機(jī)器人焊接 4 項(xiàng)目二任務(wù)2.2教學(xué)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目二任務(wù)2.2教學(xué)設(shè)計(jì)課題熟知焊接機(jī)器人安全常識備課人授課日期（一）教學(xué)理念依據(jù)職業(yè)院校學(xué)生特點(diǎn)，“以學(xué)生為中心，融合多元資源，強(qiáng)化實(shí)踐與素養(yǎng)培育”的理念貫穿始終，借助微課、微視頻、虛擬仿真等數(shù)字資源開展教學(xué)。針對基礎(chǔ)薄弱學(xué)生，通過微課強(qiáng)化基礎(chǔ)；利用微視頻的直觀性和可重復(fù)性，契合學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)；借助虛擬仿真讓學(xué)生在安全環(huán)境下實(shí)踐操作，提升技能水平，幫助學(xué)生掌握焊接機(jī)器人系統(tǒng)知識與技能；同時(shí)，以燈塔傳承的形式培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)，幫助學(xué)生掌握專業(yè)知識技能，為未來工作筑牢基礎(chǔ)。（二）教學(xué)分析教材分析《機(jī)器人焊接》（由機(jī)械工業(yè)出版社出版）作為教學(xué)教材，圍繞焊接機(jī)器人，涵蓋基礎(chǔ)理論、操作編程、工藝應(yīng)用等內(nèi)容，以項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。本次課聚焦焊接機(jī)器人安全常識，雖對安全防護(hù)裝置、常見安全標(biāo)志、操作規(guī)程及勞保用品等方面有一定闡述，但在安全知識與實(shí)際操作的深度融合、不同場景下安全風(fēng)險(xiǎn)分析等方面存在不足。學(xué)生面對復(fù)雜多變的工作環(huán)境，難以精準(zhǔn)識別和應(yīng)對潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，教學(xué)中需強(qiáng)化這些方面的內(nèi)容，幫助學(xué)生構(gòu)建全面且實(shí)用的安全知識框架。學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)習(xí)焊接機(jī)器人基礎(chǔ)課程，對焊接機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)和工作原理有一定了解，具備初步的理論知識基礎(chǔ)。然而，在實(shí)際操作方面，學(xué)生缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)，對焊接機(jī)器人操作過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識不足，難以敏銳察覺潛在危險(xiǎn)。同時(shí)，學(xué)生對安全知識的重視程度參差不齊，部分學(xué)生存在僥幸心理，安全意識淡薄。在自主學(xué)習(xí)安全知識和將安全知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際行動(dòng)的能力上，學(xué)生普遍有待提高，需要教師通過多樣化的教學(xué)方法和豐富的教學(xué)資源進(jìn)行引導(dǎo)和強(qiáng)化。教學(xué)目標(biāo)分析知識目標(biāo)學(xué)生能熟知焊接機(jī)器人工作區(qū)域各類安全防護(hù)裝置的類型、功能及正確使用方法；能夠辨識焊接機(jī)器人的安全標(biāo)識及其表達(dá)內(nèi)容。技能目標(biāo)學(xué)生能夠熟練且準(zhǔn)確地在遵循安全操作規(guī)程，完成安全警示；在實(shí)際操作中，嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程，正確操作焊接機(jī)器人；根據(jù)不同焊接任務(wù)和環(huán)境，合理選擇并正確穿戴相應(yīng)的勞保用品。素養(yǎng)目標(biāo)通過安全操作實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生安全操作意識，樹立愛崗敬業(yè)、精益求精、一絲不茍的工匠精神。通過拓展閱讀，初步認(rèn)識FANUC焊接機(jī)器人，用發(fā)展的眼光看待人機(jī)協(xié)作在實(shí)際生產(chǎn)生活的應(yīng)用，辯證思考人機(jī)關(guān)系，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，持開放的態(tài)度擁抱技術(shù)迭代。