項目二任務2.2教學設計課題熟知焊接機器人安全常識備課人授課日期（一）教學理念依據職業院校學生特點，“以學生為中心，融合多元資源，強化實踐與素養培育”的理念貫穿始終，借助微課、微視頻、虛擬仿真等數字資源開展教學。針對基礎薄弱學生，通過微課強化基礎；利用微視頻的直觀性和可重復性，契合學生學習習慣，實現精準教學；借助虛擬仿真讓學生在安全環境下實踐操作，提升技能水平，幫助學生掌握焊接機器人系統知識與技能；同時，以燈塔傳承的形式培養學生職業素養，幫助學生掌握專業知識技能，為未來工作筑牢基礎。（二）教學分析教材分析《機器人焊接》（由機械工業出版社出版）作為教學教材，圍繞焊接機器人，涵蓋基礎理論、操作編程、工藝應用等內容，以項目任務驅動教學，注重培養學生實踐能力。本次課聚焦焊接機器人安全常識，雖對安全防護裝置、常見安全標志、操作規程及勞保用品等方面有一定闡述，但在安全知識與實際操作的深度融合、不同場景下安全風險分析等方面存在不足。學生面對復雜多變的工作環境，難以精準識別和應對潛在安全風險，教學中需強化這些方面的內容，幫助學生構建全面且實用的安全知識框架。學情分析學生已學習焊接機器人基礎課程，對焊接機器人的基本結構和工作原理有一定了解，具備初步的理論知識基礎。然而，在實際操作方面，學生缺乏足夠的經驗，對焊接機器人操作過程中的安全風險認識不足，難以敏銳察覺潛在危險。同時，學生對安全知識的重視程度參差不齊，部分學生存在僥幸心理，安全意識淡薄。在自主學習安全知識和將安全知識轉化為實際行動的能力上，學生普遍有待提高，需要教師通過多樣化的教學方法和豐富的教學資源進行引導和強化。教學目標分析知識目標學生能熟知焊接機器人工作區域各類安全防護裝置的類型、功能及正確使用方法；能夠辨識焊接機器人的安全標識及其表達內容。技能目標學生能夠熟練且準確地在遵循安全操作規程，完成安全警示；在實際操作中，嚴格按照安全操作規程，正確操作焊接機器人；根據不同焊接任務和環境，合理選擇并正確穿戴相應的勞保用品。素養目標通過安全操作實例，培養學生安全操作意識，樹立愛崗敬業、精益求精、一絲不茍的工匠精神。通過拓展閱讀，初步認識FANUC焊接機器人，用發展的眼光看待人機協作在實際生產生活的應用，辯證思考人機關系，從而激發學生的學習興趣，持開放的態度擁抱技術迭代。（三）教學內容分析教學內容系統講解固定式與活動式防護裝置的結構、功能與原理，結合實際案例分析其在保障人員和設備安全中的作用；深入解析安全標志的分類、圖形含義及設置規范，通過大量現場圖片與微視頻強化記憶；全面介紹手動及自動模式下的操作規程，明確各模式適用場景與注意事項，通過對比分析提升學生安全意識；細致講解焊接勞保用品的種類、功能及正確穿戴方法，通過演示與實操提升規范操作能力；最后，通過實際操作和虛擬仿真組織學生進行安全標志安裝（張貼），增強動手能力與安全素養。教學重難點教學重點各類安全防護裝置的功能和使用方法；常見安全標志的準確辨識和含義理解；手動模式和自動模式下安全操作規程的關鍵要點；焊接勞保用品的正確選擇和穿戴。教學難點不同安全防護裝置的協同工作原理及在復雜場景下的應用；理解并牢記復雜多樣的安全操作規程，避免在實際操作中出現混淆和錯誤；培養學生在實際操作中始終保持高度安全意識，形成自覺遵守安全規范的習慣。重難點解策發布關于安全防護裝置和安全標志的微課，以生動形象的動畫、簡潔明了的講解和豐富的實際案例，幫助學生理解重點知識，方便學生隨時復習回顧。利用微視頻展示不同場景下安全防護裝置的工作過程、安全標志的設置位置以及正確和錯誤的操作示范，讓學生更直觀地感受和理解，如通過慢動作展示安全光幕在檢測到物體侵入時的反應。借助虛擬仿真軟件，創建多種包含不同安全隱患的焊接機器人操作場景，讓學生在虛擬環境中進行操作練習，識別并處理安全問題，積累積累實踐經驗。開展“安全對策頭腦風暴”，要求每組針對不同類型風險提出防控方案，引導學生分享在實際操作中遇到的安全問題以及解決策略。思政融入在教學中引入高鳳林在火箭發動機焊接工作崗位上刻苦鉆研、大膽創新的事跡，體會工匠精神在技術革新中的重要意義。在介紹焊接機器人安全防護裝置、安全標志和操作規程時，在課堂上組織學生討論安全操作的重要性，引導學生思考如何在實際操作中避免安全事故，培養學生的責任擔當意識；在介紹焊接機器人的應用時，引導學生辯證看待人工焊接與機器人焊接的優缺點，思考兩者在不同場景下的適用性，引導學生用辯證的眼光看待技術發展。（四）教學方法與資源教學方法講授法：系統講解焊接機器人安全常識，構建學生理論框架。