摘要：为满足经济社会对冶金自动化人才的需求,结合新工科背景下学生解决复杂工程能力培养要求,设计开发了精轧自动厚度控制(AGC)实验虚拟仿真系统。该实验以实际工程为背景,包括精轧AGC系统的控制原理认知、控制系统设计与实现和控制过程研究,能由浅入深系统地培养学生的工程认知、工程建模与设计、工程研究与创新能力。为自动化生产线实训等实验实践课程提供学科特色的高质量实践教学资源,有助于冶金自动化领域复合创新型人才的培养。实验考核评价以学生实验成果为导向,有利于调动学生的实验积极性和主动性,切实提高实验教学效果和质量。

摘要：针对最小二乘法的BP学习算法对训练数据准确性要求较高的问题,提出将Fair估计函数应用于神经网络,优化神经网络的计算,当拟合数据中含有过失误差和随机误差时,基于Fair估计函数学习算法拟合效果要明显优于传统基于最小二乘法BP学习算法,具有较高的鲁棒性。将该算法应用于厚度传感器输出特性拟合,实验结果表明,厚度传感器能准确测量纸张厚度,测量相对误差小于1.5%。

摘要：机器人专业实践教学具有多学科交叉的特点,各高校在此方面的实践教学上尚处于探索阶段。以创新实践系列课程为例,针对实践教学面临问题,基于以学生为中心的教学理念,从课程内容设计、教学模式探索、实验平台建设方面提出策略。引入企业最新案例,以项目制方式覆盖本科全过程实践教学;融合多手段教学方法来激发学生兴趣;产教深度融合,建立多方协同育人机制,完善教学评价体系。该方案在北京科技大学机器人工程专业得到有效实施,提升了学生的创新实践能力。

摘要：新工科建设的主要目的是面向国家及未来产业发展、提高人才培养质量,其关键是学生创新创业能力的提升。在分析我校自动化专业创意—创新—创业(简称三创)工作存在问题的基础上,基于工程教育专业认证核心理念,构建并实施了本专业三创能力培养方案。首先,基于OBE理念,根据国家需求、学校定位、双创政策、外校经验、用人单位及校友反馈,反向构建了三创能力体系,该体系由18项指标点构成,包括意识、精神和能力,涵盖了创意、创新、创业的全过程。其次,借鉴产品生命周期管理理念,设计了以学生为中心、由七类活动构成的具有"一体化、两融合、三交叉、四结合"特点的培养方案,并基于"六有"保障机制正向实施。最后,基于定性和定量评估数据对三创能力进行评价,采用专家系统中的决策树分析学生能力不足的原因,并给出学生个体、培养方案和能力体系三个层面的持续改进方案,确保持续质量改进理念真正落地。经过三年的实践,本专业学生的三创能力明显增强,省部级以上学科竞赛获奖率连年提高,同时还孵化了空气拨片等一系列具有我校自动化专业特色的创新创业作品。

摘要：机器人工程作为一个跨领域、广交叉、大协作的新兴专业,目前尚无适应新工科要求的系统性实践体系范式。为此,文章以新工科专业建设为背景,将机器人专业相关的交叉知识系统化和实践化,构建创新实践体系模式,培养理论与实践相结合的创新机器人专业人才。首先明确核心概念的界定和研究范围的限定,进而提出创新实践实验室建设的具体目标和创新突破之处,并给出研究方法、具体措施以及实施步骤。以理工大学自动化学院机器人工程专业为例,设计创新实践生态系统平台,构建符合新工科发展要求的连贯化、层次化、系统化的机器人专业协同育人创新实践新体系。实现不同学科的交叉创新,可推广至本区域乃至全国其他院校新工科人才培养。

摘要：为了满足工程教育专业认证对自动化专业人才培养的要求,借鉴OBE成果导向教育理念,设计开发了精轧AGC虚拟仿真实验系统。基于冶金行业自动化专业人才培养需求,制定出虚拟仿真实验系统建设目标和总体建设思路;从开发环境、实验设计两方面详细介绍了实验系统的建设内容;围绕工程教育“以学生为中心”的理念概要说明了实验系统的教学实践模式。实践表明,该实验系统紧贴工程实际,涵盖了精轧AGC控制系统设计相关的全部内容,教学实施各阶段均以学生为主体,较大激发了学生的实验积极性,有利于学生综合创新和工程实践能力的培养。

摘要：大型工厂生产实践是高校食品科学与工程类专业实践教学不可或缺的环节。受时间、空间、成本等限制,食品科学与工程类专业相关生产实践通常难以实施开展,教学效果不佳。针对这一局限,该文以“NFC果蔬汁生产实践与设计”虚拟仿真实验教学为例,构建“课堂教学-课程试验-虚拟仿真-工厂实践”相联动的创新混合式教学模式,并对教学效果进行了评价。结果表明,虚拟仿真平台可以最低成本实现工厂大型综合实验需求,成为课程试验和工厂实践相衔接的桥梁,丰富了教学内容、教学形式和评价体系,为高校培养应用型综合人才提供了有效的手段。

摘要：为满足智能制造背景下高校计算机视觉课程实践教学与时俱进的需求,研制了“边-云”互动计算机视觉创新实验平台。该平台包含基于嵌入式GPU的计算机视觉计算装置和云端实践教学管理系统,使得面向深度学习的计算机视觉创新实验可以在实验室规模配置。结合智慧矿山科研成果,在平台上设计了应用于矿石块度分布检测的教学案例,并在自动化、人工智能、计算机科学与技术和机械工程4个本科专业中进行了实践教学。实践表明,该平台有效提升了学生创新思维和解决计算机视觉领域复杂工程问题的能力。

摘要：针对城市小型水域存在的漂浮固体垃圾,设计一款水面垃圾清洁机器人。通过清理船的垃圾收集装置、抽拉回收装置和驱动机构,运用人机交互的技术手段实现远程控制打捞清理水面垃圾,从而保护水体整体环境。使用结果表明:该机器人具有性价比高、操作便捷、运行可靠、体积小巧等优点,能解决传统垃圾收集的诸多弊端。

摘要：将经典粒子群(particleswarmoptimization,PSO)算法和4种不同改进形式的PSO算法应用于精轧自动厚度控制(automatic gauge control,简称AGC)系统PI控制参数的优化整定,设计了基于PSO-PI控制策略的精轧AGC智能优化控制系统。在控制参数的整定过程中,通过加权系数法将控制精度、动态响应特性等多项性能指标的优化问题转化为单目标优化问题,并通过仿真实验研究了各项控制指标权重系数对控制效果的影响。最后,基于PSO算法研究成果构建了精轧AGC智能优化控制虚拟仿真实验系统,为学生解决冶金自动化领域复杂工程问题能力培养提供了有力支撑。