“互联网+”背景下嵌入式系统沉浸式教学改革研究

针对“嵌入式系统设计”课程教学存在的问题,开展沉浸式教学模式改革。构建了以LaunchPad开发板为基础的嵌入式系统口袋实验室。以项目为驱动,设计了多层次、多目标实验案例。基于口袋实验室、虚拟仿真软件、在线教学资源和智慧教学工具,构建了一体化沉浸式学习平台,将以“授”为主转变为以“导”为主,将被动依赖转变为自主学习,极大地激发了学生的学习兴趣,提升了学习成效,取得了较好的效果。

基于嵌入式技术的运动目标控制与自动追踪系统设计

针对目前移动机器人运动目标定位不准确和追踪过程中容易丢失的问题,设计了一种基于嵌入式技术的运动目标控制与自动追踪系统。本系统以光斑模拟运动目标,通过算法编程不但可以实现目标的运动轨迹控制,还可对其运动轨迹进行自动追踪。本设计以嵌入式芯片STM32F103为核心,通过OpenMV进行图像数据处理,并由PID精确算法调节舵机,从而控制光斑在屏幕上按照设定程序进行移动和追踪。经测试,该系统能够准确地完成运动目标的控制和自动追踪任务,反应灵敏,性价比高,可广泛应用于运动目标追踪等智能控制设备中。

基于嵌入式和YOLOv8存储柜控制系统实验设计

为实现存储柜高效和安全的管理,提出基于人脸检测的存储柜控制系统,系统包括终端、后端和前端。终端采用先训练后移植的方式将YOLOv8人脸检测算法部署在嵌入式Android设备,将人脸图片转化为人脸特征文本数据,Retrofit携带人脸特征和存储柜相关数据向后端发送网络请求。后端采用若依框架、Jwt认证权限、Spring Security管理动态权限菜单和Spring Boot实现API接口,MyBatis管理MySQL数据库和Redis缓存数据。前端也采用若依框架,采用Vue2和Element UI通过Axios访问后端获取数据进行可视化。测试结果表明,系统识别效果好,执行器工作正常,数据可视化展示准确,系统运行稳定。

技术如何赋能学生的认知能动性——嵌入式智能话语反馈系统WiseTalk设计与实现

教学需要为学生提供嵌入式反馈以支持其认知能动性的发挥,由于当前嵌入式智能话语反馈工具存在反馈与学生交互对象关联不紧密、反馈不系统等问题,因此,针对认知能动性各维度设计开发嵌入式智能话语反馈系统,为学生提供基于当前交互对象的即时反馈。首先,构建嵌入式智能话语反馈系统赋能认知能动性的理论框架,然后针对认知能动性具体维度提出反馈要素并设计WiseTalk的架构及算法,利用Golang、JavaScript语言和MySQL数据库开发实现相关功能。经过准实验研究,结果表明:使用WiseTalk的学生表现出更高水平的认知能动性,意向性、自我调节和自我反思水平都优于未使用的学生。

基于嵌入式技术的无人驾驶货运系统设计

针对目前货运行业人力成本高且效率低的问题,设计一种基于嵌入式技术的无人驾驶货运系统。该系统通过摄像头扫描目标地址即可携带货物自动到达并返回,同时对于复杂货运场合可实现多系统独立工作。设计采用嵌入式芯片STM32F4和串级PID算法,通过K210和OpenMV摄像头模块采集地址和轨迹信息,实现货运系统的自动运送过程。经测试,该系统能准确完成货运任务,反应灵敏,性价比高,可广泛应用于货运场合。

融合“两学两育”的嵌入式系统能力培养

针对“新工科”背景下嵌入式系统的实践教育教学已经不能适应社会信息化发展,跟不上嵌入式产业前沿技术发展,分析嵌入式系统能力培养过程中几点突出问题,结合当前环境找出突破口,提出面向嵌入式系统能力培养的“两学两育”培养模式,分别从案例式教学、项目制教学、双创赛育人、产学研育人4个层次进行阐述该培养模式。

潜艇作战嵌入式训练系统研究

嵌入式训练是将仿真系统嵌入到实际装备中,人员操作真实装备进行训练。首先介绍了嵌入式训练的概念和应用情况,然后提出了潜艇作战嵌入式训练系统的三种结构:独立式、集成式和混合式,分析了潜艇作战嵌入式训练系统的工作原理和主要功能。重点研究了嵌入式技术、建模仿真、时空一致、虚拟作战环境生成、计算机生成兵力、评估反馈和航行模拟关键技术,最后提出了潜艇作战嵌入式训练系统的发展趋势。通过加装嵌入式训练系统,可以有效提高潜艇实装的训练效益。

