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中職課程中案例教學(xué)法的實(shí)施實(shí)例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u7812中職課程中案例教學(xué)法的實(shí)施實(shí)例分析 126632第一節(jié)課程案例教學(xué)實(shí)施概況 116215一、課程案例教學(xué)實(shí)施的目的 131622二、課程案例教學(xué)實(shí)施的內(nèi)容 110132第二節(jié)課程案例教學(xué)實(shí)施過(guò)程 219663一、課前案例教學(xué)設(shè)計(jì) 216223二、課中案例教學(xué)實(shí)施 626009三、課后案例教學(xué)評(píng)價(jià)與反思 1519225第三節(jié)課程案例教學(xué)法實(shí)施效果分析 1823619一、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣有所提高 2017719二、學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用能力加強(qiáng) 2220657三、學(xué)生的分析和解決問(wèn)題能力得到提升 2518481四、學(xué)生的表達(dá)溝通和協(xié)作能力得到增強(qiáng) 263356第四節(jié)案例教學(xué)法實(shí)施的建議 284235一、教師的教學(xué)與專(zhuān)業(yè)能力都需要提升 2821082二、學(xué)生在思想和行動(dòng)上都要?jiǎng)悠饋?lái) 298326三、學(xué)校和企業(yè)合作共同研發(fā)搭建案例 2921352第五節(jié)案例教學(xué)法的普適性作用 306654一、案例教學(xué)法助力了《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》教學(xué)質(zhì)量提升 3116954二、案例教學(xué)法適應(yīng)于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)其他課程教學(xué) 3118550三、案例教學(xué)法適應(yīng)于其他工科類(lèi)課程教學(xué) 31第一節(jié)課程案例教學(xué)實(shí)施概況一、課程案例教學(xué)實(shí)施的目的本課程實(shí)施的目的為在《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課程教學(xué)中應(yīng)用案例教學(xué)法,通過(guò)課堂觀察、問(wèn)卷調(diào)查等方式獲取中職學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、課堂表現(xiàn)、能力培養(yǎng)等情況,分析案例教學(xué)法在該課程教學(xué)中的有效性。二、課程案例教學(xué)實(shí)施的內(nèi)容本課程內(nèi)容為工業(yè)機(jī)器人軌跡。軌跡是《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課程教學(xué)內(nèi)容中的關(guān)鍵知識(shí)之一,它既起著承上啟下的作用,又是最常見(jiàn)的基礎(chǔ)知識(shí)。它的承上啟下作用主要體現(xiàn)在它既涉及前面所學(xué)的指令與坐標(biāo)系知識(shí),又銜接后面要學(xué)的工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用。它是最常見(jiàn)的基礎(chǔ)知識(shí)主要體現(xiàn)為工業(yè)機(jī)器人每項(xiàng)具體應(yīng)用中都在軌跡的基礎(chǔ)上拓展。第二節(jié)課程案例教學(xué)實(shí)施過(guò)程一、課前案例教學(xué)設(shè)計(jì)(一)選擇教學(xué)內(nèi)容本課程內(nèi)容是機(jī)器人教學(xué)關(guān)鍵知識(shí)之一,并且需要理解工業(yè)機(jī)器人軌跡相關(guān)知識(shí)進(jìn)行具體應(yīng)用。因此,根據(jù)案例教學(xué)法內(nèi)容選用原則,軌跡適合應(yīng)用案例教學(xué)法。面對(duì)如此重要的知識(shí)內(nèi)容,在傳統(tǒng)教學(xué)法中,許多教師的教學(xué)目標(biāo)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)學(xué)生能夠掌握工業(yè)機(jī)器人軌跡的基本知識(shí)及應(yīng)用要求,在教學(xué)過(guò)程中并沒(méi)有對(duì)學(xué)生進(jìn)行軌跡的分析與設(shè)計(jì)鍛煉,只要求學(xué)生掌握搬運(yùn)、碼垛、上下料、噴涂等任務(wù)中的軌跡參數(shù)輸入即可。教師在教學(xué)中采用操作演示,學(xué)生模仿完成參數(shù)設(shè)定方式。這就導(dǎo)致了中職學(xué)生不能理解軌跡的相關(guān)知識(shí),在工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)、碼垛、上下料、噴涂、焊接等工作任務(wù)中的具體應(yīng)用能力不足,缺乏分析、解決軌跡相關(guān)問(wèn)題的能力。為了解決傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題,改為案例教學(xué)法進(jìn)行實(shí)施。本課程基于情境學(xué)習(xí)理論、人本主義理論等,實(shí)施環(huán)節(jié)采用設(shè)置案例、引導(dǎo)提問(wèn),學(xué)生分析、討論、探索答案,最后總結(jié)歸納的方式開(kāi)展案例教學(xué)。實(shí)現(xiàn)理解軌跡及相關(guān)定義、掌握軌跡的應(yīng)用、能夠根據(jù)工作任務(wù)要求正確設(shè)計(jì)軌跡的教學(xué)目標(biāo),以幫助學(xué)生加深對(duì)軌跡及相關(guān)知識(shí)的理解,提高軌跡的設(shè)計(jì)能力,培養(yǎng)分析、解決軌跡相關(guān)問(wèn)題的能力。工業(yè)機(jī)器人軌跡采用傳統(tǒng)教學(xué)與采用案例教學(xué)法在授課形式、實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)、解決問(wèn)題的區(qū)別如表4-1所示。表4-1工業(yè)機(jī)器人軌跡采用案例教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)法的區(qū)別傳統(tǒng)教學(xué)法案例教學(xué)法授課形式教師演示,學(xué)生模仿教師選取機(jī)器人夾爪的初始點(diǎn)、過(guò)渡點(diǎn)、夾取點(diǎn)、放料點(diǎn),完成各點(diǎn)參數(shù)輸入設(shè)置案例、引導(dǎo)提問(wèn)學(xué)生分析:任務(wù)、動(dòng)作、路徑、軌跡的劃分學(xué)生討論:劃分方式的正確性學(xué)生探索:設(shè)計(jì)方案,實(shí)踐驗(yàn)證總結(jié)歸納:軌跡設(shè)計(jì)的相關(guān)事項(xiàng)能夠?qū)崿F(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)學(xué)生能夠完成軌跡參數(shù)設(shè)定理解軌跡及相關(guān)定義掌握軌跡的應(yīng)用能夠根據(jù)工作任務(wù)要求正確設(shè)計(jì)軌跡解決的問(wèn)題能夠初步理解軌跡及相關(guān)知識(shí)能夠加深對(duì)軌跡及相關(guān)知識(shí)的理解能夠提高軌跡的設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)分析、解決軌跡相關(guān)相關(guān)問(wèn)題的能力(二)確定教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)是開(kāi)展案例教學(xué)的出發(fā)點(diǎn),整個(gè)教學(xué)過(guò)程圍繞教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行,軌跡教學(xué)目標(biāo)如表4-2所示。