国内外虚实结合实践教学理念及方法研究综述 被引量：22

1

作者 姜艳红 崔承毅 +4 位作者 秦晓梅 陈景 周晓丹 马驰 王开宇 《工业和信息化教育》 2019年第10期1-6,12,共7页

本文研究了国内外高校的虚拟、虚实结合实践教学模式的理念和方法,详细综述了实践教学案例及其具体做法,在落实“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,加深工程化、国际化、战略化的实践教育教学改革,培养学生的科学研究素... 本文研究了国内外高校的虚拟、虚实结合实践教学模式的理念和方法,详细综述了实践教学案例及其具体做法,在落实“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,加深工程化、国际化、战略化的实践教育教学改革,培养学生的科学研究素质、创新能力和创新精神等方面为高校教师及相关领域专家提供有益的参考。 展开更多

关键词 虚实结合 实践教学 研究综述

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“数字电路实验”课程新型实验教学模式改革与探索 被引量：8

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作者 赵权科 韩延义 +3 位作者 秦晓梅 姜艳红 马驰 王开宇 《工业和信息化教育》 2019年第10期54-58,共5页

“数字电路实验”课程是一门电类专业重要的专业基础课程,总结了目前实验教学模式中器件和实现方法比较陈旧的问题,对新型的“数字电路实验”课程教学模式进行了探讨,并针对下一步工作进行了展望。

关键词 数字电路实验 虚实结合 教学模式 远程实验

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基于多自由度创新实践的“数字逻辑实验”课程改革 被引量：7

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作者 马驰 巢明 +3 位作者 陈景 程春雨 高庆华 王开宇 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第3期173-176,共4页

文章分析了现行"数字逻辑实验"课程教学存在的问题,提出了一种时空自由、选题自由、方案自由、手段自由的多自由度创新实践教学模式,并应用于"数字逻辑实验"课程教学中。实践表明,该模式能够有效培养学生的创新能... 文章分析了现行"数字逻辑实验"课程教学存在的问题,提出了一种时空自由、选题自由、方案自由、手段自由的多自由度创新实践教学模式,并应用于"数字逻辑实验"课程教学中。实践表明,该模式能够有效培养学生的创新能力、工程实践能力和自主学习能力,符合以学生为本、因材施教、提升学生综合素质的初衷。该模式在2020年新冠疫情特殊时期展现出较好的适应性,为教育信息化发展及后疫情时代实践教学提供了新思路。 展开更多

关键词 实验教学 教学改革 线上线下 个性化培养 教育信息化

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基于FPGA的远程实体操控单片机实验平台开发 被引量：5

4

作者 秦晓梅 谢梦琦 +3 位作者 巢明 马驰 高庆华 王开宇 《实验室科学》 2019年第4期5-9,共5页

传统单片机实验教学大多采取现场实体操作模式,受时间和空间约束较大,学生对课程预习与复习均缺少一种相对便利的方式。因此,针对实际教学中遇到的问题,设计并开发了基于FPGA的远程实体操控单片机实验平台。该平台使用FPGA对底层结构进... 传统单片机实验教学大多采取现场实体操作模式,受时间和空间约束较大,学生对课程预习与复习均缺少一种相对便利的方式。因此,针对实际教学中遇到的问题,设计并开发了基于FPGA的远程实体操控单片机实验平台。该平台使用FPGA对底层结构进行搭建,实现了远程连线、现场跟连、远程下载实体实验箱程序、远程观看实体实验箱波形等功能,具有时空开放、资源优化、虚实结合的崭新特点,能够弥补传统实验教学设备的不足,对培养学生实验动手能力,激发学生主动学习意愿、合理安排实验时间、有效提高教学效率等都起到了积极有效的作用。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 远程实体操控 单片机 虚实结合

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基于翻转课堂模式的模拟电路课程设计教学改革与实践 被引量：6

5

作者 商云晶 程春雨 高庆华 《实验室科学》 2020年第3期129-132,135,共5页

在模拟电子线路课程设计的教学中,进行了基于翻转课堂模式的教学改革与实践。通过翻转课堂重新建构学习流程,将"信息传递"提到课前,"吸收内化"提到课上。通过课堂互动,将学生从知识的被动接受者变为主动学习者,实... 在模拟电子线路课程设计的教学中,进行了基于翻转课堂模式的教学改革与实践。通过翻转课堂重新建构学习流程,将"信息传递"提到课前,"吸收内化"提到课上。通过课堂互动,将学生从知识的被动接受者变为主动学习者,实现高效率的深度学习。将各种先进的教学手段融入教学过程,提高了学生的学习兴趣、激发了学生的设计创新能力。通过翻转课堂教学体系,更新教育观念与教学方法,培养综合素质好的开拓创新型高级技术人才。 展开更多

