《机器人机构学》是机器人工程专业的核心基础课，涉及位姿描述、运动学、雅可比矩阵等抽象内容。传统教学以讲授和习题为主，学生虽能解题，却对机构如何创新设计缺乏直观认识。以学生为中心的改革，将课程定位为“机构创意工坊”，鼓励学生自行设计新颖机构，并用3D打印制作原型，验证运动学分析的正确性。

改革的核心是“设计-分析-验证”闭环。课程不再按章节讲授，而是以“设计一种新型末端执行器或行走机构”为终极目标，倒推所需知识。学生在第一周就要构思机构草图，课程中期学习正逆运动学时，需对其设计的机构进行建模计算；学习雅可比和灵巧度时，需评估其性能指标。每个理论模块都直接服务于自身设计。

教学实施“研讨+软件辅助”策略。课堂以学生展示设计进展为主，教师和其他同学提出质疑并建议改进。教师提供MATLAB Robotics Toolbox和SolidWorks Motion等工具，指导学生进行数值验证。课下鼓励学生使用3D打印机或开源硬件搭建简易原型，进行运动范围测量，比对理论值与实测值。

评价注重“创新性与论证完整性”。成绩由“设计概念报告（15%）+运动学模型（25%）+仿真分析报告（25%）+原型制作与验证（25%）+最终答辩（10%）”组成。答辩需要学生现场演示原型运动，并解释理论预测与实测差异的原因。允许失败，但必须分析失败根源并提出改进方案，这一环节备受好评，因为它还原了真实科研场景。

改革后，学生设计的机构五花八门——有仿生爬行机构、可变构型机械臂、折叠无人机起落架等。学生反映：“以前学雅可比矩阵觉得没有用，现在为了评价自己设计的机构，我反复推演了好多遍。”以学生为中心的《机器人机构学》，让抽象理论落地为可触可动的机构，学生从“解题者”变为“发明家”，创意和工程思维同步提升。