通過PPT展示、板書推導等方式，講解安全防護裝置、安全標志、安全操作規程、焊接勞保用品等內容。演示法：教師現場演示焊接機器人安全標志安裝、設備操作和勞保用品穿戴，學生觀察學習。討論法：組織學生小組討論，開展“安全對策頭腦風暴”，探討不同類型風險并提出防控方案，引導學生分享在實際操作中遇到的安全問題及解決策略，培養學生思維能力和協作能力。線上線下混合教學法：線上通過教學平臺發布學習資源，讓學生自主學習和預習；線下進行課堂講授、實踐操作和小組討論，教師進行現場指導和答疑，同時結合講授法，系統講解安全知識。微視頻教學法：運用微視頻，展示焊接機器人安全常識。學生可按需觀看，加深對知識點的理解。實踐操作法：安排學生在真實設備上進行焊接機器人安全標志安裝（張貼），教師現場指導，及時糾正錯誤，提高學生實踐能力。虛擬仿真教學法：利用虛擬仿真軟件，讓學生在虛擬環境中進行焊接機器人系統與規范操作，降低實踐成本和風險。教學資源數字化教材：/details?courseId=&productId=26527&productType=20微視頻：安全防護裝置、常見安全標志、安全操作流程、防護用品穿戴。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，解決生均實訓設備不足問題。線下實訓裝備：弧焊機器人工作站，滿足學生線下實操需求。（五）教學過程教學環節教學內容教師活動學生活動設計意圖課前導學推送焊接機器人安全常識微課，包括安全防護裝置微課名稱“安全防護裝置”，鏈接：/details?courseId=&productId=26527&productType=20、常見安全標志微課名稱“常見安全標志”，鏈接：/details?courseId=&productId=26527&productType=20、安全操作流程微課名稱“安全防護裝置”，鏈接：/details?courseId=&productId=26527&productType=20微課名稱“常見安全標志”，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“防護用品穿戴”，鏈接：/details?courseId=&productId=26527&productType=2在教學平臺發布微視頻資源，設置預習任務，明確要求學生觀看資源并思考問題，“焊接機器人安全防護裝置有哪些類型？各自的作用是什么？”“你認為在焊接機器人操作過程中，哪些安全標志尤為重要？為什么？”，讓學生帶著問題預習教材。通過教學平臺查看學生的預習進度和問題反饋，了解學生的知識基礎和困惑點，為課堂教學做準備。登錄教學平臺，觀看微視頻，初步了解焊接機器人安全常識。思考教師提出的問題，結合預習內容，在平臺討論區分享自己的觀點和疑惑，與同學交流討論。記錄預習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，激發學生學習興趣，引導學生自主預習，構建初步的知識框架。通過設置問題，培養學生自主思考和發現問題的能力，為課堂教學的深入開展奠定基礎。課堂講授一段焊接機器人在實際生產中因操作不當引發安全事故的視頻的引入，引發學生的反思。焊接機器人安全防護裝置深入講解：結合教材內容，詳細剖析機器人工作站安全防護裝置。焊接機器人常見安全標志詳解：深入闡釋常見的焊接機器人系統安全標志，通過動畫演示和實際案例，講解不同場合下使用的安全標志以及其意義，并結合虛擬仿真軟件展示如何張貼安全標志。焊接機器人安全操作規程講解：在手動模式和自動模式下的安全操作規程，明確不同模式下的操作要求和注意事項。焊接機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。播放一段焊接機器人在實際生產中因操作不當引發安全事故的視頻，引起學生的關注和興趣。然后提問學生：“從視頻中你看到了什么？這起事故給你帶來了哪些啟示？”引導學生認識到焊接機器人安全操作的重要性，從而引入本節課的主題：焊接機器人安全常識。利用PPT展示焊接機器人常見的安全防護裝置圖片；展示焊接機器人系統配置的禁止標志、警告標志、指令標志和提示標志等安全標志的圖片；手動降速模式（T1模式）和手動高速模式（T2模式）的使用安全要求，以及自動模式（Auto模式）下的操作注意事項。組織課堂討論，讓學生分組討論問題：“在實際焊接生產中，如何針對不同類型的安全風險進行系統化防控與應急處置？”