在知識(shí)目標(biāo)中,主要要求學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)軌跡規(guī)劃、路徑規(guī)劃、動(dòng)作規(guī)劃、任務(wù)規(guī)劃等軌跡相關(guān)定義,能夠熟練掌握工業(yè)機(jī)器人不同情境下的軌跡相關(guān)層級(jí)設(shè)計(jì);在技能目標(biāo)中,主要要求學(xué)生能夠按工作要求正確進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的軌跡相關(guān)層級(jí)設(shè)計(jì)及編程;在職業(yè)能力與素養(yǎng)目標(biāo)中,通過(guò)小組探究學(xué)習(xí),學(xué)生學(xué)會(huì)正確表達(dá)和有效交流,提高團(tuán)結(jié)協(xié)作和解決問(wèn)題的能力,注重培養(yǎng)學(xué)生安全生產(chǎn)、愛(ài)崗敬業(yè)、愛(ài)護(hù)設(shè)備等高素質(zhì)職業(yè)素養(yǎng)。表4-2教學(xué)目標(biāo)分類(lèi)目標(biāo)描述知識(shí)目標(biāo)1能夠區(qū)分軌跡規(guī)劃、路徑規(guī)劃、動(dòng)作規(guī)劃、任務(wù)規(guī)劃的定義2能夠熟練掌握工業(yè)機(jī)器人不同情境下的軌跡相關(guān)層級(jí)設(shè)計(jì)3能夠掌握常用指令的應(yīng)用技能目標(biāo)1能夠按工作要求正確進(jìn)行軌跡相關(guān)層級(jí)設(shè)計(jì)2能夠按工作要求正確進(jìn)行軌跡編程3能根據(jù)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的情境不同,正確規(guī)劃工業(yè)機(jī)器人的任務(wù)、動(dòng)作、路徑、軌跡職業(yè)能力與素養(yǎng)目標(biāo)1能夠根據(jù)要求,正確進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人軌跡相關(guān)層級(jí)設(shè)計(jì),培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力2通過(guò)小組學(xué)習(xí),培養(yǎng)自我表達(dá)、與人溝通、團(tuán)結(jié)協(xié)調(diào)等能力3通過(guò)基于工作情境問(wèn)題的探究,培養(yǎng)學(xué)生善于思考、分析、解決問(wèn)題等能力4通過(guò)學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人軌跡,樹(shù)立職業(yè)道德意識(shí)、安全生產(chǎn)的服務(wù)意識(shí)5培養(yǎng)愛(ài)崗敬業(yè)、愛(ài)護(hù)設(shè)備、適應(yīng)環(huán)境的職業(yè)素養(yǎng)(三)選擇教學(xué)案例案例教學(xué)以教學(xué)目標(biāo)為中心,工業(yè)機(jī)器人軌跡教學(xué)設(shè)置了兩個(gè)案例,第一個(gè)案例為應(yīng)用VR技術(shù)展示工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)場(chǎng)景,工業(yè)機(jī)器人將貨物抓取放下實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)功能,如圖4-1所示。通過(guò)教師與學(xué)生分析討論,得出本節(jié)課關(guān)于軌跡相關(guān)定義的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容,促使學(xué)生能夠區(qū)分軌跡規(guī)劃、路徑規(guī)劃、動(dòng)作規(guī)劃、任務(wù)規(guī)劃的概念,掌握工業(yè)機(jī)器人工作的軌跡設(shè)計(jì);第二個(gè)案例為工業(yè)機(jī)器人上下料視頻,機(jī)器人協(xié)助數(shù)控機(jī)床加工軸套外圈,其中工業(yè)機(jī)器人需要從貨料架上抓取工件,然后將工件送到機(jī)床的卡盤(pán)上加工,并將加工好的工件放到傳輸帶上,如圖4-2所示。在這個(gè)案例中可以引出教學(xué)難點(diǎn),使學(xué)生根據(jù)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的不同情境正確設(shè)計(jì)機(jī)器人軌跡,達(dá)到鞏固和運(yùn)用知識(shí)的目的。圖4-1工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)圖4-2工業(yè)機(jī)器人上下料依據(jù)案例的選用原則,第一輪案例教學(xué)法采用的VR技術(shù)展示工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)案例與第二輪案例教學(xué)法采用的工業(yè)機(jī)器人上下料案例,這兩個(gè)案例都能滿(mǎn)足真實(shí)性、趣味性、啟發(fā)性、實(shí)踐性特點(diǎn),具體見(jiàn)表4-3所示。表4-3案例的選擇案例一案例二真實(shí)性反映機(jī)器人搬運(yùn)真實(shí)工作情境機(jī)器人上下料真實(shí)工作趣味性VR技術(shù)引起學(xué)生興趣解決真實(shí)工作問(wèn)題,具有挑戰(zhàn)性,引起興趣啟發(fā)性機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度受軌跡設(shè)計(jì)影響要按照任務(wù)、動(dòng)作、路徑、軌跡的順序依次設(shè)計(jì)實(shí)踐性設(shè)計(jì)軌跡相關(guān)層級(jí)并實(shí)操驗(yàn)證設(shè)計(jì)軌跡相關(guān)層級(jí)并實(shí)操驗(yàn)證(四)設(shè)計(jì)案例問(wèn)題教學(xué)問(wèn)題主要圍繞案例展開(kāi),在本課程實(shí)施案例教學(xué)中設(shè)計(jì)的問(wèn)題主要有:1、大家看到工業(yè)機(jī)器人在干什么呢?2、工業(yè)機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)作業(yè),不進(jìn)行軌跡相關(guān)層級(jí)設(shè)計(jì)會(huì)怎樣?3、大家認(rèn)為這臺(tái)工業(yè)機(jī)器人需要完成什么任務(wù)呢?4、根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求可以劃分為哪些子任務(wù)?5、工業(yè)機(jī)器人在每個(gè)子任務(wù)中需要完成哪些動(dòng)作?6、你該如何設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡?(五)教學(xué)資源及其他準(zhǔn)備在教學(xué)資源方面的準(zhǔn)備主要為對(duì)較難理解的知識(shí)采用圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻、微課等形式展示,以便于學(xué)生課前、課后的復(fù)習(xí)與鞏固,以及課中必要的回顧。在其他方面的準(zhǔn)備如提前向?qū)W生發(fā)放關(guān)于工業(yè)機(jī)器人軌跡相關(guān)概念的資料,讓學(xué)生提前了解軌跡規(guī)劃、路徑規(guī)劃、任務(wù)規(guī)劃、動(dòng)作規(guī)劃的概念。還需做的準(zhǔn)備為教具、設(shè)備等硬件,如在上課前,為每小組準(zhǔn)備白紙、水彩筆、鉛筆、水性筆、橡皮檫等工具,用于記錄課堂上學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)時(shí)表達(dá)的意見(jiàn),并將學(xué)生按照5-7人/小組排布。二、課中案例教學(xué)實(shí)施(一)課程案例教學(xué)的實(shí)施策略與方法1、案例教學(xué)法的實(shí)施策略結(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)實(shí)施策略,具體如圖4-3所示。作為第一輪案例教學(xué),主要采用VR技術(shù)展示搬運(yùn)碼垛機(jī)器人軌跡相關(guān)知識(shí);作為第二輪案例教學(xué),主要教學(xué)上下料工業(yè)機(jī)器人軌跡的具體應(yīng)用。在知識(shí)層級(jí)上,第一輪案例教學(xué)涉及的知識(shí)比較淺,主要為體驗(yàn)工業(yè)機(jī)器人軌跡相關(guān)知識(shí),第二輪案例教學(xué)涉及的知識(shí)比較深,主要為軌跡相關(guān)知識(shí)拓展,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)軌跡相關(guān)知識(shí)的理解,第二輪案例教學(xué)重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)掌握軌跡相關(guān)知識(shí)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(shí)到掌握應(yīng)用的進(jìn)階要求。