行人惯导实时定位实验教学平台设计与应用

根据行人定位系统的实时性、便携性和经济性需求,设计并开发了基于片上系统的行人惯导实时定位实验平台。该平台兼具较强的运算能力和丰富的接口资源,可在无需依靠任何外部辅助设备的情况下,实时对不同运动模式的行人进行定位。相较于传统惯导定位平台,该平台可扩充多个综合型、研究型实验项目,支撑不同阶段、不同难度的基础或专业课程实验。相较于常用的神经网络相关实验平台,该平台在成本、功耗、体积等方面都表现更优,利于大规模推广应用。兼具实时性和便携性的实验平台能为学生提供更直观、深入的实践体验,与单纯的仿真验证相比,能更好地激发学生的学习兴趣,兼顾科研探索能力和工程实现能力的培养。

本科生科研实践课程的改革与实践

科研实践课程是提升本科生科研参与度的重要途径,课程的选题、设计与实施都是影响科研训练效果的关键因素。该文基于认知过程维度重新梳理层次化的科研实践训练体系,为本科生科研实践课程建设提供系统、科学的指导。立足于科研兴趣与科研自信的培育,从实践项目的选取、科研项目的融入方式以及实践平台的配套三方面阐明建设科研实践课程的基本思路。以“行人惯导定位”科研课题为例,将复杂的科研项目转变为学生“想做”且“能做”的科研实践课程,并配套由易到难、层层递进的实践教学方案,为进一步落实层次化的科研训练体系提供保障性支撑,对新形势下的本科创新人才培养具有重要意义。

基于神经网络的步行者室内惯导定位技术

针对现有步行者室内惯导定位实验准确率与鲁棒性无法兼顾的问题,提出了一种基于神经网络的步行者室内惯导定位算法,根据教学实际需要,对算法应用的神经网络模型进行轻量化设计和验证。该算法在经典零速更新算法基础上,应用卷积神经网络自适应地对不同行人常速走、快走和跑步时的零速更新点进行准确、全面的识别,保证零速更新算法的准确度和泛化性能。实验证明,基于神经网络的步行者室内惯导定位算法能较好地拟合分类网络,3种运动模式的零速更新点和非零速更新点查准率、召回率和F1-Score平均值为0.98,定位轨迹均优于人工选定最佳阈值的固定阈值法,尤其是快走和跑步时,误差远小于固定阈值法。

智慧教育背景下的数字电路类实验调试方法改革与实践

随着智慧教育的不断推进,数字电路类实验教学在实验平台、实验内容、实验形式等方面做出了较大改革,实验调试平台也应进行相应改革。针对目前调试平台和调试方式中存在的不足,基于嵌入式逻辑分析仪Signal Tap Ⅱ对实验调试方式进行改革,并以精简指令集CPU设计实验为例,详细对比了基于Signal Tap Ⅱ的调试与传统调试,结果表明,基于Signal Tap Ⅱ的调试在效率、经济性和入门门槛方面都优于传统调试方法,具备大规模应用的条件。实验改革已应用两年,取得了显著成效。