一、课程简介
《机器人技术基础》为专业选修课,是机械设计制造及其自动化、智能制造等专业的一门重要的专业课程。机器人技术是一门高度交叉的前沿学科,是控制理论与控制工程学、电子信息工程学、人工智能、力学、机械学、计算机科学与工程等多学科的综合,是一项综合性很强的新技术。
《机器人技术基础》课程主要介绍了机器人的基本概念、结构设计和原理,以及机器人在不同领域中的应用。通过这门课程的学习,学生可以了解机器人的发展历程、分类和特点,掌握机器人的基本组成和工作原理,学习机器人的运动学、动力学和控制理论,以及机器人的感知、决策和执行等关键技术。
二、案例基本信息
1.案例名称:智能制造——机器人
2.对应章节:第一章 绪论
3.课程讲次:第一节 机器人的定义、发展、组成分类与应用
三、案例教学目标
知识目标:了解机器人的定义、发展史、组成分类以及典型应用场景下机器人的主要功能。
能力目标:掌握机器人的特点,能够区分机器人和其他工业自动化装备,熟悉机器人的分类原则和应用场合。
思政目标:让学生体会人类对先进技术的无止境追求,世界各国人民勇于创新的科学精神和匠人精神。增强学生的民族自豪感和荣誉感,培养学生的爱国情怀。
四、案例主要内容
1.视频:机器人为主题的影视作品视频片段,以及机器人在工业、农业、服务业、医疗和国防等领域应用的相关视频短片。
2.学习兴趣激发:介绍与机器人设计、制作和创新应用等相关的学科竞赛(全国普通高校大学生竞赛项目)——全国大学生机器人大赛、中国机器人及人工智能大赛、中国高校智能机器人创意大赛、中国大学生工程实践与创新能力大赛等等。
五、案例教学设计
(1)主要思路
通过问题导入——观看视频——讨论——知识点映射——总结等环节,融合讲授法、分析法、讨论法等多种方法,使学生充分掌握本节课程的知识内容。
(2)教学过程
问题导入:什么是机器人,其重要功能和特征是什么?有哪些类型的机器人?国内外机器人的发展历程,机器人可以应用于哪些领域?通过上述问题提出和讨论,并结合视频短片的播放,引导学生理解机器人的定义,了解机器人的发展史,并且对机器人的应用领域有更加直观的认知和了解。
播放视频,引导学生认识到机器人技术对于提高生产效率、降低劳动成本、改善工作环境等方面的积极作用,培养学生的创新精神和实践能力。重点介绍我国深海探测研究(海斗一号)、空间科考(祝融号登录火星)等领域应用的特种机器人,激发学生的爱国热情和民族自豪感。
介绍往届学生参加的与机器人关联的竞赛获奖作品,进一步对照机器人的定义、组成和应用。同时激发学生本门课程学习的兴趣和参加课外活动,提升实践动手能力的动力,从而培养学生科学探索精神和工匠精神。
六、教学反思
在本节课教学过程中,使用问题导向,结合观看关联视频,调动学生积极思考,直观对比,加深了对机器人定义、分类、组成和应用等知识点的理解和记忆。在传授知识的同时,融入了我国水下机器人海斗一号和空间机器人祝融号应用的思政素材,引导学生树立专业自信,激发民族自豪感,具备精益求精,追求卓越,勇于探索的创新精神。今后需加强团队教师课程思政教学能力培养方面的学习和交流,能够在课程教学中潜移默化的融入思政元素,激发学生的学习主动性,提高专业课程教学质量。