在知識(shí)內(nèi)化上,第一輪案例教學(xué)主要為了學(xué)習(xí)軌跡相關(guān)知識(shí),第二輪案例教學(xué)為了鞏固軌跡相關(guān)知識(shí),這樣設(shè)計(jì)符合中職學(xué)生不斷學(xué)習(xí)知識(shí)與強(qiáng)化的知識(shí)內(nèi)化過(guò)程規(guī)律。在案例情境上,第一輪案例教學(xué)以VR技術(shù)映射工作情境,第二輪案例教學(xué)展示工業(yè)機(jī)器人上下料真實(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)生感受軌跡相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,第二輪案例教學(xué)主要讓學(xué)生感受軌跡相關(guān)知識(shí)應(yīng)用的成就。圖4-3工業(yè)機(jī)器人軌跡采用雙輪案例教學(xué)實(shí)施策略2、案例教學(xué)法的實(shí)施方法在知識(shí)的選取上,由于第一輪案例教學(xué)主要讓學(xué)生體驗(yàn)軌跡相關(guān)知識(shí),因此,需要結(jié)合前面所學(xué)常用編程指令及其用法,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸,加入軌跡、任務(wù)、動(dòng)作、路徑的分析,學(xué)生也更容易接受軌跡相關(guān)知識(shí)。第二輪案例教學(xué)主要讓學(xué)生運(yùn)用知識(shí),因此,需要在第一輪案例教學(xué)學(xué)習(xí)軌跡相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行鞏固,通過(guò)對(duì)工業(yè)機(jī)器人上下料軌跡進(jìn)行思考和分析,理清任務(wù)、動(dòng)作、路徑、軌跡相關(guān)層級(jí)劃分,然后進(jìn)行編程方案的可行性探索,實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的解決。在使用技巧上,第一輪案例教學(xué)主要讓學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡相關(guān)知識(shí),需要老師設(shè)置多個(gè)問(wèn)題,從任務(wù)、動(dòng)作、路徑到軌跡逐層進(jìn)行引導(dǎo)提問(wèn)。第二輪案例教學(xué)主要讓學(xué)生掌握軌跡相關(guān)知識(shí)的具體應(yīng)用,學(xué)生在第一輪案例教學(xué)中已經(jīng)對(duì)軌跡相關(guān)概念有了一定的理解,在這個(gè)階段老師只需對(duì)分析、解決問(wèn)題思路稍加引導(dǎo),學(xué)生通過(guò)小組合作探究,找到工業(yè)機(jī)器人軌跡的方案。(二)案例教學(xué)法的實(shí)施流程圖4-4工業(yè)機(jī)器人軌跡采用雙輪案例教學(xué)的實(shí)施流程圖4-4為工業(yè)機(jī)器人軌跡采用雙輪案例教學(xué)法的實(shí)施流程圖。本課程采用ABB工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行教學(xué),結(jié)合兩個(gè)案例從理解到應(yīng)用逐層討論進(jìn)行,第一輪案例教學(xué)主要為加深學(xué)生對(duì)概念的理解、分析概念之間的區(qū)別以及理清軌跡在編程前的邏輯思路和軌跡編程,第二輪案例教學(xué)主要是學(xué)生掌握軌跡相關(guān)知識(shí)在不同工作情境中的具體應(yīng)用。1、第一輪案例教學(xué)、VR技術(shù)展示ABB搬運(yùn)碼垛機(jī)器人軌跡基礎(chǔ)知識(shí)(1)引入案例,設(shè)置問(wèn)題上課后,首先通過(guò)VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛功能,向同學(xué)們提問(wèn):大家看到機(jī)器人在干什么呢?同學(xué)們回答:機(jī)器人在搬東西;機(jī)器人在把傳輸帶上的貨物搬到貨架上;機(jī)器人在碼垛。在學(xué)生們回答完后,我告訴他們這是工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛工作現(xiàn)場(chǎng)。并且繼續(xù)向?qū)W生提問(wèn):工業(yè)機(jī)器人從事搬運(yùn)作業(yè),吸盤(pán)上的貨物為什么還沒(méi)到達(dá)指定的位置就掉了呢?是機(jī)器人搬運(yùn)的哪個(gè)流程可能出現(xiàn)問(wèn)題呢?以搬運(yùn)中的問(wèn)題導(dǎo)入,引導(dǎo)學(xué)生思考工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)編程前的邏輯關(guān)系和編程情況,編程前的邏輯關(guān)系如搬運(yùn)貨物的任務(wù)劃分,動(dòng)作分解,運(yùn)動(dòng)軌跡分析等情況,明確并進(jìn)入這次課的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容。(2)分析、交流與探究=1\*GB3①編程前的邏輯分析、交流與探究。在這個(gè)搬運(yùn)碼垛過(guò)程中,機(jī)器人需要完成哪些任務(wù)?在任務(wù)中機(jī)器人又需要分解為哪幾個(gè)動(dòng)作?機(jī)器人夾爪在每個(gè)動(dòng)作中要經(jīng)過(guò)哪幾個(gè)點(diǎn)?通過(guò)一系列問(wèn)題的引導(dǎo),學(xué)生們對(duì)軌跡相關(guān)層級(jí)的劃分進(jìn)行了認(rèn)真的討論。并對(duì)任務(wù)、動(dòng)作、路徑進(jìn)行了設(shè)計(jì)與劃分。學(xué)生對(duì)搬運(yùn)貨物的動(dòng)作規(guī)劃設(shè)計(jì)如圖4-5所示,路徑規(guī)劃如圖4-6所示。圖4-5動(dòng)作規(guī)劃設(shè)計(jì)圖4-6路徑規(guī)劃設(shè)計(jì)同學(xué)們完成軌跡相關(guān)層級(jí)劃分的邏輯結(jié)構(gòu)后,再切入案例問(wèn)題:貨物沒(méi)有達(dá)到指定的位置就掉了,與這個(gè)路徑規(guī)劃的示教點(diǎn)會(huì)有什么關(guān)聯(lián)嗎?引入進(jìn)行編程程序的下一步分析。=2\*GB3②編程的分析、交流與探究。首先將工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)會(huì)用到的程序指令與大家一起回顧,搬運(yùn)常用的運(yùn)動(dòng)指令如表4-4所示。表4-4ABB工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)常用的指令指令指令的應(yīng)用舉例對(duì)應(yīng)指令應(yīng)用的含義MoveJMoveJP2,v300,z50,tool1\wobj:=wobj1;機(jī)器人TCP以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)移到P2點(diǎn)MoveLMoveLP2,v300,z50,tool1\wobj:=wobj1;機(jī)器人TCP沿直線移到P2點(diǎn)MoveCMoveLP1,v300,z20,tool1\wobj:=wobj1;MoveCP2,P3,v300,z20,tool1\wobj:=wobj1;機(jī)器人TCP沿圓弧從P1點(diǎn),經(jīng)過(guò)P2點(diǎn),最后到達(dá)P3點(diǎn)OffsMoveLOffs(p1,0,0,30),v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;機(jī)器人TCP移動(dòng)到p1的正上方30mm的位置SetSetDo1將數(shù)字輸出信號(hào)置為1WaitTimeWaitTime0.5等待0.5s引導(dǎo)學(xué)生查看程序的P6點(diǎn)位置是否在P7點(diǎn)位置的正上方,學(xué)生查看程序,發(fā)現(xiàn)示教點(diǎn)P6并沒(méi)有與P7在同一豎直方向上,得出機(jī)器人的示教點(diǎn)位不精確導(dǎo)致。再引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)分析、討論程序中轉(zhuǎn)彎半徑、信號(hào)設(shè)置等是否有問(wèn)題。并讓他們?cè)O(shè)計(jì)新的程序。然后學(xué)生根據(jù)制定的方案進(jìn)行機(jī)器人操作實(shí)踐,檢測(cè)他們的方案的可行性。