《机器人控制技术与实践》课程教学设计

PAGEPAGE3《机器人控制技术与实践》课程教学设计一、课程定位《机器人控制技术与实践》课程是面向XX专业的一门专业选修课程，主要研究机器人的基本概念、种类、组成及不同种类机器人的制作方法和具体应用。通过本课程的学习，培养学生具备创新力、理论联系实际能力以及实践动手的能力。本课程的先修课程为：《电路分析基础》、《信号与系统》、《模拟电子电路》等。二、教学对象《机器人控制技术与实践》课程的授课对象是XX专业的本科学生，学生前期经过2年的本科学习，基本掌握了必要的课程预备知识。三、课程教学目标通过本课程的教学，使学生理解机器人控制技术相关的基本理论知识、工程实践知识，为学习后续具体应用打下坚实的基础。同时培养学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生基本的创新力、理论联系实际和实践动手能力。四、课程教学内容设计本课程理论严密、实践性强，有较广阔的工程背景。课程教学时数为32学时（其中理论12学时，实验20学时）。以课堂授课和实验室动手操作的形式完成。教学内容安排上，在有限课时内尽可能使学生掌握机器人控制技术与实践的主体内容。课程理论部分按照机器人控制技术与实践的基础知识和具体应用分为五种专题展开，包括：机器人绪论、机器人的机械结构系统设计、机器人控制系统、机器人中的电路设计、机器人中的传感器。课程实验部分包含两个部分：光电巡线轮式小车的设计与制作和仿人竞速机器人的设计与制作。以STM32单片机开发板为主控制器，结合相关的硬件，学习使用单片机控制舵机、电机、传感器等等具体时间操作，通过两种不同类型的机器人的设计与制作过程，提高学生创新力、理论联系实际和实践动手能力，巩固相关知识。五、课程教学模式设计采用理论与实践相结合，并以实践为主的教学模式，以提高学生的应用能力、创新能力和综合素质为目标，总体上按照先易后难、先简后繁、层层递进、注重内在联系的思路进行教学。每堂课的讲课思路大体如下：首先回顾前一节课内容，根据知识的发现过程提出问题，引导学生寻找解决问题的方法，然后详细讲解，提出需要掌握的重点，同时针对难点问题进行启发和解答，通过分析和实际应用深化学生对知识和方法的理解。最后，提纲挈领地进行小结和布置思考题及作业（实践任务）。教学过程中坚持以学生为主体、教师为主导，激发学生的潜能。采用研讨式和项目驱动式等教学方法，从应用需求出发，揭示知识发现过程，揭示问题的本质，突出知识点间的联系，体现“教知识、教方法、教思维”。在教学手段上，采用“多媒体课件为主、板书予以补充强调、机器人设计与制作操作实践”的方式。另外，通过布置相关的讨论课题、实践任务，让学生主动收集相关资料，分析解决问题，以培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力。六、可能产生的影响课程目标实现的情况与问题分析根据学生基础不同情况，讲解时注意适当浅显、偏细，并适当补充相关的背景知识。另外，加强理论与实验教学内容衔接，提高教学效果。教学进度安排第1讲绪论…….…….…….…….…….…….……..…..…2学时.第2讲机器人的机械结构系统设计………………..…..…..…2学时第3讲机器人控制系统………………..….…..………..…..…2学时第4讲机器人电路设计……………….….…..………..…..….2学时第5讲机器人中的传感器（一）…………....….…..………..2学时第6讲机器人中的传感器（二）……………….…..………..2学时实验一STM32单片机教学开发板的使用………..…..………2学时实验二STM32单片机I/O端口的基本使用………………..…2学时实验三I/O口驱动舵机、电机…………..….…..….…..….….2学时实验四I/O口综合应用灰度传感器……………..…..………2学时实验五光电小车巡线设计………..………………..…………2学时实验六仿人竞速机器人的结构设计………2学时实验七仿人竞速机器人的控制系统设计………………..…..2学时实验八仿人