关键词 翻转课堂 信息传递 课前输入 吸收内化

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传统单片机对IIC总线通信模拟编程的优化研究 被引量：5

6

作者 秦晓梅 巢明 +3 位作者 程春雨 赵权科 姜艳红 崔承毅 《工业和信息化教育》 2019年第10期39-43,共5页

传统单片机,其硬件本身不具备IIC接口,因此在实际应用中采取模拟编程的方法实现IIC通信,但是模拟编程只考虑IIC时序的操作顺序、信号电平定时的要求是远远不够的,需要引入“时钟同步”概念。“时钟同步”机制是通过主控器与从器件通过... 传统单片机,其硬件本身不具备IIC接口,因此在实际应用中采取模拟编程的方法实现IIC通信,但是模拟编程只考虑IIC时序的操作顺序、信号电平定时的要求是远远不够的,需要引入“时钟同步”概念。“时钟同步”机制是通过主控器与从器件通过同步脉冲SCL的电平状态协调两者的速度差异实现的,以满足高速CPU与低速外围器件之间的正常通信。 展开更多

关键词 单片机 IIC总线 通信 模拟编程 时钟同步

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基于FPGA的智能家居控制系统设计 被引量：4

7

作者 王开宇 邬亚胜 +2 位作者 赵权科 崔承毅 李安琪 《实验室科学》 2019年第3期83-86,共4页

随着物联网技术的发展,人们越来越钟情于智能家居,对家的期望越来越高。设计了一种基于FPGA的智能家居控制系统,该系统优点在于整个系统能够快速的运行,并且同时执行多个任务,能够处理更加复杂的逻辑,实现更加复杂的功能。该系统以采集... 随着物联网技术的发展,人们越来越钟情于智能家居,对家的期望越来越高。设计了一种基于FPGA的智能家居控制系统,该系统优点在于整个系统能够快速的运行,并且同时执行多个任务,能够处理更加复杂的逻辑,实现更加复杂的功能。该系统以采集温度、光照度等信息为例,实现环境温度、光强的实时监测,并且能够自动根据采集到的环境信息,智能地进行家居控制,为用户提供全新物联网智能家居生活体验。 展开更多

关键词 FPGA 智能家居 物联网 MicroBlaze嵌入式软核

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远程实验教学全过程一体化管理平台建设研究 被引量：3

8

作者 巢明 谢梦琦 +3 位作者 高庆华 崔承毅 马驰 王开宇 《工业和信息化教育》 2022年第1期76-81,共6页

面对远程虚拟仿真实验课程的不断推广与普及,为响应"新工科"建设与工程教育专业认证对高等教育提出的新要求,基于FPGA技术与网络信息技术的扩展应用,建设了一整套能够对远程实验教学实现全过程一体化管理的平台。该平台的应... 面对远程虚拟仿真实验课程的不断推广与普及,为响应"新工科"建设与工程教育专业认证对高等教育提出的新要求,基于FPGA技术与网络信息技术的扩展应用,建设了一整套能够对远程实验教学实现全过程一体化管理的平台。该平台的应用打破了以往实验课程对线下教学的强烈依赖,对实验教学的远程在线教育发展起到了积极有效的促进作用。 展开更多

关键词 虚拟仿真实验 过程化管理 远程在线教育

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远程实体操控单片机实验平台建设 被引量：4

9

作者 秦晓梅 巢明 +2 位作者 谢梦琦 赵权科 王开宇 《实验科学与技术》 2019年第4期87-91,108,共6页

为解决传统单片机实验平台的可扩展性和灵活性差、仅能进行现场实验教学操作且难以满足实验教学内容及时升级换代的要求等问题,该文自主研制了远程实体操控单片机实验平台。其具有多MCU、硬件模块化设置、能够远程实体操控及虚实结合进... 为解决传统单片机实验平台的可扩展性和灵活性差、仅能进行现场实验教学操作且难以满足实验教学内容及时升级换代的要求等问题,该文自主研制了远程实体操控单片机实验平台。其具有多MCU、硬件模块化设置、能够远程实体操控及虚实结合进行实验的鲜明创新特点。实践表明,经过多年实际教学应用检验,证实其对有效激发学生实验创新能力,提高学生学习效率效果显著,已成为全国领先的时空开放、资源优化的立体化单片机实践教学平台。 展开更多

