岳龍旺++邢曉柳

摘 要：“中國(guó)制造2025”是實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要措施，工科院校機(jī)械電子工程專業(yè)是培養(yǎng)“中國(guó)制造2025”所需的新型制造業(yè)人才的主體。該文針對(duì)新型制造業(yè)人才的能力需求，進(jìn)行了高校機(jī)械電子工程專業(yè)機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的研究。以培養(yǎng)新型制造業(yè)人才為目標(biāo)，以4類能力需求為導(dǎo)向，基于專業(yè)課程體系群，構(gòu)建基于通用機(jī)器人的高校機(jī)械電子工程專業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，建立分層次的實(shí)驗(yàn)體系。該研究對(duì)于培養(yǎng)新型制造業(yè)人才，助力“中國(guó)制造2025”有重要意義。

關(guān)鍵詞：中國(guó)制造2025 機(jī)械電子工程專業(yè) 機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái) 能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）01（c）-0160-04

實(shí)踐教學(xué)是高校機(jī)械電子工程專業(yè)不可或缺的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，其在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐動(dòng)手能力方面具有重要意義。機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)是高校開展實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)及提高學(xué)生創(chuàng)新能力的最佳平臺(tái)。當(dāng)前，我國(guó)正處于“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略發(fā)展時(shí)期，高校機(jī)械電子工程專業(yè)作為制造業(yè)人才培養(yǎng)的主體機(jī)構(gòu)，積極開展機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，正是響應(yīng)國(guó)家智能制造戰(zhàn)略“以人為本”的基本方針，充分把握智能制造業(yè)人才培養(yǎng)市場(chǎng)機(jī)會(huì)，順應(yīng)高校實(shí)踐教學(xué)發(fā)展趨勢(shì)，提高學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力，適應(yīng)智能制造發(fā)展對(duì)高素質(zhì)機(jī)械電子工程人才需求的重要工作。

1 高校機(jī)械電子工程專業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的必要性

1.1 高校助力“中國(guó)制造2025”的重要措施

2015年5月8日國(guó)務(wù)院公布的為強(qiáng)化高端制造業(yè)的國(guó)家戰(zhàn)略《中國(guó)制造2025》明確提出“以人為本”的基本方針，強(qiáng)調(diào)“堅(jiān)持把人才作為建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的根本”，“加快培養(yǎng)制造業(yè)發(fā)展急需的專業(yè)技術(shù)人才”，“以高層次、急需緊缺專業(yè)技術(shù)人才和創(chuàng)新型人才為重點(diǎn)，實(shí)施專業(yè)技術(shù)人才知識(shí)更新工程和先進(jìn)制造卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，在高等學(xué)校建設(shè)一批工程創(chuàng)新訓(xùn)練中心，打造高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人才隊(duì)伍”[1]。高校機(jī)械電子工程專業(yè)是培養(yǎng)制造業(yè)人才的主體。機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)是高校進(jìn)行工程訓(xùn)練，開展實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)提高學(xué)生創(chuàng)新能力的最佳平臺(tái)[2]。因此，高校機(jī)械電子工程專業(yè)應(yīng)依托機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，加強(qiáng)新型制造業(yè)人才培養(yǎng)力度，提高制造業(yè)人才整體素質(zhì)，以響應(yīng)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、助力“中國(guó)制造2025”。