（三）教學(xué)內(nèi)容分析教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)講解固定式與活動(dòng)式防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)、功能與原理，結(jié)合實(shí)際案例分析其在保障人員和設(shè)備安全中的作用；深入解析安全標(biāo)志的分類、圖形含義及設(shè)置規(guī)范，通過大量現(xiàn)場圖片與微視頻強(qiáng)化記憶；全面介紹手動(dòng)及自動(dòng)模式下的操作規(guī)程，明確各模式適用場景與注意事項(xiàng)，通過對比分析提升學(xué)生安全意識；細(xì)致講解焊接勞保用品的種類、功能及正確穿戴方法，通過演示與實(shí)操提升規(guī)范操作能力；最后，通過實(shí)際操作和虛擬仿真組織學(xué)生進(jìn)行安全標(biāo)志安裝（張貼），增強(qiáng)動(dòng)手能力與安全素養(yǎng)。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)各類安全防護(hù)裝置的功能和使用方法；常見安全標(biāo)志的準(zhǔn)確辨識和含義理解；手動(dòng)模式和自動(dòng)模式下安全操作規(guī)程的關(guān)鍵要點(diǎn)；焊接勞保用品的正確選擇和穿戴。教學(xué)難點(diǎn)不同安全防護(hù)裝置的協(xié)同工作原理及在復(fù)雜場景下的應(yīng)用；理解并牢記復(fù)雜多樣的安全操作規(guī)程，避免在實(shí)際操作中出現(xiàn)混淆和錯(cuò)誤；培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際操作中始終保持高度安全意識，形成自覺遵守安全規(guī)范的習(xí)慣。重難點(diǎn)解策發(fā)布關(guān)于安全防護(hù)裝置和安全標(biāo)志的微課，以生動(dòng)形象的動(dòng)畫、簡潔明了的講解和豐富的實(shí)際案例，幫助學(xué)生理解重點(diǎn)知識，方便學(xué)生隨時(shí)復(fù)習(xí)回顧。利用微視頻展示不同場景下安全防護(hù)裝置的工作過程、安全標(biāo)志的設(shè)置位置以及正確和錯(cuò)誤的操作示范，讓學(xué)生更直觀地感受和理解，如通過慢動(dòng)作展示安全光幕在檢測到物體侵入時(shí)的反應(yīng)。借助虛擬仿真軟件，創(chuàng)建多種包含不同安全隱患的焊接機(jī)器人操作場景，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作練習(xí)，識別并處理安全問題，積累積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。開展“安全對策頭腦風(fēng)暴”，要求每組針對不同類型風(fēng)險(xiǎn)提出防控方案，引導(dǎo)學(xué)生分享在實(shí)際操作中遇到的安全問題以及解決策略。思政融入在教學(xué)中引入高鳳林在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)焊接工作崗位上刻苦鉆研、大膽創(chuàng)新的事跡，體會(huì)工匠精神在技術(shù)革新中的重要意義。在介紹焊接機(jī)器人安全防護(hù)裝置、安全標(biāo)志和操作規(guī)程時(shí)，在課堂上組織學(xué)生討論安全操作的重要性，引導(dǎo)學(xué)生思考如何在實(shí)際操作中避免安全事故，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識；在介紹焊接機(jī)器人的應(yīng)用時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生辯證看待人工焊接與機(jī)器人焊接的優(yōu)缺點(diǎn)，思考兩者在不同場景下的適用性，引導(dǎo)學(xué)生用辯證的眼光看待技術(shù)發(fā)展。（四）教學(xué)方法與資源教學(xué)方法講授法：系統(tǒng)講解焊接機(jī)器人安全常識，構(gòu)建學(xué)生理論框架。通過PPT展示、板書推導(dǎo)等方式，講解安全防護(hù)裝置、安全標(biāo)志、安全操作規(guī)程、焊接勞保用品等內(nèi)容。演示法：教師現(xiàn)場演示焊接機(jī)器人安全標(biāo)志安裝、設(shè)備操作和勞保用品穿戴，學(xué)生觀察學(xué)習(xí)。討論法：組織學(xué)生小組討論，開展“安全對策頭腦風(fēng)暴”，探討不同類型風(fēng)險(xiǎn)并提出防控方案，引導(dǎo)學(xué)生分享在實(shí)際操作中遇到的安全問題及解決策略，培養(yǎng)學(xué)生思維能力和協(xié)作能力。線上線下混合教學(xué)法：線上通過教學(xué)平臺發(fā)布學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)和預(yù)習(xí)；線下進(jìn)行課堂講授、實(shí)踐操作和小組討論，教師進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)和答疑，同時(shí)結(jié)合講授法，系統(tǒng)講解安全知識。