工业机器人码垛（ABB）教学设计

工 业 机 器 人 操作与编程（ABB） 教 学 设 计 码垛应用 任务一 码垛安装与仿真 1.教学分析 1.1授课信息 授课课程 工业机器人操作与编程（ABB） 授课课时 2课时（90分钟） 授课内容 任务一 码垛安装与仿真 授课对象 949班 授课专业 工业机器人 授课地点 工业机器人实训室 授课类型 理实一体 选用教材 《工业机器人工作站应用实训》 1.2内容分析 教学内容的选取：依据课程标准和岗位需求，围绕工业机器人工业应用情景和教学技能核心技能点，完成工作任务的引导，遵循适度够用的原则，提高学生在学习中的主观能动性和在实际工作中分析与解决问题的能力。 教学内容的安排：以码垛的安装为主线，坚持以能力为本位，重视实践能力的培养，在内容组织上整合码垛的安装与仿真的相关知识和技能，实现理论和操作的统一，让学生在完成任务的过程中有效达成三维学习目标。 1.3学情分析 专业知识 专业技能 学习特点 1.已了解工业机器人的概念和发展历史； 2.已了解工业机器人的硬件组成和内部结构 3.已具备一定的工业机器人职业认知； 1.能识别工业机器人各硬件组成； 2.具备一定的工业机器人拆装能力； 3.能够认识ABB机器人的示教器外观； 1.喜欢动手实践，具备一定的自主学习、小组探究及团队协作能力； 2.好奇心强，但是遇到问题容易摇摆，目标不够明确； 3.有较强的自我表现心理，实际动手追求速度，缺乏安全意识。 1.4教学目标 素质目标 知识目标 能力目标 1.培养学生良好的职业操守和职业道德。 2.培养学生安全第一，文明生产及环保的意识。 3.培养学生形成自主学习，团结合作的职业素养。 1. 了解码垛机器人工作站的组成。 2.掌握六轴工业机器人偏移和循环指令的编程示教。 3. 掌握工业机器人对点搬运路径的设计方法 1.能够应用示教器建立、编辑和加载程序。 2.能够完成码垛工作站模型及吸盘、夹具的安装。 3.能够应用RobotStudio进行实际安装调试前的仿真。 4.能够设计PLC程序对工业机器人操作进行系统集成。 1.5教学重难点 教学 重点 1.码垛工作站夹具气路与电路安装。2.仿真码垛工作站的操作。 教学 难点 1.码垛工作站夹具气路与电路安装。2.仿真码垛工作站的操作。 2.教学策略 2.1教学方法 教法：直观演示法、任务驱动法、启发式教学法 学法：自主探究、小组协作 2.2教学手段与资源 在线学习平台、虚拟仿真软件、微视频、动画、任务工单、任务评分表等。 3.具体教学实施过程 教学流程 课前 登录学习通平台观看微视频，完成在线理论测试，进行课前任务评价10%。 课中 1.反馈课前测试；2.布置课堂任务；3.学生制定计划；4.学生动手实操；5.教师答疑解惑；6.学生练习技能；7.评价总结：过程性评价20%+结果性评价60%。 课后 对本节所学知识进行巩固、拓展与延伸，课后任务评价10%。 3.1课前探学 环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图及 资源手段 课前 探学 【课前任务】 · 课前微视频：1.”认识ABB工业机器人”2."码垛工作站工作原理”。 · 课前测试："码垛安装流程和相应规范知识”课前理论测试。 【组织评价1】 课前任务10% 【资料推送】 1.通过学习平台发布课前学习任务； 2.查看学生课前测试结果，预判教学重、难点，及时调整教学策略。 【课前学习】 1.登录学习平台查看资源进行学习，完成课前测试。 1.发布学习任务，激发学生学习动力，培养自主学习意识； 2.资源手段：在线学习平台、微视频、测试题。 3.2课中做学 环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图及资源手段 入情境 【码垛工作站行业背景分析】 1.提问：同学们知道在企业生产中如何实现产品的搬运吗？ 2.观看码垛工作站行业应用典型案例 1.反馈课前学习的任务完成情况，阐明教学重点，分析学习难点； 2.提问后引入企业生产现场码垛视频。 1.根据教师公布的课前学习反馈数据，了解学习重点，明确个人学习难点； 2.回答问题后观看企业生产现场码垛视频。 1.岗课融通：播放企业真实工作视频，激发学生学习兴趣。 2.资源手段：企业生产现场码垛视频 课程思政融入： 通过提问激发学生的学习氛围并播放企业生产现场码垛的视频引出学习任务，使学生认识到机器人码垛在行业应用中的地位，培养学生岗位职业意识。 明任务 【任务工单】 【布置任务】 1.下发本次课的任务工单，并强调任务要求。 【明确任务】 1.领取任务工单，明确本次课的任务及要求。 1.任务驱动式教学：将课堂内容整合成若干个学习任务，学生带着任务进行学习。 2.资源手段：任务工单。 定计划 【计划表】 1.