案例教學(xué)法在中職“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程中的設(shè)計(jì)案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u28006案例教學(xué)法在中職“工業(yè)機(jī)器人操作與編程”課程中的設(shè)計(jì)案例分析 18026第一節(jié)案例教學(xué)法設(shè)計(jì)的原則 110150一、真實(shí)性原則 126936二、可操作性原則 113903三、參與性原則 230230四、創(chuàng)新性原則 227727五、趣味性原則 210469第二節(jié)案例教學(xué)法的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) 35517一、課前案例教學(xué)設(shè)計(jì) 310187二、課中案例教學(xué)實(shí)施 1027169三、課后案例教學(xué)評價與反思 16第一節(jié)案例教學(xué)法設(shè)計(jì)的原則案例教學(xué)法應(yīng)用于中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課程教學(xué)中，以情境學(xué)習(xí)、人本主義等教育理論為指導(dǎo)，契合該課程特點(diǎn)，充分考慮中職學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀與特點(diǎn)開展。一、真實(shí)性原則真實(shí)性，即來自于工業(yè)機(jī)器人工作中的一個真實(shí)事件，它不是憑空捏造，而是以工業(yè)機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用為背景，來源于工業(yè)機(jī)器人實(shí)際生產(chǎn)過程中，是工業(yè)機(jī)器人操作與編程具體應(yīng)用的一次完整事件，即工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)、碼垛、上下料、噴涂等真實(shí)事件。學(xué)生置身于工業(yè)機(jī)器人真實(shí)的工作情境中，通過一次次的分析、交流討論、實(shí)踐操作等形式探索出工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用案例的解決辦法，有助于提高中職學(xué)生分析和解決問題的能力，有助于學(xué)生在真實(shí)情境中完成知識與技能的建構(gòu)，有助于學(xué)生將所學(xué)知識與技能靈活運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中去。二、可操作性原則可操作性，即案例呈現(xiàn)的問題難易程度適中，不至于因?yàn)閱栴}太難打消學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，或因?yàn)閱栴}過于簡單又會失去對學(xué)生的吸引力。中職學(xué)生理論知識基礎(chǔ)相對薄弱，選擇案例時需要了解學(xué)生的知識層次和水平，根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識結(jié)構(gòu)和能力，選擇難易程度適中的案例，這樣才有利于中職學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人教學(xué)產(chǎn)生興趣，保障教學(xué)效果。三、參與性原則參與性，即設(shè)計(jì)的案例教學(xué)活動能讓中職學(xué)生都參與其中。中職學(xué)生的自學(xué)能力比較欠缺，大部分學(xué)生不能做到積極主動的學(xué)習(xí)，課堂學(xué)習(xí)的專注度不夠，且中職學(xué)生生性好動等特點(diǎn)決定了中職案例教學(xué)法需要提高學(xué)生在教學(xué)活動中的參與性?！豆I(yè)機(jī)器人操作與編程》具有實(shí)踐性強(qiáng)、知識面廣的特點(diǎn)，需要強(qiáng)化學(xué)生的動手操作能力與專業(yè)知識應(yīng)用能力，因此需要根據(jù)中職學(xué)生特點(diǎn)，結(jié)合《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》要求，將理論知識與技能操作結(jié)合，設(shè)計(jì)的案例教學(xué)活動讓學(xué)生的手和腦都動起來，激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生的參與性。四、創(chuàng)新性原則創(chuàng)新性，即設(shè)計(jì)的案例活動能夠啟發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)中職學(xué)生創(chuàng)新性思維。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的場景不同，要求也不一樣，編程操作、維護(hù)等技能也存在區(qū)別，知識與技能根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的變化而變化，需要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。