【文章內容簡介】 作用大家知道，機械原理這門課講的內容是機構學和機械動力學的基本知識、基本理論和基本方法, 培養(yǎng)學生具有擬定機械系統(tǒng)運動方案、進行運動學和動力學分析和設計機構的能力。通過機構設計、機械系統(tǒng)方案設計來實現(xiàn)和完成某些特定的功能要求。近幾年亞廣聯(lián)舉辦的大學生機器人電視大賽的題目正是機械設計類課程教學聯(lián)系工程 1 實際的最好題材（這個比賽已經(jīng)舉辦五屆了），引入這種題材的比賽活動豐富同學們的校園生活，活躍同學們的校園文化，激發(fā)同學們的學習興趣，啟迪大家的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了同學們的創(chuàng)新實踐能力。首先來看大學生機器人電視大賽主題的題材特征。每年一屆機器人電視大賽的主題以不同的形式提出，如首屆的主題為“搶攀珠穆朗瑪峰”，第二屆為“太空征服者”。第三屆為“鵲橋相會”。均要求設計制作具有不同動作功能的移動機器人，執(zhí)行的動作功能對工作載荷的要求不大，但動作和速度的實現(xiàn)確是比賽取勝的關鍵，對機器人本體有重量和尺寸的限制條件。這種題材主要是系統(tǒng)方案的構思設計和輕型結構的制作、安裝和調試、演練。其功能特點既接近于工程實際，但結構特征又不要求太高，具有典型的演練特征。特別適合于大學生的設計訓練和實踐操作鍛煉。在內容上要設計和制作的機器人要完成特定的功能動作，如伸縮，舉起放下，夾持搬運等等，這需要設計制作相應的機構來完成，是將機械原理的理論知識和工程實際結合的好項目。自行設計和制作，是理論知識和方法具體應用的好課題，是實驗檢驗、實踐鍛煉的好機會。方案設計、實物制作、安裝調試不是一個人能完成的，需要一組人的相互配合，共同努力，最后的評價是集體的創(chuàng)作，所以是團隊合作精神的好體現(xiàn)。大學生機器人電視大賽題目不重復，功能有變化，不能照搬、照抄，有創(chuàng)意、有新招、有絕妙，提供了一個探索科技世界、激發(fā)創(chuàng)新思維、付諸社會實踐、展示智慧與才干的好舞臺。從比賽形式上看，是一種公開的機器人競技比賽，場面生動活潑，具有挑戰(zhàn)性和觀賞性，比賽競爭，引人入勝，有吸引力、有刺激作用。容易引起大家的興趣和投入。在評價法則方面，機器人功能展示，公開、透明，比拼競賽，勝負評判，輸贏定論，公正、公平。不用靠專家、權威評判高低，只需要專家制定好規(guī)則、比賽由裁判監(jiān)督。易于評判操作，杜絕了作弊、偏袒等不正當行為。全國大學生機器人電視大賽是一個公開、公平、公正的比賽，其為功能型評價，客觀真實，便于評價對比。大賽的題目出自于工程型的游戲，既帶有趣味又具有新穎性，其用于比賽的樣機不是可以提前預定制作，不是可以仿造制作，接近于工程，又不要求技術含量太高，制作操練性比較強。將大學生機器人電視大賽的題材引入課堂，開展機械原理課程的“理論——設計——制作——比賽”的“四位一體”教學模式的實踐，是對實施創(chuàng)新教育、培養(yǎng)創(chuàng)新開拓型的工程技術應用人才是一個有益的探索?！八奈灰惑w”教學模式的具體實施機械原理課程引入機器人比賽題材的“四位一體”教學模式的具體實施，一種是直接借用大學生機器人電視大賽的主題和規(guī)則，在院內開展熱身預賽。另一種是自擬形式相近題目的比賽。根據(jù)機器人大賽的主題和規(guī)則，需要進行機器人的總體方案設計；我們首先安排了動員會，向同學們介紹機器人大賽的主題和有關內容以及比賽規(guī)則，要求學生分組進行方案設計。結合比賽主題要求的功能是使項目型組織安排，以具體的案例實施課堂理論教學。機器人方案設計需要機構選型、組合和設計的知識。結合總體方案設計組織和安排課堂教學的內容。并介紹機械系統(tǒng)方案設計的有關理論和方法。當有知識需求時，學生的學習興趣非常高，并且表現(xiàn)出極大的積極性和主動性。學生以班級為單位自愿組合小組來做方案，設計方案要求用機械原理學過的機構運動簡圖表達運動關系，并畫出結構布置圖。對做出的方案進行答辯評審和講評。從中選定構造合理、功能實用的方案進入實物制作和參加比賽。進行機器人的方案設計，可用到的機構類型很多，方案組成很關鍵的是要易于實現(xiàn)，實用可靠，快捷巧妙。學生需要綜合運用所學的基礎知識對移動載體、功能執(zhí)行機構、運動控制等各部分系統(tǒng)進行設計。通過對設計方案的答辯評審和講評，是一個具體形象的設計展示和生動活潑的知識表現(xiàn)，對同學們學習的理論知識點是一個深化和鞏固，更是一個付諸實際應用的好操練。這個環(huán)節(jié)能充分表現(xiàn)學生的理論知識的學習狀況，也暴露其對理論知識系統(tǒng)性的掌握情況。比賽機器人的設計、制作相關的知識內容涉及機械、電子、傳感、控制、驅動、材料等方面的基礎知識。具體的工作過程涉及策劃、組織、設計、制作、調試與演練等方面的內容。我們通過安排第二課堂的課外活動來補充相關的知識和內容，并由學生自己組織團隊，吸收不同專業(yè)的學生組合來完成設計和后期的制作和調試控制。實物樣機制作要求需要先提供總體結構布置圖、外觀形式的立體圖；并要求提供功能和運動原理的機構簡圖，盡可能繪制總體組裝圖及機器人重要部件零件圖。機器人制作工作量大，花費時間多。我們利用學院實驗室開放提供場地和制作的設備等條件。安排理論課老師與實驗指導教師結合指導學生進行的實物制作。學生利用課余時間、周末時間動手制作。同學們對自己的設計方案要付諸實施，有非常高的興趣和熱情，經(jīng)常加班熬夜。指導老師看著同學們這么辛苦，熱情卻非常高，不忍心催他們離開，經(jīng)常陪著他們干到晚上112點才離開實驗室。組織舉辦的院內機器人設計、制造和比賽，充分發(fā)揮我院培養(yǎng)大學生動手動腦的優(yōu)勢和特色。配合第一課堂開設第二課堂的活動來補充相關的內容，根據(jù)項目設計需要的知識和理論施教，將課堂書本知識與工程實際結合，與工程應用結合，真正體現(xiàn)理論知識學習的工程應用價值，體現(xiàn)技術創(chuàng)新的實踐操作價值。依托學院參加全國大學生機器人電視大賽活動提供的條件，在院內組織的機器人設計、制作和提前的預演比賽，既為動員大學生廣泛參加全國大學生機器人電視大賽活動提供了了解、認識的機會，也提供了讓大學生表現(xiàn)和進行選拔的條件。此項活動的開展為我院參加全國大學生機器人電視大賽提供了參考和經(jīng)驗積累。同學們對參加機械原理課程教學的這種創(chuàng)新實踐活動積極踴躍，在院內連續(xù)組織了幾 屆活動，有結合第五屆全國大學生機器人電視大賽主題“修建雙子高塔”，開展機器人的方案設計和制作比賽，還有自擬題目的“樹立校訓”機器人比賽。由于參與活動的同學主要是正在開設