1.2 把握智能制造人才培養(yǎng)市場(chǎng)機(jī)會(huì)的客觀要求

高校人才培養(yǎng)要關(guān)注新問題，迎接新挑戰(zhàn)[3]。當(dāng)前，我國(guó)正處于傳統(tǒng)制造向智能制造的升級(jí)轉(zhuǎn)變階段，智能制造也是“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略發(fā)展的主攻方向。要實(shí)施“中國(guó)制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略，達(dá)到中國(guó)制造強(qiáng)國(guó)的發(fā)展目標(biāo)，必然需要大量具有以機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床為代表的自動(dòng)化、智能化裝備專業(yè)背景知識(shí)、具備創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和自動(dòng)化、智能化產(chǎn)品研發(fā)和制造能力的高素質(zhì)制造業(yè)人才[4]。然而，目前我國(guó)制造業(yè)人才中高級(jí)技工人數(shù)僅占5%，遠(yuǎn)低于歐美制造業(yè)強(qiáng)國(guó)35%～40%的平均水平，而且具有大學(xué)本科學(xué)歷的制造業(yè)工人的數(shù)量也甚少[5]。實(shí)踐教學(xué)是高校人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，而機(jī)器人平臺(tái)是開展工程實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的最佳平臺(tái)[2]。因此，高校應(yīng)把握新形勢(shì)下的人才需求市場(chǎng)機(jī)會(huì)，積極建設(shè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，提升高校機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生綜合能力，適應(yīng)智能制造發(fā)展對(duì)高素質(zhì)制造人才的需要。

1.3 機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)中實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)器人是典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，它融合了機(jī)械、電子、單片機(jī)軟硬件、傳感器、通訊和自動(dòng)控制技術(shù)等眾多先進(jìn)技術(shù)，涉及單片機(jī)、C/C++語(yǔ)言、傳感器、機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制技術(shù)、無線通訊等專業(yè)課程知識(shí)內(nèi)容，被稱為“當(dāng)代最高意義上的自動(dòng)化”。機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)一直是個(gè)熱點(diǎn)，其在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力方面具有重要作用。早在1970年，麻省理工學(xué)院（MIT）機(jī)械電子工程系的H.H.Richardson教授就采用了《設(shè)計(jì)課程導(dǎo)論》課程，并將其改造成一項(xiàng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，成功開創(chuàng)了“工程導(dǎo)向式”培養(yǎng)模式的先河，目前它已經(jīng)成為全世界眾多遙控機(jī)器競(jìng)賽和機(jī)器人比賽的典范[6]。此外，美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)和韓國(guó)的高校都開設(shè)了機(jī)器人課程。其中，美國(guó)高校不僅開設(shè)了諸如《機(jī)器人學(xué)》《機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論》這樣的機(jī)器人相關(guān)理論課程，它們還將機(jī)器人作為課程的學(xué)習(xí)平臺(tái)以提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。近年來在國(guó)內(nèi)，清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)等傳統(tǒng)工科優(yōu)勢(shì)高校也相繼以教學(xué)機(jī)器人或者改造過的工業(yè)機(jī)器人為載體，開展了工程實(shí)踐課程或者相關(guān)活動(dòng)，并取得了一些成效。依托機(jī)器人平臺(tái)，已成為高校實(shí)踐教學(xué)發(fā)展的大趨勢(shì)，高校要順應(yīng)這一趨勢(shì)，大力開展機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，提高高校教學(xué)質(zhì)量。

1.4 有限實(shí)驗(yàn)條件下的有效人才培養(yǎng)措施

實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)是工科院校人才培養(yǎng)的重要組成部分，但是很多院校由于實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)投入不足、實(shí)驗(yàn)人員數(shù)量不足、實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)時(shí)間少等原因，導(dǎo)致學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量下降。選擇通用的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)、構(gòu)建合理的課程體系是實(shí)現(xiàn)“有限實(shí)驗(yàn)條件下的有效人才培養(yǎng)”的重要措施。具有高度綜合和學(xué)科交叉性質(zhì)的機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，同時(shí)具備機(jī)械、電子、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)功能。構(gòu)建高校機(jī)械專業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)是解決工科院校在有限實(shí)驗(yàn)條件下，進(jìn)行人才培養(yǎng)的有效措施。

2 機(jī)械電子工程專業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的目標(biāo)和基本思路

2.1 建設(shè)目標(biāo)

