课程名称 |
工业机器人技术基础 |
项目名称 |
项目一：工业机器人技术概述 |
任务名称 |
任务一：初识工业机器人 |
教案号 |
1 |
授课日期 |
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授课班级 |
22工业机器人班 |
授课学时 |
2 |
授课地点 |
工业机器人实训室 |
授课形式 |
理实一体 |
授课专业 |
工业机器人技术 |
课程类型 |
专业基础课 |
教学内容 |
工业机器人技术概述项目下“初识工业机器人”真实任务为载体，本节课为项目一中任务一：初识工业机器人，主要教学内容为机器人的由来及分类、工业机器人的定义和工业机器人的特点等，该教学内容是本门课程的第一次课，重在让学生了解什么是工业机器人，认识不同类型的工业机器人，对工业机器人技术专业深入的了解，熟悉工业机器人的各种岗位，通过任务的学习为后续项目和任务的学习奠定理论。。 |
教材及资源 |
本课程选用《工业机器人技术基础》，高等职业教育智能制造领域人才培养系列教材，机械工业出版社， 配套在线开放课程资源及在线课堂。
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学情分析 |
知识基础 |
1.91.7%的同学对《电工电子技术》课程中的基础知识掌握较好。 2.50%的同学对工业机器人技术专业有一定的认识。 3.20.8%的同学对工业机器人的相关岗位有一定的认识。 4.8.3%的同学参加过工业机器人的相关比赛 |
能力基础 |
5.86%的同学具有一定的逻辑思维和沟通表达能力 6.80%的同学使用过示教器 7.70%的学生具有一定的自学能力 |
行为习惯 |
初识工业机器人的工作任务需要学生有较强的查阅资料和自学能力，发现问题、分析问题和解决问题的综合能力，在分小组讨论或者做任务的过程中需要学生有较强的团队协作能力、沟通表达能力，通过问卷调查数据分析显示，大多数学生想要自学与小组探究学习，在实践中学习。 |
教学目标 |
知识目标 |
能力目标 |
素质目标 |
1.机器人的由来及分类； 2.工业机器人的定义； 3.工业机器人的特点。
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1.能够区分不同的机器人，并阐述其由来； 2.能够阐述国际上比较认可的工业机器人的定义； 3.能够理解工业机器人的特点。 |
1.秉承实事求是的精神认识事物本质，辩证的方法分析事物本质，提高标准意识、安全意识； 2.培养查阅资料分析问题，团结合作和自学能力，提高综合分析问题能力； 4.培养开拓创新、精益求精的工匠精神、扎根边疆的胡杨精神。 |
教学重点解决策略 |
重点：工业机器人的定义 策略：利用视频和动画，通过小组讨论学习，实际观察、识别等学习方式，了解工业机器人，解决教学重点。 |
教学难点解决策略 |
难点：工业机器人的特点 策略：利用工业机器人实训台，视频和图片，通过小组讨论合作学习，实际观察、识别、操作等学习方式，学生主动参与分析，做中学、 学中做，了解不同的工业机器人，突破教学难点。 |
教学策略 |
教学设计 |
本次任务教学中，依托雨课堂平台，在工业机器人实训室，采用理论学习、技能实训的螺旋式上升模式，以学生为中心组织活动，层层递进、环环相扣，使学生能力阶梯式递增；过程中从视频观看、思想传递、工作要求等多方面融入思政教育，覆盖教学全过程，全面提升人才培养水平的效果，最终达到任务学习目标：掌握机器人的由来及分类、工业机器人的定义、工业机器人的特点等基础知识，达到运维工作岗位的基本知识要求，养成遵守纪律，安全操作的意识，培养开拓创新、精益求精的工匠精神，达到工业机器人运维工作岗位的基本素质要求。本次课为工业机器人技术概述的第一个任务初识工业机器人，2学时的教学内容开展混合式教学，以翻转课堂的模式将教学过程分解为课前准备，课中导学，课后拓展。学生课前利用雨课堂线上学习平台进行学习，课中利用工业机器人实训台，通过合作学习，实际观察、识别等学习方式了解什么是工业机器人，认识不同类型的工业机器人，对工业机器人技术专业深入的了解，熟悉工业机器人的各种岗位，并以小组为单位，开展汇报，进一步通过观察和分析，进行总结，及时进行在线系统考核，为后续的实操训练做准备。课后学生巩固所学内容，为下一次课的学习做准备。 |