并進(jìn)行小組為單位匯報(bào)各組的情況,其他小組持不同意見(jiàn)的人提出疑問(wèn),并由被質(zhì)疑的小組解答。(3)總結(jié)歸納本案例教學(xué)總結(jié)歸納采用方式一的形式,即先引入機(jī)器人搬運(yùn)貨物案例問(wèn)題,然后分析解決思路,再解決問(wèn)題,最后整理列出相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),總結(jié)歸納流程如圖4-7所示。圖4-7總結(jié)歸納流程=1\*GB3①引入案例問(wèn)題。如在機(jī)器人搬運(yùn)過(guò)程中,貨物還沒(méi)到達(dá)指定位置就掉了,為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況?=2\*GB3②分析解決思路。先對(duì)編程前的邏輯進(jìn)行思考與分析,依次分解任務(wù)、動(dòng)作、路徑、軌跡,軌跡相關(guān)層級(jí)的設(shè)計(jì)和劃分如圖4-8所示,然后對(duì)程序進(jìn)行核對(duì),尋找可能的影響因素,例如轉(zhuǎn)彎半徑因素、信號(hào)開(kāi)設(shè)因素、示教點(diǎn)位精確因素等,最后查找到示教點(diǎn)位不精準(zhǔn)的問(wèn)題,然后學(xué)生自行根據(jù)需要設(shè)計(jì)方案。圖4-8軌跡相關(guān)層級(jí)的設(shè)計(jì)和劃分=3\*GB3③解決問(wèn)題。根據(jù)找到的問(wèn)題原因,各小組將自己設(shè)計(jì)好的方案在機(jī)器人上實(shí)操驗(yàn)證其可行性。通過(guò)學(xué)生的嘗試,有幾種方案可以正確完成該任務(wù)??尚蟹桨敢蝗鐖D4-9,可行方案二如圖4-10所示。圖4-9可行方案一圖4-10可行方案二=4\*GB3④整理知識(shí)。對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行回顧,如任務(wù)規(guī)劃、動(dòng)作規(guī)劃、路徑規(guī)劃、軌跡規(guī)劃,并注意軌跡相關(guān)層級(jí)需按任務(wù)、動(dòng)作、路徑、軌跡層級(jí)依次劃分設(shè)計(jì)。2、第二輪案例教學(xué)、ABB上下料工業(yè)機(jī)器人軌跡的具體應(yīng)用(1)引入案例設(shè)置問(wèn)題播放工業(yè)機(jī)器人上下料工作視頻,并且向同學(xué)介紹案例的背景,即生產(chǎn)廠家為了提高生產(chǎn)效率,對(duì)原有數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造,改造后,由機(jī)器人協(xié)助數(shù)控機(jī)床加工軸套外圈,其中工業(yè)機(jī)器人需要從貨料架上抓取工件,然后在機(jī)床上將加工好的成品取下,將待加工的工件送到卡盤(pán)上加工,并將加工好的成品放到傳輸帶上,工作流程如圖4-11所示。然后向同學(xué)們提問(wèn):這個(gè)上下料工業(yè)機(jī)器人的軌跡應(yīng)該如何設(shè)計(jì)?以生產(chǎn)實(shí)際中的軌跡案例引入,能提高學(xué)生的應(yīng)用能力,明確該案例分析的主題。圖4-11工業(yè)機(jī)器人上下料工作流程(2)分析、交流與探究分析、交流與探究主要分為小組匯報(bào)和質(zhì)疑與解答兩個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行,通過(guò)言語(yǔ)和實(shí)踐動(dòng)手兩種方式開(kāi)展。在播放工業(yè)機(jī)器人上下料視頻案例后,設(shè)置問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考、交流并探究。=1\*GB3①編程前的邏輯分析、交流與探究。在這個(gè)工業(yè)機(jī)器人上下料過(guò)程中,機(jī)器人需要完成哪些任務(wù)?在任務(wù)中機(jī)器人又需要分解為哪幾個(gè)動(dòng)作?每個(gè)動(dòng)作中機(jī)器人的夾爪要經(jīng)過(guò)哪幾個(gè)點(diǎn)?通過(guò)一系列問(wèn)題的引導(dǎo),學(xué)生們對(duì)軌跡相關(guān)層級(jí)劃分進(jìn)行了認(rèn)真的討論。并對(duì)任務(wù)、動(dòng)作、路徑進(jìn)行了設(shè)計(jì)與劃分。學(xué)生對(duì)機(jī)器人上下料的軌跡相關(guān)層級(jí)設(shè)計(jì)如圖4-12所示。圖4-12工業(yè)機(jī)器人上下料軌跡相關(guān)層級(jí)設(shè)計(jì)同學(xué)們完成軌跡相關(guān)層級(jí)設(shè)計(jì)的邏輯結(jié)構(gòu)后,再切入案例問(wèn)題:這個(gè)工業(yè)機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)上下料工作應(yīng)該如何進(jìn)行軌跡程序設(shè)計(jì)?引入進(jìn)行編程程序的下一步分析。=2\*GB3②編程的分析、交流與探究。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每個(gè)動(dòng)作分解后,設(shè)計(jì)出新的程序。然后學(xué)生根據(jù)制定的方案進(jìn)行機(jī)器人操作實(shí)踐,檢測(cè)他們的方案是否可行。在小組匯報(bào)環(huán)節(jié),首先,在小組內(nèi)部成員進(jìn)行分析、交流,并實(shí)踐探究,然后,由小組長(zhǎng)匯報(bào)展示。學(xué)生不光要分析工業(yè)機(jī)器人工作流程,還要讓他們將工業(yè)機(jī)器人軌跡相關(guān)層級(jí)的設(shè)計(jì)記錄到白紙上,設(shè)計(jì)的程序通過(guò)機(jī)器人實(shí)操檢驗(yàn)其可行性。然后在匯報(bào)時(shí)向其他組學(xué)生講解他們?cè)O(shè)計(jì)的思路。在質(zhì)疑與解答環(huán)節(jié),主要由其他組學(xué)生對(duì)不同看法提出質(zhì)疑,并由被質(zhì)疑小組成員或其他小組成員一起共同解答。在質(zhì)疑環(huán)節(jié),教師要營(yíng)造良好的輕松氛圍,化解學(xué)生的局促不安情緒,有利于交流意見(jiàn)。(3)總結(jié)歸納此案例教學(xué)采用方式三的總結(jié)方式,即先整理出相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),然后運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決問(wèn)題,最后總結(jié)案例問(wèn)題,總結(jié)歸納的詳細(xì)流程如圖4-13所示。中職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的學(xué)生以男孩居多,活潑好動(dòng)較難靜下心學(xué)習(xí),對(duì)參與教學(xué)活動(dòng)討論的知識(shí)需要不斷的加深印象,強(qiáng)化鞏固。將知識(shí)進(jìn)行梳理,對(duì)結(jié)果進(jìn)行匯總,容易加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象同時(shí)便于理解。對(duì)于容易出錯(cuò)的地方,重點(diǎn)列出并對(duì)容易出錯(cuò)的地方進(jìn)行對(duì)比分析,這樣就更加有利于學(xué)生能夠正確區(qū)分知識(shí)點(diǎn)的概念及應(yīng)用,便于建構(gòu)自己的知識(shí)體系。并且根據(jù)小組的綜合表現(xiàn)給予點(diǎn)評(píng)。圖4-13工業(yè)機(jī)器人上下料總結(jié)歸納流程=1\*GB3①整理出相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。如任務(wù)規(guī)劃、動(dòng)作規(guī)劃、路徑規(guī)劃、軌跡規(guī)劃相關(guān)概念。=2\*GB3②解決問(wèn)題。先后依次分解任務(wù)、動(dòng)作、路徑、軌跡,并探索解決方案。下面以成品入庫(kù)放料為例,總結(jié)學(xué)生編程方案??尚蟹桨敢蝗鐖D4-14所示,可行方案二如圖4-15所示。圖4-14工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)放料工作的可行方案一圖4-15工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)放料工作的可行方案二=3\*GB3③總結(jié)案例問(wèn)題。工業(yè)機(jī)器人工作要進(jìn)行它的軌跡設(shè)計(jì),首先,要先理清編程前的邏輯關(guān)系,做好軌跡、路徑、動(dòng)作、任務(wù)等相關(guān)層級(jí)設(shè)計(jì),然后再根據(jù)設(shè)計(jì)好的軌跡相關(guān)層級(jí)制定方案,進(jìn)行編程操作并驗(yàn)證可行性。