以碼垛為例，有的商品需要完全展開便于檢查，碼垛時一般為一排；有的商品因?yàn)閹旆课恢糜邢扌枰o湊排布，碼垛時一般為幾排連在一起；有的商品需要展示，碼垛時一般為一圈圓形或半圓形狀。在教學(xué)過程中不可能對每種情況都能講到，因此，需要采用啟發(fā)的方式讓學(xué)生思考不同工況下，工業(yè)機(jī)器人碼垛的要求是什么，怎樣操作才能實(shí)現(xiàn)該要求，以此來拓展學(xué)生的思維，根據(jù)已有的基本知識，找到創(chuàng)新型問題解決方案。五、趣味性原則趣味性，即設(shè)計(jì)的案例教學(xué)活動因?yàn)檫\(yùn)用新技術(shù)、新方法、新內(nèi)容等創(chuàng)意而與眾不同，使人感覺有趣。中職學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，自主學(xué)習(xí)意愿較低，但是他們對新的事物容易感興趣，喜歡動手。因此，在設(shè)計(jì)案例教學(xué)活動時，突出新穎，可以通過新的技術(shù)手段、新的體驗(yàn)感及新的工作情境等方面，使學(xué)生感到與眾不同而產(chǎn)生關(guān)注。第二節(jié)案例教學(xué)法的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)案例教學(xué)沒有統(tǒng)一固定的模式，設(shè)計(jì)主要圍繞教師、學(xué)生及案例進(jìn)行，如教師如何運(yùn)用案例，案例如何選擇，學(xué)習(xí)如何反映與建構(gòu)等[72]。不同的學(xué)科、不同的專業(yè)、不同的課程、不同的教學(xué)環(huán)境等不同背景下進(jìn)行案例教學(xué)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)的流程也各具特色，需要結(jié)合現(xiàn)狀進(jìn)行設(shè)計(jì)[73]。根據(jù)《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課程特點(diǎn)，將該課程教學(xué)環(huán)節(jié)從課前案例教學(xué)設(shè)計(jì)、課中案例教學(xué)實(shí)施以及課后案例教學(xué)評價與反思三個方面展開，具體見圖3-1所示。由于學(xué)生的參與度是案例教學(xué)成功的重要因素，中職生具有學(xué)習(xí)積極性不高的特點(diǎn)[74]，在案例教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分結(jié)合中職學(xué)生的身心特點(diǎn)因材施教，才能取得最佳教學(xué)效果。圖3-1案例教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)一、課前案例教學(xué)設(shè)計(jì)案例教學(xué)法在《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》中的課前案例教學(xué)設(shè)計(jì)階段主要分為選擇教學(xué)內(nèi)容、確定教學(xué)目標(biāo)、選擇教學(xué)案例、設(shè)計(jì)案例問題、準(zhǔn)備輔助資源五個部分，每個環(huán)節(jié)需要結(jié)合中職學(xué)生的特點(diǎn)，根據(jù)相關(guān)理論指導(dǎo)完成，具體情況如圖3-2所示。圖3-2課前案例教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)（一）選擇教學(xué)內(nèi)容該課程中哪些內(nèi)容適合用到案例教學(xué)法需要仔細(xì)思考。通過企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的調(diào)研，教學(xué)觀摩，并結(jié)合案例教學(xué)法在其他學(xué)科中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為在《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》中適合應(yīng)用案例教學(xué)法的內(nèi)容主要有以下三個方面：第一個方面，編程與操作中涉及理論知識并容易出錯，但又不會對設(shè)備造成損壞的問題。第二個方面，工業(yè)機(jī)器人實(shí)際生產(chǎn)最常見的典型應(yīng)用，如搬運(yùn)碼垛、上下料、焊接、涂膠等工作的典型應(yīng)用，并且在“應(yīng)當(dāng)掌握”和“實(shí)際掌握”之間有差距的問題。第三個方面，機(jī)器人教學(xué)重難點(diǎn)知識，并且需要理解機(jī)器人基礎(chǔ)知識進(jìn)行具體應(yīng)用的問題。下面以“坐標(biāo)系的應(yīng)用”中的“工件坐標(biāo)系”為例，分析哪些內(nèi)容適合應(yīng)用案例教學(xué)法。案例教學(xué)法較多應(yīng)用在對知識的理解和實(shí)際應(yīng)用要求高，分析和解決問題能力要求高的地方。