附件3《慧鱼机器人创意设计与实践》教学大纲课程基本信息课程名称慧鱼机器人创意设计与实践课程全部徐苏开课学院负责人学分/学时2/32理论实验32课内学时32其他学时学时适用专业全校学生课程关联全国大学生电子设计竞赛（A类）学科竞赛蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛（B类）课程名称：慧鱼机器人创意设计与实践本项目课程以德国慧鱼公司生产的机电产品模型为对象，使学生通过装配机电设备模型，对设备进行较为细致的观察和分析，从而完成综合性的设计训练过程。其目的是：1.通过对动手组建模型，连线，编程，运行程序控制模型等各阶段学习后，对慧鱼创意组合模型的运作方法有一个初步的熟悉；课程简介2.了解基本的机械结构和特点，掌握电气动控制工业技术的基本概念、分类及特点：3.了解电气动元件的工作原理、种类和实际应用方式，电气动控制系统的组成和结构掌握基本的电气动控制技术的应用，了解现代自动化控制系统的结构和特点：4.在模仿训练的基础上利用慧鱼创意模型零件拼装创新机构实物模型。二、课程目标一是掌握电路设计能力。让学生学会使用嘉立创EDA软件进行原理图绘制，包括正确放置电子元件、设置元件参数、连接线路，确保电路原理正确，能设计出具有特定功能的电路，如电源电路、放大电路等。二是提升PCB设计水平。目标是使学生能够熟练进行PCB布局，合理安排元件位置，考虑布线规则进行布线，像设置线宽、间距等参数，还要兼顾电磁兼容性和信号完整性，制作出符合实际生产要求的高质量PCB版图。三是学会使用软件功能。包括掌握嘉立创EDA的元件库管理，能够查找、添加和创建新元件；熟悉设计规则检查（DRC）功能，及时发现并纠正设计错误。四是培养实践和创新能力。通过实际的项目案例，如设计一个小型电子产品或者对现有
附件 3 一、课程基本信 《慧鱼机器人创意设计与实践》教学大纲 息 课程名称 开课学 慧鱼机器人创意设计与实践 院 全部 课程 负责人 徐苏 学分/学时 2/32 课内学时 32 理论 学时 实验 学时 32 其他 适用专业 全校学生 课程关联 学科竞赛 全国大学生电子设计竞赛（A 类） 蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛（B 类） 课程简介 课程名称：慧鱼机器人创意设计与实践 本项目课程以德国慧鱼公司生产的机电产品模型为对象，使学生通过装 配机电设备模型，对设备进行较为细致的观察和分析，从而完成综合性的设 计训练过程。其目的是： 1.通过对动手组建模型，连线，编程，运行程序控制模型等各阶段学习后， 对慧鱼创意组合模型的运作方法有一个初步的熟悉； 2.了解基本的机械结构和特点，掌握电气动控制工业技术的基本概念、分类 及特点； 3.了解电气动元件的工作原理、种类和实际应用方式，电气动控制系统的组 成和结构掌握基本的电气动控制技术的应用，了解现代自动化控制系统的结 构和特点； 4.在模仿训练的基础上利用慧鱼创意模型零件拼装创新机构实物模型。 二、课程目标 一是掌握电路设计能力。让学生学会使用嘉立创 EDA 软件进行原理图绘制，包括正确 放置电子元件、设置元件参数、连接线路，确保电路原理正确，能设计出具有特定功能的电 路，如电源电路、放大电路等。 二是提升 PCB 设计水平。目标是使学生能够熟练进行 PCB 布局，合理安排元件位置， 考虑布线规则进行布线，像设置线宽、间距等参数，还要兼顾电磁兼容性和信号完整性，制 作出符合实际生产要求的高质量 PCB 版图。 三是学会使用软件功能。包括掌握嘉立创 EDA 的元件库管理，能够查找、添加和创建 新元件；熟悉设计规则检查（DRC）功能，及时发现并纠正设计错误。 四是培养实践和创新能力。通过实际的项目案例，如设计一个小型电子产品或者对现有
电路进行优化改进，让学生将理论知识和实际操作结合，激发创新思维，能够独立设计出满足特定需求的电子电路和PCB。三、实验内容与基本要求（一）实验项目一览实验实验每组备序号学时实验项目名称注类型要求人数理论学习：课程介绍、演示性2必做31演示、控制基本实验操作，程序的验证性2必做23下载，运行软件编写基本知识与验证性23必做3系统软件的使用搭接机器人模型243验证性必做越野机器人45必做3综合性气动机器人463综合性必做机械传动基础常识47必做3综合性综合设计（一)48必做3设计研究综合设计（二）493设计研究必做4综合设计（三）310必做设计研究（二）实验内容及要求1.基础知识学习：课程介绍与讲解创意模型系统的主要构成部分、控制基本原理、课程要求，观摩现有机器人模型的演示。