機(jī)械電子工程專業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)旨在以機(jī)械臂教學(xué)平臺(tái)、各種傳感器模塊、開放式控制器平臺(tái)、輪式移動(dòng)機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)、機(jī)電一體化綜合應(yīng)用等幾大機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)為載體，通過分年級(jí)、分層次的模塊化能力培養(yǎng)模式，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程體系的理論知識(shí)和機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的有效銜接，從而達(dá)到機(jī)械電子工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，即：培養(yǎng)掌握基本數(shù)學(xué)和自然科學(xué)知識(shí)；具備堅(jiān)實(shí)的機(jī)械學(xué)科的基本理論和機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)；具有從事機(jī)械電子工程行業(yè)所需的數(shù)值計(jì)算與分析能力、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析能力、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析能力、工程實(shí)踐綜合運(yùn)用能力；勝任機(jī)械電子工程領(lǐng)域的研究開發(fā)、設(shè)計(jì)制造、技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理等崗位的智能型制造人才。

2.2 基本思路

結(jié)合智能制造人才的內(nèi)涵，依據(jù)解決工程問題的能力需求，我們認(rèn)為智能制造時(shí)代機(jī)械電子工程專業(yè)大學(xué)生應(yīng)具備4類基本能力，即數(shù)值計(jì)算與分析能力、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析能力、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析能力、工程實(shí)踐綜合運(yùn)用能力。對(duì)應(yīng)這4個(gè)能力模塊，將機(jī)械電子工程專業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)劃分為4個(gè)層次，即：關(guān)注數(shù)值計(jì)算與分析能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、關(guān)注機(jī)械設(shè)計(jì)與分析能力培養(yǎng)的拓展實(shí)驗(yàn)、關(guān)注控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析能力培養(yǎng)的提高實(shí)驗(yàn)、關(guān)注工程實(shí)踐綜合運(yùn)用能力培養(yǎng)的綜合實(shí)驗(yàn)?；窘ㄔO(shè)思路如圖1所示。

2.2.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的適用對(duì)象為大一學(xué)生，旨在幫助大一學(xué)生了解和掌握工科專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)化數(shù)值計(jì)算與分析能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及的課程主要包括《Matlab程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用》《工程數(shù)學(xué)》《工程力學(xué)》。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括：（1）基于“機(jī)械臂教學(xué)平臺(tái)”和“輪式移動(dòng)機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)”，運(yùn)用《工程數(shù)學(xué)》的基本數(shù)學(xué)理論知識(shí)，結(jié)合Matlab的Robot工具箱進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，使學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)的基本概念和基本方法，掌握微積分運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、線性方程組運(yùn)算的方法，培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)學(xué)工具、建立數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題的意識(shí)與能力，并培養(yǎng)大學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)踐的能力。（2）以《工程力學(xué)》基本理論為基礎(chǔ)，以“機(jī)械臂教學(xué)平臺(tái)”和“輪式移動(dòng)機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)”的傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，利用Matlab進(jìn)行建模、仿真，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果輸出傳動(dòng)軸的彎矩圖、扭矩圖及合成彎矩圖，對(duì)機(jī)器人傳動(dòng)軸進(jìn)行校核與優(yōu)化設(shè)計(jì)。（3）以機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)，在《工程數(shù)學(xué)》《工程力學(xué)》等課程的學(xué)習(xí)過程中，借助Matlab軟件強(qiáng)大的計(jì)算、仿真和繪圖功能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題的能力，在奠定工程理論基礎(chǔ)的同時(shí)達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)值計(jì)算與分析能力的目的。

2.2.2 拓展實(shí)驗(yàn)