表3-1“工件坐標(biāo)系”采用不同教學(xué)情況對比改進(jìn)前改進(jìn)后教學(xué)方法講授法、演示法案例教學(xué)法授課形式PPT展示并結(jié)合實(shí)操演示工件坐標(biāo)系的位置、特點(diǎn)及設(shè)置播放視頻設(shè)置問題—分析工況，查找原因—分析討論，探索實(shí)踐—解決問題—總結(jié)歸納能夠?qū)崿F(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)學(xué)生了解工件坐標(biāo)系的概念初步掌握工件坐標(biāo)系的設(shè)定理解工件坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系的區(qū)別；識別工件坐標(biāo)系；掌握工件坐標(biāo)系的設(shè)定與應(yīng)用；能夠根據(jù)工作問題正確分析、更改工件坐標(biāo)系解決的問題針對固定任務(wù)完成工件坐標(biāo)系的設(shè)定能夠加深對工件坐標(biāo)概念的理解；提高工件坐標(biāo)系的應(yīng)用能力；培養(yǎng)分析、解決工件坐標(biāo)系相關(guān)問題的能力；“工件坐標(biāo)系”是工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動操作的重要基礎(chǔ)知識，它要求學(xué)生掌握它的含義，并能根據(jù)實(shí)際工況掌握它的具體應(yīng)用?！肮ぜ鴺?biāo)系”采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法為講授法和演示法，教師講完工業(yè)機(jī)器人操作流程后，學(xué)生只需模仿，機(jī)械重復(fù)式模仿教師即可。知識枯燥乏味，不利于學(xué)生理解知識，對工件坐標(biāo)系的應(yīng)用能力弱，如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，學(xué)生無法掌握工件坐標(biāo)系的設(shè)定與應(yīng)用，也不能根據(jù)工作問題正確分析工件坐標(biāo)系可能存在的問題。針對傳統(tǒng)教學(xué)法存在的不足，改為案例教學(xué)法?！肮ぜ鴺?biāo)系”教學(xué)法改進(jìn)前為傳統(tǒng)教學(xué)法，改進(jìn)后為案例教學(xué)法，改進(jìn)前、后對比如表3-1所示。由表可知，案例教學(xué)法能夠加深對工件坐標(biāo)系概念的理解，提高工件坐標(biāo)系的應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生正確分析、解決工件坐標(biāo)系相關(guān)問題的能力。“工件坐標(biāo)系”采用案例教學(xué)法的教學(xué)效果是以往其他教學(xué)法所不能實(shí)現(xiàn)的。通過分析和整理《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課程內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)主要圍繞虛擬仿真軟件、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人工作站三者的結(jié)合使用開展。在本課程中主要對單臺工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成、利用虛擬軟件創(chuàng)建工作站和工業(yè)機(jī)器人工作站的實(shí)際應(yīng)用三個模塊展開。本課程中案例教學(xué)法適用于包含工業(yè)機(jī)器人綜合知識和技能的運(yùn)用，并且能從工業(yè)機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用中找到與之對應(yīng)的工作問題，在對該問題的分析、探索中，學(xué)生動腦思考問題需要有工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識的運(yùn)用，還需要動手探索實(shí)踐，尋求答案。根據(jù)這個原則，對中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課程中適合應(yīng)用案例教學(xué)法的內(nèi)容整理如表3-2所示。表3-2《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》適合應(yīng)用案例教學(xué)法的內(nèi)容模塊工作領(lǐng)域適合應(yīng)用案例教學(xué)法的工作任務(wù)1工業(yè)機(jī)器人構(gòu)成1.1工業(yè)機(jī)器人的拆裝1.1.1工業(yè)機(jī)器人本體接線2工作站的創(chuàng)建2.1工業(yè)機(jī)器人示教與編程2.1.1坐標(biāo)系應(yīng)用2.1.2數(shù)據(jù)類型選擇2.1.3程序建立2.1.4指令運(yùn)用2.2工業(yè)機(jī)器人的通信2.2.1通信方式選擇2.2.2網(wǎng)絡(luò)組態(tài)3工作站的應(yīng)用3.1工業(yè)機(jī)器人外部設(shè)備電氣安裝3.1.1外部電氣認(rèn)知3.1.2外部電氣布局3.1.3外部電氣接線3.1.4工業(yè)機(jī)器人的安全3.2工業(yè)機(jī)器人輔助設(shè)備調(diào)試3.2.1輔助設(shè)備安裝3.2.2輔機(jī)設(shè)備調(diào)整3.3工業(yè)機(jī)器人安裝與接線3.3.1工業(yè)機(jī)器人的座地安裝3.3.2工業(yè)機(jī)器人的地軌安裝3.3.3工業(yè)機(jī)器人的倒掛式安裝3.3.4工業(yè)機(jī)器人控制柜到本體的接線3.3.5工業(yè)機(jī)器人動力電源接線3.3.6工業(yè)機(jī)器人本體控制回路接線3.3.7工業(yè)機(jī)器人通訊接線3.3.8工業(yè)機(jī)器人安全回路接線（二）確定教學(xué)目標(biāo)確定好教學(xué)內(nèi)容后，第一步要確定教學(xué)目標(biāo)?！