三、課后案例教學(xué)評(píng)價(jià)與反思(一)評(píng)價(jià)在總結(jié)歸納完知識(shí)點(diǎn)后,以小組長(zhǎng)為代表對(duì)表現(xiàn)最好的小組投上一票,小組互評(píng)結(jié)束后,教師對(duì)每個(gè)小組點(diǎn)評(píng),并適時(shí)表?yè)P(yáng)與鼓勵(lì)。學(xué)生個(gè)人評(píng)價(jià)主要以課堂觀察、自評(píng)、互評(píng)、教師評(píng)價(jià)等方式進(jìn)行,評(píng)價(jià)表見(jiàn)圖4-16所示。主要通過(guò)評(píng)價(jià)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的掌握情況、學(xué)習(xí)情況、職業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)情況,以便研究案例教學(xué)法在該課程中應(yīng)用的效果。通過(guò)學(xué)生自己、同學(xué)之間、教師三者進(jìn)行評(píng)價(jià),使得評(píng)價(jià)的主體多元化,評(píng)價(jià)更全面。圖4-16評(píng)價(jià)表(二)反思教學(xué)反思主要圍繞學(xué)生行為和教師教學(xué)展開(kāi),對(duì)教學(xué)成功和不足之處進(jìn)行分析,以便提高教師教學(xué)能力。在教學(xué)成功方面,主要體現(xiàn)在學(xué)生的教學(xué)參與度有所提高,學(xué)生與學(xué)生之間能有效溝通,學(xué)生能正確利用軌跡的基礎(chǔ)知識(shí)去分析、解決工業(yè)機(jī)器人工作中的實(shí)際問(wèn)題。因此,案例教學(xué)法在《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》教學(xué)中應(yīng)用是有價(jià)值的。在教學(xué)不足方面,主要體現(xiàn)在對(duì)教學(xué)的把控能力上不太理想。在時(shí)間把控方面,不善靈活,有的問(wèn)題討論時(shí)間過(guò)長(zhǎng),不能有效控制,有的問(wèn)題討論時(shí)間過(guò)短,沒(méi)有引導(dǎo)合適的問(wèn)題深入探討,導(dǎo)致整個(gè)教學(xué)安排受到一定的影響;在氛圍把控方面,不善調(diào)節(jié),有的問(wèn)題討論過(guò)于死板,有的問(wèn)題討論過(guò)于隨意,對(duì)教學(xué)開(kāi)展有一定影響。在小組分工方面,小組匯報(bào)是安排的各組小組長(zhǎng)完成,這就容易出現(xiàn)有些小組其他成員不愿認(rèn)真思考問(wèn)題。第三節(jié)課程案例教學(xué)法實(shí)施效果分析《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》案例教學(xué)實(shí)施選在中職學(xué)校B中進(jìn)行,選取工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的2個(gè)平行班,其中1班(42人)為實(shí)驗(yàn)班,2班(43人)為對(duì)照班,分別進(jìn)行案例教學(xué)法和傳統(tǒng)教學(xué)法對(duì)比試驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組整個(gè)課程的組成如下表4-5所示。表4-5實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組整個(gè)課程組成工作領(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(shí)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(lái)對(duì)準(zhǔn)大地坐標(biāo)系等2.1.3能識(shí)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(lèi)型選擇2.2.1能夠?qū)?shù)據(jù)類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)、新建以及調(diào)用2.2.2能夠清楚認(rèn)識(shí)不同的指令所引用的數(shù)據(jù)類(lèi)型2.2.3 能正確完成不同指令的數(shù)據(jù)類(lèi)型引用2.2.4能使用num類(lèi)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(lèi)型2.3.2能了解程序類(lèi)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(hào)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(shí)及使用基本的運(yùn)動(dòng)指令進(jìn)行編程2.4.2能認(rèn)識(shí)及使用基本的I/O指令進(jìn)行編程2.4.3能夠認(rèn)識(shí)及使用基本的邏輯指令并進(jìn)行編程2.4.4能夠認(rèn)識(shí)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)3工業(yè)機(jī)器人的通信3.1通信方式選擇3.1.1能夠根據(jù)設(shè)備說(shuō)明書(shū)了解設(shè)備的通訊方式3.1.2能根據(jù)設(shè)備通訊協(xié)議選擇通訊方式,使得機(jī)器人與外部設(shè)備進(jìn)行設(shè)備信號(hào)交互3.1.3能夠按照客戶(hù)要求的通訊方式,進(jìn)行方案確認(rèn)3.1.4能夠區(qū)分主站與從站3.2網(wǎng)絡(luò)組態(tài)3.2.1能夠根據(jù)選定的通訊協(xié)議分配交互信號(hào)3.2.2能夠確認(rèn)已分配的I/O信號(hào)是否正確3.2.3能夠按照客戶(hù)要求分配I/O3.2.4能夠選擇機(jī)器人做主站或從站的通訊模塊4工業(yè)機(jī)器人外部設(shè)備電氣安裝4.1外部電氣認(rèn)知4.1.1根據(jù)實(shí)物辨別元器件的功能及原理4.1.2根據(jù)說(shuō)明書(shū)識(shí)別接口形式4.1.3根據(jù)圖紙選擇相對(duì)應(yīng)接口4.2外部電氣布局4.2.1通過(guò)不同元器件的功能設(shè)置合理位置4.2.2能夠避開(kāi)元器件之間干擾4.2.3通過(guò)元器件的外形能夠避開(kāi)外形干涉4.2.4掌握手電鉆、鉚釘槍等工具使用4.3外部電氣接線4.3.1能夠正確理解接線工藝流程及規(guī)范4.3.2能夠看懂電氣原理圖正確接線4.3.3能夠根據(jù)電路圖選擇正確的元器件4.3.4能夠正確使用螺絲刀、剪線鉗、壓線鉗等工具4.4工業(yè)機(jī)器人的安全4.4.1能準(zhǔn)確閱讀說(shuō)明書(shū)及電路圖4.4.2能根據(jù)安全繼電器的工作原理正確接線4.4.3能夠根據(jù)安全操作規(guī)程完成基本操作教學(xué)效果評(píng)估主要為綜合成績(jī)并結(jié)合問(wèn)卷調(diào)查、課堂觀察等多種方式進(jìn)行綜合考量,綜合成績(jī)即理論與實(shí)操成績(jī)各占比50%,如圖4-17所示。在實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組進(jìn)行教學(xué)時(shí)采用同樣的工業(yè)機(jī)器人教學(xué)設(shè)備,同樣的工作任務(wù),實(shí)施兩個(gè)月的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。圖4-17綜合成績(jī)統(tǒng)計(jì)圖由圖4-17可知,,實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的綜合成績(jī)高于對(duì)照班。實(shí)驗(yàn)班85-100分的人數(shù)為15人,優(yōu)秀率為35.8%,而對(duì)照班的優(yōu)秀率為30.2%;實(shí)驗(yàn)班75-84分的人數(shù)為18人,良好成績(jī)占比為42.9%;而對(duì)照班的良好成績(jī)占比為37.2%;實(shí)驗(yàn)班60-74分的人數(shù)為7人,中等成績(jī)占比為16.7%,而對(duì)照班的中等成績(jī)占比為14.0%;實(shí)驗(yàn)班0-59分的人數(shù)為2人,差生成績(jī)占比為4.8%,而對(duì)照班的差生成績(jī)占比為18.6%。