关键词 单片机 模块化 多MCU 远程实体操控 虚实结合

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采血试管管理存储系统设计

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作者 韩宇迪 孙雨安 +2 位作者 王韵端 王涛 王开宇 《实验室科学》 2023年第1期85-89,共5页

随近年来,实验教学一直是工科教学中必不可少的组成部分,对培养学生的动手能力,思考能力,创新与发散思维具有重要的作用。针对目前实验教学中很难与实际相结合的问题,提出一种采血试管管理储存系统设计实验。实验设计从实际应用角度出发... 随近年来,实验教学一直是工科教学中必不可少的组成部分,对培养学生的动手能力,思考能力,创新与发散思维具有重要的作用。针对目前实验教学中很难与实际相结合的问题,提出一种采血试管管理储存系统设计实验。实验设计从实际应用角度出发,结合现有的单片机和管理系统技术分析了设计的可行性,明确了设计原则与目标。然后将采血试管存储管理系统的设计分为试管箱的设计和管理系统的设计,试管箱的设计从STM32单片机程序设计、电路模块选择和连接、模型设计三个方面展开;管理系统的设计从Node.js服务器的搭建和部署以及客户端界面的设计分别进行了讨论。学生通过该实验可以提高实践和创新应用能力。 展开更多

关键词 深度管理系统 STM32单片机 Node.js服务器 云服务

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C环境下单片机小数组操作的汇编语言优化 被引量：2

11

作者 巢明 张文昊 +3 位作者 秦晓梅 赵权科 白子越 王开宇 《工业和信息化教育》 2019年第10期79-84,共6页

在8位单片机小数组计算时,通常编译器为了保证通用性而在编译程序的时候扩大数组的默认位数,而实际情况中可能用不到这些多余位数的计算,造成“为维护通用性,却降低了单片机效率”的问题。本文使用汇编语言对小于256字节的小数组中的数... 在8位单片机小数组计算时,通常编译器为了保证通用性而在编译程序的时候扩大数组的默认位数,而实际情况中可能用不到这些多余位数的计算,造成“为维护通用性,却降低了单片机效率”的问题。本文使用汇编语言对小于256字节的小数组中的数据寻址操作进行了优化。在IAR+STM8环境下,程序由75个机器周期减少到11个机器周期;在Keil+STC89C52RC环境下,程序由47个机器周期减少到24个机器周期。这个程度的优化足以影响中断处理程序的实时性,并且在8位单片机及C语言的开发环境中具有一定通用性。 展开更多

关键词 小数组计算 优化寻址 单片机

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以专业认证为标准的实践教学精准化管理构建研究 被引量：3

12

作者 王开宇 秦晓梅 +3 位作者 赵权科 巢明 姜艳红 谢梦琦 《工业和信息化教育》 2019年第10期7-12,共6页

依据教育部发布的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》要求,对以专业认证为标准的实践教学精准化管理的构建进行了分析,详细介绍了针对不同层次学生特点,设计层次化实验教学内容的建设思路和建设方法并设计了多元化的教学手段... 依据教育部发布的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》要求,对以专业认证为标准的实践教学精准化管理的构建进行了分析,详细介绍了针对不同层次学生特点,设计层次化实验教学内容的建设思路和建设方法并设计了多元化的教学手段和教学方法,以满足不同实践能力学生的个性化实践需求。文章指出,构建以专业认证为标准的实践教学精准化管理体系,保证了实践教学的安全性,提高了实验教学的质量,具有一定的应用和推广价值。 展开更多

关键词 专业认证标准 实践教学标准化管理 教学质量国家标准 工程教育模式

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基于Web的PLC流水线监控系统设计 被引量：3

13

作者 王开宇 卢诚 +2 位作者 韩延义 王林 张文轩 《实验科学与技术》 2019年第4期1-4,14,共5页

PLC是为了适应工业生产中复杂的环境而设计的一种工业化MCU,已经成为工业生产自动控制的标准设备,利用PLC设备实时对现场数据进行采集,从而对生产现场进行管理是工业环境下的常见方法。该文为了实现远程监控PLC流水线现场,利用Web技术将... PLC是为了适应工业生产中复杂的环境而设计的一种工业化MCU,已经成为工业生产自动控制的标准设备,利用PLC设备实时对现场数据进行采集,从而对生产现场进行管理是工业环境下的常见方法。该文为了实现远程监控PLC流水线现场,利用Web技术将PLC的IO信号与动画显示相结合,模拟流水线上的工作情况,从而实现图形化的实时远程监控系统,提高了远程监控系统的可读性、准确性和实时性。 展开更多

