综合实践名称：简易机器人拆装实践

英文名称： Practice of Simple robot production

课程编号：

面向专业：

课程总学时     16   ；讲授学时：___2  ___；实验学时：___ 14  __；

课程学分： ___  0.5   ；

本大纲主撰人：戴敏        （Email：ddt@seu.edu.cn）

一、 综合实践作用和具体目标

“简易机器人拆装”，是面向全校理、工、文、经、管、法、艺、医及教育学9个学科门类、60个专业本科生开设的一门必修的综合性实践课程。本课程能满足学生课内学习和课外活动的需要，以多层次、模块化、菜单式、开放型的模式，组织学生进行机器人的设计与制作，让学生经历从方案设计、虚拟设计、虚拟装配、性能仿真、选取材料到实物搭建这样一个简易机器人设计与制作的基本过程，以此为基础来认识和了解工业（工程、生产）系统中各主要过程或工艺的基本理论（原理、概念等）、工艺知识（传统、现代工艺等）以及涉及的相关关键技术，最终发展学生的多元智能与创新思维，并提高学生的自主创新能力、动手实践能力和问题解决能力，完成基本工程素质培养，建立基本工程素养，促进学生全面而富有个性的发展、终身而又科学的发展。

本课程既设置了一部分基本的必做的实验项目，以满足基本的教学要求，同时还设置了一部分拓宽与提高的选做的实验项目，为学生的自主研究与发挥留有足够的空间，以满足部分学生兴趣特长和个性发展的需求。基本必做项目在课内完成，选作实验项目可在课外完成。

同时，本课程通过机构拆装实验、实物搭接实验、虚拟仿真实验、自主设计型实验、研究探索型等多种实验形式，进行实验教学，实现学生技术学习方式的多元化，培育学生动手、动脑，特别是手脑结合的能力。

二、 实践内容，学时分配与组织

简易机器人设计制作包括基本认识；方案设计；虚拟设计（搭建、仿真）；实物搭建以及实验总结五个主要环节。

（1）基本认识阶段    了解简易机器人所涉及的关键技术；认识简易机器人制作中所涉及的软件（虚拟搭建平台）及硬件；认识简易机器人设计制作的一般过程以及设计制作过程中所涉及的技术思想和方法；此外，对本课程所涉及的设计制作的基本任务有大致的了解。

（2）方案设计阶段    方案设计阶段侧重于对学生方案的构思、比较、权衡、选择、优化包括方案交流能力的培养，注重学生的创新性思维及能力的培养。此阶段要请学生按照自己的兴趣及能力在必做实验项目中自行选择1-2个实验任务，通过自主研究的方式以项目组为单位，通过分工合作，进行方案构思、比较、权衡、选择及交流。为提高学生创新意识，在设计过程中，鼓励学生提出多种设计方案。

（3）虚拟设计阶段    本阶段主要要求学生根据自己选择的设计方案，以项目组为单位，在虚拟搭建平台上进行虚拟装配，并进行虚拟仿真、调试，并根据虚拟搭建过程中所用到的零部件确定实物搭建所需要的零部件，列出清单。

（4）实物搭建阶段    本阶段主要要求学生按照虚拟设计所列出的零部件清单领取所需零部件，以项目组为单位，分工合作，搭建实物机器人。

（5）总结阶段    以项目组为单位通过讨论并以实验报告的形式对前四个阶段的工作进行总结。实验报告可以由各项目组成员合作提交一份，但报告中必须明确体现出每位成员在各环节中的分工及具体工作内容。

总结阶段的最后一道程序是演示与答辩，以项目组为单位进行，总体检验学生的设计过程是否合理，制作是否合格，整体效果如何，同时检查每个学生对技术设计的一般过程及思想方法的理解。

 注：本课程必修部分实验由学生在课堂中完成，选修部分实验可由学生在课外完成。

2、学时分配

3、组织形式

按实践内容和难度的不同，学生自由组合成立项目组，每组人数2-4人。经指导老师认可后，推选项目负责人一名，负责整个“研制”过程的协调工作。

三、 教学管理模式与注意事项

本课程以学生实践操作，创新发挥为特色，实施分阶段、分层次、课内外结合的开放式教学，按照系统工程训练的思路进行，并由院里统一组织相关学科教师和实验教师联合指导。

教学过程中应根据学生完成实验任务的难易以及学生能力的提高合理调整学时分配时间。

实施过程中，应注意处理好各环节的分工和联系，要求学生严格遵守实验室相关条例和操作规程，做好零部件及相关仪器的管理工作。

四、 设备与器材配置

设计用计算机8台；

简易机器人组合套件若干；

简易机器人虚拟设计软件若干；

各种工具、耗材若干。

五、 考核与成绩评定

实验成绩的评定要以发展性评价为根本理念，既关注学生实验的结果，也注重学生在实验活动中的参与程度、操作水平、合作精神等状况；侧重考查学生对基本技能的掌握和运用能力、创造性思维能力等。

评分标准主要依据以下几点：⑴构思的创新性；⑵结构的合理性；⑶加工的难易性及精良性；⑷整体效果的可视性；⑸实验报告的科学性和规范性；⑹答辩的准确性，由此给出各组作品成绩。在此基础上，再根据各个项目组成员在该项目中发挥的作用及其工作态度和出勤情况，以优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，确定每个学生的最终成绩。

学生修完本课程，成绩合格，即可取得0.5学分。

六、 教材与参考资料

1  戴敏 等．《简易机器人拆装》课程实验指导书．南京：东南大学讲义，2006.11

2  史金飞 等.《机电系统工程与一体化技术》课程讲义. 南京：东南大学讲义，2001.5