（8学时）1）课程介绍一一本课程宗旨、任务2）观摩现有机器人模型的演示（工业机器人、气动机器人、实验机器人、移动机器人、仿生机器人等）3）主要构成部分一一模型单元体、接口板功能、传感器、软件功能4）控制基本原理一一控制元件的种类、基本原理、功能及使用5）课程要求一一课程安排进度表公示、实验室规章制度。2.综合实验搭接安装调试练习（12学时）1）相关计算机基本知识一一软件、硬件、接口、语言、流程图、语句等等2）系统软件的使用一一基本功能模块的介绍、子程序的建立3）在线调试方法一一接口调试、单机控制4）学习制作机器人模型。每人要选做两种不同类型机器人模型组装（共有五种类型选择），完成基本动作的控制程序调试：学习编写新的控制程序：要求写出实验报告
电路进行优化改进，让学生将理论知识和实际操作结合，激发创新思维，能够独立设计出满 足特定需求的电子电路和 PCB。 三、实验内容与基本要求 （一）实验项目一览 序号 实验项目名称 学时 实验 类型 实验 要求 每组 人数 备 注 1 理论学习：课程介绍、 演示、控制 2 演示性 必做 3 2 基本实验操作，程序的 下载，运行 2 验证性 必做 3 3 软件编写基本知识与 系统软件的使用 2 验证性 必做 3 4 搭接机器人模型 2 验证性 必做 3 5 越野机器人 4 综合性 必做 3 6 气动机器人 4 综合性 必做 3 7 机械传动基础常识 4 综合性 必做 3 8 综合设计（一） 4 设计研究 必做 3 9 综合设计（二） 4 设计研究 必做 3 10 综合设计（三） 4 设计研究 必做 3 （二）实验内容及要求 1.基础知识学习：课程介绍与讲解创意模型系统的主要构成部分、控制基本原理、课程 要求，观摩现有机器人模型的演示。（8 学时） 1）课程介绍——本课程宗旨、任务 2）观摩现有机器人模型的演示（工业机器人、气动机器人、实验机器人、移动机器人、 仿生机器人等） 3）主要构成部分——模型单元体、接口板功能、传感器、软件功能 4）控制基本原理——控制元件的种类、基本原理、功能及使用 5）课程要求——课程安排进度表公示、实验室规章制度。 2.综合实验搭接安装调试练习（12 学时） 1）相关计算机基本知识——软件、硬件、接口、语言、流程图、语句等等 2）系统软件的使用——基本功能模块的介绍、子程序的建立 3）在线调试方法——接口调试、单机控制 4）学习制作机器人模型。每人要选做两种不同类型机器人模型组装（共有五种类型选 择），完成基本动作的控制程序调试；学习编写新的控制程序；要求写出实验报告
3.综合设计实验（12学时）1）传动零件基本原理一一齿轮传动、涡轮蜗杆传动、皮带传动、链条传动2）机械原理基础常识一一四杆机构的设计原理与应用3）设计创意模型。利用实验室现有模型资源，设计一套新装置，要求具有一定使用功能，可执行三个以上的动作，并进行自动控制程序设计。要求写出创意论文。4）课堂交流。每位同学将自己的作品和论文向全体同学做介绍。四、考核方式与评定标准（一）考核方式考勤、作品答辩（二）评分标准本课程主要考察学生综合实验动手能力和创意能力。考核总成绩分为三个方面：1、平时课堂交流成绩：反映学习实验技能的能力和表达能力。2～3次。占40%2、实验报告与论文成绩：反映学生综合分析问题能力和撰写实验报告能力。1次，占20%。3、创意作品成绩：反映学生创意能力和综合实践能力。1次，占40%。五、教材及参考资料1.《机器人创意实验指导书》自编2.《ROBOPRO手册》，德国慧鱼机器人公司内部教材课程负责人：审定：时间：
3.综合设计实验（12 学时） 1）传动零件基本原理——齿轮传动、涡轮蜗杆传动、皮带传动、链条传动 2) 机械原理基础常识——四杆机构的设计原理与应用 3）设计创意模型。利用实验室现有模型资源，设计一套新装置，要求具有一定使用功 能，可执行三个以上的动作，并进行自动控制程序设计。要求写出创意论文。 4）课堂交流。每位同学将自己的作品和论文向全体同学做介绍。 四、考核方式与评定标准 （一）考核方式 考勤、作品答辩 （二）评分标准 本课程主要考察学生综合实验动手能力和创意能力。考核总成绩分为三个方面： 1、平时课堂交流成绩：反映学习实验技能的能力和表达能力。2～3 次。占 40％ 2、实验报告与论文成绩：反映学生综合分析问题能力和撰写实验报告能力。1 次，占 20％。 3、创意作品成绩：反映学生创意能力和综合实践能力。1 次，占 40％。 五、教材及参考资料 1. 《机器人创意实验指导书》自编 2.《ROBO PRO 手册》，德国慧鱼机器人公司内部教材 课程负责人： 审 定： 时 间：