《機(jī)器人控制技術(shù)與實(shí)踐》課程教學(xué)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE3《機(jī)器人控制技術(shù)與實(shí)踐》課程教學(xué)設(shè)計(jì)一、課程定位《機(jī)器人控制技術(shù)與實(shí)踐》課程是面向XX專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課程，主要研究機(jī)器人的基本概念、種類(lèi)、組成及不同種類(lèi)機(jī)器人的制作方法和具體應(yīng)用。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生具備創(chuàng)新力、理論聯(lián)系實(shí)際能力以及實(shí)踐動(dòng)手的能力。本課程的先修課程為：《電路分析基礎(chǔ)》、《信號(hào)與系統(tǒng)》、《模擬電子電路》等。二、教學(xué)對(duì)象《機(jī)器人控制技術(shù)與實(shí)踐》課程的授課對(duì)象是XX專(zhuān)業(yè)的本科學(xué)生，學(xué)生前期經(jīng)過(guò)2年的本科學(xué)習(xí)，基本掌握了必要的課程預(yù)備知識(shí)。三、課程教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本課程的教學(xué)，使學(xué)生理解機(jī)器人控制技術(shù)相關(guān)的基本理論知識(shí)、工程實(shí)踐知識(shí)，為學(xué)習(xí)后續(xù)具體應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)和理論聯(lián)系實(shí)際的工程觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生基本的創(chuàng)新力、理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)踐動(dòng)手能力。四、課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)本課程理論嚴(yán)密、實(shí)踐性強(qiáng)，有較廣闊的工程背景。課程教學(xué)時(shí)數(shù)為32學(xué)時(shí)（其中理論12學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)20學(xué)時(shí)）。以課堂授課和實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手操作的形式完成。教學(xué)內(nèi)容安排上，在有限課時(shí)內(nèi)盡可能使學(xué)生掌握機(jī)器人控制技術(shù)與實(shí)踐的主體內(nèi)容。課程理論部分按照機(jī)器人控制技術(shù)與實(shí)踐的基礎(chǔ)知識(shí)和具體應(yīng)用分為五種專(zhuān)題展開(kāi)，包括：機(jī)器人緒論、機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)器人控制系統(tǒng)、機(jī)器人中的電路設(shè)計(jì)、機(jī)器人中的傳感器。課程實(shí)驗(yàn)部分包含兩個(gè)部分：光電巡線輪式小車(chē)的設(shè)計(jì)與制作和仿人競(jìng)速機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作。以STM32單片機(jī)開(kāi)發(fā)板為主控制器，結(jié)合相關(guān)的硬件，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)控制舵機(jī)、電機(jī)、傳感器等等具體時(shí)間操作，通過(guò)兩種不同類(lèi)型的機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作過(guò)程，提高學(xué)生創(chuàng)新力、理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)踐動(dòng)手能力，鞏固相關(guān)知識(shí)。五、課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)采用理論與實(shí)踐相結(jié)合，并以實(shí)踐為主的教學(xué)模式，以提高學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為目標(biāo)，總體上按照先易后難、先簡(jiǎn)后繁、層層遞進(jìn)、注重內(nèi)在聯(lián)系的思路進(jìn)行教學(xué)。每堂課的講課思路大體如下：首先回顧前一節(jié)課內(nèi)容，根據(jù)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生尋找解決問(wèn)題的方法，然后詳細(xì)講解，提出需要掌握的重點(diǎn)，同時(shí)針對(duì)難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行啟發(fā)和解答，通過(guò)分析和實(shí)際應(yīng)用深化學(xué)生對(duì)知識(shí)和方法的理解。最后，提綱挈領(lǐng)地進(jìn)行小結(jié)和布置思考題及作業(yè)（實(shí)踐任務(wù)）。教學(xué)過(guò)程中堅(jiān)持以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的潛能。采用研討式和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式等教學(xué)方法，從應(yīng)用需求出發(fā)，揭示知識(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)程，揭示問(wèn)題的本質(zhì)，突出知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，體現(xiàn)“教知識(shí)、教方法、教思維”。在教學(xué)手段上，采用“多媒體課件為主、板書(shū)予以補(bǔ)充強(qiáng)調(diào)、機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作操作實(shí)踐”的方式。另外，通過(guò)布置相關(guān)的討論課題、實(shí)踐任務(wù)，讓學(xué)生主動(dòng)收集相關(guān)資料，分析解決問(wèn)題，以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。六、可能產(chǎn)生的影響課程目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的情況與問(wèn)題分析根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)不同情況，講解時(shí)注意適當(dāng)淺顯、偏細(xì)，并適當(dāng)補(bǔ)充相關(guān)的背景知識(shí)。另外，加強(qiáng)理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容銜接，提高教學(xué)效果。教學(xué)進(jìn)度安排第1講緒論…….…….…….…….…….…….……..…..…2學(xué)時(shí).第2講機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………..…..…..…2學(xué)時(shí)第3講機(jī)器人控制系統(tǒng)………………..….…..………..…..…2學(xué)時(shí)第4講機(jī)器人電路設(shè)計(jì)……………….….…..………..…..….2學(xué)時(shí)第5講機(jī)器人中的傳感器（一）…………....….…..………..2學(xué)時(shí)第6講機(jī)器人中的傳感器（二）……………….…..………..2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)一STM32單片機(jī)教學(xué)開(kāi)發(fā)板的使用………..…..………2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)二STM32單片機(jī)I/O端口的基本使用………………..…2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)三I/O口驅(qū)動(dòng)舵機(jī)、電機(jī)…………..….…..….…..….….2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)四I/O口綜合應(yīng)用灰度傳感器……………..…..………2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)五光電小車(chē)巡線設(shè)計(jì)………..………………..…………2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)六仿人競(jìng)速機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)七仿人競(jìng)速機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………..…..2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)八仿人