当课堂知识遇上真实工程任务，会碰撞出怎样的育人火花？yl6776永利集团以 “基于视觉识别的‘电子元件’分拣系统设计” 课程为实践载体，交出了一份教学改革与创新的亮眼答卷。

2025年10月25日，yl6776永利集团“机电方向综合课程设计”答辩圆满完成，机械设计制造及其自动化专业2022级学生70余名、12个团队进行了项目成果展示和现场汇报。加拿大Quanser公司中国地区负责人及1名工程师作为评委嘉宾出席了本次答辩，他们观摩了学生答辩过程，参与了课设成绩的评价与打分，并提出了指导建议与意见。

本课程是一门综合运用机械电子专业理论知识的实践性课程，由机电教研团队负责开展，课程得到了教务处、加拿大Quanser公司、大连理工大学的大力支持。本次改革是学院关于机械拔尖人才与复合型人才培养的重要举措，旨在提升机电类人才解决多目标复杂工程问题的综合创新与实践能力。这是一项重要的实践类教学建设成果，对新工科课程建设具有先导示范作用。

该项目启动已历时一年半，其全方位依托传感器与测试技术、控制工程基础、机电传动控制、机械设计等核心专业课程，深度改变了传统课堂“教与学”模式，以项目制教学为手段，将课程设计“做实做真”，将机械、控制、测量等不同学期的课程内容有效嵌入大四专业课程实践环节，尤其关注多学科交叉融合并着重引导学生掌握机械、控制、信息、人工智能等专业知识在工程项目中的集成运用。

课程吸纳了大连理工大学《测量与控制系统课程设计A》及《机电系统测控实践项目》的多学科交叉理念，借鉴了北京理工大学《自动控制原理实践课程》的建模与项目化教学方法，围绕我校机械设计制造及其自动化专业的培养目标，创新构建了一门融合性、开放性的综合实践课程。

建课前，课程团队教师专程前往通友智能装备 (江苏) 有限公司开展实地调研，聚焦学院与企业联合攻关的电感缺陷检测与自动分拣装备项目，深入企业生产一线对装备进行全方位、立体化的现场考察，全面了解工作逻辑与核心技术。同时，团队结合人才培养目标，对照专业核心课程体系，对企业实践资源系统梳理和教学转化，最终确定本次课程设计的主题为“基于视觉识别的“电子元件”分拣系统设计”。并由此围绕课程理念、教学目标、管理机制、评价考核等方面全方位推动课设改革创新，经过多轮研讨与反复打磨，提炼出课程三大核心内容：分拣系统机械传动结构设计、视觉传感检测技术应用、自动分拣控制方案设计与实现。教师团队围绕“系统思维、跨学科融合、工程创新”三大方向，经过一年多的筹备与反复论证，完成了本次教学改革的探索与实施。

课程以“电子元件”自动识别与分拣系统设计为核心任务，简化设计要求，激发学生的发散性思维与创新能力，引导学生自主提出机械实现方式以及测量与控制方案。在贴近真实工程的环境中，学生完成了从系统构思、方案设计到实践验证与优化改进的全过程。

在设计与调试过程中，学生从最初的“按步骤操作”逐步转变为“主动构建与改进系统”，实现从局部设计到系统集成的思维跨越。这让学生切实体验到“以问题为导向、以项目为载体”的跨学科学习模式，在探索与试错中实现专业理解和能力结构的双重提升。更重要的是，学生在这一过程中真正体会到了从“被动完成任务”到“主动解决问题”的转变，学生在答辩中表示：“这次课程设计让我们第一次体会到机械、控制与视觉检测技术的紧密融合，真正理解了工程问题从来没有唯一答案。”

此外，该课程设计采用多元化考核方式，总成绩由客观分数和主观分数两部分构成，客观分数采用一定量化标准，考查方案目标的完成情况和实现效果；主观分数主要关注设计报告、答辩情况、团队合作、成本等方面，切实践行了工程教育专业认证对人才培养的理念和要求。

在教学实施过程中，教师团队倾注了大量心血。从课程架构的搭建到任务分级的设计，从项目管理的统筹到现场评估的开展，不断优化教学方案，兼顾教学深度与学生个体差异，引导学生在多阶段、多维度的学习环节中实现渐进式成长。

