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人工智能课程总结范文精选

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课改视角下的高中人工智能课程分析

【摘要】“人工智能初步”选修模块是我国高中信息技术新课程的亮点之一,然而诸多因素导致了该课程的推进十分艰难。文章在分析我国高中人工智能课程现状的基础上,探讨了影响该课程推进的因素,最后对该课程的建设进行了反思。

【关键字】人工智能;课程改革;高中;信息技术;课程实施

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097 (2008) 10―0043―04

教育部在2003年颁布的高中信息技术新课程标准中,首次把“人工智能初步”设置为选修模块,与多媒体、网络、程序设计、数据库技术等一起列入信息技术课程体系[1]。此举曾被视作信息技术课程改革的亮点之一。然而,在如今高中信息技术新课改已经全面铺开之际,人工智能选修课程的推进仍然举步维艰,面临诸多困难和问题。

一 高中人工智能课程的现状分析

自2004年我国部分省级实验区开始推进高中新课程改革以来,信息技术课程改革已经开展了四年之久。从目前的总体情况来看,信息技术课程的基础模块与多媒体技术、网络技术、算法与程序设计三个选修模块的实施情况较好,而数据库技术与人工智能初步两个选修模块的推进情况相对不佳。特别是人工智能课程,至今在全国范围内正式开设该课程的学校寥寥可数,少数高中展开了一定的探索和实验,而大多数学校仍持有观望态度。以下分别从实施取向和实施层次的角度分析该课程的现状:

(1) 课程实施的取向

由于我国长期以来实行的是全国统一的课程与教材,按照统一规定执行教学计划,对学校和学生的评价也是按照统一标准与方式实施的,因此我国以往的课程实施基本上都采用了忠实观的取向[2]。本次新课改中信息技术课程的实施过程难免受到这种取向的影响。然而,新课程标准中对信息技术技术各个模块的具体实施并没有明确而详细的规定,从而使教师对包括人工智能模块在内的课程实施缺乏长期惯于依赖的参照和依据,增加了课程实施的难度,造成部分模块的课程难以开设的情况。

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人工智能实验教学探讨

摘要:本文一方面简单介绍人工智能的基本理论及知识体系结构,另一方面则结合笔者的理论实践与实验教学经验,总结出目前在整个教学过程所存在的一些问题,目的在于不断总结经验,力争能更好地完成人工智能的整个教学工作,从而提高人才培养的质量,同时也可以为其他高校提供参考。

关键词:人工智能;专家系统;Prolog;面向人工智能

中图分类号:G642 文献标识码:A

1 引言

人工智能(AI)是计算机科学的一个重要分支,同时也是计算机科学与技术专业的核心课程之一。本课程在介绍人工智能的基本概念、基本方法的基础上,主要是研究如何用计算机来模拟人类智能,即如何用计算机实现诸如问题求解、规划推理、模式识别、知识工程、自然语言处理、机器学习等只有人类才具备的“智能”,本课程重点阐述这些方法的一般性原理和基本思想,使得计算机能更好地为人类服务。

2 人工智能课程体系

人工智能主要研究传统人工智能的知识表示方法,其中包括状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法、语义网络法、框架表示、剧本表示等;搜索推理技术主要包括盲目搜索、启发式搜索、消解原理、规则演绎算法和产生式系统等。

人工智能的研究课题主要包括计算机视觉、规划与行动、多Agent系统、语音识别、自动语言理解、专家系统和机器学习等。这些研究论题的基础是通用和专用的知识表示和推理机制、问题求解和搜索算法,以及计算智能技术等。

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汽车制造工艺学课程教学改革探讨

摘要:随着第四次工业革命的到来,汽车产业向智能制造方向发展,迫切需要一大批兼具汽车专业技能和智能制造知识的交叉复合型人才。该论文分析了智能制造的特征和发展趋势,探讨了从教学目标和知识体系更新、实践平台建设、线上线下教学结合、教学方法改进等多个方面进行汽车制造工艺学课程教学改革的思路,可以为车辆工程新工科人才培养提供有益参考。

关键词:智能制造;新工科;车辆工程;教学改革

1引言

智能制造是第四次工业革命的核心科技之一,可以使传统的大规模批量化生产转向大规模个性化柔性生产,集中生产转向网络化异地协同生产,信息化与工业化实现深度融合,资源利用率大幅提升[1,2]。2021年,中国汽车产销量均超过2600万辆,连续13年稳居世界第一。汽车制造业是国民经济的支柱产业,智能制造技术的快速发展,使汽车制造业正在发生重大变革,对高校的汽车人才培养提出了新的问题和挑战。为了适应新技术发展的浪潮,教育部从2016年就开始积极推进新工科建设工作,倡导高等教育进行全面、深刻的改革和创新,更新工程人才知识体系,创新工程教育方式与手段,培养多样化、创新型卓越人才,为国家发展和国际竞争提供智力和人才支撑[3,4]。汽车制造工艺学是一门车辆工程专业的核心专业基础课程,教授学生掌握从工程材料经过各种工艺制造成汽车零部件,以及装配成总成和整车的过程中的知识和技能,帮助学生建立起对汽车制造工艺的工程认识,使学生在汽车设计中考虑到加工工艺性和装配工艺性,培养学生运用制造工艺学知识解决汽车设计和制造中的复杂工程问题。因此,汽车制造工艺学的学习效果直接影响到工科院校所培养汽车人才的工程能力[5]。但是,由于该课程属于传统课程,学生学习积极性不高,而且课程涉及知识面广,工艺问题灵活多变,教学过程中存在诸多困难和挑战。因此,迫切需要将智能制造的新技术、新知识融入到课程教学中,开展教学改革工作,提升教学效果。