這說(shuō)明案例教學(xué)法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐技能具有較好效果。除此之外,還結(jié)合課堂觀察、案例教學(xué)效果問(wèn)卷調(diào)查等方式對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行分析,教學(xué)效果問(wèn)卷調(diào)查詳情見(jiàn)附錄D,通過(guò)這些素材的分析,發(fā)現(xiàn)案例教學(xué)法在中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》教學(xué)中的應(yīng)用是有效的,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力、職業(yè)綜合能力和素養(yǎng)有促進(jìn)作用,具體情況如下。一、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣有所提高案例教學(xué)法應(yīng)用于中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課堂教學(xué)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有了很大提高。他們對(duì)課程感興趣的地方不光是教學(xué)活動(dòng)中一些新技術(shù)的應(yīng)用,如VR、數(shù)字孿生等技術(shù),還表現(xiàn)為他們?cè)诜治?、解決案例問(wèn)題后獲得的成就感。相比于傳統(tǒng)教學(xué)方式,學(xué)生都很喜歡本課程教學(xué)中采用“引入案例引導(dǎo)提問(wèn)-討論探索-總結(jié)歸納”雙輪案例教學(xué)的方式,認(rèn)為非常喜歡的學(xué)生高達(dá)76.92%,比較喜歡的占23.08%,如圖4-18所示。有84.62%的學(xué)生認(rèn)為《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》中應(yīng)用雙輪案例教學(xué)提升了他們的學(xué)習(xí)興趣,僅有15.38%的學(xué)生認(rèn)為興趣提升較為一般,學(xué)生興趣提升情況如圖4-19所示。有76.92%的學(xué)生認(rèn)為教師引用工業(yè)機(jī)器人案例明顯提高了他們的注意力,僅有23.08%的學(xué)生認(rèn)為注意力提升作用較一般,學(xué)生的注意力提升情況如圖4-20所示。圖4-18中職學(xué)生對(duì)案例教學(xué)法喜歡的情況圖4-19案例教學(xué)法對(duì)提升中職學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的情況圖4-20工業(yè)機(jī)器人案例對(duì)提高中職學(xué)生學(xué)習(xí)注意力的情況學(xué)生認(rèn)為:“通過(guò)《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》的課程學(xué)習(xí),才發(fā)現(xiàn)機(jī)器人技術(shù)還可以這么先進(jìn)”“VR技術(shù)很好玩”“看到工業(yè)機(jī)器人工作的案例,我才知道以后工作的真正樣子”“我很喜歡討論、探索環(huán)節(jié),因?yàn)橥ㄟ^(guò)工業(yè)機(jī)器人分析、討論、實(shí)踐探索答案,我發(fā)現(xiàn)自己能夠解決實(shí)際問(wèn)題了,自己變得更厲害了”。通過(guò)案例教學(xué)法后,學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知發(fā)生了變化,正是由于本課程案例教學(xué)法以建構(gòu)主義為指導(dǎo),始終以學(xué)生為中心,學(xué)生在學(xué)習(xí)中分析問(wèn)題,討論方案,實(shí)踐檢驗(yàn)答案,在這個(gè)過(guò)程中,他們重構(gòu)自己的知識(shí)體系,收獲知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),體會(huì)到解決問(wèn)題帶來(lái)的成就感。通過(guò)課堂觀察發(fā)現(xiàn),在用VR技術(shù)展示工業(yè)機(jī)器人涂膠、碼垛、焊接等工作時(shí)以及工業(yè)機(jī)器人工作視頻時(shí),幾乎全部學(xué)生都在集中注意力觀看,有同學(xué)討論通過(guò)VR手柄就能虛擬操作工業(yè)機(jī)器人動(dòng)作是如何做到的,認(rèn)為不可思議,在討論時(shí)大部分學(xué)生都有參與小組討論。新技術(shù)的應(yīng)用提高了教學(xué)的趣味性,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。綜上所述,雙輪案例教學(xué)在本課程中的應(yīng)用,通過(guò)引入新技術(shù)的案例,讓學(xué)生參與其中,吸引了他們的注意力,在對(duì)問(wèn)題的分析、討論、探索答案時(shí)使他們參與其中,參與實(shí)踐操作。從解決問(wèn)題方案的產(chǎn)生到驗(yàn)證,從對(duì)問(wèn)題的思考、執(zhí)行到問(wèn)題的解決,從吸引注意力到解決問(wèn)題時(shí)獲得的成就感,整個(gè)過(guò)程,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提升了學(xué)習(xí)興趣。二、學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用能力加強(qiáng)案例教學(xué)法應(yīng)用于中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課堂教學(xué)中,加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用能力。他們對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用不光是厘清了知識(shí)的來(lái)龍去脈,還掌握了知識(shí)的具體應(yīng)用。一方面,有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解。在問(wèn)卷調(diào)查中,61.54%的學(xué)生認(rèn)為《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》中應(yīng)用雙輪案例教學(xué)加深了自己對(duì)工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)的理解,如圖4-21所示。69.23%的學(xué)生認(rèn)為在本課程中應(yīng)用雙輪案例教學(xué)促進(jìn)了他們對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)知識(shí)的掌握,如圖4-22所示。高達(dá)76.92%的學(xué)生認(rèn)為本課程中應(yīng)用雙輪案例教學(xué)法有利于他們更加明確了教學(xué)目標(biāo),如圖4-23所示。圖4-21案例教學(xué)法加深中職學(xué)生理解基礎(chǔ)知識(shí)的情況圖4-22案例教學(xué)法促進(jìn)中職學(xué)生掌握教學(xué)重難點(diǎn)知識(shí)的情況圖4-23案例教學(xué)法促進(jìn)中職學(xué)生明確教學(xué)目標(biāo)的情況另一方面,有利于學(xué)生對(duì)工業(yè)機(jī)器人具體應(yīng)用的掌握。在問(wèn)卷調(diào)查中,關(guān)于“《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》應(yīng)用雙輪案例教學(xué)提升你對(duì)工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力”調(diào)查時(shí),有76.92%的學(xué)生認(rèn)為本課程采用雙輪案例教學(xué)法明顯提升了自己對(duì)工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力,還有23.08%的學(xué)生認(rèn)為有一定的提升作用,具體如圖4-24所示。圖4-24案例教學(xué)法提升中職學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力的情況學(xué)生認(rèn)為:“通過(guò)本課程學(xué)習(xí),我發(fā)現(xiàn)平時(shí)學(xué)習(xí)的知識(shí)在機(jī)器人工作時(shí)原來(lái)可以這樣用到”“在課堂上學(xué)到的知識(shí)可以解決這么多實(shí)際問(wèn)題”“通過(guò)課堂學(xué)習(xí),我對(duì)知識(shí)的應(yīng)用有了更深的理解。