缪朝东机电技术名师工作室
加入时间：2022-05-25
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2022年江苏省职业院校技能大赛“ 机器人技术应用” 教学设计
PQArt仿真软件使用
一、教学分析
（一）教学内容
1.使用教材：
机器人技术应用项目教程（ABB），蒋正炎主编，高等教育出版社。
2.教学内容分析及设计思想：
《机器人技术应用项目教程（ABB）》是由大赛资源转化而来，以让学生学习真实工程项目为核心，以CHL-DS-01型工作站为载体，以真实项目引领，通过“破壳、起步、助跑、展翅、腾飞、翱翔”六大篇章安排教学内容。本节内容选自“起步”中的项目四：PQArt仿真软件使用。培养卓越的技术人才不仅要理论知识扎实，能灵活应用，更需要具备各种能力点。
课前：在课程平台上发布学习任务，让学生明确教学目标，了解学习任务。
学生通过线上资料及微课学习，初步了解涂胶和码垛的形式和应用。
课堂:教师首先对学生课前学习情况进行评估和反馈，解决课前问题。接下来教师通过具体任务引导学生进入工作情境，引起学生兴趣，采用复习导入、小组大讨论、组间答辩、实践操作、结果讲演等促进学生自主学习、协作探究，充分发挥学生的学习主体作用。
教学中借助课程平台、思维导图，提高学习效率，突破了教学的重点难点，同时使学生真正“动”起来，“活”起来；
及时进行评价，形成了课上与课后、教师与学生、过程与结果的多元评价体系，也便于教师及时了解学生学习情况并适时调整教学进度。
课后：学生对所学内容进行巩固，并整理归档，为后续查漏补缺做底稿；
让学生形成良好的学习习惯，整理课程中的内容，进行筛选和补充；巩固是牢固的第一步，整理是内化知识重要的一环；
思政贯通：把学习中自学的方法，以及解决问题的思路，带入工作岗位，把这种求真存疑的意识，慢慢融入到个人学习习惯中，让学生在以后学习或是工作中，即使遇到问题，也有思路去解决它，也能保持求知的学习态度。培养学生立志成为高素质的技能人才，为家乡建设贡献绵薄之力。
3.教学课时：
2课时
（二）学情分析
1、教学对象：
中职电气技术专业三年级学生
2、知识技能：
已学过的相关课程电工技术基础，电子技术基础、电气控制技术、PLC 应用技术、工业机器人技术基础等。
熟悉直流、交流电路分析与应用；
熟悉低压断路器、主令电器、各类电动机的结构、动作原理、典型控制应用；
熟悉相关的电气职业操作规范及工艺要求。熟悉 PLC 基本指令编程与应用；
熟悉工业机器人基础常识、典型应用概况、行业发展趋势；
3．学习能力：
要努力营造教学氛围，通过任务驱动，让学生既有讨论的需求，又能得到独立思考；在潜移默化中形成思考习惯。引导学生多提问、多思考的思维习惯。
4．学习态度：
大部分学生对专业课的学习积极性较高，学习气氛较活跃。
但还有少数学生不太喜欢理论知识的学习，思维定式固化了习惯。
二、教学目标分析
1、知识与技能目标：
（1）熟练运用PQArt仿真软件；
（2）能够完成各类型轨迹仿真；
2、过程与方法目标：
（1）培养学生思考问题的能力；
（2）培养学生耐心细心的实操态度；
3、情感态度与价值观：
（1）培养学生小组合作的精神；
（2）培养学生工匠理念。
三、教学重点、难点分析
1、教学重点：掌握用PQArt软件完成轨迹仿真设计；
2、教学难点：涂胶工艺调整。
四、学习环境与学习资源
1、教学环境创设：移动时时互动教学新模式、华航唯实CHL-DS-01型工业机器人一体化实践工厂。
2、教学资源内容：
（1）超星移动教学平台。教师团队筛选线上教学资源，整合与本单元相关内容为资料包。设置教师、学生帐号，登录平台可完成从课前预习、课堂教学、课后拓展完整教学需要。具体内容包括：
资源包：操作解说微视频，平台共享。借助信息化手段提前学、随时学。
项目预习：提供下一项目的预习资料，供学生下载，自行准备。
课上即时评价：利用平台输入学生自评、互评、教师评价成绩，随时生成评价成绩，在线展示学生作品，并及时评价，直观、便捷。
课后巩固：对本项目所有内容，以及注意问题集合成知识集锦，为后续巩固提供基础。
（2）多媒体课件，贯通整个项目，作为课堂或实践进行的主线。
（3）实训工厂：理实一体相互融合，既是学生实践、实习的场所，也是赛教证教相互渗透的纽带。
（4）
五、教学策略
1、项目式教学法：把教学内容化为项目、任务，让学生更直接的了解本次课的重点；
2、任务驱动法：以任务为目标，一步一步深入项目，达到目标，继而掌握重难点；
3、实操训练：理实一体化，在掌握理论的基础上，指导实践操作，形成“实践-认识-再实践”的意识；
4、超星平台：让学习成为学生生活社交中的一种常态；
六、教学过程
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教学 环节 |
内容 |
活动 |
设计 意图 |
辅助手段 |
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教师 |
学生 |
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课 前 准 备 |
1、复习已学知识点为本次课打好基础。
2、完成轨迹涂胶任务的实施方案制定，为顺利展开新课探究做准备。 |
1.拟定课前测试报告和提供微视频。
2.上传智慧教学库网址，相关微信公众号信息
3.传相关工业机器人涂胶的课前测试
4.提前下发课堂任务书，发PQART离线编程任务书；并查看学生上传的离线视频，并进行评分 |
1.观看超星学习通上相关视频；
2. 进入智慧职教专业教学库、相关微信公众号，工业机器人的涂胶或者轨迹；分享自己对于涂胶的理解。
3.完成测试
4、用流程图的形式，展现小组对于任务书的解读
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1、热身准备，初步了解涂胶； 培养学生自主学习能力、筛选知识的能力
2.以小组为单位，发扬团队协作精神。
3、提前下发任务书，让学生有足够的时间找资料，实训工厂观摩。 |
超星学习平台多元自学资料 |
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课 堂 教 学 |
项目要求
直接引入项目
项目实施
任务分配
任务一： 操作准备
1.准备机器人本体的连接和信号的配置
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1、 提供视频帮助学生创设情境。
根据任务解读，合理分配各组员之间的任务；
1、 线上平台，发布操作准备要求
2、如遇问题，在平台中提问，组间学生或者老师都可以进行解答。
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1.研究任务要求，组间交流，完整任务解读。
协调各个组员，分配各个组员的任务
