綜合性大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)體系探索

郭東亮， 保延翔, 劉樹(shù)郁， 常莉莉

(中山大學(xué) 公共實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心， 廣州 510006)

綜合性大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)體系探索

郭東亮， 保延翔, 劉樹(shù)郁， 常莉莉

(中山大學(xué) 公共實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心， 廣州 510006)

針對(duì)綜合性大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)存在的問(wèn)題，中山大學(xué)探索構(gòu)建基于機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐教學(xué)體系，通過(guò)在專業(yè)課程中引入機(jī)器人技術(shù)，并布置課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能模塊，將綜合性大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)的主要專業(yè)課程相互貫通，整合成一體化的機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系，學(xué)生最終有能力實(shí)現(xiàn)完整的機(jī)器人系統(tǒng)。通過(guò)該體系的實(shí)施，一方面使大學(xué)生能宏觀把握各門專業(yè)課程之間的聯(lián)系，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣，另一方面可以培養(yǎng)大學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，提高創(chuàng)新水平。該創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)體系取得了良好的教學(xué)效果。

綜合性大學(xué)； 自動(dòng)化專業(yè)； 實(shí)踐教學(xué)體系； 機(jī)器人

0 引 言

教育部等有關(guān)部門已明確增加實(shí)踐教學(xué)在高校教學(xué)中的比重，教育部財(cái)政部《關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見(jiàn)》中強(qiáng)調(diào)：要大力加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)改革，推進(jìn)高校實(shí)踐教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新，促進(jìn)學(xué)生自主創(chuàng)新興趣和能力的培養(yǎng)。綜合性大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)作為典型的工科專業(yè)，專業(yè)課程多、難度大。中山大學(xué)公共實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電子電工平臺(tái)依托中山大學(xué)在學(xué)科建設(shè)、師資力量、科學(xué)研究和人才培養(yǎng)等方面的綜合優(yōu)勢(shì)，本文在前期教學(xué)改革的基礎(chǔ)上[1-5]，通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)高校在實(shí)踐教學(xué)改革方面的成功經(jīng)驗(yàn)[6-16]，以培養(yǎng)自動(dòng)化創(chuàng)新型拔尖人才為目標(biāo)，構(gòu)建了以機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為核心的實(shí)踐教學(xué)體系，將自動(dòng)化專業(yè)的主要專業(yè)課程相互貫通，在不同的課程中體現(xiàn)機(jī)器人技術(shù)，并分別實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能模塊，最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的機(jī)器人系統(tǒng)。

1 自動(dòng)化專業(yè)課程體系及存在的問(wèn)題

1.1 自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)置

自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)深入到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防科技等各個(gè)方面，要求學(xué)生基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、綜合素質(zhì)高、實(shí)踐能力強(qiáng)，適應(yīng)21世紀(jì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，能系統(tǒng)掌握控制科學(xué)與工程學(xué)科扎實(shí)的基礎(chǔ)理論、基本技能和方法，具有對(duì)電子電氣電路、控制系統(tǒng)、智能系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和研究開(kāi)發(fā)的能力；掌握信號(hào)自動(dòng)檢測(cè)、模式識(shí)別、人工智能、數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)知識(shí)與技能；掌握計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)；有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和創(chuàng)新能力；具有獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究、應(yīng)用研究、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

我校自動(dòng)化專業(yè)的主要專業(yè)課程按內(nèi)容分類，主要有如下幾個(gè)課程群：

(1) 電子電路課程群：電路基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)、模擬電子技術(shù)及實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)、電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)、傳感器技術(shù)；

(2) 程序設(shè)計(jì)課程群：程序設(shè)計(jì)I(C語(yǔ)言)、程序設(shè)計(jì)II(C++)；

(3) 計(jì)算機(jī)課程群：微機(jī)原理與接口、單片機(jī)原理及接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)、人工智能；

(4) 電力電子課程群：電力電子技術(shù)、電機(jī)與電機(jī)控制；

(5) 信號(hào)處理課程群：信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理；

(6) 圖形圖像課程群：數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)；

(7) 自動(dòng)控制課程群：控制原理I(自動(dòng)控制原理)、控制原理II(計(jì)算機(jī)控制技術(shù))、電氣與可編程控制器、過(guò)程控制工程、自動(dòng)化綜合設(shè)計(jì)、機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練、機(jī)器人技術(shù)。

