多措并举提高办学质量 持续助力地方教育发展——河池学院师范教育的实践与探索

河池学院师范类专业坚持对接地方基础教育发展需要,着力推进内涵建设与特色建设的兼顾发展,深植教育情怀与突出特色培育,努力提高专业办学能力和水平;实施强师战略,为师范类专业发展提供强有力的师资保障;努力构建“U-G-S”共同体,强化校地协同,实现资源共享,大力提高师范类专业人才与社会需求的契合度和适应度,提高学校服务地方基础教育的能力,实现师范生培养达成“学得好、下得去、留得住、教得好”的培养目标,为地方基础教育发展发挥建设性作用。

浅析人工智能技术在电气自动化控制中的应用——评《人工智能技术》

随着电力事业的快速进步,以及电子、控制、计算机技术的快速发展,促使电气自动化的应用范围越来越广,比如工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各个方面与自动化结合的都越来越紧密。电气自动化是将自动调节、实时监控、自动控制等结为一体,对于各行各业的成本控制,效率提升具有很大的推动作用。信息化技术的快速发展,推动了数字化资源的爆炸增长,推动了以大数据技术、人工智能技术为代表的信息化技术得到快速应用。

新工科背景下智能机器人课程多元混合式教学改革与实践

针对传统智能机器人课程存在的教学方式单一、教学内容纵深不足和教学考核评价单一等问题,提出一种线上线下多元混合式教学模式。该模式包含在教学方法上推进线上线下实训混合,在教学内容和过程上构建层次化混合,在教学评价上建立多维度混合考核。明确课程建设目标与内容,从混合教学资源建设、教学内容与过程改革和多维度混合考核实施3方面介绍课程建设进展和成果。经过两年多的改革与实践,智能机器人课程的线上线下多元混合式教学模式取得积极成效,促进了新工科卓越工程师培养。

基于Home Assistant简易家电智能控制系统的设计

【目的】本研究基于开源的Home Assistan(t HA)智能家居平台,设计出门禁、照明、电视机、窗及窗帘等简易家电的智能控制系统,能有效解决当前智能家居系统存在的成本高、操作烦琐及其众多系统互联互通难的问题。【方法】该系统以AMR主控板为核心,以人脸识别、智能感应和用户界面(UI)为用户交互终端,实现人脸识别和自动感应来控制家居终端设备,也可通过手机APP、电脑界面系统来远程控制家电设备。【结果】该系统的设计方案可靠,容易设计与实现,具有成本低廉、交互性灵活和操作简便等特点。【结论】其对家电智能化管理及智能家居的推广具有一定的指导意义。

基于Yolov5s的蚕茧分类检测研究

蚕桑是中国的传统文化。在现有的蚕茧加工过程中对于人工的依赖比例仍旧很高。随着人工智能不断发展,基于深度学习的蚕茧的分割、定位及分类应用水平不断提升。针对目前选茧技术人工依懒性强的特点,设计了一种基于深度学习的蚕茧检测系统。以Yolov5s模型为基础,对于上茧、双宫茧、黄斑茧、薄皮茧等进行有效识别。通过蚕茧模型匹配,将原先设定好的检测标签优先的结果显示出来,解决原先设备检测只能检测一面的弊端。可以更好地减少人工选茧的误判情况,提高检测的正确率和检测效率。

新工科背景下建筑电气与智能化专业人才培养模式探讨

新工科专业建设是我国工程教育改革发展的新起点,也是我国主动应对科技与产业变革发展的教育战略行动。这对于建筑电气与智能化专业人才培养模式的变革就具有了重要研究意义。地方本科院校在不断发展期间始终占据着高等教育的重要地位。结合新工科背景下对建筑电气与智能化专业人才培养模式进行相关探讨:首先对于建筑电气与智能化专业人才培养目标进行分析;其次根据地方经济发展及学校发展要求,提出对建筑电气与智能化专业培养模式进行相关改革探索,以满足社会对于建筑电气与智能化专业人才培养的需求。

工程教育认证背景下基于OBE理念的“供电工程”课程改革

“供电工程”是电气工程及其自动化专业的核心专业课程之一,具有较强的理论性和工程属性。目前,传统的教学模式难以达到专业认证所要求的相关指标的能力要求。本文分析了传统教学模式与OBE教学模式的不同,以OBE为理念,重新制定了课程学习目标,修改了教学内容体系,丰富了教学设计与实践,完善教学效果评价体系,采用有效合理的工程教育教学方法,目的在于提高学生的学习效果及复杂工程解决能力,培养符合新时代发展需要的应用型人才。

双馈感应电机无速度传感器直接转矩控制方法

风电机组双馈感应发电机运行中,由于参数变化的不确定性导致其无速度传感器直接转矩控制输出值出现异常波动,为保证双馈感应电机的频率稳定性,提出一种双馈感应电机无速度传感器直接转矩控制方法。计算转子磁链同步转速和转差速度,得到发电机的转速观测值;分析转子绕组电压空间矢量,建立磁链模型并构建电磁矩阵,在矩阵中计算定子绕组和转子绕组的磁势矢量,通过二者的矢量积得到电机的电磁转矩;转速和转矩共同组成直接转矩控制系统,实现对电机的速度调节和控制。仿真分析结果表明:采用所提方法时,在双馈感应电机启动后转速迅速增加,且在1.2 s后转速始终保持为1400 r/min,可保证转子磁链的运行轨迹接近于圆形,直接转矩控制效果平稳。

