与时俱进地开展大学专业特色课教学.doc

与时俱进地开展大学专业特色课教学.doc1 与时俱进地开展大学专业特色课教学摘要: 根据我国在经济建设新常态下对创新性人才的要求变化需要, 对以前的专业特色课教学方案进行了大幅修改。首先是教学内容, 从单一教材发展为多本教材,并添加了跟当前技术发展相匹配的内容; 其次是从知识性灌输向实践教学转变,即以项目为目标,确定教学方向; 最后是实验课程的变化,从堂内设置的小实验到综合性、制作性实验。关键词: 专业特色教育; 教学改革; 创新型人才; 机器人课程教学; 大学教育中图分类号: 文献标志码:A 文章编号: 1674-9324 ( 2016 ) 36-0093-02 特色课程作为大学高年级的专业综合型、知识拓展型课程,这种课程通常涉及到多门大学专业基础课程的知识, 具有交叉性、跨学科, 虽然比普通课程难度大, 但是好处同样也多, 非常有利于学生进行毕业设计和将来增加就业机会[1] ,所以一直受到学生们的欢迎。本文以机器人技术基础为例, 谈谈如何有效地开展好专业特色课, 使这种课既能做到与时俱进地不断引入各种新发展技术, 又可以作为大学生创新实践或科技比赛的支持课程[2] 。机器人技术基础本来是机械电子工程专业的专业必修课和机械自动化专业的专业选修课, 但是这门课同时也可以作为其他各类学科的一门知识拓展型课程[3] 。通过这门课程的学****学生能够熟悉、使用、研究和 2 设计机器人, 为从事机器人工程领域的工作奠定基础。该课程需要学****的内容包括机器人学必要的基础知识、各种类型的机器人部件、各个子系统、各种传感器和机器人应用和理论方面的基本知识。具体来说,机械方面, 主要包括机器人本体的机械结构、机械运动学,诸如典型的机械构成、常见的机械组成等; 动力与驱动方面,包括电磁、液压电机,以及各类微型或特异形式的驱动方式,如记忆金属、超生波点击等; 控制方面,则包括控制系统、微处理器的应用、多种多样的传感器等, 如视觉传感器、仿生的触觉传感器等; 运动控制方面则包括位姿分析、轨迹计算,如轨迹预测与优化、正向或逆向运动学等; 最后还涉及到人工智能,即机械人如果进行逻辑分析、决策判断, 如进行语言语义分析、静态或动态的视觉图像分析等。该课程有很强的交叉性, 跨多个学科, 对学生的基础知识要求也比较高,如机械设计、电子电路、传感器、高等数学、计算机编程能力等, 正因为如此, 该课程总是作为本科高年级学生或者研究生阶段的专业课程来开设。在教学过程中我们发现, 由于电影电视中对各种机器人的宣传激发了青少年对机器人的兴趣,人们通常认为的机器人或许就像他们从电影、电视里看到的那样, 这些都让大学生对该课程的期望比较高。但是作为一门专业课程, 又不能太过于娱乐化, 因此, 课程内容的组织成了首先要解决的问题。机器人课程的教材目前主要有高等教育出版社的《机器人学》, 主编为刘极峰; 另一本是清华大学出版社的《机器人技术及其应用》, 主编为朱世强; 还有一本是郭洪红编著的《工业机器人技术》, 由西安电子科技大学出版社出版。这三本教材主要教学内容都围绕工业机器人, 大概可分 3 为三个部分的教学内容: 动力学与控制、传感器、机械结构, 机器人学则更加注重机器人控制理论的分析和计算。这三本教材我们都使用过, 但是教学效果一直不太理想,主要是因为学生的兴趣要超过我们的教学内容。作为全校公开课, 课堂内既有来自理工科