1、 小组中相应人员，在课上认真准确的完成操作准备环节。
2、 装配完成后，进行调试，并记录时间。
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小组讨论，听取多种想法； 汇集成小组的结论。
体现任务分工的合理性，既要能正常完成，又要给予成员挑战性。
砍柴不误磨刀工，旧知热身， 锻炼动手能力 理实交替
组间竞赛，考察学生是否内化旧知，也锻炼学生竞赛心态，更是能加强小组内的凝聚力。
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超星学习平台
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课 堂 教 学 |
任务二： 点位标定
1、 机器人本体、涂胶工具点位标定
2、涂胶板位置的3点标定
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1、布置标定任务，线上平台下发任务书，以及记录表
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1、 小组内相应成员，完成对应任务；并交给对应同学； 2、 完成后，给予最快完成且完成最好组，进行奖分
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竞争意识 小组协作 动手操作 标点时操作的耐心、细心
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竞赛选手的视频展播
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课 堂 教 学 |
任务三： 搭建三位环境
1、三维球移动机器人本体
2、“工件校准”涂胶板
3、六轴数据校准涂胶笔
任务四： PQArt离线编程
1、工具装载
2、轨迹生成
3、轨迹仿真
4. 完成涂胶离线编程：抓取、轨迹的涂胶、胶笔放下
任务五： 小组讲演
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1、完成三位环境搭建，完成工程
2.引导学生归纳调试过程存在问题，帮助解决
1、下发对应轨迹编程的记录表
2、引导学生尝试多种方法完成轨迹生成；
3、竞赛选手辅助教学
4、简易分析各方法之间的区别；
1、下发任务要求：从PQArt软件中后置，编程语言，载入机器人本体进行调试运行
2、拍摄视频，上传平台 |
1、小组相应成员，接收上一环节的数据，完成三维环境搭建；
2.实时上传遇到的问题和错误
1、 小组内对应成员完成PQArt仿真编程；
2、 上传仿真视频；
3、实时上传遇到的问题和错误
4、由“老”带新的方式，用学生之间的方式，引导学生学习
5.上传关于不同轨迹生成方式的区别方法
1、根据视频指示，完成后置处理，进行机器人本体调试 2、小组讲演
小组分享结论及方法； 任务要求： （1）分享讨论结果； （2）组间答疑； （3）存档原理分析稿； （4）记录问题；
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成员间协作，数据验证实操的精准度； 考验学生的配合和责任分配
既体现小组的团队协作，在组内又要合理分配
根据平台提供的视频，讨论完成任务，激发自学能力；
在讨论中产生问题，解决问题，获得结论；
竞赛选手的光环作用，引发学生向其靠拢；
仿真到设备的过渡 提高真实感
通过小组讨论，整合各种思考； 并自由展示，组间互相答疑，考验学生的应急反应能力；也考验小组结论的结实度； |
竞赛选手的视频展播
竞赛选手的视频
竞赛选手的视频
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课 堂 教 学 |
项目拓展：
创意涂胶
拓展1、利用Pqart软件，完成“笑脸”图形； 拓展2、利用PQArt软件，完成“哪吒”图像； |
由涂胶引入绘画，利用PQArt进行绘画涂胶；
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学生根据团队能力，选择完成；
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本环节打破知识局限，拓展学生能力点
从生活中拾取可用素材，激发学生的创新思维 |
上传创作视频 |
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课 堂 教 学 |
总结评价：
1.通过超星平台的评价系统综合学生自评、互评以及师评自动生成评价结果。
2.总结本次教学主要内容。 |
1.平台展示学生实操成果，并与学生一起评价。
2.课上引导总结本次教学的主要内容。
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1.完成评价表格
2.课堂总结
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评价是一种最有效的反馈机制，让学生了解自己的水平；
养成良好的复盘习惯，看到优点，也能有意识的改善不足； 为后续的实训和实习铺垫良好的职业习惯； |
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归档整理：
按照标准整理实训工位。 |
1.培养学生养成良好习惯。 2.指导学生按照标准完成清理整顿。
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1.存档轨迹程序； 2.对知识点查漏补缺； 3.整理实训平台；
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形成良好总结经验的习惯，积累经验，提升职业能力； |
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七、教学反思 |
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在课程实施中更倾向于学生自我的探索，坚持“多提问少灌输”的理念，在任务中给予学生更多自由度，从独立思考、小组讨论、组组答辩、小组讲演等方式打破学生的思维习惯。培养学生“实践-认知-再实践”的学习习惯，期望通过每个项目的引领，帮助学生提升能力点，种下对课程、专业深入学习的种子，最终演变成内驱动力，在岗位和职业中成长为大树，为家乡建设、社会服务尽绵薄之力。本项目是围绕着我的教学追求来设计，还有很多成长反思的空间，但请各位评委指教。 |
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