10月9日至25日，70余名机械设计制造及其自动化专业的大四学生、4位校内指导老师和2位企业导师都热情高涨，连续3周全身心投入其中，由此开启了一段精彩的课程设计之旅。

部分优秀设计成果介绍

成果1：兼容多形态“电子元件”的料仓结构设计。

第四小组发现原有机械结构难以兼容多种形状和多种尺寸的“电子元件”的稳定分拣，为提升系统适应性和分拣精度，主动提高了设计难度，自主设计了可兼容不同形状与体积物体的多层料仓结构。团队多次调整传送路径、分拣机构结构参数及制作材料，优化了传感信号采集与驱动机构响应的协作方式，保证系统在对多样化物体分拣时仍具有良好的识别与分拣性能。

成果2：基于图像阈值判定的检测与驱动协同控制算法设计。

第十二小组将优化重点放在算法层面。他们认为仅依靠机械结构的改进无法显著提升分拣精度，于是尝试通过改进图像阈值判定与控制算法来实现视觉检测信号与驱动部件的协同控制。送料Quanser server采用单环PI控制实现恒速运行，分拣Quanser server则采用位置-速度双环PID控制以实现精准定位。经过多轮验证与参数优化，系统识别准确率提升了近30%;分拣速度也得到明显改善,在1min连续实验中，设备总分拣个数为26个，成功率达100%。

通过本次课程设计训练，学生的核心专业理论知识得以全面巩固强化，专业认知从“碎片化”逐步迈向“体系化”，同时获得了工程实践与多学科交叉应用的能力。此外，学生的团队协作能力得到锻炼与强化，系统思维与创新设计能力也得到了培养。

本次课程设计的成功实施，不仅标志着我院在人才培养模式上迈出了坚实一步，更是形成了一种“任务驱动、项目引领”的综合课程设计教学改革示范，同时积累了“理论-实践-创新”三位一体的教学组织经验，为推进工程教育内涵式发展提供了实践支撑。

综合设计的难点：

本次课程设计，综合应用了大学四年所学习到的机械、电气、程序开发等相关理论知识和实践技能，将“机械制图”“机械原理”“机械设计”“控制工程基础”“机电传动与控制”和“图形图像处理技术”等理论知识与工程实践中的具体应用技术相结合。学生借助先进制造手段（3D打印技术）与先进的自动控制技术（Windows下的软实时程序开发技术），深度参与并完成了“基于视觉识别的‘电子元件’分拣系统的设计、制造和调试运行”的全流程产品开发实践，攻克了颜色识别、结构设计、零件制造和自动控制程序调试等多项技术难关。

加拿大Quanser公司，中国区负责人，王薇

这次的同学答辩作品，让我们看到了6776永利集团机械专业学生扎实的专业功底。学科交叉的课程设计，对于实践教学本身就是一次极具挑战性的尝试，但教师团队的努力和学生对自己能力提升的期待，让我们相信，未来和6776永利集团一起努力，通过交叉学科知识的引入，一定可以帮助更多学生找到自己的探索和创新方向。

加拿大Quanser公司，中国区工程师，毕桂玲

很荣幸参加本次课程答辩，非常开心能看到每组同学都能够最终实现他们的设计，在第一次面对综合交叉课程时，他们的完成度和学习能力，都非常超出我们的期待。同学们思考、探索和教师团队的对课程总结，也让我们对自己的工作有了反思，未来帮助同学们面向复杂工程领域的学习和课程支持，我们还需和老师们一起努力。

6776永利集团，yl6776永利集团，实验室主任，单光坤

本次课程设计以项目式教学模式开展，全程学生以工程分拣任务为目标，团队合作研究工程方案。根据个体的知识差异分别负责机械结构设计、控制系统调试和传动系统平台搭建等工作，培养了批判性思维和自主学习的能力。平台搭建过程中充分考虑经济因素，亲身体会到工程师应具有的社会责任。在项目答辩中学生展示了设计成果，分享了学习经验及主要问题的解决方法。项目式课程设计培养了学生的创新意识和创造力，提升了学生解决跨学科课程问题的能力和信心。

6776永利集团，yl6776永利集团，副教授，梁全

本次课程设计让学生切实体会到“控制工程基础”等理论学科在工程实践中的具体应用逻辑与技术方法，不仅深化了对理论知识的理解与巩固，更有效提升了工程实践能力、问题解决能力及知识转化能力，真正实现了“学有所成、学以致用”的核心目标。