在我印象中碼垛就是自己隨便設(shè)計(jì)三花垛、五花垛就可以了,沒(méi)想到不同的產(chǎn)品要求,擺放也會(huì)有不同,如有的產(chǎn)品包裝要正面朝外擺放,在碼垛時(shí)就要對(duì)產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)方向,以便包裝的正面全部朝外”。通過(guò)案例教學(xué)法后,學(xué)生對(duì)工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)理解和具體應(yīng)用發(fā)生了改變,本課程案例教學(xué)法基于情境主義學(xué)習(xí)理論,圍繞工業(yè)機(jī)器人真實(shí)工作情境案例,對(duì)案例中蘊(yùn)含的問(wèn)題予以分析、討論、實(shí)踐探索,在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生理解了知識(shí)在具體工作中的含義,他們對(duì)情境中知識(shí)的學(xué)習(xí)有利于遷移到真實(shí)工作中,便于學(xué)生真正掌握工業(yè)機(jī)器人知識(shí)的具體應(yīng)用。通過(guò)課堂觀察發(fā)現(xiàn),當(dāng)對(duì)涉及相關(guān)概念和知識(shí)應(yīng)用的案例分析討論時(shí),學(xué)生分享了自己許多不同的看法和意見(jiàn),并提出了自己的疑惑。在對(duì)工作情境案例中的問(wèn)題探索答案的過(guò)程中,當(dāng)有同學(xué)進(jìn)行實(shí)操驗(yàn)證自己方案時(shí),其他持不同意見(jiàn)的學(xué)生都在認(rèn)真關(guān)注實(shí)施結(jié)果,并與自己的方案進(jìn)行對(duì)比。對(duì)知識(shí)的質(zhì)疑,是深入理解知識(shí)的體現(xiàn),對(duì)基于真實(shí)工作問(wèn)題的多種方案進(jìn)行對(duì)比分析,探索檢驗(yàn)自己的答案,是提升實(shí)際應(yīng)用能力的重要方式。綜上所述,雙輪案例教學(xué)在本課程中的應(yīng)用,改變了往常教學(xué)中只強(qiáng)調(diào)模仿練習(xí)某一特定場(chǎng)景中的工業(yè)機(jī)器人編程操作,對(duì)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)較少涉及,不會(huì)解決實(shí)際問(wèn)題的現(xiàn)象。在本課程中采用案例教學(xué)法,對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行梳理,使學(xué)生不光認(rèn)識(shí)了知識(shí)的含義與來(lái)源,還對(duì)縱向相關(guān)知識(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí),加深學(xué)生的理解,并通過(guò)工業(yè)機(jī)器人實(shí)際工作的案例,將基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用到不同工作情境中。通過(guò)案例教學(xué),學(xué)生不僅對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)有了更深的理解,還掌握了知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。三、學(xué)生的分析和解決問(wèn)題能力得到提升案例教學(xué)法應(yīng)用于中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課堂教學(xué)中,學(xué)生的分析和解決問(wèn)題能力得到提升。學(xué)生不僅對(duì)遇到的問(wèn)題知道如何思考、分析,找到解決問(wèn)題的辦法,還在解決問(wèn)題過(guò)程中,能正確對(duì)待挫折了。案例教學(xué)法對(duì)學(xué)生的思考、分析、解決問(wèn)題能力進(jìn)行了鍛煉和培養(yǎng)。有76.92%的學(xué)生認(rèn)為本課程采用雙輪案例教學(xué)法后,他們更喜歡自己思考問(wèn)題了,還有23.08%的學(xué)生認(rèn)為案例教學(xué)法有一定的促進(jìn)作用,如圖4-25所示。有76.92%的學(xué)生認(rèn)為本課程采用雙輪案例教學(xué)法促進(jìn)了他們的分析、解決問(wèn)題能力,如圖4-26所示。圖4-25案例教學(xué)法促進(jìn)中職學(xué)生思考問(wèn)題的情況圖4-26案例教學(xué)法促進(jìn)中職學(xué)生分析、解決問(wèn)題能力的情況學(xué)生認(rèn)為:“喜歡課程開(kāi)始部分的案例,因?yàn)樗屛抑懒斯I(yè)機(jī)器人工作中會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題”“我喜歡教學(xué)過(guò)程中的討論和探索答案部分,與同學(xué)一起分析、解決問(wèn)題,讓我知道以后遇到問(wèn)題,也可以按照這樣的方式去解決了”“在這個(gè)教學(xué)過(guò)程中,我學(xué)會(huì)了怎樣去分析、解決問(wèn)題”“課堂采用分析、討論、探索答案的教學(xué)方式為我今后工作中問(wèn)題的解決提供經(jīng)驗(yàn)”“在本課程學(xué)習(xí)中,我有好幾次都沒(méi)有找到解決問(wèn)題的辦法,總有一種挫敗感,后來(lái)我解決了,感覺(jué)有一種成就感”。通過(guò)案例教學(xué)法后,學(xué)生對(duì)工業(yè)機(jī)器人教學(xué)中問(wèn)題的態(tài)度發(fā)生了改變,本課程案例教學(xué)法基于人本主義理論,體現(xiàn)職業(yè)能力培養(yǎng)特點(diǎn),通過(guò)對(duì)案例中問(wèn)題的分析、探討,學(xué)生在實(shí)踐中探索答案,雖然有失敗,但學(xué)生通過(guò)不斷地嘗試,學(xué)會(huì)了如何解決問(wèn)題,自己解決問(wèn)題的能力得到提升。通過(guò)課堂觀察發(fā)現(xiàn),當(dāng)學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí),他們會(huì)一起討論。當(dāng)他們確定的方案不能解決問(wèn)題時(shí),有的學(xué)生向其他人尋求意見(jiàn),有的學(xué)生自己核對(duì)每一個(gè)步驟是否正確。當(dāng)他們有人驗(yàn)證了解決問(wèn)題的辦法時(shí),其他人也要嘗試一次這種辦法。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生解決問(wèn)題的能力得到鍛煉和加強(qiáng)。綜上所述,雙輪案例教學(xué)在本課程中的應(yīng)用,改變了往常教學(xué)中普遍采用的機(jī)械重復(fù)式模仿教師操作的教學(xué)方式。在本課程中采用案例教學(xué)法,學(xué)生需要根據(jù)案例思考相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),并且通過(guò)工業(yè)機(jī)器人實(shí)際案例的應(yīng)用,對(duì)整個(gè)活動(dòng)進(jìn)行分解,分析工業(yè)機(jī)器人案例問(wèn)題的可能影響因素,教師逐層進(jìn)行引導(dǎo),學(xué)生通過(guò)層層分析與實(shí)操探索,最終獲得答案。因此,案例教學(xué)法應(yīng)用于中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課堂教學(xué)對(duì)學(xué)生思考、分析和解決問(wèn)題的能力有很好的促進(jìn)作用。四、學(xué)生的表達(dá)溝通和協(xié)作能力得到增強(qiáng)案例教學(xué)法應(yīng)用于中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課堂教學(xué)中,學(xué)生的表達(dá)溝通和協(xié)作能力得到增強(qiáng)。他們不光知道了如何表達(dá)自己的看法,學(xué)會(huì)了與同學(xué)交流以及與老師討論,并且在交流中增進(jìn)了團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。在對(duì)《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》應(yīng)用雙輪案例教學(xué)促進(jìn)中職學(xué)生的交流溝通和表達(dá)能力調(diào)查時(shí),有61.54%的學(xué)生認(rèn)為能很好的促進(jìn)自己與同學(xué)的交流溝通能力,如圖4-27所示,有84.62%的學(xué)生認(rèn)為自己的表達(dá)能力得到了提高,如圖4-28所示。