案例1:基于任务驱动的中职机器人技术应用课程教学研究_彭斌.docx
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1、基于任务驱动的中职机器人技术应用课程教学研究随着新一轮的产业与科技革命在全球范围内兴起,我国推出了“中国制造 2025”战略,其中强调了智能制造的核心地位。为满足企业在智能制造背景下对 机电方向的技能人才变化的需求,我国大部分中职学校在机电类专业中开设有 机器人技术应用课程,但目前该课程的教学存在一些不足之处,因此本研究 引入任务驱动教学法应用于中职机器人技术应用课程教学,以改善该课程的 教学现状。本研究采用文献分析法、问卷调查法对中职机器人技术应用课程现状进 行调查,并分析总结目前机器人技术应用课程教学所存在的不足:主要表现 为教学方法陈旧,形式单一、学习效果不佳等。对其存在问题进行归因分析
2、,进 而针对具体问题,论证了任务驱动教学法引入中职机器人技术应用课程教学 是可行的。通过解构和构建机器人技术应用课程的内容,把该课程内容模块 和任务化;基于建构主义、多元智能和体验式教学理论的任务驱动教学法应用于 中职机器人技术应用课程教学,突出以任务为主线,教师为主导,学生为主 体。本研究于佛山市顺德区某中职学校机电专业进行实践教学,教学过程包含工 作页设计,教学教案设计,课堂教学,教学分析,活动探究等。通过对任务驱动 教学法教学实践进行分析:实验班与对照班的知识掌握情况对比分析,教学效果 问卷调查分析,企业对该实验班顶岗实习学生的评价调查分析,其结果表明了任 务驱动教学法引入该课程教学的可
3、行性和有效性,体现了本研究的现实意义和社 会价值。本研究引入任务驱动教学法改善我国目前中职机器人技术应用课程 教学,并提出了任务驱动再机器人技术应用课程教学应用的建议;本研究补充教 学设计的理论研究,完善任务驱动教学法研究的实践应用,补充了中职机器人 技术应用课程研究板块,为我国中职机器人技术应用课程教学改革提供参 考。关键字:机器人技术应用任务驱动教学法课程教学中职学校AbstractWith the rise of a new round of industrial and technological revolution in the world, China has launched
4、the China-made 2025 strategy, which emphasizes the core position of intelligent manufacturing. In order to meet the needs of enterprises for the change of mechanical and electrical talents under the background of intelligent manufacturing, most vocational schools in China have offered the course Rob
5、ot Technology Application in mechanical and electrical specialty, but there are some shortcomings in the current teaching of this course. Therefore, task-driven teaching method is introduced into the teaching of Robot Technology Application* in secondary vocational schools in order to improve the co
6、urse. Current situation of Chengs teaching.In this study, literature analysis and questionnaire survey were used to investigate the current situation of the course Robot Technology Application in secondary vocational schools, and to analyze and summarize the shortcomings of the current teaching of R
7、obot Technology Application: the main manifestations are obsolete teaching methods, single form, poor learning effect and so on.Through attribution analysis of the existing problems, and aiming at specific problems, the feasibility of introducing task-driven teaching method into the teaching of Robo
8、t Technology Application in secondary vocational schools is demonstrated.By deconstructing and constructing the content of the course Robot Technology Application, the content of the course is modularized and task-oriented. The task-driven teaching method based on constructivism, multi-intelligence
9、and experiential teaching theory is applied to the teaching of Robot Technology Application in secondary vocational schools, with task as the main line, teacher as the leading factor and student as the main body.This study is a practical teaching of mechanical and electrical specialty in a secondary
10、 vocational school in Shunde District, Foshan City. The teaching process includes worksheet design, teaching plan design, classroom teaching, teaching analysis, activity exploration, etc.This research through the teaching practice analysis of task-driven teaching method: the comparative analysis of
11、knowledge mastery between the experimentalclass and the control class; the investigation and analysis of teaching effect questionnaire; the evaluation and analysis of the middle-level staff of enterprises on the interns of the experimental class, the results show that the task-driven teaching method