关键词 PLC WEBSERVICE技术 B/S架构 远程监控

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虚拟仿真中心的层次化工程实践教学生态环境构建 被引量：3

14

作者 周晓丹 王开宇 +3 位作者 赵权科 崔承毅 巢明 吴雅楠 《实验室科学》 2020年第2期139-143,共5页

通过多年的建设实践,大连理工大学电工电子国家级虚拟仿真实验教学中心构建了以学生为中心的虚拟仿真实践教学体系,设计了自主式的安全操作规范教学及考试系统,建设了层次化的工程教育新生态。在该体系下,学生掌握了学习的主动权,将学... 通过多年的建设实践,大连理工大学电工电子国家级虚拟仿真实验教学中心构建了以学生为中心的虚拟仿真实践教学体系,设计了自主式的安全操作规范教学及考试系统,建设了层次化的工程教育新生态。在该体系下,学生掌握了学习的主动权,将学习模式从传统被动灌输的填鸭式模式转变为自主探究的主动式学习模式。该体系实现了“以教学为中心”向“以学生为中心”的转变,提高了学生的学习兴趣和学习效率,取得了良好的实验教学效果。 展开更多

关键词 虚拟仿真实验教学中心 实践教学体系 层次化 虚拟实验

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基于深度摄像头的人手控制机械臂装置设计 被引量：1

15

作者 章彬 巢明 +3 位作者 马驰 崔承毅 董元涛 王开宇 《实验室科学》 2022年第4期81-85,共5页

随着计算机技术的不断突破,人机交互在社会、经济和国家安全等领域中扮演着越来越重要的角色。在这样的背景下,利用Intel RealSense F200深度摄像头和LOBOT机械臂,设计了一套可以识别部分人手动作并且能让机械臂同步相同动作的系统装置... 随着计算机技术的不断突破,人机交互在社会、经济和国家安全等领域中扮演着越来越重要的角色。在这样的背景下,利用Intel RealSense F200深度摄像头和LOBOT机械臂,设计了一套可以识别部分人手动作并且能让机械臂同步相同动作的系统装置。其优点在于用户不需要穿戴任何设备,只需在摄像头前做相应的动作,就可以实现对机械臂的实时、精准控制,并且用户可以在窗口界面中观察到人手的深度图像和关节的坐标信息,交互性和实时性强。同时,利用深度摄像头也为二次开发提供了方便,为延时要求更低、精度要求更高、准确性要求更强的开发工作提供了帮助。 展开更多

关键词 深度摄像头 机械臂 人机交互 手势识别

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基于HTML5的物联网实验室动画网页设计 被引量：2

16

作者 王开宇 张晶 +2 位作者 巢明 秦晓梅 赵权科 《实验室科学》 2019年第2期56-59,共4页

现有的实验室展示系统无法交互式地让操作者和参观者在线了解实验室各部分的功能和特点。创建了一个基于Html5,WebGL和CSS3技术的具有3D结构的网站页面。通过物联网技术,在实验室安放传感器,经由网络通信模块和WIFI发射器,将实验室各模... 现有的实验室展示系统无法交互式地让操作者和参观者在线了解实验室各部分的功能和特点。创建了一个基于Html5,WebGL和CSS3技术的具有3D结构的网站页面。通过物联网技术,在实验室安放传感器,经由网络通信模块和WIFI发射器,将实验室各模块信息及时上传到浏览器端。用户在浏览器端可以实时接收和控制实验室各传感器模块的信息和状态。网页展示以窗帘控制,灯光控制,风扇控制,CO_2控制四部分为例,在WebGL环境下实现实验室360度全景展示。经测试,网页的性能和运行效率满足了设计要求,使用户能够通过移动端或PC机的浏览器登录智能实验室系统,实时通过传感器获取实验室各模块信息并进行监控。 展开更多

