探索者 · 训练师

案例背景：

叶培学院----机器人专业

1.开展必修课《机器人机构基础》课程实践

2.实训内容共2个周六16个学时

3.面向大二学生

期望达到的效果：

1.让学生完整体验机械设计环节（构思-虚拟设计-实践验证调试）

2.让学生掌握机构分析能力

3.结合“机械创新设计大赛”主题内容

4.作为学生构思大创项目的一个机会

5.锻炼学生方案设计和宣讲能力

6.锻炼学生团队合作能力

规划：

课程开展分为三部分，第一部分为机器人机械基础理论教学，第二部分为机器人三维建模仿真教学，第三部分为机器人实践活动。

机械基础理论阶段的教学主要目的一方面是通过讲解机械基础结构原理，让学生了解基本的机械结构，如平面连杆结构，平面齿轮结构，轮系结构设计等，另一方面通过对典型机器人进行结构分析让学生了解到机械结构在机器人设计的应用及其重要性。

机器人三维建模仿真教学主要目的是让学生具备基本的机器人结构设计能力，可以独立完成一个简单机器人的结构设计，并掌握基本结构的分析及调试能力，三维建模仿真软件采用solidworks，为学生提供探索者零件库，学生利用零件库完成机器人建模，并且完成机器人动作仿真。这个阶段在教学模式上借鉴了翻转课堂的思路，提前告知学生课堂内容，发放相关学习资料让学生前期对课程内容进行自学和摸索，再集中安排课程进行系统的授课，在授课过程中以学生遇到的实际问题进行互动和答疑，课下学生再自主进行完善作品，为后续实践活动做准备。

实施：

机器人实践活动阶段主要任务是学生需要组装并调试完成在三维建模仿真阶段完成的设计作品，并且增加一定的智能功能完善最终的效果。过程中企业工程师作为校外指导老师，实践活动共两天16学时，整个安排结合CDIO项目式教学模式，学生需要进行作品构思，设计及优化，调试及实现，未来畅想运作四个阶段进行项目。在开展内容上，将更多的自由度留给学生发挥，引导学生提问和发现问题，老师只是作为技术答疑和场外方案顾问的角色辅助解决问题。在硬件方面给各组学生提供探索者平台的统一的通用型零配件和模块及基本的使用资料，让学生自己根据参考资料完成自己的作品，最后再进行汇报和答辩，重点突出作品的创新点。实践课完成后，围绕机构分析主题布置试卷题目。

能力：

在这个过程中，专业知识方面学生基本掌握了典型结构在机器人中的应用，具备了基础的机器人结构设计和分析能力。在能力素养方面，学生的自学能力，项目开发能力，项目管理能力都得到了很好的体现和训练。

未来计划将引入机器人竞赛项目，引导学生以真实的，目标性较强，技术难度更高的项目进行训练，同时引入机械系统设计的方法，机械创新方法，产品设计方法等内容，使学生在解决机器人相关复杂工程问题时可以利用多方面知识，从多维度进行分析并解决问题。