豆I(yè)機(jī)器人操作與編程》教學(xué)目標(biāo)主要為知識目標(biāo)、技能目標(biāo)、職業(yè)能力與素養(yǎng)目標(biāo)。這也區(qū)別于其他基礎(chǔ)學(xué)科教育目標(biāo)，主要體現(xiàn)出它的職業(yè)性、技能性特點(diǎn)。本課程應(yīng)用案例教學(xué)法以職業(yè)能力要求為依托，人本主義為指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)，確定教學(xué)目標(biāo)，且通過案例教學(xué)法增進(jìn)學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人相關(guān)知識的理解，并掌握工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，使他們在知識、技能、能力與素養(yǎng)得到均衡發(fā)展。為了更好的確定教學(xué)目標(biāo)，選取了本課程內(nèi)容中的“工業(yè)機(jī)器人的拆裝”、“工業(yè)機(jī)器人示教與編程”兩部分的職業(yè)能力要求為例，見表3-3所示。表3-3《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》職業(yè)能力要求（部分）工作領(lǐng)域工作任務(wù)職業(yè)能力要求1工業(yè)機(jī)器人的拆裝1.1工業(yè)機(jī)器人本體接線1.1.1能完成機(jī)器人本體、控制柜、示教器的連接1.1.2能敘述機(jī)器人控制柜面板按鈕的作用1.1.3能識別機(jī)器人的參數(shù)1.1.4了解原點(diǎn)校準(zhǔn)的作用2工業(yè)機(jī)器人示教與編程2.1坐標(biāo)系應(yīng)用2.1.1能根據(jù)實(shí)際需求選擇坐標(biāo)系2.1.2能夠使用不同的坐標(biāo)系來對準(zhǔn)大地坐標(biāo)系等2.1.3能識別機(jī)器人的各種坐標(biāo)2.1.4能完成工具坐標(biāo)的設(shè)定及應(yīng)用2.1.5能完成工件坐標(biāo)的設(shè)定及應(yīng)用2.2數(shù)據(jù)類型選擇2.2.1能夠?qū)?shù)據(jù)類型進(jìn)行分類、新建以及調(diào)用2.2.2能夠清楚認(rèn)識不同的指令所引用的數(shù)據(jù)類型2.2.3 能正確完成不同指令的數(shù)據(jù)類型引用2.2.4能使用num類型進(jìn)行賦值及運(yùn)算2.3程序建立2.3.1能夠根據(jù)工藝流程恰當(dāng)選擇所用的程序類型2.3.2能了解程序類型的功能2.3.3能區(qū)分系統(tǒng)模塊和程序模塊的不同功能2.3.4能進(jìn)行I/O信號的配置2.3.5能夠根據(jù)工作要求進(jìn)行合理的軌跡編程2.4指令運(yùn)用2.4.1能夠認(rèn)識及使用基本的運(yùn)動指令進(jìn)行編程2.4.2能認(rèn)識及使用基本的I/O指令進(jìn)行編程2.4.3能夠認(rèn)識及使用基本的邏輯指令并進(jìn)行編程2.4.4能夠認(rèn)識及使用基本的賦值指令進(jìn)行編程2.4.5能夠創(chuàng)建并使用功能函數(shù)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)2.4.6能夠創(chuàng)建并使用中斷函數(shù)（三）選擇教學(xué)案例要選擇《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》教學(xué)案例，首先要收集案例，然后分析、選擇案例。基于情境學(xué)習(xí)理論，學(xué)生在工業(yè)機(jī)器人工作的真實(shí)情境中接受學(xué)習(xí)，更有利于促進(jìn)學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人知識的理解，為以后相應(yīng)工作問題提供經(jīng)驗(yàn)。基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，學(xué)生個體是學(xué)習(xí)的主體，要根據(jù)中職學(xué)生的特點(diǎn)，構(gòu)建自己的知識體系。因此，收集和選擇的案例要具有工業(yè)機(jī)器人真實(shí)工作情境，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生動手實(shí)踐探索答案。同時應(yīng)啟發(fā)學(xué)生思考問題，引導(dǎo)學(xué)生不斷思考在工業(yè)機(jī)器人不同應(yīng)用場景中，如何根據(jù)現(xiàn)有知識去解決問題。1、收集案例目前，還沒有關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的案例庫，教師要從多個渠道收集案例資料?！