《智能機電系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)》課程教學(xué)大綱課程名稱：智能機電系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)（IntelligentElectromechanicalSystemDesignandDevelopment）課程性質(zhì)：專業(yè)核心課課程概要根據(jù)給定項目（或任務(wù)、問題）需求，采用項目制學(xué)習(xí)模式，通過理論聯(lián)系實際、自主性探索和研究型實踐，使學(xué)生了解產(chǎn)品制造的一般過程，熟悉產(chǎn)品研發(fā)的基本流程，具備初步的產(chǎn)品研發(fā)能力、解決復(fù)雜工程問題的能力和項目管理能力，進一步提升學(xué)生的工程素養(yǎng)、創(chuàng)新思維、探究精神和實踐能力。課程思政點：工匠精神、關(guān)鍵核心技術(shù)、民族自信、創(chuàng)新精神、奮斗精神、勞動精神，等等。適用專業(yè)：機械工程、智能制造工程、機械電子工程等建議開課學(xué)期：第四或第五學(xué)期先修課程：設(shè)計與制造基礎(chǔ)（I）、設(shè)計與制造基礎(chǔ)（II）、理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程材料基礎(chǔ)等學(xué)時、學(xué)分總學(xué)時總學(xué)分課堂講授學(xué)時課堂研討（實踐）學(xué)時課外實踐學(xué)時804483264注：課堂講授每16學(xué)時計1學(xué)分，課堂研討（實踐）每32學(xué)時計1學(xué)分，課外實踐學(xué)時不計入學(xué)分；課程教學(xué)形式研究型課程：基于項目開發(fā)、案例分析、專題研討的教學(xué)形式占總學(xué)時比例2/3以上（參考），以團隊化教學(xué)為主要形式。課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果與教學(xué)效果評價課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果（給出知識能力素養(yǎng)各方面的的具體教學(xué)結(jié)果）教學(xué)效果評價不及格及格，中良優(yōu)ILOs1：知悉和理解工業(yè)技術(shù)的發(fā)展歷程、機電產(chǎn)品的制造過程和項目研發(fā)的一般流程。ILOs2：能夠運用現(xiàn)代工具解決項目分析、設(shè)計、研究與開發(fā)過程中出現(xiàn)的問題。ILOs3：擁有較強的創(chuàng)新思維和實踐能力，形成獨立思考和主動探索的行為意識。ILOs4：能夠駕馭項目的研發(fā)過程，具備良好的科學(xué)素養(yǎng)和工程素質(zhì)。1.完全不知道，或?qū)I(yè)技術(shù)的發(fā)展歷程、機電產(chǎn)品的制造過程和項目研發(fā)的一般流程等知識，有碎片化的理解。2.完全沒能力解決項目研發(fā)過程中出現(xiàn)的問題，或僅能夠運用零碎的相關(guān)工程原理，分析解決項目研發(fā)過程中出現(xiàn)的部分問題。3.項目研發(fā)過程中創(chuàng)新思維和實踐能力較差，獨立思考和主動探索意識較差。4.完全沒能力控制項目的研發(fā)過程。1.對工業(yè)技術(shù)的發(fā)展歷程、機電產(chǎn)品的制造過程和項目研發(fā)的一般流程能理解，但不完整。2.整體上具備運用現(xiàn)代工具和相關(guān)工程原理，分析解決項目研發(fā)過程中出現(xiàn)問題的能力，但缺乏系統(tǒng)性。3.項目研發(fā)過程中表現(xiàn)出一定的創(chuàng)新思維和實踐能力，能形成一定的獨立思考和主動探索意識，但不明顯。4.整體上具備控制項目研發(fā)過程的能力，但缺乏系統(tǒng)性。1.對工業(yè)技術(shù)的發(fā)展歷程、機電產(chǎn)品的制造過程和項目研發(fā)的一般流程能完整理解，但不系統(tǒng)，存在斷點。2.整體上具備運用現(xiàn)代工具和相關(guān)工程原理，分析解決項目研發(fā)過程中出現(xiàn)的問題的能力，有一定的系統(tǒng)性，但系統(tǒng)性方面存在斷點。3.項目研發(fā)過程中表現(xiàn)出較明顯的創(chuàng)新思維和實踐能力，并形成較明顯的獨立思考和主動探索意識。4.整體上具備控制項目研發(fā)過程的能力，有一定的系統(tǒng)性，但系統(tǒng)性方面存在斷點。1.對工業(yè)技術(shù)的發(fā)展歷程、機電產(chǎn)品的制造過程和項目研發(fā)的一般流程能完整系統(tǒng)地理解。2.具備運用現(xiàn)代工具和相關(guān)工程原理，分析解決項目研發(fā)過程中出現(xiàn)問題的能力。3.項目研發(fā)過程中表現(xiàn)出較強的創(chuàng)新思維和實踐能力，并形成較強的獨立思考和主動探索意識。