工业机器人激光雕刻工作站的工件坐标应用教案.docx

工业机器人激光雕刻工作站的工件坐标应用教案一、教学分析（一）授课信息课程名称工业机器人操作与编程授课对象20工业机器人3班教学单元名称项目六工业机器人激光雕刻工作站的安装与调试教学场所工业机器人应用人才培养中心授课形式理虚实一体化授课学时4学时教材教材：工业机器人操作与编程活页式教材学材：工业机器人操作与编程任务书参考学习资料：工业机器人实操与应用技巧课程标准见附件（-）教学任务分析本任务选自课程中第6个项目“工业机器人激光雕刻工作站的安装与调试”的第6个任务“激光雕刻工作站的工件坐标应用”，是激光雕刻工作站的拓展提升任务，主要是让学生通过自主探究与小组合作，学会工件坐标的设定，根据任务要求灵活设定工件坐标完成斜面示教雕刻及工作面变换雕刻的任务。这是1+X证书”工业机器人操作与运维”的必备考核点，对接“能完成工业机器人的典型手动示教操作”的职业技能要求，适应新时代对工业机器人操作与调试技术技能型人才培养的新要求。（三）学情分析知识基础学生已了解机器人运动指令的区别和特点，已掌握手动操纵机器人和设定工具坐标的技巧和方法。认知能力已经能手动操纵机器人设定工具坐标，能运用信号指令和运动指令进行编程，并实现雕刻功能。学习特点喜欢按照示范动手操作，但不够专注和持久。喜欢用手机搜寻资料，发表自己的看法，特别对学习平台的使用表现出极大的学习兴趣。（四）教学目标知识目标1 .能叙述工件坐标的含义、特点及应用场景。2 .能叙述设定工件坐标的方法。3 .能叙述通过更新工件坐标进行示教点变换的方法。能力目标1 .能利用三点法设定工件坐标。2 .能使用右手定则确定工件坐标系的方向。3 .能通过更改工件坐标进行工作面变换雕刻。素质目标1通过引入企业要求，培养学生形成时间就是效益、效率优先的企业意识，保持安全、严谨、认真的职业态度。2.通过课堂8S管理和严格遵守安全操作规范的要求，使学生养成安全文明生产的良好习惯，通过工业机器人激光雕刻项目的工作体验，培养学生爱岗敬业的劳动精神。（五）教学内容本次课程主要教学内容为工件坐标的设定以及应用，采用项目教学法开展教学，通过发布企业任务：1斜面雕刻军徽图案；2.工作面变换雕刻军徽图案，驱动学生学习与训练，让学生在“做中学、做中教二通过4学时的学习与实操，使学生掌握设定工件坐标的方法与工件坐标两大应用一一斜面示教雕刻与工作面变换雕刻，向学生灌输“巧用方法，提高效率”的企业理念，获得工业机器人工作的体验。（六）教学重点和难点教学重点1 .工件坐标的设定方法。2 .工件坐标在斜面示教和工作面变换的应用方法。处理方法1.教师同屏示范。2通过课堂问题抢答互动检测学生对重点知识技能的掌握程度。教学难点1 .工件坐标系方向的确定。2 .通过更改工件坐标的方式进行工作面变换的方法。处理方法1 .PPT图示加深学生理解。2 .通过“你说我画”游戏加深学生对工件坐标各方向的理解。3 .利用雕刻板教具演示工作面变换方法。二、教学策略（一）设计理念本次课程按照“融德于技、寓知于行”的教学理念，采用项目教学法开展理虚实一体化教学，通过发布企业任务，引导学生通过学习平台先学先做，课中合作探究，完成任务。学生从中体验“做中学、做中教，教学做一体化”的过程，掌握工件坐标两大应用一一斜面示教雕刻与工作面变换雕刻，向学生灌输“巧用方法，提高效率”的企业理念，获得工业机器人工作的体验。教学过程注重融德于技，引导学生遵守安全操作规范和8S管理，养成安全文明生产的良好习惯和爱岗敬业的劳动精神，促进学生全面发展。（二）教学方法与手段1 .教学方法：（1）项目教学法：通过完成斜面示教雕刻和工作面变换雕刻项目，引导学生自主探究，以小组合作等方式完成实操任务，“做中学，做中教”，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。（2）演示法：通过教师现场同屏操作演示，引导学生正确操作，结合学生自身对问题的思考，能让学生加深印象，进一步巩固所学知识。（3）自主探究法：学生通过线上学习资源、人工智能机器人在线搜索和仿真软件进行自主探究，解决教学重点，完成课堂任务。（4）小组合作法：通过岗位设定，小组分工合作，探讨研究，提高学生沟通交流和团队协作能力，共同完成学习任务。.教学手段：（三）教学资源1 .学习平台：导学单、课件、微课视频、探究活动、在线测试等学习资源。2 .RobotStudio工业机器人仿真软件及电脑。3 .活页式教材、学习工作页。4 .教学一体机、技能示范录播设备。5 .工业机器人典型应用工作站、自制教具。（四）教学评价学习目标完成内容评价方式课前考核（30%）1.“探新知”环节：课前探究教师评价2.“探水平”环节：在线测试学习平台自动统计课中考核（60%）1.