認真聽講，觀看PPT、板書，做好筆記，理解焊接機器人安全常識。參與課堂討論，積極發表自己的觀點，與同學交流想法，在討論中深化對知識的理解。提出自己的疑問，與教師和同學互動，解決預習和課堂學習中遇到的問題。通過系統講解和PPT輔助，幫助學生深入理解焊接機器人安全常識，突破教學重點和難點。組織課堂討論，培養學生的思維能力和團隊協作能力，提高學生的參與度和學習積極性。實操環節虛擬仿真實驗練習：安排學生在虛仿軟件上進行焊接機器人系統與規范操作微實訓名稱“焊接機器人系統與規范操作”；鏈接：微實訓名稱“焊接機器人系統與規范操作”；鏈接：\o"/Login?code=zjnuedu"/Login?code=zjnuedu實際設備操作體驗：在虛擬仿真練習的基礎上，學生分組在實際焊接機器人工作站張貼安全標志、穿戴勞保用品。教師指導與問題解決：教師在學生操作過程中巡回指導，觀察學生的操作步驟，及時糾正錯誤操作，解答學生遇到的問題。對于普遍存在的問題，進行集中講解和示范。介紹虛擬仿真軟件的使用方法和操作練習任務，引導學生進行虛擬仿真操作。在學生虛擬仿真操作過程中，巡視指導，及時給予技術支持和指導，幫助學生解決遇到的問題。組織學生進行實際設備操作，強調安全注意事項，示范正確的操作流程。在學生實際操作過程中，密切關注學生的操作情況，及時糾正錯誤，解答疑問，確保學生操作安全和順利進行。認真學習虛擬仿真軟件的使用方法，按照任務要求進行焊接機器人的安全標志張貼、不同模式操作、處理安全事故等。在虛擬仿真練習達到一定熟練程度后，分組進行實際設備操作，按照規范流程完成安全標志張貼、勞保用品穿戴。操作過程中，認真觀察并記錄出現的問題，及時向教師請教。通過虛擬仿真操作，讓學生在安全、低成本的環境下熟悉焊接機器人安全操作規范，強化安全意識，夯實基礎知識。實際設備操作體驗讓學生將虛擬仿真中所學知識應用到實際，增強學生的實踐能力和解決實際問題的能力。課后復盤讓學生結合課堂實操經驗，反思安全操作問題。分析自己在操作過程中存在的問題，提出改進措施，并思考如何進一步提高焊接的安全。組織學生在線上討論區分享成果和疑惑，交流學習心得，互相學習和借鑒。組織學生開展實操經驗討論。在線上討論區參與學生的討論，對學生的心得體會進行點評和指導，解答學生的疑問，引導學生深入思考。收集學生的作業和討論內容，分析學生對知識的掌握情況和實踐能力水平，為后續教改提供依據。根據課堂實操經驗和學習內容，認真分析問題和提出改進措施。參與線上討論，分享自己的成果，學習他人的成功經驗，進一步完善自己的知識體系和實踐操作能力。通過課后復盤，引導學生自主學習。撰寫體會和線上討論，培養學生的總結反思能力和交流能力，促進學生對知識的內化和應用。項目考核布置項目考核任務，要求學生以小組為單位完成焊接機器人安全標志的張貼和焊接勞保用品穿戴，小組之間進行比賽。提供線上虛擬仿真軟件線上虛擬仿真“明材數科-仿真云平臺網址”，鏈接：\o"/Login?code=zjnuedu"/Login?code=zjnuedu線上虛擬仿真“明材數科-仿真云平臺網址”，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明確項目考核任務和要求，提供相關技術支持和指導，幫助學生理解實施步驟。明晰小組比賽規定并設置好獎項，激勵學生；在比賽過程中注意學生安全，避免發生意外。采用過程性評價與終結性評價相結合的方法，制定評價標準，全面評價學生。推選小組組長，小組成員分工協作。按照要求完成比賽，總結比賽過程中的經驗和教訓。通過比賽游戲考核，綜合考查學生對焊接機器人安全常識的掌握程度、實踐操作能力、團隊協作能力和解決實際問題的能力。比賽過程模擬實際工作場景，培養學生的職業素養和創新能力，提高學生的就業競爭力。（六）作業布置理論鞏固作業：完成任務2.2知識測評，加深對安全常識的理解和記憶。實踐拓展作業：借助線上虛擬仿真軟件，讓學生完成虛擬仿真云平臺的焊接機器人安全操作微實訓。模擬不同焊接場景，要求學生正確張貼安全標志、規范穿戴勞保用品并完成焊接任務，結束后撰寫報告，分析仿真過程中遇到的安全問題及解決方法。技能應用作業：依托《大型鋼結構多機器人協同焊接控制虛擬仿真實驗》國家一流課程平臺，讓學生在虛擬仿真環境中完成多臺焊接機器人的安全操作，制定安全預案。創新思考作業：教師提供微視頻案例，展示焊接機器人在新興領域（如航空航天、新能源汽車電池焊接）的安全應用及挑戰。要求學生觀看后，結合所學知識，探討焊接機器人在這些領域應用時面臨的獨特安全問