支架式教学法在研究生嵌入式系统课程教学中的应用

分析研究生嵌入式系统课程教学中存在的问题,提出将建构主义中的支架式教学法引入到该课程中,具体阐述如何以教师为中心的教学方式转变为以学生为中心,从5个环节介绍该教学法的实施过程,并说明教学效果。

新工科背景下“嵌入式系统”课程教学提升策略探究

随着新一轮产业变革和技术革命,创新性知识在知识体系中占主导地位,创意产业成为龙头产业的智慧经济形态,这对国家工程技术人才培养提出了更高要求。为更好地应对新经济发展形态,培养更加契合行业发展需求的高质量工程技术人才,需要以嵌入式系统课程教学改革为切入点,加强新工科发展背景下的高等工科课程教学模式改革。从改善课程建设环境、优化课程体系、加强多元实践教学三方面入手,提升嵌入式系统课程教学模式。通过改善当前新工科建设中课程的建设条件、课程设计和课程教学方法,解决学生在理论实操、专业规范和专业技能提升等方面难以满足国家战略和区域发展需求的难题,助力新工科发展建设,探索形成兼具中国特色和高水平的工程教育体系,推动中国由工程教育大国变为工程教育强国。

嵌入式系统环形缓冲区快速读写方法的设计与实现

针对常用环形缓冲区读写数据运行效率低的弊端,提出了一种快速读写环形缓冲区数据的方法。在读写缓冲区数据时,通过位与逻辑运算修改读写指针值,利用读写指针的差值作为缓冲区有效数据个数实现环形缓冲区状态判断。通过仿真测试实验和测试数据分析,这种快速读写环形缓冲区的方法可以显著提高系统运行效率。

嵌入式机房多功能模块智能监控系统设计

为充分提高大型机房智能化运维能力,及时排除各种异常情况,实现高精度、低功耗的系统设计目标;提出基于嵌入式的机房多功能模块智能监控系统设计方法;设计针对机房空间的传感信号采集层、数据传输层、后台监控层的多层系统架构;硬件结构设计了用户登录模块、传感器运行模块、数据记录模块和监控显示模块,4个功能模块在多层架构下工作;软件部分通过数据传输程序连接终端设备与云计算中心,利用数据处理程序完成功能模块参数设置,完成嵌入式机房运行数据自动监控,针对系统的功耗问题,设计了微结构级功耗模型,降低系统功耗;实验结果表明:所设计系统容错率在80%以上,数据采集精度高,当浓度超过100 ppm时,自动对烟雾超标情况启动报警装置;可以实时响应接入设备,及时获取预警信息,功耗低,平均响应时间均在2.8 s以下,实现嵌入式机房自动智能监控。

地方高校“嵌入式系统及应用”一流课程建设实践

地方高校专业课程教学的水平直接影响全国高等教育的质量。以徐州工程学院“嵌入式系统及应用”课程为研究对象,从线上资源的建设、线下课堂教学的设计、思政育人的融入、行业规范的结合等方面进行了线上线下混合式一流课程建设的实践,取得了较好的教学效果。

掘进机器人行驶状态嵌入式传感系统研究

针对掘进机器人履带行驶结构作业处于高冲击、碰撞、高湿度和复杂煤岩底质等空间受限环境、受到的外部动载荷通常无法直接测量或测量比较复杂问题,提出了一种可实时监测掘进机器人履带动载荷的嵌入式传感系统无线监测方法。设计了适用于掘进机器人的特种履带行驶结构,搭建基体-夹板-无线采集模块等组成的多层复合封装防护结构,在封闭环境下对嵌入式传感系统进行无线传输特性及行驶状态下的动应力分布研究,并进行传感系统封装集成的测试精度标定试验。将嵌入式传感系统随机替换履带链环中的一块山型减振垫,对掘进机器人行驶状态周期循环的履带载荷历程进行监测测试。结果表明,该嵌入式传感系统在不改变履带链环整体受力的前提下,能实时采集履带行驶结构的动载荷并无线传输给上位机,动载荷时间历程数据完备、稳定可靠,解决了井下极端工况下掘进机器人履带行驶结构动载荷获取难题。