拓展實(shí)驗(yàn)的適用對(duì)象為大二學(xué)生，旨在幫助大二學(xué)生了解和掌握機(jī)械電子工程專業(yè)的相關(guān)知識(shí)，強(qiáng)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及的機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)課程有《金屬工藝學(xué)》《工程制圖》《機(jī)械原理》《機(jī)械設(shè)計(jì)》《互換性與測(cè)量技術(shù)》《基于SolidWorks的機(jī)械CAD/CAE》等。其中，學(xué)生通過《基于SolidWorks的機(jī)械CAD/CAE》課程的學(xué)習(xí)，要能使用SolidWorks軟件進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析。因?yàn)椋琒olidWorks軟件以其強(qiáng)大的工程圖設(shè)計(jì)、零件建模、裝配體建模、鈑金設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真、機(jī)構(gòu)力學(xué)分析、機(jī)構(gòu)優(yōu)化、計(jì)算液體力學(xué)分析、虛擬樣機(jī)等功能，目前在航空航天、機(jī)車、食品、機(jī)械、國(guó)防、交通等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在國(guó)外，包括麻省理工學(xué)院（MIT）、斯坦福大學(xué)等在內(nèi)的著名大學(xué)都已經(jīng)把SolidWorks列為制造專業(yè)的必修課。在國(guó)內(nèi)，清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、大連理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、武漢理工大學(xué)等一批具有機(jī)械電子工程優(yōu)勢(shì)專業(yè)的高校也都在應(yīng)用SolidWorks開展實(shí)踐教學(xué)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括：基于“機(jī)械臂教學(xué)平臺(tái)”和“輪式移動(dòng)機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)”，利用SolidWorks軟件進(jìn)行機(jī)器人關(guān)鍵零部件的3D設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真、機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在具備一定的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)后進(jìn)行新型機(jī)器人運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，最終達(dá)到機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析能力培養(yǎng)的目的。

2.2.3 提高實(shí)驗(yàn)

提高實(shí)驗(yàn)的適用對(duì)象為大三學(xué)生，旨在幫助大三學(xué)生了解和掌握電氣與控制相關(guān)專業(yè)知識(shí)，強(qiáng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析能力培養(yǎng)。提高實(shí)驗(yàn)涉及的課程為電氣與控制專業(yè)課程，不同課程實(shí)現(xiàn)不同能力與技能的培養(yǎng)。如通過學(xué)習(xí)《電路基礎(chǔ)》《電工電子》課程，要求學(xué)生掌握基本的電路設(shè)計(jì)方法；通過學(xué)習(xí)《C/C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程，要求學(xué)生掌握控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法；通過學(xué)習(xí)《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》《傳感器與測(cè)試技術(shù)》《機(jī)械故障診斷》《Labview虛擬儀器技術(shù)》課程，要求學(xué)生掌握基本的控制理論；通過學(xué)習(xí)《PLC原理與應(yīng)用》《液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)》《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程，要求學(xué)生掌握常用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理及應(yīng)用方法。該實(shí)驗(yàn)?zāi)K的內(nèi)容包括：（1）基于“開放式控制器平臺(tái)”，利用單片機(jī)、工控機(jī)、PC機(jī)、PLC等控制器實(shí)現(xiàn)電機(jī)、液壓缸、液壓馬達(dá)、氣壓缸等常用執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)控制，掌握開放式運(yùn)動(dòng)控制器的應(yīng)用與開發(fā)方法；（2）基于“各種傳感器模塊”平臺(tái)，利用Labview軟件，掌握各類傳感器的使用及信號(hào)采集與處理方法；（3）基于“開放式控制器平臺(tái)”“各類傳感器模塊”“機(jī)械臂教學(xué)平臺(tái)”和“輪式移動(dòng)機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)”，根據(jù)控制理論，通過設(shè)計(jì)C/C++控制程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制，并通過Matlab的Simulation工具箱對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析。

2.2.4 綜合實(shí)驗(yàn)