基于RoboDK的机器人仿真实验教学设计

机器人课程是人工智能及机器人工程相关专业的一门专业核心课,实验教学属于机器人学科课程的一个重要环节。但是,如何提高机器人课程的教学效果是一直以来需要解决的难点问题。RoboDK机器人仿真与离线编程软件作为机器人理论研究和实践应用中安全可靠的工具,将其合理地利用在机器人课程的教学中将发挥积极显著作用。针对目前传统机器人课程教学中存在的理论性强但实验硬件资源不足、学生学习积极性不高和学习效率等问题,基于Robo DK开发机器人仿真实验,采用项目式任务作为驱动引导学生综合运用所学的知识能力。RoboDK仿真软件可以模拟多种真实的机器人并自定义机器人模型进行运动控制,通过获取机器人运动位置、坐标系及运动速度等实时数据进行仿真练习,同时巩固所需的相关理论知识并进一步掌握机器人相关应用。实践结果表明,RoboDK仿真实验教学解决了现有机器人仿真实验存在的多数问题,能够提升机器人课程教学的广度和深度。

立足复杂工程应用的供电工程课程教学改革策略探析

我国十分重视工程教育,不仅教育规模较大,毕业学生数量也比较多。在全球化的背景下,社会对人才有了更高的要求,工程教育需要全面改革和创新。本文以供电工程课程教学改革为主进行分析,从复杂工程应用的角度出发,分析该课程的教学思路和教学目标,并且结合实际情况提出了教学改革策略,通过改革培养更多复合型技术人才,满足社会对人才的需求。

基于“OBE+思政”理念的基础机器人课程建设与改革

在全面推进课程思政建设,构建全员全过程全方位育人大格局背景下,针对创新型卓越工程科技人才发展和培养的要求,从地方应用型本科院校工程教育认证工作的要求出发,基于“OBE+思政”理念对基础机器人课程进行改革,是很有必要也很有意义的。文章以河池学院人工智能与制造学院电气工程及其自动化专业为例,结合工程教育认证工作相关要求,以工程项目和问题学习为核心,以有机融入思政育人和持续改进为要点,阐述如何有效构建基于“OBE+思政”理念的基础机器人课程。

基于多传感器技术的ROS机器人导航研究

随着传感器技术、自动控制技术、人工智能技术的发展,移动机器人研究的问题复杂度越来越高,应用领域不断扩大。为保障机器人能在复杂环境中精准定位、智能避障和自主导航,需要为机器人配备多种传感器感知环境中的动态信息。给出一种结合多传感器信息增加安全控制模块的方案,通过传感器数据分析机器人的先验位姿、相对位姿、运动轨迹,实现对运动路径的优化,并在Ubuntu系统中结合ROS机器人进行仿真。实验结果表明,该方案兼顾了路径的优化和机器人自身的安全,有效解决复杂环境的路径规划的问题,能够满足机器人自主导航的基本要求。

一种应用于机器人室内定位的WiFi FLA

针对传统WiFi指纹定位算法定位精度不高,难以满足机器人对室内定位精度要求。提出一种应用于机器人室内定位的WiFi指纹定位算法,通过降低传统算法参考点间距,采用分时段采集方法在每个参考点采集WiFi信号,利用标准化处理方法对WiFi信号进行标准化处理,提高指纹数据的特殊性,运用马氏距离大小作为相似度参考并融合改进的自适应K值WKNN算法,实现指纹匹配准确率的提高。实验结果表明,提出的算法定位精度高于传统算法,定位精度满足机器人室内定位精度的要求。

金属银对光子晶体光吸收的增强效应

构造含金属银缺陷的光子晶体模型(AB)m AGA(BA)m,利用传输矩阵法理论,通过计算机计算仿真的方式,研究了金属银缺陷对光子晶体光吸收特性的增强效应,发现当光子晶体中引入金属银缺陷后,光子晶体的光反射率和吸收率均得到增强。在400~1400 nm范围内,平均反射率增强到93.87%,平均吸收率增强到6.13%,且吸收率大小和位置可调。随着周期数m或B介质层厚度d B增大,光子晶体的光吸收率均得到增强,当m=5时吸收率高达98.72%,当d B=118.52 nm时吸收率高达99.59%,且吸收峰的位置随m增大向短波方向移动,但随d B增大向长波方向移动。随着光入射角度θ增大,光子晶体的光吸收率先增强到极大值后再逐渐减弱,且吸收峰的位置随入射角θ增大向短波方向移动。随着A介质层厚度d A增大,光子晶体的光吸收率减弱,当d A=73.22 nm时吸收率为98.72%,且吸收峰的位置随d A增大向长波方向移动。含金属银缺陷光子晶体的光吸收特性,可为新型光学吸收器、太阳能电池、滤波器和全反射器等材料研究和选择提供理论参考。