教学方法 |
1.基于本节内容需新导入原理性知识点，采用课堂讲授、抛锚式教学法； 2.基于学生第一进入工业机器人实训室，认识欠缺，采用任务驱动法； 3.基于学生缺乏面向岗位的规范化、流程化意识，培养学生的职业工作习惯和意识。 |
教学资源 |
基于教学内容较新，需要进行空间想象，采用微助教、立方课堂等资源、视频、动画等教学手段，激发学生学习兴趣，拓展学习空间，强化练习，启迪学生思维。为有效解决以上教学重点和难点，高效执行本课堂教学策，运用多种信息技术手段开展教学活动。 1.教学ppt—组织引导课堂教学活动，使教学内容可视化，引入“潜龙三号”研发成功的课程思政实例，引用诗词比喻工业机器人的定义多样，解决课堂理论枯燥无味的问题 2.视频—播放各种工业机器人的运动过程相关视频，使用机器人的形象全面展示，激起学生学习热情。 3.企业实操视频—工业机器人运维岗案例视频，带入感极强，回归实际工作任务。 4.雨课堂线上线下—雨课堂实现课堂活动管理，实现教、学、考、管、评等功能。 5.省级“机电一体化”教学资源库、精品课程—网上课程资源实现学生课后拓展学习，培养自主学习能力。 |
教学过程（课前-课中-课后） |
教学环节 |
课前启化 |
教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
课前导学 |
通过雨课堂发布课前任务： 1.发布视频、微课、课件等学习资料； 2.下发任务书； 3.教师根据课前学情调查、前期学习情况，将学生分小组，布置小组任务。
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【线下准备】 1.课前采用翻转课堂教学法、要求学生看视频、课件、微课等自学； 2.填写初识工业机器人工作卡； 3.查阅资料总结公认的工业机器人的定义； 【小组活动】 4.小组任务： （1）各小组采用讨论学习法学习初识工业机器人作业指导书 （2）采用比较分析法了解不同的工业机器人，根据自己的理解给工业机器人下定义。 |
翻转课堂，任务前置，根据课堂分组将任务分工
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测试 反馈 |
1.布置课前自测题。 2.收集学生学习反馈并进行分析，根据分析结果进行学习效果研判。适当调整教学策略。 |
1.完成课前测试题目。 2.学生根据预习情况进行反馈疑难问题。 |
调查学生课 前学习情况，收集学生反馈。 |
教学环节 |
课 中 强 化 |
教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
导 问题导入 无缝连接
政 思政融入 润物无声 15min |
1.利用视频让学生了解机器人的由来及分类； 2.教师导入工业园区生产一线案例，了解工业机器人如何在制造时代大显身手，案例融入思政元素—工匠精神，明确学习目标，采用情境教学法，让学生在视频中感受、感悟、体会、获得精神支持力， 明确学习目标。 3.教师下发《个人学习卡片》。 4.根据课前测试反馈，采用启发式教学，在提问中启发学生思考的问题。 |
1.学生按照小组的形式分组 2.观看工业园区生产一线视频，学生了解工业机器人的发展前景，认识工业机器人，了解一些关键技术，培养学生的创新意识和工匠精神，激发学生爱国精神、民族自信、扎根边疆的胡杨精神，体验真实工作环境； 3.职业组分享机器人的由来及分类。 4.完成课前测试题目。 5.学生根据预习情况进行反馈疑难问题。 |
1.以具体任务 导入，引导学生主动思考，激发科技强国的追求，明确学习目标。 2.调查学生课前学习情况，收集学生反馈。 |
新 学而 不厌 诲人 不倦
政 思政融入 润物无声
25min
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学习新知 10 min |
教师点评小组讨论分析结果，点评学生学习内容，师生共同分析机器人的由来及分类； 1. 教师点评学生分享的内容。 2. 讲解机器人三定律，强调机器人学术界默认的研发原则：任何研发的机器人都要保证安全第一。 3.讲解机器人的分类 1.以中国自主研制的潜水器“潜龙三号”为例，讲解第二类探索机器人，鼓励学生学习和发扬他们刻苦钻研勇攀高峰的精神。