豆I(yè)機(jī)器人操作與編程》課程教學(xué)實(shí)踐性強(qiáng)，應(yīng)用性廣，因此，該課程的案例資料需要結(jié)合工業(yè)機(jī)器人企業(yè)、機(jī)器人教學(xué)設(shè)備供應(yīng)商等，表3-4為收集案例的主要途徑。表3-4收集案例的主要途徑途徑收集案例的具體地址工業(yè)機(jī)器人企業(yè);.cn;;;/等網(wǎng)絡(luò)資源查詢;等工業(yè)機(jī)器人教學(xué)設(shè)備供應(yīng)商;;等教材工業(yè)機(jī)器人培訓(xùn)教材；課本教材等收集好案例資料后，還需要根據(jù)課程內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)對案例進(jìn)行選擇、提煉。2、分析、選擇案例根據(jù)教學(xué)目標(biāo)選擇合適題材作為案例。什么樣的案例才是好案例，不同的研究人員有不同的看法。列恩[75]認(rèn)為既能吸引學(xué)生興趣又能滿足教師教學(xué)要求的案例才算星級質(zhì)量的案例。張民杰[76]認(rèn)為，好的案例在滿足教學(xué)要求的前提下，需要容易讓學(xué)生理解、能夠激發(fā)他們的情感，并且案例自身真實(shí)完整，具有沖突性，能引起學(xué)生思考與討論。慕鳳麗[77]認(rèn)為，案例是實(shí)施案例教學(xué)的必備工具，需要從當(dāng)事人處收集整理，真實(shí)的案例才是經(jīng)典案例。綜上所述，根據(jù)情境學(xué)習(xí)理論，在中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課堂案例教學(xué)中選取的案例需要反映工業(yè)機(jī)器人工作的真實(shí)情境，能夠激發(fā)中職學(xué)生興趣，啟發(fā)學(xué)生思考，帶動學(xué)生動手操作。由此可見，選擇的教學(xué)案例需要具有真實(shí)性、趣味性、啟發(fā)性、實(shí)踐性等特點(diǎn)。下面以“工件坐標(biāo)系”為例，分析如何選擇案例，具體見表3-5所示。由表可知，案例的真實(shí)性是指案例來源于機(jī)器人搬運(yùn)斜面貨物的真實(shí)事件，案例的趣味性是指以解決生產(chǎn)問題的方式引導(dǎo)學(xué)生開展教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力，案例的啟發(fā)性是指通過分析機(jī)器人在搬運(yùn)斜面貨物時，斜面工件坐標(biāo)系的正確設(shè)置，且應(yīng)用時及時切換到該工件坐標(biāo)系，都會影響到貨物的有效夾持，啟發(fā)學(xué)生思考，案例的實(shí)踐性是指在探索問題解決方案時通過實(shí)踐動手操作，更改工件坐標(biāo)系數(shù)值，從而解決不能較好夾持貨物的問題。表3-5“工件坐標(biāo)系”案例的選擇案例名稱“搬運(yùn)斜面貨物時為什么不能較好夾持貨物呢？”案例描述視頻展示，機(jī)械臂搬運(yùn)斜面貨物時，發(fā)現(xiàn)機(jī)械臂的夾爪不能較好的夾持貨物。提出問題：搬運(yùn)時為什么不能較好夾持貨物呢？案例分析分析機(jī)器人夾爪與貨物的角度—檢查程序—核對工件坐標(biāo)系—工件坐標(biāo)系設(shè)置不準(zhǔn)確，且應(yīng)用時沒有及時切換到該斜面所在的工件坐標(biāo)系探索答案更改程序中的工件坐標(biāo)系位置—機(jī)械臂調(diào)整好姿態(tài)再靠近—問題解決案例的真實(shí)性本案例來自機(jī)器人作業(yè)的真實(shí)工作情境案例的趣味性以動畫視頻展示生產(chǎn)問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索案例的啟發(fā)性機(jī)器人在搬運(yùn)斜面貨物時，斜面工件坐標(biāo)系的正確設(shè)置，且應(yīng)用時及時切換到該工件坐標(biāo)系，都會影響到貨物的有效夾持案例的實(shí)踐性更改工件坐標(biāo)系數(shù)值，檢測結(jié)果在對案例進(jìn)行分析和選擇時，教師要注意以下幾個方面：首先，教師完全理解課程內(nèi)容。案例教學(xué)都是根據(jù)工業(yè)機(jī)器人工作任務(wù)中的知識點(diǎn)展開，同一個教學(xué)內(nèi)容，可以有許多案例，只有教師深入理解課程內(nèi)容，完全弄懂相關(guān)知識，不管選用什么案例，都能圍繞主題開展案例教學(xué)。其次，教師要充分了解案例。教師選擇案例時需要充分了解工業(yè)機(jī)器人案例的背景、實(shí)現(xiàn)的工作任務(wù)、應(yīng)用范圍、案例包含的知識等，并且還要清楚案例能揭示哪些目標(biāo)問題。最后，要熟悉學(xué)生狀況。教師要熟悉案例教學(xué)的實(shí)施對象，包括男女學(xué)生人數(shù)占比、知識結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、技能水平、學(xué)習(xí)積極性、優(yōu)缺點(diǎn)等。教師全面熟悉教學(xué)對象的狀況后，才能選擇更適合學(xué)生的案例。例如，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生中男生占比大，對新鮮事物感興趣，教師在選擇教學(xué)案例時，在滿足教學(xué)要求的前提下，可以多采用VR、數(shù)字孿生、裸眼3D等技術(shù)結(jié)合的案例，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（四）設(shè)計(jì)案例問題設(shè)計(jì)案例問題，是確保案例教學(xué)法在中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課程教學(xué)中順利實(shí)施的重要保障。