引导学生讨论交流，相互协作确定人员分工、设备、工具，制定操作计划。 1.讨论交流合作确定人员分工、设备、工具，制定操作计划并填写计划表。 1.关键能力提升：语言表达、信息搜索、团队合作等关键能力提升。 2.资源手段：任务工单。 课程思政融入： 让学生小组合作，共同制定计划，培养学生“凡事预则立不预则废”的观念，以及做事先定计划的好习惯。 实操作 【初探：码垛工作站安装调试】 1.制定计划：教师根据任务指导书引导学生分析配置工作站的重点技术环节；小组合作讨论做出合理安装决策并制定工作站安装计划。 2.线下实操：尝试完成码垛工作站的的安装，能熟练运用工具进行工作站的安装并达到预期效果，学生自检教师巡检，学生自评后教师点评。 1.引导学生借助教材、任务书以及安装视频并通过小组合作的方式来进行码垛工业机器人的安装。 2.引导学生小组分工合作线下尝试完成码垛工业机器人的仿真试验。 1.尝试完成虚拟仿真任务。 2.小组分工合作尝试线下完成：码垛工业机器人的安装；建立码垛运动路径及程序结构；建立码垛工件坐标系，在任务工单记录“一般问题”并在张贴板上张贴“疑难问题”。 1.借助教学视频提升学生学习兴趣，为零风开展实操奠定基础。 2.资源手段：教学视频、实训平台、任务工单。 解疑惑 【强调：重点与难点】 1.码垛工作站夹具气路与电路安装 （1）选择合适的安装位置 （2）电源供应的稳定性 （3）安装：安全操作规程 （4）仿真与调试：作业稳定、高效 （5）运行范围与运动速度：安全围栏 （6）异常或故障：紧急停止按钮 2.仿真码垛工作站的操作 （1）使用RobotStudio软件进行仿真操作 （2）工作轨迹：准确 （3）示教码垛放置点：精确 （4）运动仿真：是否满足预期 1.引导学生汇报任务工单所记录的“一般问题”。 2.引导小组互助答疑，并对“疑难问题”解决办法做出即时判断，完善解决方案。 3.帮助学生分析并解决“共性疑难问题”，并对最优操作方案进行示范，强调本节课的重、难点。 1.以小组为单位汇报任务工单所记录的“一般问题”，以及本组无法解决的疑难问题。 2.进行组内头脑风暴后各小组互助答疑，并记录“疑难问题”解决办法。 3．梳理“共性疑难问题”解决办法并做好记录。 1.帮助学生正确归因，提升自我效能感。 2.关键能力提升：问题解决等关键能力提升。 3.资源手段：黑板、粉笔、张贴板、马克笔、任务工单。 练技能 【再练：码垛安装与仿真】 1.线上仿真：利用Robotstudio仿真软件完成示工业机器人码垛的抓取与堆放。 2.线下实操：完成工业机器人码垛的安装与调试，对码垛工作站的安装达到预期效果。 1.引导学生完成全过程的线上仿真任务，强调重难点内容，并查验学生线上仿真结果。 2.引导学生进行线下实操，强调实操过程中的“6s”管理、操作安全以及职业素养。 1. 在教师引导下自主完成全过程的线上仿真任务并接受教师的检查。 2.在教师的引导下自主完成线下实操任务， 并重视实操过程中“6s”管理、操作安全以及职业素养。 1.课证融通： 对接1+X技能要求和考核点。 2. 资源手段：虚拟仿真、实训平台、任务工单。 作评价 【评价：操作过程与结果】 课前测验15％（师评） 工作过程40％（互评） 职业素养15％（自评） 工作成果30％（师评） 1. 利用线上表格（多元化评价数据表），教师公布课前测验成绩与课中实操评分，并做出分析。 2. 引导学生填写在线表格，进行职业素养的自评以及工作过程互评 3. 以抽查的方式进行工作成果检测，在各组随机抽选一名组员完成指定重难点内容，作为工作成果进行评分。 1. 在教师的引导下，结合课前测验成绩与工作过程评分分析本组得分、失分原因。 2. 在教师的引导下利用职业素养自评表进行自我评价 3. 进行工作成果检测，观看被测者的码垛工作站的安装是否达到预期效果，复习重难点内容。 1.使学生明确学习任务，互帮互助，通过各种学习手段完成教学内容 2.资源手段：素养自评表、多元化评价数据表 3.3课后拓学 环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图及资源手段 课后 拓学 【课后任务】 1.学习平台课后测试； 2.“工业机器人操作与编程（ABB）”在线课程学习； 3.搜索至少3种其他机器人品牌的码垛安装教学视频，并上传至学习平台。 4.值日生整理实训设备、清洁地面卫生。 【组织评价3】 课后作业10% 【资料推送】 1.发布课后任务。 2.教师登录学习平台，查看学生学习情况，根据学习数据，为学习达标率较低的学生针对性推送资源进行辅导。 【课后学习】 1.完成课后任务。 2.达标率较低的学生继续学习教师推送的资源，强化基础。 1.发布课后任务再次检验教学目标的达成。 2.资源手段：在线学习平台、国家专业资源库资源。 学科网（北京）股份有限公司 $$