綜合實(shí)驗(yàn)的適用對(duì)象為大四學(xué)生，旨在幫助大四學(xué)生了解和掌握機(jī)械電子工程的專業(yè)知識(shí)，強(qiáng)化工程實(shí)踐綜合運(yùn)用能力。綜合實(shí)驗(yàn)要求大四學(xué)生通過《機(jī)器人技術(shù)》《數(shù)控加工技術(shù)》《工業(yè)設(shè)計(jì)》《工業(yè)系統(tǒng)工程》《自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)》和《自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)》等課程的學(xué)習(xí)，基于各類機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)，以課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的形式，進(jìn)行以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的各類課題的研究。以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的相關(guān)的課題包括：傳感器類課題（機(jī)器人路徑規(guī)劃、移動(dòng)機(jī)器人精確定位研究、傳感器信號(hào)采集及處理）、運(yùn)動(dòng)控制類課題（基于PID控制的機(jī)器人軌跡跟蹤、移動(dòng)機(jī)器人控制方法研究、開放式機(jī)器人控制器研究）、機(jī)器人系統(tǒng)類課題（新型機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)、機(jī)器人尋跡、機(jī)器人避障、機(jī)器人滅火）、圖像處理類課題（視覺伺服控制、機(jī)器人視覺信息處理、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤）、人機(jī)交互類課題（語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)研究、手勢(shì)識(shí)別技術(shù)研究）、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)類課題（自動(dòng)包裝生產(chǎn)線研究、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)研究）。通過工程應(yīng)用前景明確的課題的研究，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)能力的培養(yǎng)。

3 機(jī)械電子工程專業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的實(shí)踐效果

河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院以現(xiàn)有機(jī)械電子工程訓(xùn)練中心為基礎(chǔ)，在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持下，規(guī)劃建設(shè)了機(jī)械電子工程專業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。長(zhǎng)期的實(shí)踐教學(xué)表明，機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)對(duì)促進(jìn)學(xué)生能力培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量有重要作用。

3.1 培養(yǎng)了學(xué)生從事機(jī)械電子工程專業(yè)所需的能力

專業(yè)能力培養(yǎng)是機(jī)械電子工程專業(yè)的重要教學(xué)目標(biāo)。通過以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的專業(yè)課程體系群學(xué)習(xí)后，學(xué)生掌握了工科專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)；通過基于機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的培養(yǎng)后，學(xué)生具備了從事機(jī)械電子工程行業(yè)所需的數(shù)值計(jì)算與分析能力、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析能力、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析能力和工程實(shí)踐綜合運(yùn)用能力。其中，在工程實(shí)踐綜合運(yùn)用能力培養(yǎng)過程中，基于機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)，運(yùn)用工程軟件解決復(fù)雜工程問題的培養(yǎng)效果尤為明顯。如運(yùn)用Matlab進(jìn)行工程計(jì)算、運(yùn)用Matlab Simulation進(jìn)行控制系統(tǒng)仿真、運(yùn)用SolidWorks進(jìn)行機(jī)構(gòu)3D設(shè)計(jì)、運(yùn)用SolidWorks Simulation進(jìn)行機(jī)構(gòu)力學(xué)特性分析與仿真、運(yùn)用SolidWorks Flow Simulation進(jìn)行流體力學(xué)分析、運(yùn)用Labview進(jìn)行控制系統(tǒng)構(gòu)建、信號(hào)采集與處理等，極大地提高了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

3.2 激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量

趣味性是學(xué)習(xí)的原動(dòng)力，基于機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以工程應(yīng)用能力為培養(yǎng)目標(biāo)，以工程問題為研究對(duì)象，有效地提高課程的趣味性，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。通過組織小組對(duì)抗賽、校內(nèi)機(jī)器人大賽、校間機(jī)器人大賽，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性；通過組織參加挑戰(zhàn)杯、機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽，提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，實(shí)現(xiàn)了工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的目的，在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的同時(shí)，大大提高了大學(xué)畢業(yè)生的首任職業(yè)勝任率。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)機(jī)械電子工程行業(yè)對(duì)數(shù)值計(jì)算與分析能力、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析能力、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析能力和工程實(shí)踐綜合運(yùn)用能力的需求，構(gòu)建基于機(jī)械臂、傳感器模塊、開放式控制器平臺(tái)、移動(dòng)機(jī)器人和機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械電子工程機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，建立包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、拓展實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)的分層次實(shí)驗(yàn)體系。實(shí)踐教學(xué)效果表明，機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生綜合能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高培養(yǎng)質(zhì)量有重要作用。

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