面向学生要求

（1）专业与年级要求

材料成型及控制工程、材料科学与工程等专业

（2）基本知识和能力要求

了解机器人基本概念、了解增材制造基本概念

（1）教学研究课题：

1） “新工科背景下材料类创新创业人才全周期自主实践培养模式研究”，江苏省教育厅，2017-2020（2）教学研究论文：

1）新工科背景下材料类全英文课程教学探索与实践——以“机械工程材料与制造方法”课程为例，工业和信息化教育，2019

2）“新工科”背景下卓越工程师企业培养的实践与思考——以材料成型及控制工程专业为例，工业和信息化教育，2021

3）“新工科”背景下材料成型及控制工程专业大学生科研训练计划实践与探索，工业和信息化教育，2020

4）智能制造背景下现代企业实践教学改革与实践，实验室科学，2020

5）多电弧焊接过程监测教学实验平台设计，实验科学与技术，2020

6）高频逆变焊接电源教学实验平台，实验技术与管理，2020

7）高能束流加工技术的课程改革与实践，2020

8）面向“新工科”的“弧焊电源”课程教学改革与探索，工业和信息化教育，2019（3）教学表彰/奖励

1）2019年作为主要指导教师，指导学生参加中国“互联网+”大学生创新创业大赛国赛，获得金奖。

2）2020年作为项目负责人，带队指导学生参加第五届“互联网+”大学生创新创业大赛获银奖。

3）2019年作为项目负责人，带队指导学生参加第二届中俄（工业）创新大赛，获优胜奖。

针对机器人电弧增材制造实验教学过程中长期存在的学生操作及安全培训要求高、设备成本高资源紧缺、焊接过程现象观察不直观等不足，本课程依托虚拟三维建模与仿真、智能控制、人机交互、工艺数据库、Web开发等技术，全全方位构建了电弧增材制造虚拟仿真实验环境和实验对象

系统包含“认知学习”、“考核系统”、“考核说明”、“实验指南”、“测试报告”及“关于”6大板块。其中“认知学习”模块主要提供学习平台，让学生全面了解设备组成单元、操作原理、3D打印路径规划、增材过程特征等关键信息。“考核系统”提供考试平台，验证学生学习效果，加强专业实践能力；为了指导学生顺利完成考试及关键知识点学习，实验系统提供了“考核说明”与“实验指南”两大模块，分别介绍每个知识点的具体考核分值以及实验操作流程细节等。系统还提供将为每个学生提供基本的学习数据（每个学习子环节的学习时长、待学习环节等）、考试数据以及丢分情况分析等，并最终形成测试报告便于教师统计分析学生学习情况。

本实验主要包含的关键知识点共 8 个，分别如下：

机器人主要组成与运行基本原理

机器人示教编程基本操作要领

机器人电弧增材制造任务执行基本操作

机器人电弧增材制造系统硬件总体架构设计

机器人电弧增材制造基本原理

机器人电弧增材制造切片及路径规划

电弧增材制造过程电参数与熔池变化特征

电弧增材制造过程工艺与成型质量的关系

学生在虚拟环境中开展机器人受控电弧增材制造过程的人机交互实验，达到焊接机器人使用、高效受控电弧增材制造过程控制原理及分析等认知与实践教学效果，以培养学生独立自主操作机器人，完成电弧增材制造系统总体硬件架构、工艺设计及工艺执行过程管控等方面应用实践能力。