基于OBE的高校电子技术课程群改革与建设——新工科背景下的实践探索

为适应新时代发展,我国提出“新工科”建设战略,旨在深化工程教育改革,培养创新、实践和国际化人才。本文基于OBE理念,探讨新工科背景下高校电子技术课程群改革与建设。首先分析OBE理念和课程群概念,提出改革原则,然后提出基于OBE的电子技术课程群建设策略,包括优化课程设置、融入思政元素、竞赛实践教学体系、实践能力培养、改进考核模式和建立评价体系等,以促进该方面的可持续发展。

45°倾斜应用的多通道干涉截止滤光片研制

光纤通信的发展对通信器件中薄膜滤光片提出了新的要求。根据45°倾斜应用的多通道干涉截止滤光片的设计指标,选择Nb2O5和SiO2为高、低折射率材料设计非规整膜系,以减少偏振效应的影响。结合APS1104型镀膜机的特点,分析了设计膜系的膜层灵敏度和薄膜生长过程中的模拟监控曲线,判断设计薄膜的可镀制性。然后采取直接光学监控方式,选择合适的镀制工艺成功镀制滤光片。测试结果表明:滤光片在45°倾斜应用条件下,1255~1365 nm、1475~1502 nm双通带最大插入损耗为0.199 dB,1547~1565 nm为反射带,通带隔离度为17.3 dB,满足系统应用需求。

一种基于天文方位角陀螺经纬仪测量装置

为解决陀螺经纬仪检定校准溯源及性能评价的问题,利用天文测量获得的高精度天文方位角作为参考标准,研究设计了一种陀螺经纬仪测量装置,可以对陀螺经纬仪的一次定向中误差、仪器常数进行测量及评价。经长期实验及测量表明,该装置具有结构简单、占地面积小、数据稳定、可操作性好、实验人员少等优点,具有一定的推广应用前景。

基于Kalman滤波的联合收获机籽粒清选损失监测研究

为了解决谷物籽粒撞击信号码间串扰问题,实现联合收获机工作过程中谷物损失量的实时监测,并提高监测的精度,设计了一种新的籽粒清选监测系统。该系统采用Kalman滤波的方法缩短了籽粒撞击板信号的衰减时间,从而可以有效地降低信号的码间串扰。为了验证系统的有效性和可靠性,对籽粒清选系统进行了测试,选取了两组饱满程度不同的籽粒作为研究对象,通过测试得到了两组籽粒的撞击电压响应曲线,并分别对比了Kalman滤波和未滤波的信号衰减曲线和籽粒的清选误差。由对比结果可以发现:Kalman滤波能明显地缩短信号的衰减时间,降低了籽粒间码间串扰对系统监测精度的影响及清选误差,大大提高了籽粒损失监测系统的工作效率,为联合收割机的优化设计提供了理论参考。

温室超低功耗无线传感器智控系统设计——基于MSP430和ZigBee

为了实现对大棚温室环境温度的有效监控,采用ZigBee技术,通过SN8P2722八位单片机自主采集和控制大棚环境温度,使温度的调节更加方便快捷,并经由无线射频发射器与MSP430F149超低功耗嵌入式系统通信,通过开发底层软件和上位机软件,实现对大棚温度自动调节的智能控制系统的设计。实验结果表明:本超低功耗智能控制系统运行良好,可以自动地对蔬菜大棚环境温度进行检测与调节。此系统人机界面操作方便,且采集系统携带方便、经济适用和省电,具有重要的现实意义。

采摘机器人果实识别与定位研究——基于双目视觉和机器学习

分析了双目视觉系统的工作原理及视觉标定方法,利用YOLO V2卷积神经网络算法实现对目标果实的识别,并对目标果实的空间定位进行了深入研究,设计了一套基于双目视觉和机器学习的采摘机器人果实识别与定位系统。在多次实际定位实验中,橘子的深度定位误差最大值为1.06mm,证实了系统具有一定的准确性和稳定性。

自动除草机目标识别方法研究——基于神经网络聚类算法

在除草机器人的设计时,为了实现机器人的自动作业,需要考虑机器人可以自主地识别杂草和植物,因此必须设计机器人自动目标识别系统。为此,将神经网络聚类算法引入到了机器人机器视觉系统的设计上,通过对杂草目标的识别实现机器人作业对象的自动捕获。以杂草和农作物的环境为测试对象,对自动除草机的性能进行了测试,结果表明:基于神经网络聚类算法的自动除草机可以准确识别目标,满足了自动除草作业的设计需求。

基于机器学习的四旋翼植保机目标识别研究

为了提高无人植保机的目标识别能力,提升其在复杂环境下自主化作业的适应性,将机器学习算法引入到了植保机目标自主识别系统的设计上,利用神经网络学习算法和图像增强处理技术提高了识别系统的准确性。模拟植保机的作业环境,在作业区域设置了大量的作物目标,通过植保机对目标物的识别对其性能进行了测试,结果表明:植保机可以准确地识别作物目标,满足自主作业时对目标自主识别的设计需求。

基于云计算环境的数字电子技术实验远程技术指导系统设计

本文针对目前远程教学中数字电子技术实验较难实现的难题,综合参考国内外成功的网络虚拟实验系统的基础上,引入了一种基于云环境的虚拟教学系统设计方案,并阐述了实验教学系统的基本结构,设计分析了系统的主要的功能模块,从而满足了学生远程在线学习的需求,为网络虚拟教学系统的研究提供了较有价值的借鉴。

