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基于毫米波雷达的生命体征信号检测实验教学设计 被引量:3
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作者 阎世梁 王银玲 +3 位作者 王敏 熊亮 路丹丹 何春梅 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第5期122-128,174,共8页
为了提高学生嵌入式系统的软硬件设计能力,设计基于毫米波雷达的非接触式生命体征信号测量实验。一方面,基于调频连续波(FMCW)雷达机制,采用MATLAB进行生命体征信号建模及呼吸率与心率时频信号提取的仿真实验;另一方面,采用60 GHz毫米... 为了提高学生嵌入式系统的软硬件设计能力,设计基于毫米波雷达的非接触式生命体征信号测量实验。一方面,基于调频连续波(FMCW)雷达机制,采用MATLAB进行生命体征信号建模及呼吸率与心率时频信号提取的仿真实验;另一方面,采用60 GHz毫米波雷达模块,基于STM32单片机进行系统电路设计、PCB设计与实物制作,完成参试者呼吸率及心率的数据采集与OLED显示。上位机采用Qt Creator进行软件界面与功能设计,通过蓝牙模块与单片机进行无线数据通信,以30 s为周期执行呼吸率和心率数据的读取与显示。最后,搭建测试环境,对系统功能进行验证及其设计指标的测试与评估。该实验项目与生活实际紧密相关,注重理论与实践相结合,在系统整体设计与跨平台设计中培养学生的综合实践能力与协作能力。 展开更多
关键词 毫米波雷达 单片机 生命体征检测 实验教学
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面向多学科交叉的综合实训教学项目设计与实践
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作者 潘小琴 阎世梁 +2 位作者 段康容 熊亮 苏波 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第7期125-130,143,共7页
针对工程训练实训教学项目功能单一、学科交叉融合不足等问题,以水下管道巡检为应用背景,融合机械设计、传感器技术、嵌入式控制与人工智能算法,自主设计了“水下管道巡检机器人”综合实训教学项目。项目基于STM32与Jetson Nano嵌入式... 针对工程训练实训教学项目功能单一、学科交叉融合不足等问题,以水下管道巡检为应用背景,融合机械设计、传感器技术、嵌入式控制与人工智能算法,自主设计了“水下管道巡检机器人”综合实训教学项目。项目基于STM32与Jetson Nano嵌入式计算平台,结合多模态传感器数据融合、图像处理与目标检测算法,具备水下管道巡检、附着物识别与清理、数据传输与处理等功能。相比传统实训项目,其具有多学科交叉、软硬结合、低成本及高适配性的特点。实践表明,任务驱动与问题导向的教学模式将硬件设计与人工智能技术有机结合,可有效提升学生的工程认知水平和工程实践能力,促进新工科背景下复合型人才的培养。 展开更多
关键词 管道巡检 目标识别 多学科交叉 实训教学 图像处理
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面向学科交叉融合的综合性实训教学装置设计与教学实践 被引量:3
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作者 阎世梁 路丹丹 +1 位作者 王银玲 熊亮 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第6期99-108,共10页
针对工程训练实训教学装置功能单一、缺乏多学科交叉与整合能力等问题,以多种特征的物料识别与分拣为应用背景,在综合应用PLC控制技术、传感器技术、气动控制与机电传动控制技术的基础上,结合数字图像处理与卷积神经网络技术,基于树莓派... 针对工程训练实训教学装置功能单一、缺乏多学科交叉与整合能力等问题,以多种特征的物料识别与分拣为应用背景,在综合应用PLC控制技术、传感器技术、气动控制与机电传动控制技术的基础上,结合数字图像处理与卷积神经网络技术,基于树莓派与Jetson嵌入式计算平台,自主研制了一种物料特征识别与分拣综合实训教学装置。与现有同类实训装置相比,该自制实训装置具有体积小,功能多和成本低的优势。实践教学表明,将传统PLC控制与人工智能技术元素有机结合,以及将课内教学延伸至创客活动和学生第二课堂,能有效提升学生的工程认知水平和工程实践能力,体现多学科交叉、多技术融合的高等工程教育特征。 展开更多
关键词 实训教学 物料分拣 多学科交叉 卷积神经网络 图像处理 可编程逻辑控制器
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“双实一虚”数电实验运行与人才培养模式 被引量:6
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作者 曹文 姜书艳 +3 位作者 王银玲 刘春梅 李林 陈艳 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2020年第3期207-211,共5页
依托设计灵活的口袋式实验平台,将数电实验的基本操作、以装调技能训练为代表的电子工艺实训、基于虚拟仿真的实验电路设计等内在关联紧密的教学单元整合,形成"三位一体"的全新数电实验教学生态链,配合教学视频、课件、新形... 依托设计灵活的口袋式实验平台,将数电实验的基本操作、以装调技能训练为代表的电子工艺实训、基于虚拟仿真的实验电路设计等内在关联紧密的教学单元整合,形成"三位一体"的全新数电实验教学生态链,配合教学视频、课件、新形态教材等线上线下立体实验教学资源建设,着力改变传统数电实验流程及模式,提升学生的创新思维与综合电类工程实践能力,扭转长期以来存在的理论与实践脱节严重的不良倾向。 展开更多
关键词 数电实验 虚拟仿真 实训 口袋实验室
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