项目七任务7.2教学设计

课题

机器人摆动轨迹任务程序编程

备课人

授课日期

（一）教学理念

依据职业院校学生特点，“以学生为中心，融合多元资源，强化实践与素养培育”的理念贯穿始终，借助微课、微视频、虚拟仿真等数字资源开展教学。针对基础薄弱学生，通过微课强化基础；利用微视频的直观性和可重复性，契合学生学习习惯，实现精准教学；借助虚拟仿真让学生在安全环境下实践操作，提升技能水平，帮助学生掌握焊接机器人系统知识与技能；同时，以灯塔传承的形式培养学生职业素养，帮助学生掌握专业知识技能，为未来工作筑牢基础。

（二）教学分析

教材分析

《焊接机器人编程及应用》（由机械工业出版社出版，“十二五”职业教育国家规划教材）作为教学教材，围绕焊接机器人，涵盖基础理论、操作编程、工艺应用等内容，以项目任务驱动教学，注重培养学生实践能力。本次课聚焦机器人摆动轨迹任务程序编程相关章节，虽对基本概念、操作流程有所阐述，但在摆动参数优化、不同工况下编程要点等方面讲解不够深入，学生难以深入理解和灵活运用。

学情分析

学生已学习焊接机器人基础课程，具备一定理论知识，如焊接基本概念、机器人运动基础等，对焊接机器人有初步认识，且经历过板-板T形接头机器人立角焊任务编程的学习，对相关操作有一定实践体验。然而，在操作技能方面水平参差不齐，部分学生操作熟练度高，部分学生在复杂操作上仍存在困难。同时，学生对机器人摆动轨迹任务程序编程的整体认知不够全面，缺乏将理论知识应用于实际优化和解决复杂问题的能力，在面对焊接缺陷时，往往难以准确分析原因并调整工艺参数。

教学目标分析

1）知识目标

学生能够使用机器人运动指令和焊接指令完成摆动焊道的任务编程；熟练掌握摆动轨迹测试的流程和要点，理解各摆动参数对焊缝成形质量的影响规律。

2）技能目标

学生能够根据焊接缺陷合理编辑机器人摆焊任务程序；熟练进行机器人摆动轨迹测试，通过测试结果分析并优化焊接工艺。

3）素养目标

培养学生分析和解决摆动轨迹机器人焊接问题的基本能力，为今后从事相关工作提供坚实的保障；通过拓展阅读，结合教学实验和项目实施，将课堂教学内容服务实际项目，从而促进课堂学习，培养学生解决实际工程问题的能力。

（三）教学内容分析

教学内容

深入剖析机器人摆动轨迹任务程序编程的原理和关键因素，详细讲解机器人摆动运动指令的功能、格式及编辑方法；介绍摆动轨迹测试的流程、正向与反向单步程序验证的差异及操作要点；通过实际操作和虚拟仿真，让学生亲身体验机器人摆动轨迹任务程序编程的全过程，掌握优化技能。

教学重难点

教学重点

机器人摆动运动指令的编辑与应用，包括摆动开始指令和摆动结束指令的使用方法；摆动轨迹测试的操作流程和结果分析，重点掌握正向与反向单步程序验证的要点；根据焊缝成形质量问题调整机器人摆焊参数的方法，如摆动宽度、左（右）停留时间、焊接速度和焊接电流等。

教学难点

理解机器人摆动参数之间的相互关系及其对焊缝成形质量的综合影响；掌握根据摆动轨迹测试结果和焊接缺陷准确调整机器人摆焊任务程序的方法；在实际操作中精准控制机器人焊枪姿态和焊接参数，确保焊缝质量达到优化目标。

重难点解策

发布微课，让学生进行预习，深入讲解机器人摆动参数关系、焊接缺陷分析与程序调整等重难点知识，通过动画演示和实例分析帮助学生理解。

利用微视频展示机器人摆动运动指令编辑过程、摆动轨迹测试操作流程和不同摆动参数下的焊缝成形效果，详细讲解操作步骤，结合实际操作让学生直观感受。

借助虚拟仿真软件，设置机器人摆动轨迹任务程序编程的任务场景，让学生在虚拟环境中进行编程练习、参数调试和焊接缺陷模拟与解决，积累实践经验。

组织小组讨论，开展头脑风暴，引导学生分享学习心得和解决问题的思路，共同攻克重难点。

思政融入

介绍Panasonic焊接机器人的摆动方向设置，组织学生讨论在机器人立角焊工艺优化中，若因参数调整不当导致类似缺陷出现可能造成的后果，让学生深刻认识到自己在工艺优化过程中的责任重大，培养严谨负责的工作态度。在虚拟仿真环节，鼓励学生大胆尝试不同的摆动参数组合，观察焊缝成形效果，引导学生像科研人员一样去探索和发现最优工艺参数。在小组活动中，每个学生负责不同的任务，通过小组协作，让学生学会倾听他人意见，发挥各自优势，提升团队协作能力。

（四）教学方法与资源

教学方法

讲授法：系统讲解机器人摆动轨迹任务程序编程知识，构建学生理论框架。通过PPT展示、板书推导等方式，讲解工艺优化原理、编程流程等内容。

演示法：教师现场演示机器人摆动运动指令编辑、摆动轨迹测试操作流程和根据焊接缺陷调整参数的方法，学生观察学习。如演示机器人编程、测试等操作，让学生直观感受正确操作方式。

讨论法：组织学生小组讨论，开展“焊接工艺优化头脑风暴”，如探讨不同摆动参数对焊缝成形的影响、分析焊接缺陷原因等，