激光干涉仪使用技巧

本文讨论了激光干涉仪在使用中的准直等技巧,用户在实际使用中增加配件以及维护中遇到的问题。

电磁场与电磁波课程教学方法探索

电磁场与电磁波是电子、信息类专业的重要技术基础课程．其概念抽象，理论性强，涉及的知识面较宽，一直以来是一门难学难教的课程。本文总结分析该课程的特点及在教学中存在的问题，并提出相应的教学方法，以改进教学质量。

亚运场馆检测中的工程测量

自2009年下半年开始,我院凭借先进设备、高素质人才、较强的综合实力,承担了部分亚运场馆的工程检测工作。下面通过几个体育场地检测中的工程测量实例,介绍亚运会网球场、足球场等体育场馆重要检测项目的检测方法及经验。

钢铁无毒常温发黑工艺

通过大量试验，研制出一种促使生成Ｃｕ２Ｏ黑膜的催化剂；合成一种有效提高膜层与基体结合力的表面活性剂；确定了全新的钢铁无毒常温发黑工艺体系。膜层性能可与高温碱性发蓝相媲美，摒弃了传统工艺使用的剧毒而昂贵的硒化物及致癌的亚硝基化合物，防止了环境污染。本工艺适用的钢材范围广，生产使用效果良好。

基于ARM和STM32的树苗无线灌水智能控制系统设计

全球日益变暖带来的干旱问题越来越严重,而全球水资源需求迅速膨胀,水资源紧缺制约着全球经济的发展。为了减少水资源浪费,实现高精准农业灌溉,设计了一套无线自动控制的树苗灌溉系统,基于S3C2410A微处理器、移动数据业务,可以通过动态人机界面将采集到的数据展现给操作人员。系统运行结果表明:灌区监控系统具有设计合理、运行可靠、实用性强的特点,很好满足了树苗无线自控灌溉的要求,解决了传统灌溉水资源浪费大、稳定性差的问题,在树苗灌溉方面有很高的实际生产应用价值。

光通信用光纤端面截止滤光膜的研制

为了满足光通信中对光纤端面镀多层膜的特殊需求,分析了光纤端面镀制截止滤光膜所存在的难点问题,利用TFCalc薄膜设计软件,采用解析法设计了一个初始膜系,再结合梯度优化法对初始膜系进行优化处理,成功设计出具有较好光谱性能的光纤端面截止滤光膜的膜系,并对德国莱宝APS1104型镀膜机进行了内部结构和镀制工艺的改进,最终采用离子源辅助沉积进行低温镀制,获得了性能优良的光纤端面截止滤光膜。结果表明,在光纤端面镀制多层的截止滤光膜,虽然存在很多困难,但选择合适的膜系和镀制工艺,依然能获得符合实际要求的滤光膜。

精密草莓采摘机器人优化设计——基于光程调节结构

在机器人草莓采摘过程中,由于草莓果实比较脆弱,加上其体积较小,因此存在较高的破碎率和漏采率,这都与草莓采摘机器人的定位精度有关。为了提高草莓采摘过程的定位精度,在采集机器人定位系统的引入了一种新的光定位结果,并提出了一种用于真空怀特池光程调节的机构,利用该机构的反馈源信号,实现了对采摘机构的优化设计。为了验证设计的精密草莓采摘机器人的可靠性,设计了机器人的草莓采摘试验,并对其破碎率和漏采率进行了测试。通过测试发现:该装置可以有效地降低草莓采摘的破碎率和漏拾率,且采摘耗时低、效率高,可以满足草莓采摘实际生产的需要。

薄膜干涉型光纤温度传感器的偏振特性

薄膜干涉型光纤传感器的传感特性主要取决于敏感薄膜。当光倾斜入射敏感薄膜时,p-偏振光和s-偏振光分离,会产生偏振效应。通过对光纤温度传感器的温度感测原理与偏振效应分析,采用光学薄膜的特征矩阵干涉理论,构建了具有偏振特性的光纤温度传感器理论模型。模拟了反射光谱在不同温度下的偏振特性,分析了偏振效应对薄膜干涉型光纤传感器温度传感特性的影响。结果表明:相对于待测量温度而言,反射光谱干涉条纹的波长漂移对偏振效应更加敏感。通过对敏感薄膜反射光谱的波长漂移来进行物理量感测的温度、湿度、折射率等薄膜干涉型光纤传感器,有必要考虑敏感元件偏振效应的影响,以提高传感器的精度和研制效率。

中纬度卷云中冰晶形状浓度分布的研究

在中纬度卷云冰晶双峰Γ分布的基础上,对不同温度下的冰晶粒子的分布进行了计算,得到中纬度卷云的浓度分布谱。计算结果表明:在-15～-55℃时,在所有形状的冰晶粒子中,卷云的散射特性主要由柱状和子弹玫瑰状的冰晶粒子决定,柱状冰晶粒子含量随温度的降低而增加,而板状和子弹玫瑰状则减少。

基于嵌入式模块的拖拉机自动滑行系统研究

在拖拉机动力学理论的基础上,设计了自动滑行传感、牵引力传感、犁耕深度测量、滑行和牵引力控制等单元,实现了自动滑行系统嵌入式模块设计。试验结果表明:自动滑行系统系统稳定、可靠,能够自动调节滑行距离保持在设定的安全范围内,对改善农业生产具有重要的意义。

应用技术型本科高校《电路分析》课程思政改革的教学实践

立足于《电路分析》开展课程思政教学改革,通过深入挖掘课程与思政之间的联系,将提高学生的思想水平、政治觉悟、道德品质和文化素养作为教育教学的重要内容,加强教师素质建设,创新教学改革,以潜移默化的方式达到相应的教学效果。