但是案例問題設(shè)計(jì)具有一定的要求，并不是隨意提問，什么問題都可以。人本主義理論認(rèn)為，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，因此，整個問題的設(shè)計(jì)過程要根據(jù)中職生特點(diǎn)，以中職學(xué)生為主線。在設(shè)計(jì)案例問題時，需要注意以下幾個方面：首先，要圍繞教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)。中職學(xué)生知識基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)較薄弱，較難有效按照教師預(yù)期設(shè)定的流程實(shí)施，教師需要結(jié)合中職學(xué)生特點(diǎn)，預(yù)測各種情況，推測學(xué)生可能出現(xiàn)的狀況，提前設(shè)計(jì)出各種狀況下如何引導(dǎo)學(xué)生重新進(jìn)入教學(xué)中的問題。設(shè)計(jì)具有引導(dǎo)性和預(yù)測性的案例問題。其次，要善于捕捉學(xué)生感興趣的地方。對他們感興趣的地方設(shè)置問題，有利于學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。再次，設(shè)計(jì)的案例問題要明確。清晰明了的問題，能夠使學(xué)生迅速進(jìn)入案例中，分析思考，探索問題結(jié)論。最后，設(shè)計(jì)的案例問題要符合分析思考過程，一步步推進(jìn)。（五）教學(xué)資源及其他準(zhǔn)備設(shè)計(jì)好案例問題后，需要做好教學(xué)資源和其他準(zhǔn)備，如表3-6所示。教師需要分析《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》中的重難點(diǎn)知識，為了便于中職學(xué)生學(xué)習(xí)與鞏固相關(guān)重難點(diǎn)知識，針對案例教學(xué)每討論一步所涉及到的概念、原理等較難理解的知識點(diǎn)，制作工業(yè)機(jī)器人重難點(diǎn)知識的輔助教學(xué)資源，如動畫、視頻、微課、紙質(zhì)資料等。如介紹六自由度工業(yè)機(jī)器人時，為了讓學(xué)生迅速理解六自由度的定義，制作Flash動畫并配上相應(yīng)的講解與文字，能夠生動形象的解釋何為自由度，展示六自由概念。對于工業(yè)機(jī)器人的定位、重定位難以理解的名稱，通過動畫便能很好的演示出來，比讓學(xué)生死記硬背要理解深刻。教師做好了教學(xué)資源準(zhǔn)備后還需要核對教學(xué)環(huán)境、檢查設(shè)備、教具等，確保教學(xué)過程中不出現(xiàn)外部故障。如每臺機(jī)器人開機(jī)運(yùn)行是否正常，要用到的夾具是否配置齊全，教學(xué)用到的虛擬仿真軟件是否能正常使用，需要的稿紙、水彩筆等教具是否配置齊全等。在此過程中，根據(jù)中職學(xué)生學(xué)習(xí)能力，針對難以理解的重難點(diǎn)知識，設(shè)計(jì)生動形象的教學(xué)資源，便于他們在原有的知識結(jié)構(gòu)上建構(gòu)新的知識。由此可見，資源及其他準(zhǔn)備工作具有針對性和生動性的特點(diǎn)。表3-6教學(xué)資源與其他準(zhǔn)備教學(xué)資源其他準(zhǔn)備準(zhǔn)備的內(nèi)容概念、原理、難以理解的知識教學(xué)環(huán)境、教學(xué)設(shè)備、教具等準(zhǔn)備的形式動畫、視頻、微課、紙質(zhì)資料機(jī)器人、虛擬平臺、紙、筆等二、課中案例教學(xué)實(shí)施（一）案例教學(xué)法的實(shí)施策略與方法1、案例教學(xué)法的實(shí)施策略在課程實(shí)施中，主要根據(jù)該課程內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)、中職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、中職學(xué)生興趣特點(diǎn)進(jìn)行組織規(guī)劃。該課程內(nèi)容為機(jī)器人示教與編程、機(jī)器人通信、機(jī)器人外設(shè)電氣安裝、機(jī)器人輔助機(jī)具調(diào)試、機(jī)器人安裝與接線等，并要求能夠掌握對應(yīng)知識的具體應(yīng)用。中職學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)主要表現(xiàn)為邏輯思維能力較欠缺，知識接受能力較弱，教師教學(xué)時每次只能教授少量知識，并且需要多次鞏固所學(xué)，這種少量多次的教學(xué)以便于加深學(xué)生對知識的印象。學(xué)生的興趣特點(diǎn)主要表現(xiàn)為容易對新鮮事物感興趣。結(jié)合教學(xué)目標(biāo)、中職學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)、學(xué)生興趣，本課程采用雙輪案例教學(xué)的實(shí)施策略，如圖3-3所示。