1.2 存在的問(wèn)題

在自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)以下兩方面突出問(wèn)題：

(1) 課程多，難度大，學(xué)生對(duì)課程設(shè)置存在困惑。

由于專業(yè)的特點(diǎn)和技術(shù)的飛速發(fā)展，該專業(yè)課程多、難度大，在大學(xué)二、三年級(jí)每學(xué)期開(kāi)設(shè)10門左右課程，容易導(dǎo)致教學(xué)效果下降。學(xué)生對(duì)專業(yè)課程設(shè)置、課程之間的關(guān)聯(lián)存在困惑，學(xué)習(xí)效果容易受主觀因素影響。

(2) 課程體系缺少明確的主線，創(chuàng)新實(shí)踐水平難以提高。

該專業(yè)的課程體系缺少明確的主線，各門課程相對(duì)獨(dú)立，技術(shù)積累、總結(jié)和提升不夠，創(chuàng)新實(shí)踐水平難以提高。

2 機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)及教育機(jī)器人的局限

2.1 機(jī)器人是自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的理想平臺(tái)

機(jī)器人技術(shù)綜合了廣泛學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)，它涉及計(jì)算機(jī)、電子、材料、人工智能等眾多學(xué)科領(lǐng)域，其綜合性強(qiáng)、技術(shù)新、應(yīng)用領(lǐng)域廣。2013年2月，微軟公司創(chuàng)始人比爾·蓋茨預(yù)言機(jī)器人、自動(dòng)化技術(shù)及新交互技術(shù)將成為改變世界的新科技革命。2013年5月，全球最著名的管理咨詢公司麥肯錫公司評(píng)出有望改變生活、商業(yè)和全球經(jīng)濟(jì)的12大顛覆技術(shù)，機(jī)器人技術(shù)位列第5位；2014年9月，美國(guó)高通公司于美國(guó)舊金山舉行的2014移動(dòng)開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，機(jī)器人成為亮點(diǎn)。

機(jī)器人教育在大學(xué)也越來(lái)越受到重視，并已經(jīng)引入到實(shí)踐教學(xué)中。機(jī)器人教育具有創(chuàng)新實(shí)踐性和高度的綜合性，能引導(dǎo)學(xué)生積極探索未知領(lǐng)域，提高學(xué)生的邏輯思維能力、分析和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。總之，機(jī)器人是自動(dòng)化科技的融合和集成，是自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的理想平臺(tái)。

2.2 機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐提升自動(dòng)化專業(yè)課程教學(xué)

圖1是典型機(jī)器人系統(tǒng)原理框圖，整個(gè)系統(tǒng)可分為傳感器、主控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)3個(gè)模塊。

圖1 典型機(jī)器人系統(tǒng)原理框圖

機(jī)器人系統(tǒng)各模塊與自動(dòng)化專業(yè)課程的對(duì)接關(guān)系及機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)中機(jī)器人所起的主干作用如表1所示。由表可見(jiàn)，自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)有課程體系中課程之間相對(duì)獨(dú)立，向大學(xué)生傳授的知識(shí)存在 “碎片化”傾向，一些課程應(yīng)用面廣，但又缺少具體、明確的應(yīng)用需求。

在以機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)為主干的新的實(shí)踐教學(xué)體系中，一方面，機(jī)器人應(yīng)用為各門專業(yè)課程提供了需求，專業(yè)課程的目的性明確，創(chuàng)新實(shí)踐有了具體、穩(wěn)定的應(yīng)用對(duì)象，有利于提高創(chuàng)新實(shí)踐水平；另一方面，教學(xué)過(guò)程中大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也起到很大作用，機(jī)器人能有效激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，帶動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。因此，以興趣為導(dǎo)向、以項(xiàng)目為框架的新教學(xué)體系將會(huì)收到良好的教學(xué)效果。

表1 機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)接課程及機(jī)器人的主干作用

2.3 現(xiàn)有教育機(jī)器人無(wú)法滿足自動(dòng)化專業(yè)本科生的創(chuàng)新實(shí)踐需求

國(guó)內(nèi)已有很多品牌的教育機(jī)器人產(chǎn)品，教育機(jī)器人廠商為機(jī)器人技術(shù)的科普和技術(shù)創(chuàng)新做出了巨大貢獻(xiàn)，但是，目前市場(chǎng)上的教育機(jī)器人尚存在如下問(wèn)題：