2.以手术机器人为例，讲解第五类医疗机器人，鼓励学生学习和发扬工匠们认真严谨的工作态度，精益求精的工作精神。
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小组分享课前预习内容机器人的由来： “机器人”是20世纪才出现的新名词。1920年，捷克作家卡雷尔·凯培克（Karel Capek）在他的幻想情节剧《罗萨姆的万能机器人》中第一次提出了“robota”（机器人）这个名词。robot一词基于捷克语robota，是“苦工、强制劳动”的意思。 |
导入本节任 务新知，引导学生关注安全作业重要性。解决教学重点。 |
知识强化 15 min |
1.教师展示不同厂家生产的工业机器人图片，播放企业工业机器人运维岗操作视频，提出问题：工业机器人问世已有几十年，但是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。什么是工业机器人？讲解工业机器人的定义。 2.图片和实物结合，区分不同的工业机器人，讲解目前国际上比较认可的一些关于工业机器人的定义。 3.借用苏轼的《题西林壁》中的一句：横看成岭侧成峰，远近高低各不同来总结工业机器人的定义。提出思考问题：根据自己的理解，给工业机器人下一个定义。
4.教师点评各组的工作过程描述，对共性问题讲解。
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1.学生以“任务驱动法”开展小组活动 ， 互相批改课前填写的工作过程表，达成一致后呈现小组结论，由1-2 个组汇报，由小组根据课前查阅的工业机器人的定义进行分析点评。 2.学生根据教师讲解查漏补缺 |
以“任务驱动”展 开，引导学生合作探究 。解决教学难点。 |
描述 任务 5 min
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通过观察工业机器人实操台上的机器人本体，查阅资料、小组讨论了解六轴工业机器人的由来，根据自己的理解，给观察的工业机器人下一个定义，分析其特点，培养分析问题，团队合作和自学能力。 |
通过观察工业机器人实操台上的机器人本体，查阅资料、小组讨论了解六轴工业机器人的由来，根据自己的理解，给观察的工业机器人下一个定义，分析其特点，培养分析问题，团队合作和自学能力。 |
明确任务目标
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做 纸上得来 终是觉浅
政 思政融入 润物无声
40min
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实操练习 25min |
1.教师布置任务 （1）观察机器人本体，查阅资料，阐述六轴工业机器人的由来，填写任务记录； （2）根据自己的理解，给观察的工业机器人下一个定义，填写任务记录； （3）分析工业机器人的特点，填写任务记录。 2.教师提示学生团队合作。 3.教师组织学生进入实训室，按照安全规范，戴上安全帽，穿上工装，各组到工位上准备开始实操。 |
各小组开始实施任务。 1.组长进行分工：“组长”监控操作过程。 2.准备工作（熟记规章制度、明确实训台是否完备、课前查阅的资料是否齐全）。 3.学生填写任务记录。
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强化学生团结合作意识，规范标准的意识。发扬学生的爱岗敬业的企业精神。
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展示成果 10 min |
1.教师布置任务：分析工业机器人的特点 2.教师点评。 3.教师布置任务，完成任务书 |
1.学生以“任务驱动法”开展小组活动，写出工作过程，互相批改，达成一致后呈现小组结论，由 1-2个组汇报。 由小组结合课前预习的进行分析。 2.各小组实施，模拟工作过程。 |