作為第一輪案例教學(xué)，主要采用新技術(shù)展示相關(guān)知識；作為第二輪案例教學(xué)，主要為工業(yè)機(jī)器人的具體應(yīng)用。在知識層級上，第一輪案例教學(xué)涉及的知識比較淺，主要為知識體驗(yàn)，第二輪案例教學(xué)涉及的知識比較深，主要為知識升華，這樣設(shè)計(jì)符合中職學(xué)生由淺入深的學(xué)習(xí)特點(diǎn)。在教學(xué)目的上，第一輪案例教學(xué)涉及實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人相關(guān)知識的理解，第二輪案例教學(xué)重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)掌握知識的具體應(yīng)用，這樣設(shè)計(jì)符合教學(xué)目標(biāo)從理解知識到掌握應(yīng)用的進(jìn)階要求。在知識內(nèi)化上，第一輪案例教學(xué)主要為了學(xué)習(xí)知識，第二輪案例教學(xué)主要為了鞏固知識，這樣設(shè)計(jì)符合中職學(xué)生不斷學(xué)習(xí)與強(qiáng)化的知識內(nèi)化過程規(guī)律。在案例情境上，第一輪案例教學(xué)以新技術(shù)映射工作情境，第二輪案例教學(xué)展示工業(yè)機(jī)器人真實(shí)工作情境。在學(xué)習(xí)感受上，第一輪案例教學(xué)主要讓學(xué)生感受知識學(xué)習(xí)的樂趣，第二輪案例教學(xué)主要讓學(xué)生感受知識應(yīng)用的成就。這樣設(shè)計(jì)既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能滿足本課程教學(xué)目標(biāo)要求。圖3-3雙輪案例教學(xué)的實(shí)施策略中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》采用雙輪案例教學(xué)的實(shí)施策略，雙輪案例教學(xué)不是簡單的疊加，而是符合工程知識傳授方與接受方有效對接的一種方式。該方法能把復(fù)雜知識化整為零，由簡到繁，由基礎(chǔ)知識到復(fù)雜情況下的具體應(yīng)用。2、案例教學(xué)法的實(shí)施方法根據(jù)案例教學(xué)法的實(shí)施策略，采用雙輪案例教學(xué)這就要求任課教師精心設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備雙輪案例，在設(shè)計(jì)過程中，需要注意兩個案例的基礎(chǔ)性知識和應(yīng)用性知識的不同側(cè)重點(diǎn)和使用技巧，因此，需要有效的實(shí)施方法。在知識的選取上，由于第一輪案例教學(xué)主要讓學(xué)生體驗(yàn)知識，因此，需要結(jié)合前面所學(xué)基礎(chǔ)知識，在已有知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸，加入新知識，學(xué)生也更容易接受新知識。第二輪案例教學(xué)主要讓學(xué)生運(yùn)用知識，因此，需要在第一輪案例教學(xué)學(xué)習(xí)的新知識基礎(chǔ)上進(jìn)行鞏固，通過復(fù)雜情況下的思考和分析，去除外在影響因素，理清基礎(chǔ)知識，并運(yùn)用該知識解決具體問題。在使用技巧上，第一輪案例教學(xué)主要讓學(xué)生學(xué)習(xí)新知識，學(xué)生對新知識從不熟悉到熟悉的過程中，需要老師不停的引導(dǎo)提問。第二輪案例教學(xué)主要讓學(xué)生掌握知識的應(yīng)用，學(xué)生在第一輪案例教學(xué)中已經(jīng)對知識有了一定的理解，在這個階段老師只需稍加引導(dǎo)，學(xué)生通過小組合作探究，找到解決問題的方案。（二）案例教學(xué)法的實(shí)施流程圖3-4雙輪案例教學(xué)實(shí)施流程圖雙輪案例教學(xué)實(shí)施流程如圖3-4所示，它是指進(jìn)行了第一輪案例教學(xué)后再進(jìn)行第二輪案例教學(xué)，是在單輪案例教學(xué)實(shí)施的基礎(chǔ)上再實(shí)施一次，每一輪案例教學(xué)實(shí)施的環(huán)節(jié)是一樣的。為了避免重復(fù)，對雙輪案例教學(xué)的實(shí)施流程設(shè)計(jì)就只介紹單輪案例教學(xué)的實(shí)施流程即可，然后再進(jìn)行疊加。下文中描述的案例教學(xué)實(shí)施流程均指單輪案例教學(xué)的課中實(shí)施流程。單輪案例教學(xué)在課中的實(shí)施流程設(shè)計(jì)主要為引入案例引導(dǎo)提問；引導(dǎo)學(xué)生分析、交流、探索，組織他們進(jìn)行小組匯報、并在組間質(zhì)疑與解答；最后以教師為主進(jìn)行知識的梳理和回顧。學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識和經(jīng)驗(yàn)的建構(gòu)，單輪案例教學(xué)課中實(shí)施流程如圖3-5所示。為了提高中職學(xué)生的參與積極性，教師需要時刻注意觀察學(xué)生，只有需要的時候才進(jìn)行引導(dǎo)，對探討內(nèi)容及討論的時間安排等方面都要做詳細(xì)的規(guī)劃，并且每一個流程都應(yīng)當(dāng)充分考慮到中職學(xué)生的身心特點(diǎn)，并對參與教學(xué)活動的學(xué)生及時給予鼓勵與肯定。