工业机器人技术基础课标教案.docx

《工业机器人技术基础》课程标准【课程名称】工业机器人技术基础【课程编码】【课程类别】专业基础课 【适用专业】工业机器人技术、机电一体化技术、智能制造工程技术等【授课单位】 【总学时】36【编写执笔人】 【编写日期】一、课程性质和课程设计1.1课程性质与作用工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一，是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸方面具有举足轻重的地位本课程是以初识工业机器人、认识工业机器人运动学、认识工业机器人的机械部分、认识工业机器人传感器、认识工业机器人控制系统、了解工业机器人编程技术等为研究对象的一门专业基础课1.2课程设计思路《工业机器人技术》课程是多技术交叉融合的高新技术，在制造、医疗、服务等多领域应用广泛且需求持续拓展本课程面向智能制造类相关专业（如工业机器人技术、机电一体化技术、智能控制技术等），作为专业基础课，聚焦教师授课实际场景，遵循“知识传授+实操引导+能力进阶”逻辑设计：先以案例导入，结合课堂演示，让学生直观认识工业机器人应用价值；再拆解运动学、机械结构、控制系统等知识模块，通过理论精讲、动画演示、模型拆解，帮助学生理解原理；融入编程实操环节，教师实时指导调试，强化知识运用；最后衔接产业需求，剖析实际工程案例，培养学生解决问题能力，为后续深入学习及投身行业筑牢根基，助力培育适配制造业转型、机器人产业发展的应用型人才。

二、课程目标2.1知识目标（1）掌握工业机器人的定义及特点；了解工业机器人的历史与发展；掌握不同分类方式下工业机器人的结构与特征；掌握工业机器人的基本组成与技术参数；了解工业机器人的典型应用2）了解矩阵概述；掌握矩阵的基本运算；掌握坐标系的相关知识和刚体的表示方法；掌握坐标变换的三种方式；了解工业机器人D-H表示法；掌握工业机器人运动学的基本计算3）掌握工业机器人末端执行器的类型及特点；熟悉工业机器人腕部、臂部、腰部、机座的类型及特点；熟悉工业机器人的驱动器和驱动方式；了解工业机器人的传动机构4）掌握工业机器人传感器的类型、性能指标及其使用要求；熟悉工业机器人内、外部传感器的功能和应用5）掌握工业机器人控制系统的功能和特点；掌握工业机器人控制系统的组成和分类；掌握工业机器人的控制柜与示教器；了解工业机器人的控制方式6）熟悉工业机器人的编程方式；了解对工业机器人编程语言的要求；熟悉工业机器人编程语言的特征和特性；熟悉工业机器人编程语言的基本功能；了解工业机器人编程语言的发展；了解常用的工业机器人编程语言2.2技能目标（1）能够指出工业机器人的各组成部分；能够收集工业机器人的相关信息2）能够求解经过坐标变换后某点的坐标；能够利用图解法检验变换后坐标的正确性。

3）能够指出工业机器人机械结构系统的组成及其功能；能够区分不同工业机器人机械结构系统的相同与不同之处4）能够指出各传感器在工业机器人中的位置；能够分析工业机器人中各传感器的作用5）能够利用示教器手动操纵工业机器人；能够利用示教器校准工业机器人6）能够辨识工业机器人所用的编程语言；能够找出各编程语言之间的相同点和不同点2.3素质目标（1）具备国家荣誉感和社会责任感；培养勤学好问的学习态度2）培养爱党爱国情怀，坚定制度自信；树立崇高远大的职业理想和投身国家建设的使命担当3）培养开拓进取、勇于创新的精神；养成团结协作的团队精神4）养成客观、严谨、细致的工作作风；培养精益求精、科学严谨、追求卓越的工匠精神5）树立远大的职业理想，勇担国家建设的使命；培养脚踏实地、求真务实的工作作风6）树立远大的职业理想，激发投身国家建设的使命担当；养成脚踏实地、求真务实、终身学习的职业素养三、课程内容与课时分配本课程包含初识工业机器人、认识工业机器人运动学、认识工业机器人的机械部分、认识工业机器人传感器、认识工业机器人控制系统、了解工业机器人编程技术六个部分，其教学内容及课时分配如表1所示表1《工业机器人技术基础》教学内容及课时分配表项目课程名称教学内容课时分配1初识工业机器人（1） 工业机器人的基础知识（2） 工业机器人的基本组成与技术参数（3） 工业机器人的典型应用6282认识工业机器人运动学（1） 工业机器人数学基础（2） 坐标系及其关系描述（3） 坐标变换（4） 工业机器人运动学43认识工业机器人的机械部分（1） 末端执行器（2） 腕部（3） 臂部（4） 腰部（5） 机座（6） 驱动器（7） 传动机构44认识工业机器人传感器（1） 工业机器人传感器概述（2） 工业机器人内部传感器（3） 工业机器人外部传感器65认识工业机器人控制系统（1） 工业机器人控制系统概述（2） 工业机器人的控制方式46了解工业机器人编程技术（1） 工业机器人编程方式（2） 工业机器人编程语言概述（3） 工业机器人编程语言简介4四、课程实施4.1教学条件我校十分注重建设和完善本课程的教学设施，如多媒体教室、实训室、网络教学平台、网络数据库等。