“明方案”环节：斜面示教雕刻方案设计与分享（5分）学生自评、教师评价2.“练技能”环节：斜面示教雕刻的仿真过程评分（10分）与实操过程评分（15分）组评、教师评价3.“练技能”环节：工作面变换雕刻的实操过程评分（20分）组评、教师评价4.“评任务”环节：工作面变换雕刻的作品评分（10分）小组互评、教师评价课后考核（10%）“促巩固”环节：课后作业教师评价附：1.仿真过程评分表（10分）序号考核项目分值考核记录自评师评1设计方案是否完整？3分是口否口2工件坐标是否设置合理？3分是口否口3能否在RobotStudio中正确设置工件坐标？2分是口否口4能否在RobotStudio正确呈现方案？2分是口否口合计签名总分（自评50%+师评50%）2.实操过程评分（斜面示教雕刻）（15分）序号考核项目分值考核记录组评师评1实操过程出现撞机现象。（扣分项）-3分/次次2工件坐标设置是否正确？5分是口否口3是否正确示教目标点？5分是口否口4是否能利用激光雕刻出图案？5分是口否口合计签名总分（组评50%+师评50%）用时记录其他记录3.实操过程评分表（工作面变换雕.刻）（20分）任务名称激光雕刻工作站的工件坐标应用口期小组名称工位号序号考核内容评分标准记录组评师评1能否合理利用三点法进行设置工件坐标？4分是口否口2是否正确设置工件坐标？5分是口否口3能否正确进行工作面变换雕刻？5分是口否口4小组分工是否明确，合作是否协调？2分是口否口5工位是否保持卫生清；吉？2分是口否口6工具摆放是否整齐规范？2分是口否口7实操过程中出现不规范操作。-5分/次口次8实操过程中出现撞机。-10分/次口次合计总分（组评50%+师评50%）记录员签名：安全员签名：操作员签名：教师签名：实操用时轨迹时间问题记录4.作品评分表（10分）作品名称激光雕刻工作站的工件坐标应用口期小组成员工位号序号考核内容评分标准记录小组互评师评1图案痕迹是否清晰3分是口否口2平面、斜面图案相对位置是否一致？2分是口否口3五角星每个角是否36°?3分是口否口4内外五角星间距是否0.1R?2分是口否口5是否票选第一名（加分项）2分是口否口6是否票选第二名（加分项）1分是口否口合计签名总分（小组互评50%+师评50%）三、教学过程（一）课前预学教学环节与内容教师活动学生活动设计意图创设情境：情境1：现有工厂生产线工位为斜面（如下图），如何能在斜面快速移动并示教点，完成“斜面示教雕刻”的任务呢？登陆学习平台，根据情景任务，分析任务，明确任务：1完成斜面示教雕刻任务。2.完成工作面变换雕刻任务。由于企业产线布局的不同，生产工位从斜面改为平面，通过引入企业任务，将“斜面示教雕刻”和“工作面变换雕刻”任务枯燥琐碎的学习内容转化为明确的工作任务，使学生的学习有目标，同探探(30%)任务泰JJ时对学习结果也可以直观地评价与测量。【教学资源】学习平台a情境2：工厂需更换生产线，工位由原来的斜面改为平面（如上图），能不能在不重新示教点的情况下，完成工作面变3奂雕刻呢？i1.在学习平台发布学习资源(1)微课：设定工件坐标。0WMf1 .在学习平台中阅读与观看相关学习资源。2 .利用平台资源完成自主探究。M<MMM，tHftAIRMJiaitwav*w>-f<*IR>A->!Mn,，ENnMrM学习平台一融合微课、教学PPT等不同的学习资源，引导学生开展自主学习探究，解决课堂中时间的有限性和空间的局限性。SMt«-.*MBK/a>MNfa*»«<：«9BBX41E:一，士：2)教学PPT：工件坐标多'右手定则”的应用。9AA3tC<M4探新知m*4Hvct-*A.0*trow.n.c.I”Q，1”、».r-*-i沿、引导学生由浅入深进行自主学习。2.在学习平台发布探究任务，以查验学生自学质量：【探窕1】什么是工件坐标及其功能？【探究2】简述设定工件坐标的一般步躲？【探究3如何使机器人能平行于斜面进行线性操纵？【探究4】若需要在一张画纸上画出多个同样的图案，可以有几种思路？请简述之。探水平在学习平台布置与1+X证书“工业机器人操作与编程”职业技能等级标准题库相对应的在线测试题，对学生的自主学习情况进行量化评价。1 .参与测试。2 .对错题进行分析，若仍不能理解，可记录并在课中解疑问环节提问。1 .在线测试题目对接1+X证书考试题库，为学生考证提供理论基础。2 .通过测试发现学生的疑难点，为教师的教学组织提供帮助，便于及时调整教学，开展个性化辅导。M.（二）课中内化教学环节与内容教师活动学生活动设计意图明1(5%)明任务(5min)1 .解答疑问，对课前学生遇到的问题进行统一讲解，强调重点。2 .分析任务情境1斜面示教雕刻。现有工厂生产线工位为斜面，如何能在斜面快速移动并示教点，完成“斜面示教雕刻”的任务呢？1 .记录教师讲解答疑内容。2 .明确任务：通过设定工件坐标，在斜面上进行示教雕刻军徽