圖3-5單輪案例教學(xué)在課中實(shí)施環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)1、引入案例，引導(dǎo)提問在引入案例時，引入的案例應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人真實(shí)工作的應(yīng)用場景，根據(jù)情境學(xué)習(xí)理論，通過學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人真實(shí)工作的情境案例才有利于中職學(xué)生根據(jù)已有的知識遷移到不同工作場合中的應(yīng)用?？紤]到中職學(xué)生特點(diǎn)，案例要具有新穎性，最好能讓學(xué)生參與體驗(yàn)，能夠快速吸引學(xué)生的注意力。一旦學(xué)生對案例感興趣，學(xué)生便會積極響應(yīng)教師引導(dǎo)的提問。由此可見，引入案例引導(dǎo)提問具有新穎性、體驗(yàn)性的特點(diǎn)。在引導(dǎo)提問時，要找到學(xué)生對案例感興趣的地方，以此為切入點(diǎn)，引導(dǎo)提問。2、引導(dǎo)學(xué)生分析、交流、探索在引導(dǎo)學(xué)生分析、交流、探索時，需要重點(diǎn)考慮如何引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思考、積極討論、實(shí)踐探索達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。與傳統(tǒng)課程不同的是，案例教學(xué)法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，學(xué)生與學(xué)生，學(xué)生與教師之間平等互動，體現(xiàn)了人本主義理論思想。在這個過程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，實(shí)施的具體流程為：第一，學(xué)生要能明白案例所蘊(yùn)含的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)中的問題。第二，學(xué)生能通過獨(dú)立思考，分析問題的解決思路。第三，學(xué)生與其他小組成員交流，討論各自方案的可行性。第四，小組成員對各自方案進(jìn)行實(shí)操檢驗(yàn)是否正確，實(shí)踐探索后再在組內(nèi)綜合意見，無需統(tǒng)一解決方案，只要能實(shí)現(xiàn)問題的解決方案都可以，然后由小組長進(jìn)行小組匯報。第五，小組長匯報后，其他小組學(xué)生可以提出質(zhì)疑，被質(zhì)疑的小組負(fù)責(zé)解答。在引導(dǎo)學(xué)生分析、交流、探索過程中，需要注意以下幾個方面。首先，教師需結(jié)合中職學(xué)生特點(diǎn)，如該課程教學(xué)的班級男生為主，應(yīng)當(dāng)增加實(shí)踐活動，讓學(xué)生動起來，使他們體會到做中學(xué)的樂趣。其次，教師還需注意盡量創(chuàng)造機(jī)會讓每個學(xué)生參與到集體討論活動中，如不愛說話、不善表達(dá)或基礎(chǔ)薄弱的中職學(xué)生，教師可以設(shè)置較容易的問題，點(diǎn)名要其回答。通過中職學(xué)生的思考、交流討論、探索形成結(jié)果，并且在小組間相互探討，敢于質(zhì)疑和解答。在這個過程中，要以學(xué)生為中心，根據(jù)中職學(xué)生特點(diǎn)，使他們動手參與教學(xué)活動，由此可見，引導(dǎo)學(xué)生分析、交流、探索具有實(shí)踐性、參與性的特點(diǎn)。3、總結(jié)歸納總結(jié)歸納，能幫助學(xué)生梳理思路，掌握問題的分析解決流程，鞏固和加深對知識的理解和應(yīng)用，是案例教學(xué)的重要步驟。因此，《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》采用案例教學(xué)法時要格外重視。在總結(jié)歸納時，需要將工業(yè)機(jī)器人案例包含的知識、學(xué)生討論的內(nèi)容匯總歸納。在這個過程中，由于中職學(xué)生知識能力較弱，需要教師與學(xué)生一起來完成，教師引導(dǎo)學(xué)生梳理討論的內(nèi)容，最后概括總結(jié)，學(xué)生通過知識的整理，在原有知識結(jié)構(gòu)上建構(gòu)新的知識。由此可見，總結(jié)歸納環(huán)節(jié)具有引導(dǎo)性、概括性的特點(diǎn)。圖3-6教師總結(jié)歸納的方式在總結(jié)歸納過程中，首先，要以教師為主，學(xué)生參與總結(jié)歸納。其次，教師不必拘于統(tǒng)一形式，可采用多種方式幫助學(xué)生回顧案例教學(xué)的內(nèi)容，教師總結(jié)歸納的方式如圖3-6所示。在方式一中，首先列出案例問題，提出分析解決問題的思路，再回顧解決問題的方案，并整理相關(guān)基礎(chǔ)知識，該方式主要適用于對新知識不是很熟悉，并且對解決問題方案沒有太多爭論的場合。在方式二中，首先列出案例問題，回顧各個小組的解決方案，然后教師對合理與不合理的方案進(jìn)行解析，并整理相關(guān)基礎(chǔ)知識，該方式主要適用于對新知識不是很熟悉，但是對解決問題方案爭論較大的場合。在方式三中，首先列出相關(guān)基礎(chǔ)知