关键词 HTML5 实验室展示 3D动画 物联网

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结合“互联网+”的实践教学新形态教材建设 被引量：2

17

作者 商云晶 王林 +1 位作者 周晓丹 王开宇 《实验室科学》 2020年第4期173-176,179,共5页

在互联网时代,与时俱进的教学新手段、新方法让传统教材建设面临着新的挑战和机遇。大连理工大学的国家级实验教学示范中心,有针对性地组建专业实践教学团队,对中心所承担的21门实践课程的教材做了重新规划,结合中心所用的互联网新手段... 在互联网时代,与时俱进的教学新手段、新方法让传统教材建设面临着新的挑战和机遇。大连理工大学的国家级实验教学示范中心,有针对性地组建专业实践教学团队,对中心所承担的21门实践课程的教材做了重新规划,结合中心所用的互联网新手段及平台,建设了满足现有互联网实践要求的新形态实践教学系列教材,教材重构了实践课程教学资源,优化了实践教学的方法和途径,提高了实践教学质量,效果良好,具有一定的推广示范作用。 展开更多

关键词 互联网+ 实践教学 教材建设

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虚拟现实技术在移相网络实验中的应用研究 被引量：1

18

作者 姜艳红 孙鹏 +3 位作者 赵权科 马驰 王开宇 邸新 《工业和信息化教育》 2019年第10期44-48,共5页

移相网络实验是电路实验教学中的重要内容。实验中学生需要运用学过的理论知识设计实验电路,学习正确使用仪器设备,掌握各类测试方法,了解相关工程概念,获得实验技能的训练。通过具体案例介绍了虚拟现实技术在移相网络实验中的应用,研... 移相网络实验是电路实验教学中的重要内容。实验中学生需要运用学过的理论知识设计实验电路,学习正确使用仪器设备,掌握各类测试方法,了解相关工程概念,获得实验技能的训练。通过具体案例介绍了虚拟现实技术在移相网络实验中的应用,研究现代化技术在实验教学改革中的作用及具体实施方法,在设计实验方案、根据实验要求分析和解决问题、综合运用知识进行科学研究等方面进行教学设计和改革,为学生能力培养提供更多渠道及方法。 展开更多

关键词 虚拟现实 移相网络 实验方案 移动平台

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光伏电池光电转换效率检测实验装置的设计 被引量：1

19

作者 王开宇 张爱宾 +3 位作者 杜畅 秦晓梅 赵权科 姜艳红 《实验室科学》 2019年第4期28-30,34,共4页

随着光伏电池行业的快速发展,为了让学生能够更加直观地了解到光伏电池性能的优劣,为学生创建一项基于单片机的光伏电池数据采集实验装置,提出了一种检测光伏电池转换效率的教学实验装置,包括数据采集和数据处理及结果显示两部分,可以... 随着光伏电池行业的快速发展,为了让学生能够更加直观地了解到光伏电池性能的优劣,为学生创建一项基于单片机的光伏电池数据采集实验装置,提出了一种检测光伏电池转换效率的教学实验装置,包括数据采集和数据处理及结果显示两部分,可以准确测出随光强变化时光伏电池的输出特性曲线及光电转换效率,具有拓展性高运行稳定等特点,实验装置采用51系列芯片,简单易学,学生能够轻松上手,对于单片机教学具有积极促进作用。 展开更多

关键词 51单片机 检测 转换效率

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数字电路3D虚拟实验的灯控与计数实验设计 被引量：1

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作者 王开宇 周晓丹 +3 位作者 姜艳红 崔承毅 张晶 李安琪 《实验室科学》 2018年第5期93-96,共4页

主要介绍虚拟仿真技术在现实生活中的应用以及unity3D和3Dmax这两种软件,基于六个完整开发的实验,对其建模、编程调控这两个大方向进行论述。实验的最终目的是虚拟实验室的开发,通过计算机进行人机交互实验,以数字电路中的组合逻辑电路... 主要介绍虚拟仿真技术在现实生活中的应用以及unity3D和3Dmax这两种软件,基于六个完整开发的实验,对其建模、编程调控这两个大方向进行论述。实验的最终目的是虚拟实验室的开发,通过计算机进行人机交互实验,以数字电路中的组合逻辑电路为基础,采用C#的开发语言实现开关、电路连线以及实验效果的输出,使人们仅仅通过电脑操控就可以以第一视角体验实验室逼真的环境,并得到准确的实验结果。 展开更多

关键词 电路仿真 虚拟实验 交互 3dsMax UNITY3D

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