(1) 底層軟硬件不開(kāi)放、給大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐空間不夠。以某品牌機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)套件為例，該套件以單片機(jī)為控制核心，以舵機(jī)為主要執(zhí)行器，在圖形化編程環(huán)境下編寫控制程序，讓機(jī)器人運(yùn)動(dòng)起來(lái)。該套件的核心硬件設(shè)備(主控制器、多功能調(diào)試器)是對(duì)外封閉的，學(xué)生無(wú)法深入了解硬件設(shè)備的技術(shù)細(xì)節(jié)，無(wú)法進(jìn)行功能擴(kuò)展，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的控制程序開(kāi)發(fā)環(huán)境是圖形化開(kāi)發(fā)軟件，使用簡(jiǎn)單，但對(duì)編程能力訓(xùn)練少?？傮w上，該套件簡(jiǎn)單易用，但不開(kāi)放底層的軟、硬件，功能相對(duì)固定，無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展，無(wú)法針對(duì)大學(xué)生層次設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，給大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐空間不夠，學(xué)生無(wú)法將專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到機(jī)器人系統(tǒng)中。該套設(shè)備實(shí)際上是一套“高級(jí)積木”，用于機(jī)器人技術(shù)入門尚可，對(duì)于自動(dòng)化專業(yè)的大學(xué)生，該平臺(tái)不能滿足深入學(xué)習(xí)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的需求。

(2) 價(jià)格昂貴，主要用于競(jìng)賽，學(xué)生受益面不夠大。機(jī)器人教學(xué)需要有一個(gè)可操作的平臺(tái)。目前，市場(chǎng)上各種品牌的教育機(jī)器人的價(jià)格普遍昂貴，動(dòng)輒幾萬(wàn)元的套件，其核心控制部件常是價(jià)格較低的單片機(jī)，其他的傳感器、舵機(jī)部件、結(jié)構(gòu)件的成本也較低廉，以紅外測(cè)距傳感器為例，國(guó)內(nèi)廠商常采用日本SHARP公司的GP2D系列傳感器，僅設(shè)計(jì)了外殼，相對(duì)而言，其市場(chǎng)售價(jià)過(guò)于昂貴。教育機(jī)器人昂貴的價(jià)格催生出一個(gè)現(xiàn)象：教育機(jī)器人的使用主體是大學(xué)生，但購(gòu)買主體卻是高校，教育機(jī)器人廠商通過(guò)各種形式的機(jī)器人競(jìng)賽、創(chuàng)新比賽推廣自己的產(chǎn)品，教育機(jī)器人的使用者主要是參賽學(xué)生，整個(gè)大學(xué)生群體的受益面不夠大。

3 機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計(jì)

3.1 總體實(shí)施計(jì)劃

機(jī)器人是自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的理想平臺(tái)，而市場(chǎng)上現(xiàn)有的教育機(jī)器人無(wú)法滿足自動(dòng)化專業(yè)本科學(xué)生深入學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)、將專業(yè)知識(shí)創(chuàng)造性應(yīng)用的需求，因此，學(xué)校公共實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電子電工平臺(tái)圍繞機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，對(duì)自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行改革和實(shí)踐，一方面提高水平，一方面擴(kuò)大受益面，具體實(shí)施步驟如下：

(1) 在大學(xué)一年級(jí)的專業(yè)導(dǎo)論課中提出大學(xué)四年專業(yè)實(shí)踐總體規(guī)劃，介紹自動(dòng)化專業(yè)課程體系，并確立實(shí)現(xiàn)機(jī)器人系統(tǒng)的明確目標(biāo)；

(2) 在之后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)階段，布置課程設(shè)計(jì)題目，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)制作機(jī)器人模塊；

(3) 在本科高年級(jí)階段，將機(jī)器人模塊整合，實(shí)現(xiàn)一個(gè)整體的機(jī)器人系統(tǒng)。

3.2 具體實(shí)施步驟

表2是實(shí)踐教學(xué)體系中各年級(jí)依托課程及教學(xué)目標(biāo)。通過(guò)對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)由淺入深的專業(yè)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新設(shè)

計(jì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新性思維能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，也可以為各類機(jī)器人競(jìng)賽儲(chǔ)備人才。