微視頻教學(xué)法：運(yùn)用微視頻，展示焊接機(jī)器人安全常識。學(xué)生可按需觀看，加深對知識點(diǎn)的理解。實(shí)踐操作法：安排學(xué)生在真實(shí)設(shè)備上進(jìn)行焊接機(jī)器人安全標(biāo)志安裝（張貼），教師現(xiàn)場指導(dǎo)，及時(shí)糾正錯(cuò)誤，提高學(xué)生實(shí)踐能力。虛擬仿真教學(xué)法：利用虛擬仿真軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行焊接機(jī)器人系統(tǒng)與規(guī)范操作，降低實(shí)踐成本和風(fēng)險(xiǎn)。教學(xué)資源數(shù)字化教材：/details?courseId=&productId=26527&productType=20微視頻：安全防護(hù)裝置、常見安全標(biāo)志、安全操作流程、防護(hù)用品穿戴。線上虛擬仿真：\o"/Login?code=zjnuedu"/Login?code=zjnuedu/details/page?id=5670&isView=true多媒體課件：/index.htm線下虛擬仿真資源：離線編程文件包，解決生均實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足問題。線下實(shí)訓(xùn)裝備：弧焊機(jī)器人工作站，滿足學(xué)生線下實(shí)操需求。（五）教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖課前導(dǎo)學(xué)推送焊接機(jī)器人安全常識微課，包括安全防護(hù)裝置微課名稱“安全防護(hù)裝置”，鏈接：/details?courseId=&productId=26527&productType=20、常見安全標(biāo)志微課名稱“常見安全標(biāo)志”，鏈接：/details?courseId=&productId=26527&productType=20、安全操作流程微課名稱“安全防護(hù)裝置”，鏈接：/details?courseId=&productId=26527&productType=20微課名稱“常見安全標(biāo)志”，鏈接：/details?courseId=&productId=26527&productType=20微課名稱“安全操作流程”，鏈接：/details?courseId=&productId=26527&productType=20微課名稱“防護(hù)用品穿戴”，鏈接：/details?courseId=&productId=26527&productType=2在教學(xué)平臺發(fā)布微視頻資源，設(shè)置預(yù)習(xí)任務(wù)，明確要求學(xué)生觀看資源并思考問題，“焊接機(jī)器人安全防護(hù)裝置有哪些類型？各自的作用是什么？”“你認(rèn)為在焊接機(jī)器人操作過程中，哪些安全標(biāo)志尤為重要？為什么？”，讓學(xué)生帶著問題預(yù)習(xí)教材。通過教學(xué)平臺查看學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度和問題反饋，了解學(xué)生的知識基礎(chǔ)和困惑點(diǎn)，為課堂教學(xué)做準(zhǔn)備。登錄教學(xué)平臺，觀看微視頻，初步了解焊接機(jī)器人安全常識。思考教師提出的問題，結(jié)合預(yù)習(xí)內(nèi)容，在平臺討論區(qū)分享自己的觀點(diǎn)和疑惑，與同學(xué)交流討論。記錄預(yù)習(xí)過程中的疑問以便在課堂上向教師請教。利用微視頻的趣味性和直觀性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主預(yù)習(xí)，構(gòu)建初步的知識框架。通過設(shè)置問題，培養(yǎng)學(xué)生自主思考和發(fā)現(xiàn)問題的能力，為課堂教學(xué)的深入開展奠定基礎(chǔ)。課堂講授一段焊接機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)中因操作不當(dāng)引發(fā)安全事故的視頻的引入，引發(fā)學(xué)生的反思。焊接機(jī)器人安全防護(hù)裝置深入講解：結(jié)合教材內(nèi)容，詳細(xì)剖析機(jī)器人工作站安全防護(hù)裝置。焊接機(jī)器人常見安全標(biāo)志詳解：深入闡釋常見的焊接機(jī)器人系統(tǒng)安全標(biāo)志，通過動(dòng)畫演示和實(shí)際案例，講解不同場合下使用的安全標(biāo)志以及其意義，并結(jié)合虛擬仿真軟件展示如何張貼安全標(biāo)志。焊接機(jī)器人安全操作規(guī)程講解：在手動(dòng)模式和自動(dòng)模式下的安全操作規(guī)程，明確不同模式下的操作要求和注意事項(xiàng)。