1.突出小组的角色，以“任务驱动法”展开，引导学生合作探究。 2.解决教学重点 |
绘 回归纸上 更上层楼
政 思政融入 润物无声 5min |
1.教师布置测试题及作业。 2.教师发布《行业职业技能标准》让学生自查。 |
1.学生完成测试及作业。 2.学生对照《行业职业技能标准》自查。 3.小组提交任务卡，每个学生提交“个人学习卡片”。 |
通过课后测试检验学习目标达成情况， 学生对照职业技能标准检验自身学习情况。 |
结 编筐编篓 全在收口 政 思政融入 润物无声 5min |
1.教师给各小组打分。 2.教师对牵头复盘的学生进行点评，并总结本任务的学习要点。 |
【理一理】 1.各小组根据拍下的视频小组互评打分。 2.每个小组选出一名同学，按照“个人学习卡片”上的学习记录，带领同学进行集体复盘，总结学习心得。 3.整理实训中心 |
教师评分及小组互评，个人带领集体复盘，总结学习目标。 |
教学环节 |
课 后 转 化 |
教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
测试自查 |
1.教师发布《行业职业技能标准》让学生自查 2.教师布置课后测试。 |
1.学生完成课后测试题。 2.学生对照《行业职业技能标准》自查。 3.小组提交任务卡，每个学生提交“个人学习卡片”。
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通过课后测试检验学习目标达成情况，学生自查以调整自身学习目标。 |
拓 分层拓展 走得更远 政 思政融入 润物无声 |
1.教师布置学生学习了解工业机器人的发展现状及趋势的实际应用案例。 2.教师带领学生参与课外活动，加入工程训练班等。
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1.学生课下学习了解工业机器人的发展现状及趋势的实际应用案例。 2.学生参与课外探究实践活动，加入工程训练班等。
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引入对下一个任务的思考； 通过课外实践活动拓展视野，开展技能大赛培训活动。 |
教 学 评 价 |
评价 结构 |
1.教学考核包括课前、课中、课后三个阶段的考核； 2.教学考核内容覆盖知识点测评、技能评分、素养评分； 3.考核分为线上平台：例如学习通、雨课堂等；线下例如技能打分、个人学习卡、小组任务卡打分。 4.本次工作任务的评价构成采用“学生、教师”双主体评价，对学生进行全方位综合评价考核。工作任务成绩由雨课堂系统成绩和学生工作任务过程及成果综合成绩构成。主要包括：课前测试、课堂签到、课堂活动、课堂评价、课后拓展等要素。
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评价标准 |
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教 学 反 思 |
教学效果 |
1.任务驱动、小组合作、多元评价，激发学生热情，课堂更活跃。 通过初识工业机器人的任务驱动，小组合作讨论探究机器人的由来及分类、工业机器人的定义、工业机器人的特点等，实现对本次课内容教学的设计与创新，为后续的工业机器人实训奠定了良好的基础，增强了学习效果。 2.对接实物体验、匠心打造，促进知识、能力、素质目标达成。 “科技兴国”与“精益求精劳动精神”的课程思政贯穿工作过程之中，促进了素质目标的达成；学生课前任务的完成，课中任务记录的汇报，促进了能力目标的达成；运用多种信息化资源及实物教具教法、师生互动、生生互动解决工业机器人的定义和特点课程重点，促进知识目标的达成。 3.学习目标基本达成 通过平台统计，89.7%学生课后测试成绩比课前有了大幅提升，对机器人的由来及分类、工业机器人的定义、工业机器人的特点等知识点掌握较好。 学生满意度：对接实际应用的任务设计激发了学生学习积极性，磨炼了学生的工匠精神，课堂满意度明显提高。 |
反思改进 |
学习小组的建设有待规范化 小组间的职责不明确，存在搭便车效应。明确小组成员的职责，相互帮助、相互检查，使少数基础差的学生认真参与到课堂中。在进行实操时，小组分工应该更加细化。 |