合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以將專業(yè)課、畢業(yè)設(shè)計(jì)、綜合設(shè)計(jì)對(duì)接到機(jī)器人系統(tǒng)中。表3所示為圍繞機(jī)器人系統(tǒng)，部分專業(yè)課、畢業(yè)設(shè)計(jì)、綜合設(shè)計(jì)布置的設(shè)計(jì)題目舉例。

3.3 機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)體系與現(xiàn)有課程體系的比較

表4所示為以機(jī)器人為核心的實(shí)踐教學(xué)體系與自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)有課程體系的比較。由表可見(jiàn)，以機(jī)器人為核心的實(shí)踐教學(xué)體系在教學(xué)環(huán)節(jié)的多個(gè)方面相對(duì)自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)有課程體系均有優(yōu)勢(shì)。

表2 各年級(jí)依托課程及教學(xué)目標(biāo)

表3 設(shè)計(jì)題目舉例

表4 機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)體系與現(xiàn)有課程體系的比較

3.4 滿足多層次需求

新教學(xué)體系是滿足學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)培養(yǎng)需求的多層次的實(shí)踐教學(xué)體系(見(jiàn)圖2)。按照入門學(xué)習(xí)、強(qiáng)化提高、創(chuàng)新競(jìng)賽、科學(xué)研究多個(gè)層次，為學(xué)生提供創(chuàng)新實(shí)踐的軟硬件條件，滿足不同層次的需求。

圖2 多層次創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系

(1) 入門學(xué)習(xí)階段。在低年級(jí)(大學(xué)一年級(jí))階段，學(xué)生在使用機(jī)器人實(shí)驗(yàn)套件過(guò)程中，需要查閱相關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn)，了解平臺(tái)的硬件和軟件情況，學(xué)習(xí)使用硬件設(shè)備(主控制器、傳感器、舵機(jī)、結(jié)構(gòu)件、調(diào)試器的連接和使用)和開(kāi)發(fā)軟件(控制程序開(kāi)發(fā)軟件、機(jī)器人舵機(jī)調(diào)試系統(tǒng))，通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐打下良好基礎(chǔ)。

(2) 強(qiáng)化提高階段。在高年級(jí)的單片機(jī)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)等課程中完成課程設(shè)計(jì)，強(qiáng)化基本技能和動(dòng)手能力，同時(shí)對(duì)已學(xué)的基本理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

(3) 創(chuàng)新競(jìng)賽階段。完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、參加機(jī)器人競(jìng)賽，讓大學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)批判精神、探索精神和創(chuàng)新精神，學(xué)習(xí)獲取知識(shí)、進(jìn)行科學(xué)研究的方法，擴(kuò)展和加深本科生的專業(yè)知識(shí)，訓(xùn)練創(chuàng)新思維。

(4) 科學(xué)研究階段。提供本科畢業(yè)設(shè)計(jì)、大學(xué)生科創(chuàng)項(xiàng)目的項(xiàng)目支持，通過(guò)學(xué)生自主選題、項(xiàng)目立項(xiàng)、自主研究、自主管理、結(jié)題驗(yàn)收等步驟，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科研的主觀能動(dòng)性，為學(xué)生提供科研環(huán)境和創(chuàng)新實(shí)踐的舞臺(tái)。

3.5 持續(xù)建設(shè)，服務(wù)產(chǎn)學(xué)研

機(jī)器人開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)服務(wù)于產(chǎn)學(xué)研的實(shí)踐教學(xué)體系示意圖如圖3所示。

(1) 實(shí)踐教學(xué)持續(xù)建設(shè)。近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心積極探索并實(shí)踐以機(jī)器人為核心的實(shí)踐教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)中心電子電工平臺(tái)自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)我校本科學(xué)生的機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練、機(jī)器人技術(shù)實(shí)驗(yàn)等自動(dòng)化本科專業(yè)課程，取得良好的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)中心積極為各類大學(xué)生機(jī)器人競(jìng)賽提供設(shè)備和場(chǎng)地，在全國(guó)機(jī)器人大賽等各類賽事中，我校代表隊(duì)均取得優(yōu)異成績(jī)。

