课程名称：工业机器人基础 适用专业：机器人工程
开课学院：机械工程学院 主讲教师：胡鹏
课程简介：
本课程是机器人工程专业的一门培养学生具有机器人设计和使用方法方面基础知识的专业必修课，是一门多学科的综合性技术，是在科学分析确定学院办学定位、明确机器人工程专业发展方向的前提下的一门综合性的专业课程。本课程主要引导学生通过对工业机器人本题的认知，掌握工业机器人运动系统设计方法，具有进行总结设计的能力；掌握工业机器人整体性能、主要部件性能的分析方法；掌握工业机器人常用的控制理论与方法，具有进行工业机器人控制系统设计的能力。
教学目标：了解工业机器人的新理论、新方法及发展趋向。培养学生在机器人技术方面分析和解决问题的能力，培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。通过实际案例，展示工业机器人在海洋开发、海洋环保、海洋资源利用等方面的应用，强调机器人技术在推动海洋强国战略中的重要作用。
课程思政目标：贯彻落实《教育部高等学校课程思政建设指导纲要》，确保课程内容正确的政治导向。将习近平总书记关于海洋强国的重要论述与工业机器人技术的发展结合起来，引导学生树立正确的价值观。增强学生的海洋意识，培养他们的国家责任感与创新精神。
一、章节名称
1.1 机器人发展及定义
1.2 机器人的组成与分类
1.3 机器人的技术参数
1.4 机器人的发展趋势
二、章节教学目标
1. 知识目标
（1）熟练掌握机器人的分类、工业机器人的概念、坐标和参考坐标系；
（2）熟练掌握工业机器人的组成、分类及技术参数；
（3）熟悉工业机器人的应用场景和未来发展趋势。
2. 思政目标
（1）将习近平总书记关于海洋强国的重要论述融入课程教学，引导学生树立正确的价值观和世界观；
（2）增强学生的海洋意识，培养他们的国家责任感与创新精神。
三、案例设计与内容
1. 案例导入
随着老龄化的加剧，适龄劳动力人口出现较大缺口，国家为了能够弥补这一不足，出台了相关政策，如工信部印发的《机器人产业发展规划（2016-2020）》，《中国制造2025》国家行动纲领，工信部印发《“十四五”机器人产业发展规划》。播放一段海洋资源开发与保护的短视频，视频中可以包含海洋机器人在海洋监测、资源开采和环境保护中的应用实例。
问题引导：在视频播放后，教师可以提出问题：“工业机器人如何在海洋开发与保护中发挥作用？”引导学生思考工业机器人技术与海洋强国战略的关系，激发他们的兴趣和参与感。
2. 案例教学方法
（1）介绍机器人的发展历史，将我国古代科学技术的发展做一个梳理，展现出我们国家在机器人发展史中做的贡献，其中包括指南车和木牛流马。
（2）介绍我国在机器人行业领域内所获得的突破，如“玉兔号”月球车，“祝融号”火星车，“奋斗者号”潜航器以及浙江大学的深海鱼。
（3）介绍机器人的分类和应用背景，其中将水下机器人的作用做详细介绍，包括海洋监测机器人、海洋清理机器人、海洋牧场用水下机器人等。
（4）学生分组设计一个用于海洋清理的机器人模型，考虑其功能、结构和工作原理。组织学生参观海洋研究中心或相关实验室，了解当前我国在海洋机器人领域的前沿研究。
3. 案例内容
教学内容：在讲授本课程研究的对象和内容时，利用多媒体课件中的一些实际机器人录像片和图片，使学生进一步了解本课程研究的对象及内容，并调动学生学习本课程的积极性。结合当前国内外机器人研究的热点和难点问题，讲述机器人的相关知识；从机器人的整体组成入手，分模块进行介绍剖析，利用视频、多媒体等手段讲解知识点；重点讲解机器人位姿描述和坐标变换。
思政元素：爱国情怀、科技强国战略
方法及手段：采用多媒体教学、案例式教学、提问式教学以及课堂讨论，增加学习印象，活跃课堂气氛。对难点重点问题进行知识的延伸，补充完善知识体系，学习不仅仅局限于课本知识，完成课堂练习。
案例一
爱国主义：机器人领域的成就，2000多年前中国汉代张衡发明指南车，三国时期诸葛亮发明木牛流马。
（a）木牛流马 （b）指南车
图1 中国古代的“机器人”
案例二
海洋强国：我国在机器人行业的新突破。“奋斗号”在马里亚纳海沟下潜超万米，浙大软体机器人下潜超万米，实现运动自如。
（a）“奋斗号”潜水器 （b）浙大软体机器人
图2 中国现在机器人的新成就
案例三
科技强国战略：我国自主月球车玉兔号。火星车-祝融号，是典型的行走机器人，是我国航天事业发展的重大事件。
（a）“玉兔号”月球车 （b）“祝融号”火星车
图3 我国自主研发的行走机器人
案例四
增强学生的海洋意识，培养他们的国家责任感与创新精神：海洋监测机器人、海洋清理机器人、海洋牧场用水下机器人的广泛应用，标志着我国的海洋强国战略迈出了坚定的一步。
图4 海洋机器人的广泛应用
四、教学效果与反思
通过将蓝色思政理念融入《工业机器人基础》课程，能够有效提升学生的海洋意识和社会责任感，培养他们成为具有创新精神和实践能力的高素质人才。随着国家海洋强国战略的推进，学生们将在未来的工业机器人研究与应用中发挥重要作用，为实现可持续发展贡献自己的力量。通过以上设计与内容的实施，能够有效提升学生的海洋意识和社会责任感，培养他们成为具有创新精神和实践能力的高素质人才，为国家的海洋强国战略贡献力量。
