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工学结合一体化课程教学设计

搬运机器人及其操作应用

工学结合一体化是以国家职业标准为依据，以综合职业能力培养为目标，以典型工作任务

分析构建课程体系，以具体工作任务为学习载体，以学生为中心，以教师为主导，并按照工作

过程和学习者自主学习要求设计和安排教学活动的课程。工学结合一体化课程的学习可以概括

为一句话：“学习即工作，工作即学习。”每一次课教师都会布置任务，要求学生以小组活动的

形式去做。学生接到任务后，便开始明确工作任务内容，查询资料，制订工作方案，实施工作

方案，交付验收，总结评价，最终完成工作任务。

一、工学结合一体化课程教学设计

以工业机器人应用与维护专业工业机器人基础课程的搬运机器人及其操作应用

学习任务为例，进行教学设计。

课题来源1.

工业机器人应用与维护专业是一体化课程教学改革试点专业，工业机器人基础

课程符合企业的实际需求，对工业机器人应用与维护

专业人才培养起到很大的作用。该课程共设置工业机器人基础知识、工业机器人示教器编程、

工业机器人基础应用、工业机器人管理与维护等四个学习任务。

学情2.分析

学生为工业机器人应用与维护专业一年级，本课程是在运动指令基础上，进阶逻辑指令。

以搬运码垛应用场景，结合实训室设备特点设计的课程。从学生现有的知识结构和认知状态、

学生学习的学习动机和兴趣点、班级群体和个体的学习情况和差异性等方面进行学情分析，以

了解学生的能力水平、实际需要和认知倾向，制定符合学情的教学策略和教学活动，调整和优

化教学重点、难点和关键点，有效激发、促进和辅助学生的学习。

学习目标3.

通过视频学习，能够说出搬运机器人的分类及特点;通过小组合作学习，能够说出搬运机

器人的系统组成及功能；在教师的指导下，按照电工安装布线技术规范，能完成搬运机器人的

抓手与传感器的外设连接；按照学习任务要求，能完成系统程序编辑、调试及运行；对物料搬

运过程中出现的故障，能够正确调整或修改程序；

通过完成学习任务，提升团队协作能力，做好现场管理工作。

学习任务4.

（1）任务描述。成品车间打包和搬运劳动强度大，工作环境差。近几年的成品车间工人

一致处于紧缺状态。公司准备使用自动化机器人完成产品的搬运工作。经技术部研究准备使用

四轴关节机器人试验，任务下达，需要您的参与，完成试验任务。

（2）学习内容

①从结构形式上看搬运机器人分类；

②搬运机器人常见的末端执行器；

③搬运机器人的系统组成；

④关于搬运机器人吸附式和夹钳式的TCP一般设置位置；

⑤在搬运程序中使用逻辑指令；

⑥程序设计中注意事项。

（3）教学重点与难点

①教学重点

工业机器人物料搬运

系统安装与调试是本学习任务的教学重点。要求学生明确工作任务，制订工作方案，并进行工

作任务实施、总结和评价。

②教学难点

工业机器人物料搬运的程序设计是本学习任务的难点。通过观看在线视频、查阅资料、讨

论分析、学习分享等多种形式，启发学生编程设计的思路;引导学生把工作任务拆分示教点的

创建、原点及抓手初始化、逻辑指令应用

三个内容，由局部到整体逐个击破;对于工作过程中遇到的共性问题，教师进行集中讲解和示

范操作，化解教学难点。

③教学策略

根据学习目标学生特点，课程采用“工学结合一体化教学”模式进行授课。以实际生产任务

要求为主线，借助信息化技术手段实现以学生为中心，教师为主导的工学一体化教学课堂。通

过工作中学习，学习中工作，培养学生的专业能力、社会能力和方法能力。

学习5.资源

根据工学结合一体化教学要求，要创建具有工作区和学习区两大部分构成的工作环境;满

足开展学习工作任务的设备及工具资源，如工业机器基础教材、机器人编程手册、

多媒体计算机（手机网络）、电工常用工具等；

提供参考书、学习工作页、评价表等辅助教材资源。

教学6.实施过程

（1）课前明确工作任务

查阅手册了解逻辑指令相关含义，熟悉格式和功能，

下达物料分拣控制的安装与调试学习任务；通过课堂答疑

引导学生学习，并随时检查学生学习完成引导问题情况；

根据学生在线学习的情况，进行课前学习评价。

（2）课中制订工作方案

教师发放任务书、学习工作页、评价表等，并引导学生解读任务书，明确工作具体要求;

从实际工作任务中提取工作角色，引