便携式蜘蛛网清扫机的设计研究

为了减轻人们清扫天花板及墙角蜘蛛网的劳动强度,满足市场需求,营造干净舒适的生活环境,设计一款可靠耐用的便携式蜘蛛网清扫机。利用CAD及有限元等软件分别对清扫机进行建模和模拟分析,着重对蜘蛛网清扫机的清扫装置、动力传动装置以及支撑杆件主要零部件设计研究。

两端对称复缺陷对光子晶体透射特性的激活效应

为研究和设计高品质、高性能的光学滤波、光学放大、光学衰减和全反射镜等器件,通过计算模拟的方式,研究两端对称复缺陷对光子晶体C(AB)^(n)(BAB)(BA)^(n)C光传输特性的激活效应,研究表明:在对称结构光子晶体的两端置入缺陷C,当缺陷C为实介质时,光子晶体透射谱中出现多条透射率为100%的分立透射峰。当C中掺入具有增益放大效应的杂质形成含负虚部的复折射率缺陷时,透射谱中各分立透射峰的透射率均出现增益放大现象,而且缺陷层复折射率的虚部或实部对透射峰的增益放大倍数均具有调制作用,随着缺陷层复折射率的负虚部或实部增大,透射增益放大倍数先增大,达到极大值后再减小,增益放大倍数最高达可达10^(4)数量级。当C中掺入具有衰减效应的杂质形成含正虚部的复折射率缺陷时,透射谱中各分立透射峰均出现透射率衰减现象,而且缺陷层复折射率的虚部或实部对透射峰的衰减倍数也具有调制作用,随着缺陷层复折射率的正虚部增大,各分立透射峰的透射率不断衰减,直至透射率趋于零,出现全反射或全吸收现象。两端对称复缺陷对光子晶体光传输特性的调制规律,可为新型光学器件的研究与设计提供理论参考。

民族地区小学生科技创新教育“G-U-S”协同育人模式的探索实践

当前民族地区小学生科技创新教育存在参与主体单一、人才队伍短缺、教学资源缺乏的问题。河池学院依托高校优质教育教学资源,深度推进校地、校校、校企合作,通过实现师资共培、平台共建、载体共创、文化共育,探索构建了“政府主导-高校引领-小学主体”的小学生科技创新教育“G-U-S”协同育人模式,促进了“校-政-校”之间的资源共享、优势互补、协同育人,有效提升了民族地区小学生科技创新教育水平,对民族地区的小学科技创新教育具有一定借鉴作用。

自主挖掘的时间最优轨迹规划

为了使挖掘轨迹更接近规划路径,提出一种新的挖掘机轨迹规划方法,即在关节空间内交叉使用三次插值多项式与五次插值多项式。其中三次多项式的系数仅通过关节角位移确定,利用五次插值多项式保证三次插值多项式轨迹之间的角速度、角加速度连续且整条轨迹首末角速度及角加速度为0。以某型液压挖掘机为例,分析其正运动学及工作空间,利用粒子群算法求解逆运动学的数值解。选取工作空间内的一条轨迹,以角速度、角加速度作为限定条件,采用活跃粒子群算法对插值时间进行优化,得到轨迹最短时间及关节最优角度曲线。在相同条件下与4-3-3-3-4多项式插值方法进行比较,最大误差减少26.1%,平均误差减少30.0%,结果表明交叉插值方法得到的末端曲线更贴合期望曲线,证明了有效性。

基于NetFlow技术的造纸生产通信网络在线监测系统

为了提高造纸生产通信网络的稳定性,解决现有通信网络在线监测系统存在的监测误差大、响应速度慢的问题,利用NetFlow技术从硬件、数据库和软件功能三个方面,实现造纸生产通信网络在线监测系统的优化设计。改装NetFlow采集器设备,加设NetFlow缓存设备,调整输出显示电路的连接方式,完成硬件系统的优化设计。根据通信网络监测数据实体之间的逻辑关系,连接生成的数据库表。利用NetFlow技术实时采集造纸生产通信网络流量数据,聚类处理采集数据。计算流量速率、流量平稳性等监测数据,从通信网络流量和协议两个方面,检测网络是否存在异常,最终通过监测结果的可视化输出,完成系统的在线监测功能。通过系统测试实验得出结论:设计系统的通信网络流量和流速参数的监测误差均低于预设值,且响应时间低于6000ms。

基于“三全育人”理念的工科专业课程思政建设探索——以“C语言程序设计”课程为例

为解决工科专业教育中“重技术、轻思政”的问题,在专业课程教学过程中加强思想政治教育,文章基于“三全育人”理念,从“教育人员、教育过程、教育载体”三个方面进行分析和探讨,提出通过建设高素质教育队伍、深度解析教学内容挖掘思政元素,采用“第一课堂”“第二课堂”与企业联动培养等多项教学改革举措,探索一条高校专业课程思政建设的新思路。