此外，有一支强大且专业的师资队伍，可以为本课程的教学和课程建设提供有力保障在网络资源方面，我校选择与文旌课堂建立课程合作，可有效利用文旌课堂的文旌教学管理平台实施“线上+线下”的混合教学模式，可以帮助教师进行教学，促进学生高效学习4.2教学方法建议本课程遵循“教师引导，学生为主”的原则，采用讲解、多媒体演示、场景模拟法、讨论、翻转课堂等多种方法，努力为学生创设更多知识应用的机会讲解法：主要用于讲授工业机器人技术基础知识理论性较强的知识多媒体演示法：在讲解过程中，借助音频、视频、图片等直观手段来呈现教学内容，在激发其学习兴趣和积极性的同时，不断提高其知识储备能力和综合文化素质场景模拟法：针对所教内容布置任务，引导学生通过情景化的模拟训练来提升知识的实际应用能力和职业素养讨论法：根据知识点，鼓励学生运用所学知识进行主题讨论，使其在讨论中逐步提升交际能力、思辨能力、解决实际问题的能力等翻转课堂法：坚持学生的主体地位，鼓励学生在课上对自己学到的知识点进行分享和讲解，并对其讲解进行补充和评价，不断完善学生的知识结构，加深其对所学知识的理解实践演练法：理论知识的学习离不开实践演练环节在教学过程中，通过实践演练，学生可以将所学的知识运用到实际问题中，既加深了对知识的理解，又提高了学生的操作技能。

教师在教学过程中，可根据学生的实际情况灵活选用教学方法，因材施教，尽量照顾到每一个学生的学习需求4.3成绩考核与评定本课程考核体现多元评价方法，重视教学过程评价，突出阶段评价、目标评价、理论与实践一体化评价等考核成绩包括形成性测评（50%）和终结性测评（50%）形成性测评占50%，其中1．考勤（10%）：本项考核通过课前点名考核学生的课堂出勤率迟到15分钟以内每次扣1分，迟到15分钟以上或无故缺勤一节课每次扣2分，无故缺勤5次及以上者，取消本课程成绩2．课程参与度（20%）：本项考核主要通过线上课程参与度、线下课堂提问和课堂积极发言来评判学生的学习态度、学习主动性、课堂参与程度，以及学生的思辨能力、问题解决能力及其对课堂教学知识的掌握情况等只要学生能按时参加线上和线下听讲，即可获得10分的基本分学生上课发言一次或线上讨论区有效发言（与话题相关）一次，即可另外获得0.5分，课堂和讨论区发言最多可得10分学生的最后成绩为“10+发言得分”3．作业情况（20%）：本项考核主要通过学生作业来检测其对教学主体内容的掌握与理解程度、实际应用知识的能力、自主学习能力、信息收集与处理能力等每次作业成绩按照相应标准而定，学生作业质量划分为优秀（10分）、良好（8分）、中等（7分）、及格（6分）和不及格（0分）五个档次。

最后的作业成绩为学生作业完成质量成绩的平均数终结性测评占50%主要考核学生在学完本课程后所达到的水平，通过期末考试进行考核期末考试为线上考核（20%）+线下大作业形式（30%）形式，主要评估学生对本门课程基本知识的掌握情况与综合运用能力五、课程资源开发与利用5.1推荐使用教材5.2参考教材5.3数字化资源本课程为实现信息化教学与数字化教学平台“文旌课堂”深度合作文旌课堂配备免费的“1+1+N”资源集合，1组五星级资源包为教师提供了前沿资讯与备课资源，1个教学管理平台让教师轻松实现纸电结合式教学，确保学生课前能领取并完成微课观看或填写工单等预习任务、课中能参与互动及评价、课后能做作业及参与考试，还有N个学习小工具，助力学生进行自主性学习、个性化学习文旌课堂增强了师生互动，提升了教学效果，丰富了学习资源，促进了个性化学习，本课程也会持续通过实践完善该平台的数字化资源及平台功能，为学生营造良好的线上学习园地《工业机器人技术基础》教案课时分配表章序课程内容理论课时1初识工业机器人62认识工业机器人运动学83认识工业机器人的机械部分64认识工业机器人传感器65认识工业机器人控制系统66了解工业机器人编程技术4合计36课题项目1 初识工业机器人课时6课时（270min）教学目标知识目标：（1）掌握工业机器人的定义及特点（2）了解工业机器人的历史与发展（3）掌握不同分类方式下工业机器人的结构与特征（4）掌握工业机器人的基本组成与技术参数（5）了解工业机器人的典型应用技能目标：（1）能够指出工业机器人的各组成部分（2）能够收集工业机器人的相关信息素质目标：（1）具备国家荣誉感和社会责任感（2）培养勤学好问的学习态度教学重难点教学重点：了解工业机器人的历史与发展；了解工业机器人的典型应用教学难点：掌握工业机器人的定义及特点；掌握不同分类方式下工业机器人的结构与特征；掌握工业机器人的基本组成与技术参数教学方法问答法、讨论法、讲授法、演示法、实践演练法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因新课预热【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程内容、考核标准等【学生】聆听、互动【教师】简要介绍学习工业机器人技术基础的必要性随着物联网、大数据、人工智能等新兴技术加速融合发展，制造业正全面迈向智能化、柔性化升级。

企业为提升生产效率、突破成本瓶颈、构建核心竞争力，对工业机器人的依赖程度持续加深——汽车产线的精准焊接、电子工厂的高速分拣、新能源领域的智能装配，工业机器人已成为重塑生产模式的关键力量学习《工业机器人技术基础》，能够让大家紧跟智能制造时代步伐，掌握机器人本体认知、控制逻辑、编程应用等核心技能无论是适配岗位需求（如机器人运维、系统集成），还是为未来参与智能产线设计、工业自动化改造筑牢根基，这门课程都是大家叩开制造业升级大门的“钥匙”，帮助我们更好地顺应产业变革、抓住职业发展机遇学生】聆听、记录、理解教学过程1.1 工业机器人的基础知识课堂引入【教师】播放课件中的视频，。