焊接機(jī)器人焊接勞保用品介紹：介紹焊接勞保用品的功能和正確穿戴方法，播放穿戴演示視頻。播放一段焊接機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)中因操作不當(dāng)引發(fā)安全事故的視頻，引起學(xué)生的關(guān)注和興趣。然后提問學(xué)生：“從視頻中你看到了什么？這起事故給你帶來了哪些啟示？”引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到焊接機(jī)器人安全操作的重要性，從而引入本節(jié)課的主題：焊接機(jī)器人安全常識。利用PPT展示焊接機(jī)器人常見的安全防護(hù)裝置圖片；展示焊接機(jī)器人系統(tǒng)配置的禁止標(biāo)志、警告標(biāo)志、指令標(biāo)志和提示標(biāo)志等安全標(biāo)志的圖片；手動(dòng)降速模式（T1模式）和手動(dòng)高速模式（T2模式）的使用安全要求，以及自動(dòng)模式（Auto模式）下的操作注意事項(xiàng)。組織課堂討論，讓學(xué)生分組討論問題：“在實(shí)際焊接生產(chǎn)中，如何針對不同類型的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化防控與應(yīng)急處置？”認(rèn)真聽講，觀看PPT、板書，做好筆記，理解焊接機(jī)器人安全常識。參與課堂討論，積極發(fā)表自己的觀點(diǎn)，與同學(xué)交流想法，在討論中深化對知識的理解。提出自己的疑問，與教師和同學(xué)互動(dòng)，解決預(yù)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)中遇到的問題。通過系統(tǒng)講解和PPT輔助，幫助學(xué)生深入理解焊接機(jī)器人安全常識，突破教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。組織課堂討論，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)積極性。實(shí)操環(huán)節(jié)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)練習(xí)：安排學(xué)生在虛仿軟件上進(jìn)行焊接機(jī)器人系統(tǒng)與規(guī)范操作微實(shí)訓(xùn)名稱“焊接機(jī)器人系統(tǒng)與規(guī)范操作”；鏈接：微實(shí)訓(xùn)名稱“焊接機(jī)器人系統(tǒng)與規(guī)范操作”；鏈接：\o"/Login?code=zjnuedu"/Login?code=zjnuedu實(shí)際設(shè)備操作體驗(yàn)：在虛擬仿真練習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生分組在實(shí)際焊接機(jī)器人工作站張貼安全標(biāo)志、穿戴勞保用品。教師指導(dǎo)與問題解決：教師在學(xué)生操作過程中巡回指導(dǎo)，觀察學(xué)生的操作步驟，及時(shí)糾正錯(cuò)誤操作，解答學(xué)生遇到的問題。對于普遍存在的問題，進(jìn)行集中講解和示范。介紹虛擬仿真軟件的使用方法和操作練習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行虛擬仿真操作。在學(xué)生虛擬仿真操作過程中，巡視指導(dǎo)，及時(shí)給予技術(shù)支持和指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決遇到的問題。組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)際設(shè)備操作，強(qiáng)調(diào)安全注意事項(xiàng)，示范正確的操作流程。在學(xué)生實(shí)際操作過程中，密切關(guān)注學(xué)生的操作情況，及時(shí)糾正錯(cuò)誤，解答疑問，確保學(xué)生操作安全和順利進(jìn)行。認(rèn)真學(xué)習(xí)虛擬仿真軟件的使用方法，按照任務(wù)要求進(jìn)行焊接機(jī)器人的安全標(biāo)志張貼、不同模式操作、處理安全事故等。在虛擬仿真練習(xí)達(dá)到一定熟練程度后，分組進(jìn)行實(shí)際設(shè)備操作，按照規(guī)范流程完成安全標(biāo)志張貼、勞保用品穿戴。操作過程中，認(rèn)真觀察并記錄出現(xiàn)的問題，及時(shí)向教師請教。通過虛擬仿真操作，讓學(xué)生在安全、低成本的環(huán)境下熟悉焊接機(jī)器人安全操作規(guī)范，強(qiáng)化安全意識，夯實(shí)基礎(chǔ)知識。實(shí)際設(shè)備操作體驗(yàn)讓學(xué)生將虛擬仿真中所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和解決實(shí)際問題的能力。