(2) 實(shí)踐教學(xué)向科研延伸。充分利用學(xué)校智能科學(xué)與自動(dòng)化專業(yè)博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)的軟、硬件條件，將實(shí)踐教學(xué)向科學(xué)研究方向延伸，積極引導(dǎo)大學(xué)生參加教師科研項(xiàng)目，依托“大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽”等項(xiàng)目，征集教師提出的科研訓(xùn)練課題，學(xué)生根據(jù)研究?jī)?nèi)容組隊(duì)提出申請(qǐng)，經(jīng)審批后進(jìn)入教師課題組開(kāi)展相關(guān)研究，并充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電子電工平臺(tái)自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和場(chǎng)地條件，將教師科研團(tuán)隊(duì)的研究成果和實(shí)驗(yàn)室的軟、硬件資源相結(jié)合，進(jìn)行算法驗(yàn)證和樣機(jī)試制，使教師科研團(tuán)隊(duì)的科研成果得以轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

(3) 實(shí)踐教學(xué)向產(chǎn)業(yè)化延伸。整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電子電工平臺(tái)的技術(shù)力量，將開(kāi)發(fā)的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)推向科教儀器市場(chǎng)，在各類本科高校、高職院校中推廣，一方面可根據(jù)市場(chǎng)需求優(yōu)化設(shè)計(jì)產(chǎn)品，提升實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的品質(zhì)，另一方面可以樹(shù)立我校自動(dòng)化學(xué)科的品牌，獲得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。此外，基于已有技術(shù)積累，可以承接企業(yè)界的橫向課題，直接服務(wù)于廣東省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

圖3 機(jī)器人開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)服務(wù)于產(chǎn)學(xué)研

4 結(jié) 語(yǔ)

我校公共實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容與方法、資源整合與利用等方面進(jìn)行了長(zhǎng)期探索與建設(shè)，中心電子電工平臺(tái)確立了面向自動(dòng)化專業(yè)的機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)體系。該實(shí)踐教學(xué)體系在教學(xué)方面對(duì)專業(yè)課程的教學(xué)起到引導(dǎo)和啟蒙作用，通過(guò)合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以對(duì)接多門主干專業(yè)課程，同時(shí)由于有了機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐這一明確的主線，可以整合各方面技術(shù)資源，不斷提高創(chuàng)新實(shí)踐水平。該教學(xué)體系面向多層次、多方面創(chuàng)新實(shí)踐需求，并立足于服務(wù)產(chǎn)學(xué)研，使綜合效益最大化。

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·名人名言·

用一個(gè)大圓圈所學(xué)到的知識(shí)，但是圓圈之外是那么的空白，對(duì)我來(lái)說(shuō)就意味著無(wú)知。由此可見(jiàn)，我感到不懂的地方還大得很呢。

——愛(ài)因斯坦

Exploration of the Practical Teaching System of Robots for Automation Specialty in the Comprehensive Universities

GUODongliang,BAOYanxiang,LIUShuyu,CHANGLili

(Public Experimental Teaching Center, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China)

Due to the professional characteristics and the rapid development of technology, the courses of automation specialty in comprehensive universities increase and become difficult. Students are confused about the set and relationship of the professional courses, and the learning effect is easily influenced by the subjective factors. On the other hand, the professional course system lack of clear main line, each course is independent, and it is difficult to improve the level of innovation and practice. Aiming at these problems, Sun Yat-sen University explored how to set up a practical teaching system based on the design and implementation of the robot system. Through introduction of robot technology in the professional course and curriculum design, the corresponding function module is achieved, the main professional courses of automation specialty in a comprehensive university are integrated to all-in-one innovation practice teaching system of robots, and students will eventually have the ability to achieve a complete robot system. Through the implementation of the system, on the one hand, the students can grasp the relationship among the professional courses, mobilize the learning interest, on the other hand, it can cultivate the students' ability and innovation consciousness, improve the level of innovation. The innovative practical teaching system has achieved good teaching effect.

comprehensive universities; automation specialty; practical teaching system; robots

2016-04-25

中山大學(xué)信息技術(shù)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教改示范中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革項(xiàng)目(2013008)；2015年中山大學(xué)校級(jí)教改項(xiàng)目(02088-16310010)

郭東亮(1976-)，男，黑龍江北安人，博士，講師，主要研究方向：數(shù)字信號(hào)處理，電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科研和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

Tel.：13533451885； E-mail: guodl@mail.sysu.edu.cn

G 642.0

A

1006-7167(2017)03-0212-05