通過(guò)案例教學(xué),學(xué)生學(xué)會(huì)了表達(dá)自我、與人溝通。在回答“應(yīng)用雙輪案例教學(xué)后,你的團(tuán)隊(duì)意識(shí)增強(qiáng)了?”問(wèn)題時(shí),有53.85%的學(xué)生認(rèn)為案例教學(xué)法很好的促進(jìn)了學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作,46.15%的學(xué)生認(rèn)為對(duì)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作能力培養(yǎng)有一定的作用,如圖4-29所示。圖4-27案例教學(xué)法促進(jìn)中職學(xué)生交流溝通能力的情況圖4-28案例教學(xué)法促進(jìn)中職學(xué)生自我表達(dá)能力的情況圖4-29案例教學(xué)法促進(jìn)中職學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作能力的情況學(xué)生認(rèn)為:“在教學(xué)中,我學(xué)會(huì)了怎樣表達(dá)自己的意見(jiàn)”“案例教學(xué)法提供了我們與同學(xué)交流的機(jī)會(huì)”“課堂教學(xué)中,讓我學(xué)會(huì)了與同學(xué)相處,當(dāng)有不同意見(jiàn)時(shí),我不會(huì)與他們大聲爭(zhēng)論了,學(xué)會(huì)了講道理,讓別人理解我”“通過(guò)本課程學(xué)習(xí),我們的團(tuán)隊(duì)總能夠出色的解決各種問(wèn)題,我為成為這個(gè)團(tuán)隊(duì)的一員感到高興”通過(guò)案例教學(xué)法后,學(xué)生對(duì)與人相處交流的認(rèn)知發(fā)生了改變,本課程案例教學(xué)法基于人本主義理論,在教學(xué)過(guò)程中注重學(xué)生的社交能力,從表達(dá)自己意見(jiàn),到與人有效溝通,交換意見(jiàn),促進(jìn)學(xué)生與他人交流融洽,學(xué)會(huì)相處。通過(guò)課堂觀察發(fā)現(xiàn),每當(dāng)有人質(zhì)疑小組意見(jiàn)時(shí),小組內(nèi)部的所有學(xué)生總會(huì)一起想辦法,有些膽小的學(xué)生在討論實(shí)踐環(huán)節(jié)也不再膽怯,敢于向其他人展示自我,有些不愛(ài)說(shuō)話的學(xué)生也開(kāi)始向其他同學(xué)開(kāi)口說(shuō)出自己的思路。學(xué)生在案例教學(xué)過(guò)程中鍛煉了自己的膽量,學(xué)會(huì)了如何表達(dá)。綜上所述,雙輪案例教學(xué)在本課程中的應(yīng)用,小組內(nèi)部討論,小組之間交流活動(dòng)設(shè)計(jì),使得學(xué)生在自我表達(dá)意見(jiàn)時(shí)語(yǔ)言表達(dá)能力得到鍛煉,與人分享學(xué)習(xí)成果時(shí)溝通能力得到培養(yǎng),在對(duì)問(wèn)題持不同意見(jiàn)時(shí),學(xué)生之間學(xué)會(huì)了通過(guò)對(duì)話交流進(jìn)行有效溝通。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生不光要學(xué)會(huì)自我表達(dá),還要與其他人員溝通、協(xié)作、探討問(wèn)題的答案。因此,案例教學(xué)法應(yīng)用于中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課堂教學(xué)對(duì)學(xué)生表達(dá)溝通和協(xié)作能力有了很好的促進(jìn)作用。第四節(jié)案例教學(xué)法實(shí)施的建議案例教學(xué)法在中職《工業(yè)機(jī)器操作與編程》教學(xué)中的應(yīng)用研究對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)教育教學(xué)改革以及對(duì)工業(yè)機(jī)器人技能型人才的綜合職業(yè)能力培養(yǎng)具有積極意義。由于該新專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)時(shí)間短,沒(méi)有相應(yīng)的資源參考,根據(jù)與多名中職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)骨干教師的交流、學(xué)生問(wèn)卷、實(shí)地調(diào)研、教學(xué)實(shí)踐以及課題觀察,案例教學(xué)法在中職《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》課堂教學(xué)中需要注意以下事項(xiàng),以便促進(jìn)案例教學(xué)法在中職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中更好的開(kāi)展。一、教師的教學(xué)與專(zhuān)業(yè)能力都需要提升教師是案例教學(xué)法實(shí)施的管理者、引導(dǎo)者、組織者,是教學(xué)最重要的把控者,但工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)教師普遍不具有工業(yè)機(jī)器人教育背景或企業(yè)經(jīng)驗(yàn),并且對(duì)案例教學(xué)法還不能完全掌握,因此,有必要從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)。首先,加強(qiáng)教師進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人相關(guān)企業(yè)的學(xué)習(xí)。案例教學(xué)法在《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》中的應(yīng)用,離不開(kāi)工業(yè)機(jī)器人的具體生產(chǎn)實(shí)踐,中職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)教師很少人具備該工作經(jīng)驗(yàn),教師需要到企業(yè)中學(xué)習(xí)機(jī)器人的具體應(yīng)用技術(shù),才能更好的為真實(shí)情境的案例教學(xué)打下基礎(chǔ)。其次,探索案例教學(xué)法在中職的培養(yǎng)方法。中職學(xué)校選派優(yōu)秀教師代表到案例教學(xué)優(yōu)秀單位去聽(tīng)課、觀察學(xué)習(xí)案例教學(xué)實(shí)際開(kāi)展情況,教師代表要做好記錄,回校后以講座的方式與其他老師分享學(xué)習(xí)收獲,促進(jìn)教師從理論到實(shí)踐的個(gè)人成長(zhǎng),并在交流中得到提升。再次,加大鼓勵(lì)教師開(kāi)展案例教學(xué)營(yíng)造案例教學(xué)的氛圍。中職學(xué)??刹捎谩耙再惔賹W(xué)”的形式鼓勵(lì)教師開(kāi)展案例教學(xué)法,對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)秀的教師可以獲得物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì),而對(duì)于沒(méi)有獲獎(jiǎng)的教師,只要第二年的比賽比前一年提升二個(gè)檔位,也能獲得進(jìn)步獎(jiǎng),使得每個(gè)教師都能獲得前進(jìn)的動(dòng)力,并且會(huì)不由自主的形成案例教學(xué)的氛圍。二、學(xué)生在思想和行動(dòng)上都要?jiǎng)悠饋?lái)中職專(zhuān)業(yè)課程所涉及的知識(shí)淺顯,對(duì)學(xué)生的知識(shí)能力要求低,但是對(duì)中職學(xué)生的實(shí)踐操作能力與復(fù)合能力要求高,教師采用的案例應(yīng)來(lái)源于真實(shí)工作的應(yīng)用場(chǎng)景中,設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)應(yīng)為理論知識(shí)與實(shí)踐技能操作相結(jié)合的方式,使學(xué)生不光知道如何操作,還知道為什么要這樣操作,由理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐操作,具體如下。首先,對(duì)中職學(xué)生在興趣上引導(dǎo)。中職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)
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