人工智能视域下协同过滤推荐系统的工程训练平台

在培养人工智能类相关工科专业学生的工程综合创新能力中,为了解决学生对复杂智能工程抽象理论理解困境,提出以构建人工智能典型内核算法应用的协同推荐系统为工程综合创新实践教学平台。介绍了人工智能的相关背景,针对本科阶段人工智能复杂工程模拟教育实践特点及存在的问题,进行建设操作演示型、参与设计型以及探索创新型的系列单元实际训练项目;通过详细分析几种典型协同推荐内核算法的优劣,展示获取大量数据样本的平台视觉部分、演示基于物品的图片或用户脸部信息识别的动态分拣部分,可以让学生能够直观学习人工智能技术应用情况。通过该平台阶梯式的实践教学引导和推进,提高学生科技实践创新意识和实践动手能力。     

非完整约束移动机器人综合实验平台研发与应用

采用硬件模块化、软件组件化的开发方式,通过开放性的输入输出接口,用可反复重构的模块化硬件、组件式软件构成积木式完全开放的柔性综合教学平台,具有极高的灵活性和可扩充性。该实验平台为学生提供多门课程的基础性、综合性、设计性实验的学习,将课程学习及实验和实际工业应用联系起来,并进一步提升到工业机器人硬件设计、安装调试和软件开发等创新设计、研究性学习,提高了学生学习的兴趣和积极性,培养了学生实际应用和综合创新能力,满足现代工业企业对综合技能人才的需求。     

基于室内定位的物联网实验平台开发

高校物联网实验平台的构建目前还处在探索阶段。本文针对当前复杂的室内环境,人们对定位的需求日益增大,设计并实现了一个具有专业特色和实践意义的物联网实验平台。该平台的硬件采用CC2430片上系统,定位算法是基于接收的信号强度(RSSI,Received Signal Strength Indicator)。该实验平台的作用表现在:1提供直观的演示功能,帮助学生理解物联网概念;2提供了无线传感器网络通信实验,有助于学生理解物联网各功能层的作用;3提供了无线定位功能,有助于学生理解定位算法的原理。     

微波与卫星通信实验教学平台建设及教学方法探索

由于实验场地、设备、教辅人员不足等制约,传统的微波与卫星通信实验教学多以仿真、演示观摩为主,难以获得良好的教学质量。在工程教育专业认证标准下权衡本科生的学习投入度与教学质量,以加强基础、强化实践、注重创新为出发点,建设微波与卫星通信实验教学平台。从教学平台设计、通信工程本科专业教学内容设计、平台特色等方面对实验平台进行全面剖析,总结出实验平台的模块化、透明性、自主性、可扩展性四大设计特色。针对存在的问题提出系统性课程设计、开放性实验课题和合理考评机制等教学方法,不仅有利于不同层次的学生从多维角度掌握微波与卫星通信工作原理,而且能够培养学生的实践能力和创造性。     

数字图像处理实验平台的设计

为了进一步加强数字图像处理课程的实践教学研究,利用Matlab的图形用户界面环境(GUI)设计了一个数字图像处理实验平台。该平台实现了数字图像处理算法的一体化集成、底层代码的模块化设计和执行效果的可视化等功能,具有良好的交互性、实用性和可扩展性。该平台能够应用于数字图像处理的课堂教学和实验实践教学中,在进一步提高教学质量的同时促进学生实践能力的提高。     

开放式数控系统实验装置设计与研究

针对目前数控系统实验教学以学生编写算法为主,缺少电气电路设计和设备操作训练等工程实践内容的问题,设计了开放式数控系统实验装置,并对实验教学内容和方法进行研究与改进。该实验装置包括控制器、可编程逻辑控制、伺服驱动器、执行机构和实验教学软件等。实验装置采用开放式和模块化设计方法,丰富了控制方案和实验内容,也利于电气设备升级换代。实践结果表明,该实验装置对课程设计、毕业设计等集中实践环节提供了更多的综合实验内容,也为学生在先进控制算法的创新研究提供实验环境。     

基于FPGA的四旋翼无人机综合教学实验平台设计

为加强对学生创新思维和综合创新能力的培养,融合自动化专业理论与实践技能,培养学生综合运用专业知识进行系统设计的能力,构建了基于FPGA的四旋翼无人机综合教学实验平台。该平台的设计与搭建融合了嵌入式技术、控制理论、基础电、数据采集处理技术、计算机控制等多门课程。运用模块化设计,在一个平台上实现多种实验内容的自由组合和分解,为学生提供了新的仿真和实践平台,完成了一体化综合教学平台设计,培养了学生的创新实践能力。     

四旋翼飞行器实验平台设计

为培养应用型创新人才,设计了四旋翼飞行器实验平台。该实验平台采用模块化设计,系统主控芯片采用STM32F103,采用MPU6050测量飞行器的姿态,采用GPS测量飞行器的位置,采用串级PID对飞行器进行控制,外环控制飞行器的位置,内环控制飞行器的姿态,经过Matlab/Simulink仿真可以看出,所设计的控制器可以满足要求。该实验平台应用范围较广泛,不同专业、年级的学生都可以在此实验平台上进行理论知识的验证以及系统的设计开发,取得了良好的教学效果。模块化的设计思想便于学生进行扩展设计,经过实践证明,四旋翼飞行器实验平台有利于培养学生的创新思维和创新能力。     

运动人体科学实验教学平台的设计与构建

为了提高运动人体科学实验教学质量,本文提出应用J2EE技术实现基于Web的运动人体科学实验教学平台构建方案;考虑到实验教学平台的稳定性、扩展性、安全性和易用性,本平台采用基于Web的B/S(Brower/Server,浏览器/服务器)多层结构模型,采用模块化开发方式,主要由管理员模块、教师模块和学生模块等功能模块构成。平台的实验教学内容以阶梯式、渐进式编排成体系;平台有很强的实时性、互动性和开放性。该平台是将计算机技术、网络技术和多媒体技术等多种技术相结合,集实验教学与创新研究于一体的开放式平台。平台以虚拟实验与课堂操作相结合,教师辅导与多媒体辅导相结合,基础实验与创新实验相结合等多种方法,培养学生实验技能和应用创新的实践能力。     

数字-物理混合仿真实验平台研发及应用

针对电气工程、自动化等专业的教学需求开发创新性实验,以实时仿真器联合开放变流系统设计了数字-物理混合仿真实验平台。利用实际光伏并网发生局部遮挡实验,例证了该实验平台的正确性。该实验平台采用模块化设计,可接入实际物理设备构成完整的闭环系统,具有开放程度高、通用性和实时性良好、开发和扩展灵活的特点,有利于培养学生和开发者独立思考、创新研究和动手实践的能力。