新工科背景下嵌入式系统原理课程教学改革探讨

在新工科背景下,嵌入式系统技术已经成为了信息技术领域最重要的一个分支。由于该技术的特殊性质,传统的课程教学模式已经无法满足需求。为此,提出了一种新的课程教学改革方案,旨在更好地培养学生的实践能力和解决问题的能力。通过该方案的实施,学生的学习兴趣得到了进一步提高,同时学生的学习效果也得到了显著的提升,表明所提出的课程教学改革方案具有较高的实用价值,值得进一步推广。

面向任务协同的异构多核嵌入式系统实时调度方法

以往的异构多核嵌入式系统实时调度方法由于仅设置了系统实时调度模型的单项参数,导致系统调度时间过长。本文设计了面向任务协同的异构多核嵌入式系统实时调度方法。面向任务协同构建嵌入式系统实时调度模型,计算系统任务节点的传输情况,构建系统实时调度的数学模型,对构建的实时调度模型中的任务数据信息进行汇集,并进行自适应分析处理,以此为基础,设置实时调度模型的时间均衡控制参数和安全性系数,从而实现嵌入式系统的实时调度。通过上述设计,完成对异构多核嵌入式系统实时调度方法的设计。在仿真实验中,与以往的异构多核嵌入式系统实时调度方法相比,本文设计的面向任务协同的异构多核嵌入式系统实时调度方法的调度时间最长仅为5 s,调度时间更短。

物理学相关专业的嵌入式系统课程教学

以嵌入式系统为代表的电子开发技能是学生开展物理实验设计的支撑技能.本文面向物理学相关专业学生,对嵌入式系统教学开展改革创新,采用“次序翻转”教学、设计兴趣驱动创新实验、建立电子开发学习俱乐部和物理实验融合教学等举措.通过目标引导的教学改革,学生能更快地学习嵌入式系统课程,深刻理解具体物理参量的意义及其物理原理,从而多维度提升学生的知识体系和应用能力.

基于OBE理念的“嵌入式系统与应用”课程改革与实践

“嵌入式系统与应用”作为信息工程专业的专业必修课程,是高素质复合型新工科人才培养的重要课程。文章以“嵌入式系统与应用”课程存在的问题为出发点,以OBE理念为指导思想,考虑学生的学习特点,从明确教学目标、优化教学体系、调整教学内容、开展线上线下混合教学、实践教学和量化教学评价等方面探讨了该课程的改革举措,有效地激发了学生的学习兴趣,为培养高素质、复合型新工科人才奠定良好的基础。

新时代背景下嵌入式系统的智能泊车系统设计与应用分析

为了实现智能泊车系统的设计,采用嵌入式系统设计理念,结合超声波传感器、电机编码器等设备,构建了高效、稳定的智能泊车系统。通过在实际场景中的应用测试结果表明,该系统能够准确感知周围环境,实现自动泊车功能,有效提升了泊车的便捷性和安全性。

基于O-AMAS方法的嵌入式系统教学改革探索

随着科技的快速发展,嵌入式系统在多个领域发挥着重要作用。然而,当前高校嵌入式系统教学面临诸多挑战,如课程难度大、实践性不强、教学内容与实际应用脱节等。本文针对这些问题,提出了基于国产化芯片的嵌入式系统教学改革方案,运用O-AMAS教学方法,旨在培养学生的创新能力、自主学习能力、工科思维和综合能力。通过深挖课程思政元素,探索了更有效、更利于学生接受的教学模式,激发学生的民族认同感和自豪感。实践证明,教学改革取得了显著效果,学生的参与度和成绩均有明显提升,对国产化芯片的熟知度也得到增强。本文还对教学成果进行了调研分析,以期为高校嵌入式系统教学改革提供参考和借鉴。

基于在线机器学习平台的嵌入式智能控制系统

基于在线机器学习平台和嵌入式开发板,设计了一种具备实时监控环境信息能力的智能控制系统。借助MQTT传输协议所构建出的智能系统,可通过虚拟开关及语音方式控制办公和家庭场景下的各类电子设备,并通过对颜色卡片的感应识别一键切换系统场景。该系统可应用在配置了红外、蓝牙和无线控制模块的智能家居或机器人控制领域里,用于在软硬件资源受限的场景下提升系统的智能化程度。测试结果表明该智能控制系统能根据用户需求控制智能化设备,具有一定的实用性和可扩展性,可应用于物联网和机器人研究领域。