12、 is feasible and effective in the teaching of this course, reflecting the practical significance and effectiveness of this study. In this study, task-driven teaching method is introduced to improve the teaching of Robot Technology Application in secondary vocational schools in China, and some sugges
13、tions on the application of task-driven re-robotics technology application course are put forward. This study supplements the theoretical research of teaching design, perfects the practical application of task-driven teaching method, and supplements the research section of Robot Technology Applicati
14、on course in secondary vocational schools for our country. The teaching reform of Robot Technology Application course in secondary vocational schools can provide reference.Key words: Application of Robot Technology ; Task Based Learning ; Curriculum teaching ; Secondary Vocational School目录擴IAbstract
15、II腺IV会者i仑1第一节研究的背景、目的及意义1一、研究的背景1二、研究的目的1三、研究的意义2第二节研究现状3一、任务驱动教学法国外的研究现状3二、任务驱动教学法国内的研究现状4三、任务驱动教学法在国内机器人技术应用课程教学中的应用.5第三节研究内容、特色、方法及思路6一、研究内容6二、研究方法8三、研究思路10第二章概念界定及理论基础12第一节相关概念界定12一、任务驱动教学法12二、机器人技术应用课程13第二节理论基础13一、建构主义理论13二、多元智能理论14三、体验式教学理论14第三章中职机器人技术应用课程教学现状调查及分析16第一节中职机器人技术应用课程教学现状调查16一、机电类
16、企业对工业机器人专业的需求情况16二、中职学校的教师对机器人技术应用课程教学看法18三、中职学校的学生眼中的机器人技术应用课程教学20第二节中职机器人技术应用课程教学存在的问题20一、课程的教学安排具有局限性20二、课程的教学方法与模式不恰当21三、课程的教师素养有待提高21第三节对所存在问题进行归因分析22第四节任务驱动法引入中职机器人技术应用课程可行性分析22一、文献大数据统计分析法其可行性22二、该课程特点与任务驱动教学法特征相契合23三、任务驱动教学法有利于改善该课程教学现状24第四章机器人技术应用课程任务驱动的教学设计与实施25第一节任务驱动法教学要素25一、教学对象分析25二、教学
17、设计的组成要素27三、教学设计原则27四、教学实践过程模式30第二节机器人技术应用课程教学内容设计32一、机器人技术应用课程教材的选取及教学环境32二、机器人技术应用课程教材内容模块化33三、机器人技术应用课程的学时分配分析34第三节任务驱动教学案例一:工业机器人认知35一任务选定35二、任务工作页的设计36三、教学教案设计38四、活动探究41五、活动评价43第四节任务驱动教学案例二:工业机器人轨迹运动44一任务选定44二、任务工作页的设计44三、教学教案设计45四、活动探究48五、活动评价49第五节实践结果分析49一、实验班与常规班对该课程掌握对比分析49二、学生学习效果调查及分析50三、企
18、业对学生评价调查及分析52第六节任务驱动法在机器人技术应用课程教学应用中的建议54一、在任务设计层面54二、在任务实施层面54第五章研究总结与展望56第一节研究总结56第二节研究不足与展望57参考文献58隱62至夂tf67攻读硕士学位期间取得的研究成果68学位论文数据集表69v第一章绪论第一章绪论第一节研究的背景、目的及意义一、研究的背景2013年以来,习近平总书记曾先后指出,“中国不仅要向创造性国家迈进, 还有逐步转变为品牌大国。”李克强总理在政府工作报告中指出,要实施“中国 制造2025”,加快从制造大国转向制造强国1。“中国制造2025”规划中,机器 人是其十大重点发展方向之一,也是中国
19、迈向制造强国的发展道路上最有力的助 推剂2。2015年,教育部高等职业教育专业目录公布了“工业机器人技术”专业(代 码:560309),为职业院校开展工业机器人专业人才培养提供了参考,高等院校 开设工业机器人专业的院校也从2013年的5家迅速发展到2016年的239家,中 职院校开设工业机器人方向的学校也突破300家3。工业和信息化部、发展改革 委和财政部于2016年3月21日正式印发的机器人产业发展规划(2016年-2020 年),为“十三五”期间我国机器人产业发展描绘了清晰的蓝图:到2020年, 我国自己生产的机器人的数量要达到100000台,要使三个以上的中国企业发展 为具有国际性竞争优
20、势的企业,打造五个以上机器人配套产业集群,可见,中国 已正式进入工业机器人时代4。机器人产业发展规划中要求,到2020年,工业机器人密度达到150台 以上,以2013年国家统计局公布我国制造业工人为5000万的数据估算,将至少 存在75万台工业机器人部署在生产一线,将直接产生30万-50万工业机器人操 作应用相关从业人员的用工需求,要求职业院校平均每年至少需要培养5万名合 格毕业生才能基本支撑产业发展5,加强人才队伍建设是确保规划顺利实施的重 点保障措施之一,规划中明确了急需加强职业教育学校机器人相关学科建设,加 大工业机器人职业培训教育力度,注重专业人才的培养,着力于应用型技术人才 队伍建设
21、与培养。二、研究的目的机器人技术应用课程是一门重技能和实践的中职学校机电专业近几年来 开设的专业课。目前在机器人技术应用课程传统的教学模式影响了中职学校 对高素质技能型人才的培养,其人才也不能满足现在企业产业升级所需要的智能1广东技术师范大学专业学位硕士论文制造背景下的人才要求。所以本研究在中职机器人技术应用课程中引入任务 驱动教学,为培养使企业满意的智能制造型技能人才作贡献。本研究以佛山市顺德区某所中职学校机电类专业开设的机器人技术应用 课程为例,探讨基于任务驱动的教学改革,主要目的在于改善当前机器人技术应 用课程中教学现状,提出任务驱动教学法进而解决目前所存在的教学问题,提高机器人技术应用
22、课程教学质量,从而提升其中职学校培养的机电一体化人才 素质,促进其学生掌握机器人技术的知识与技能,培养中职学生解决问题与创新 的能力,最终为企业输送满足智能制造背景下的技能型人才。三、研究的意义(一)理论意义目前我国,开设有工业机器人的技术应用课程的中职学校不少,他们的主要 定位是为了培养学生针对工业机器人的编程能现场进行及其机器人的一些故障 的日常维护与诊断、修理。我国在中职教学的研究中,对机器人技术应用课 程教学的期刊与论文还是比较少,不够系统,且分散。本研究基于任务驱动教学 法,突破其传统的教学方法模式,使学生的综合素质与关键能力提高,强化学生 职业意识平与专业水的培养,促进学生的自主学
23、习探究的能力,深化学生的自评 能力,提升其机器人技术应用课程教学质量,通过其实践教学,丰富机器 人技术应用课程教学的研究,为中职教育教学方法的体系提供参考。(二)实践意义由于目前职业技术学校的教学投资不充足,学生缺乏足够的实践练习的机会, 并且教师在教学内容与方法上不能及时的更新,造成了中职学校花两到三年的时 间培养的学生还是不能胜任企业的工作任务,不能满足当下企业的产业升级的人 才要求。本文着重研究在中职学校机器人技术应用课程教学中教学设计任务 驱动教学法的实践运用,在与对比的实验中将任务驱动教学引入到中职机器人 技术应用课程中,将打破其传统教学模式为重点,深化学生的实践为起点,按 照具体任
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