4.具備控制項目研發(fā)過程的能力.教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時分配與進度安排教學(xué)內(nèi)容學(xué)時分配（含教學(xué)形式）所支撐的課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果教學(xué)方法與策略（可結(jié)合教學(xué)形式描述）（選填）課程導(dǎo)入課程目標、課程主要內(nèi)容、項目制學(xué)習(xí)方式、課程考核與評估方法第1章：緒論1.1概述1.2智能機電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢1.3智能機電系統(tǒng)的開發(fā)類型及流程Pro1：項目導(dǎo)入結(jié)合典型場景分析智能機電設(shè)備（系統(tǒng)）的特點、組成及應(yīng)用介紹項目制作品應(yīng)用場景及基本設(shè)計需求課堂講授(2)課堂研討(2)學(xué)生課外(4)ILOs1ILOs3案例教學(xué)+研討第2章：先進設(shè)計理論與方法2.1概述2.2現(xiàn)代設(shè)計理論與方法項目制專題：現(xiàn)代設(shè)計理論與方法研討海洋垃圾回收智能機器人系統(tǒng)課堂講授(4)課堂研討(2)學(xué)生課外(4)ILOs1ILOs2ILOs3案例教學(xué)+研討第3章：機械系統(tǒng)設(shè)計3.1概述3.2機械系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃3.3執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計3.4機械傳動系統(tǒng)設(shè)計3.5機械結(jié)構(gòu)設(shè)計項目制專題：機械系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)實驗項目方案討論與零件制作課堂講授(10)課堂研討(4)課堂實踐(2)學(xué)生課外(16)ILOs1ILOs3案例教學(xué)+研討+實踐第4章：驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)4.1概述4.2步進電機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計及選用4.3直流伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計及選用4.4交流伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計及選用項目制專題：驅(qū)動系統(tǒng)方案討論與選用課堂講授(8)課堂研討(4)學(xué)生課外(8)ILOs2ILOs3ILOs4案例教學(xué)+研討+實踐第5章：感知系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)5.1概述5.2常用傳感器種類5.3傳感器基本特性與工作原理5.4智能機電系統(tǒng)常用傳感器及選擇5.5傳感器數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計項目制專題：傳感器設(shè)計與應(yīng)用實踐工業(yè)機器人常用傳感器選用及數(shù)據(jù)采集課堂講授(4)課堂研討(4)課堂實踐(2)學(xué)生課外(8)ILOs2ILOs3ILOs4案例教學(xué)+研討+實踐第6章控制系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)6.1概述6.2常用控制系統(tǒng)分類6.3STM32微控制器概述6.4STM32F407硬件資源6.5STM32軟件開發(fā)基礎(chǔ)項目制專題：STM32F407項目開發(fā)實踐控制系統(tǒng)方案討論與設(shè)計中期檢查課堂講授(10)課堂研討(4)課堂實踐(2)學(xué)生課外(16)ILOs2ILOs3ILOs4案例教學(xué)+研討+實踐第7章：運動學(xué)建模與分析7.1概述7.2空間描述與坐標系7.3運動學(xué)建模與分析7.4速度傳遞矩陣7.5軌跡規(guī)劃項目制專題：運動學(xué)建模與軌跡規(guī)劃項目實踐針對設(shè)計需求對所設(shè)計的機器人進行運動學(xué)建模與分析答辯與驗收課堂講授(8)課堂研討(4)課堂實踐(2)學(xué)生課外(8)ILOs2ILOs3案例教學(xué)+研討+實踐附錄：學(xué)生作品展示課堂講授(2)ILOs2ILOs3案例教學(xué)+研討+實踐考核與成績評定（平時成績、期末成績在總成績中的比例，平時成績的記錄方法）（1）考核方式：考查（2）成績評定方法平時成績（占總成績的10%）包括任課教師評價、指導(dǎo)教師評價和學(xué)生互評等