課后復(fù)盤讓學(xué)生結(jié)合課堂實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，反思安全操作問題。分析自己在操作過程中存在的問題，提出改進(jìn)措施，并思考如何進(jìn)一步提高焊接的安全。組織學(xué)生在線上討論區(qū)分享成果和疑惑，交流學(xué)習(xí)心得，互相學(xué)習(xí)和借鑒。組織學(xué)生開展實(shí)操經(jīng)驗(yàn)討論。在線上討論區(qū)參與學(xué)生的討論，對學(xué)生的心得體會(huì)進(jìn)行點(diǎn)評和指導(dǎo)，解答學(xué)生的疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。收集學(xué)生的作業(yè)和討論內(nèi)容，分析學(xué)生對知識的掌握情況和實(shí)踐能力水平，為后續(xù)教改提供依據(jù)。根據(jù)課堂實(shí)操經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)內(nèi)容，認(rèn)真分析問題和提出改進(jìn)措施。參與線上討論，分享自己的成果，學(xué)習(xí)他人的成功經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步完善自己的知識體系和實(shí)踐操作能力。通過課后復(fù)盤，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。撰寫體會(huì)和線上討論，培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)反思能力和交流能力，促進(jìn)學(xué)生對知識的內(nèi)化和應(yīng)用。項(xiàng)目考核布置項(xiàng)目考核任務(wù)，要求學(xué)生以小組為單位完成焊接機(jī)器人安全標(biāo)志的張貼和焊接勞保用品穿戴，小組之間進(jìn)行比賽。提供線上虛擬仿真軟件線上虛擬仿真“明材數(shù)科-仿真云平臺網(wǎng)址”，鏈接：\o"/Login?code=zjnuedu"/Login?code=zjnuedu線上虛擬仿真“明材數(shù)科-仿真云平臺網(wǎng)址”，鏈接：\o"/Login?code=zjnuedu"/Login?code=zjnuedu線下虛擬仿真“離線編程文件包”，鏈接：/index.htm明確項(xiàng)目考核任務(wù)和要求，提供相關(guān)技術(shù)支持和指導(dǎo)，幫助學(xué)生理解實(shí)施步驟。明晰小組比賽規(guī)定并設(shè)置好獎(jiǎng)項(xiàng)，激勵(lì)學(xué)生；在比賽過程中注意學(xué)生安全，避免發(fā)生意外。采用過程性評價(jià)與終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的方法，制定評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，全面評價(jià)學(xué)生。推選小組組長，小組成員分工協(xié)作。按照要求完成比賽，總結(jié)比賽過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。通過比賽游戲考核，綜合考查學(xué)生對焊接機(jī)器人安全常識的掌握程度、實(shí)踐操作能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和解決實(shí)際問題的能力。比賽過程模擬實(shí)際工作場景，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。（六）作業(yè)布置理論鞏固作業(yè)：完成任務(wù)2.2知識測評，加深對安全常識的理解和記憶。實(shí)踐拓展作業(yè)：借助線上虛擬仿真軟件，讓學(xué)生完成虛擬仿真云平臺的焊接機(jī)器人安全操作微實(shí)訓(xùn)。模擬不同焊接場景，要求學(xué)生正確張貼安全標(biāo)志、規(guī)范穿戴勞保用品并完成焊接任務(wù)，結(jié)束后撰寫報(bào)告，分析仿真過程中遇到的安全問題及解決方法。技能應(yīng)用作業(yè)：依托《大型鋼結(jié)構(gòu)多機(jī)器人協(xié)同焊接控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》國家一流課程平臺，讓學(xué)生在虛擬仿真環(huán)境中完成多臺焊接機(jī)器人的安全操作，制定安全預(yù)案。創(chuàng)新思考作業(yè)：教師提供微視頻案例，展示焊接機(jī)器人在新興領(lǐng)域（如航空航天、新能源汽車電池焊接）的安全應(yīng)用及挑戰(zhàn)。要求學(xué)生觀看后，結(jié)合所學(xué)知識，探討焊接機(jī)器人在這些領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)面臨的獨(dú)特安全問