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78　　　计算机应用基础教学参考书（Windows 7+Office 2010）（第2版）书
第8章 人工智能初步 教案
任务2 认识机器人 教案
1．教学设计方案
教学单元名称 任务2 认识机器人 课 时 1学时
所属章节 第8章 人工智能初步 任务2 认识机器人
任务描述 小华在实习公司负责一条生产线的运行。这条生产线有一个搬运物料环节，运输小车把物料放到地上以后，需要人工把物料搬运到流水线上。小华每天需要把物料从地上搬运到流水线上，经常累得汗流浃背。后来公司进行员工技术培训，小华掌握了工业机器人技术，就想利用工业机器人改造这条生产线的搬运环节。经过领导同意后，小华安装并调试好了工业机器人，工业机器人就能自动把地面物料搬运到流水线上。只要科学地对工业机器人进行维护保养，工业机器人能连续工作很长时间，效率也比人工高很多倍。 什么样的机器可以称之为“机器人”？他们是怎么分类的？又有哪些应用呢？什么工作可以由机器人替代呢？
任务分析 工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。
教学目标 知识目标 ①了解机器人的发展和应用 ②了解机器人的分类 考 核 方 式 过程考核：学习知识掌握技能情况（20%）；小组协作搜索信息、积极参与讨论与分享任务成果（50%） 终结考核：自我总结评价（30%）
能力目标 熟悉机器人基本技术
素养目标 学习机器人的发展，分析机器人在生产、生活中的应用，建立机器人促进人类社会发展的意识。
教学环境 为每位学生的计算机配置如下 软件环境—Microsoft Windows 10
2．教学设计实施
教学 内容 教 师 行 动 学 生 行 动 组织 方式 教学方法 资源与 媒介 时间 /min
任务 提出 导入任务情景 分析工作任务 先集中后独立 引导 启发 投影 视频 10
案例分析 场景3中描述了工业机器人的应用，工业机器人在搬运、装配、加工、包装等领域有着广泛应用。 场景4描述了服务机器人的应用，服务机器人既可以在家庭中服务，也可以在建筑、医疗、军事、物流等其他专业领域服务，应用十分广泛。 引导学生共同探索机器人的定义和发展历程 分组协作，搜集人工智能的概念和发展历程
知识讲授与学生 讨论 讨论请说明如何让机器人更好地服务于人类？ 联系日常学习和生活，分组搜集并讨论问题记录讨论结果上传学习平台 分组 讨论 引导 启发 讲授 投影 屏幕 5
案例分析 场景3描述了机器人在搬运、装配、加工、包装等领域有着广泛应用；场景4描述了机器人的家庭服务。除此之外还有各类机器人，那么机器人有哪些分类方法呢？ 分组协作，搜集机器人的分类方法 分组 讨论 引导 启发 讲授 投影 屏幕 10
案例分析 场景3描述了工业机器人的应用，工业机器人在搬运、装配、加工、包装等领域有着广泛应用。场景4描述了服务机器人的应用，服务机器人既可以在家庭服务，也可以在建筑、医疗、军事、物流等其他专业领域服务，应用十分广泛。 说一说有哪些事情你希望机器人能帮你完成？ 联系日常学习和生活，分组搜集并讨论问题记录讨论结果上传学习平台 分组 讨论 引导 启发 讲授 投影 屏幕 10
总结 评价 根据先期观察记录，对学生的分组讨论情况进行初步点评 倾听点评 集中 自主 学习 计算机和投影屏幕 10
对本次课的重点及要点进行总结，讲授评价标准 倾听总结，对自己的整个工作任务的完成过程进行总结 先集中 后独立 相互评价自我评价 计算机和投影屏幕
3．教学实施过程
任 务 提 出（10min）
小华在实习公司负责一条生产线的运行。这条生产线有一个搬运物料环节，运输小车把物料放到地上以后，需要人工把物料搬运到流水线上。小华每天需要把物料从地上搬运到流水线上，经常累得汗流浃背。后来公司进行员工技术培训，小华掌握了工业机器人技术，就想利用工业机器人改造这条生产线的搬运环节。经过领导同意后，小华安装并调试好了工业机器人，工业机器人就能自动把地面物料搬运到流水线上。只要科学地对工业机器人进行维护保养，工业机器人能连续工作很长时间，效率也比人工高很多倍。 什么样的机器可以称之为“机器人”？他们是怎么分类的？又有哪些应用呢？什么工作可以由机器人替代呢？
知识讲授与操作演示（10min）
一、了解机器人的定义 场景3中描述了工业机器人的应用，工业机器人在搬运、装配、加工、包装等领域有着广泛应用。场景4描述了服务机器人的应用，服务机器人既可以在家庭中服务，也可以在建筑、医疗、军事、物流等其他专业领域服务，应用十分广泛。 1．机器人的发展过程 机器人一开始是由人类通过剧本想象出来的，类似中国的神话故事中的人物一样神通广大。后来由于科学技术的发展，想象中的机器人所具备的功能慢慢得以实现。 2．机器人的定义 国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）定义：机器人是一种“自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助可编程序操作处理各种材料、零件、工具和专用装置，执行各种任务”。一般认为，机器人是一种具备一些与人或生物相似的智能能力（如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力）的具有高度灵活性的自动化机器。 机器人的分类 1.专业分类法 专业分类法通常是机器人设计、制造和使用厂家技术人员所使用的分类方法，其技术性较强，业外人士较少使用。目前，专业分类可按机器人的控制系统技术水平、机械结构形态和运动控制方式3种方法进行分类。 按控制系统技术水平分类。 按机械结构形态分类。 按运动控制方式分类。 2．应用分类法 应用分类法是根据机器人应用环境（用途）进行分类的大众分类方法，其定义通俗，易为公众所接受。 （1）工业机器人。 （2）服务机器人。 三、解机器人的应用 1．工业机器人应用—焊接机器人 当前很多焊接机器人控制系统能够提供多种焊接功能包、工艺大数据管理、专家分析系统和专家学习系统，使得机器焊接大幅度地代替人工，模拟人工焊接技巧，使得工艺更加稳定，焊接一致性更好。 2．服务机器人应用—扫地机器人 AI技术的突破、核心零部件成本的下降、以及“先驱”产品的出现，带动了智能服务机器人近两年的兴起。一时间，语音交互、对话问答、人脸识别、环境感知、自主定位导航，几乎成了智能服务机器人产品的标配。
讨论问题和完成工作任务（20min）
①讨论请说明如何让机器人更好地服务于人类？ ②机器人有哪些分类方法呢？ ③说一说有哪些事情你希望机器人能帮你完成？
总结评价与提高（5min）
【总结评价】 ① 教师依据学生讨论交流及完成工作过程中的行动记录，挑选出具有代表性的几个学生上台演示操作，并对其进行点评，说出好的与不足之处。 ② 学生对自己完成的工作进行总结与反思，主要总结自己在小组讨论与自己完成工作任务过程中的收获。 ③ 最后教师给出本次课的学习成绩。评分依据—过程考核：学习知识掌握技能情况（20%），分组协作讨论并展示情况（50%）；终结考核：自我总结评价（30%）
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