片和看机器人科幻片等教学手段，在学生对机器人有基本认识的基础上，以美术课程与科学课程和其他课程的知识技能相结合的方式，引导学生进行探究性、创造性的美术活动。启发学生畅想未来，勇于创造的自豪感和荣誉感。能运用多种艺术表现手段来表现对机器人独特的想象。而不只是让学生会画会做，重要的是启发学生的想象力和创造力，同时增长自然、历史、社会、音乐等方面的知识，活跃课堂气氛，从而达到和拓展教学的目的。 教学构思:
工业机器人在工厂自动化领域解决方案 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。 在各种科普书籍中可以看到，机器人被分成了以下类型。家务型机器人：能帮助人们打理生活，做简单的家务活。操作型机器人：能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。程控型机器人：按预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机械动作。示教再现型机器人：通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。数控型机器人：通过数值、语言等对机器人进行示教，机器人根据示教后的信息进行作业。感觉控制型机器人：利用传感器获取的信息控制机器人的动作。适应控制型机器人：能适应环境的变化，控制其自身的行动。学习控制型机器人：能“体会”工作的经验，具有一定的学习功能，并将所“学”的经验用于工作中。智能机器人：以人工智能决定其行动的机器人。 我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。 二、工业机器人基础知识 目前世界工业界装机多（大约占全球26%）的工业机器人是SCARA型（SelecTIve Compliance Assembly Robot Arm选择柔顺性装配机器人手臂）四轴机器人。装机量第二位（作者估计接近