2智能制造与汽车产业发展趋势

2.1智能制造的概念与定义

1988年,美国的Wright和Bourne[6]首次提出了智能制造(IntelligentManufacturing)的概念,将其定义为:通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器人控制对专家与技术工人的知识技能进行建模,进而使智能机器在无人干预的情况下完成小批量生产。随着智能制造技术的发展,其内涵和外延发生了很大的变化,因此关于智能制造还没有一个公认的定义。目前国外比较认可的是美国国家标准与技术研究院(NIST)提出的智能制造定义,即智能制造是一个可以实时响应,以满足工厂、供应链与客户时刻变化的条件和需求的全集成和协作式制造系统。我国工信部将智能制造定义为基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式[7]。从这些定义来看,与传统制造相比,智能制造具有制造要素动态感知、数据实时分析、智能决策、智能执行和系统高度集成的特征。

2.2智能制造的核心技术

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基于工作过程导向的《智能小区》课程开发探索

摘 要:基于工作过程导向的中职《智能小区》课程开发,以突出培养中职学生综合职业能力为目的,以实践为主线,把具有职业特征的典型工作任务融入到课程中,以工作项目为载体,学生通过完成学习任务,获得工作过程知识,形成工作经验。

关键词:中职教育 工作过程导向 课程开发 综合职业能力

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(a)-0039-02

随着中国智慧城市的建设和发展,新建高档智能小区越来越多,小区智能化系统设备安装、维护以及安全运转和科学管理,已成为城市管理的重要组成部分,而与之相匹配的智能化设备技术专业人才紧缺。我校经过调查,为满足人才市场的需求和拓宽学生的就业渠道,在我校电子类专业开设了楼宇智能化系列课程,并配置了智能小区实训室。笔者作为智能小区新课程的开发者,并兼管智能小区实训室,参与了《智能小区》课程开发,并编写了《智能小区》校本教材。根据智能小区技术人员岗位的任职要求,结合我校智能小区实训室实际情况和中职学生特点,开发了基于工作过程导向的《智能小区》课程和校本教材,实现学习过程以实践为主线,让学生获得工作过程知识,形成工作经验,着力培养学生的综合职业能力。

1 基于工作过程导向的课程开发理念

德国Rauner教授等认为:工作过程是“在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”,“是一个综合的、时刻处于运动状态之中但结构相对固定的系统”。基于工作过程导向的课程以学生为中心,强调学生以直接经验的形式掌握实践行动中的工作过程知识,工作过程知识不是从理论知识中引导出来的,它与反映的工作经验相适应,并指导实际的职业劳动,学生获取知识的过程始终与具体的实践相对应,技术和专业理论不再抽象。

基于工作过程导向的课程开发是以实际工作过程的需要为基础的,开发的步骤一般是通过企业调研,分析岗位群,明确典型工作任务,对典型工作任务进行描述后再归类,确定职业能力领域,确定与职业岗位需求相对应的行动领域。通过对岗位行动领域工作过程、职业行动能力分析,再根据学校实际教学情况把行动领域转换为学习领域,即课程或课程体系。

2 基于工作过程导向的课程开发思路

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智能焊接技术专业在接职业标准的实践

[摘要]通过智能焊接技术专业对接职业(行业)标准的课程体系建设与实践,探索职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径,形成职业(行业)标准对接专业课程体系建设的经验和方法,通过职业标准融入专业课程体系的重构和人才培养方案的修订,探索人才培养的新模式。同时通过对智能焊接专业技术岗位(群)工作任务及职业能力进行分析,科学确定专业人才培养目标和人才培养规格,创新职业院校课程标准和职业技能标准对接的课程建设理念,总结课程体系建设的内在规律及建设方法、途径和实施策略,形成可复制、可应用、可推广的经验,为其他专业(群)课程体系建设和课程及教材的开发提供借鉴。

[关键词]课程体系建设;职业(行业)标准;智能焊接技术

随着“中国制造2025”的持续深入推进,以轨道交通、工程机械为典型代表的焊接制造行业机器人焊接比重不断提升,进而对智能焊接专业人才需求大大增加,因此,探索如何培养高素质技术技能型智能焊接人才非常必要。目前,我国已形成涵盖大专、本科、研究生等多层次的焊接高等教育体系,如何确立高职智能焊接人才培养规格、课程体系结构,课程教学内容如何与职业(行业)标准相融合,使该类型的人才培养满足智能焊接制造的需求,支撑行业的转型升级,其意义重大[1]。本文以智能焊接技术专业为载体,探索了职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径,形成了职业(行业)标准对接专业课程体系建设的经验和方法。通过职业标准融入专业课程体系的重构和人才培养方案的修订,探索人才培养的新模式。同时通过对智能焊接专业技术岗位(群)工作任务及职业能力分析,科学确定专业人才培养目标和人才培养规格,创新职业院校课程标准和职业技能标准对接的课程建设理念,综合优化专业的课程设置和教学内容,实现学历教育与技能等级教育的深度融合。研究结果为其他专业(群)课程体系建设和课程及教材的开发提供借鉴。

一、建设目标

通过对专业岗位(群)典型工作任务及职业能力的分析,明确智能焊接技术专业必备的专业知识和核心技能,理清职业标准和行业标准融入课程内容的途径和方法,开展智能焊接技术专业对接职业(行业)标准的课程体系建设与实践,探索职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径,形成职业(行业)标准对接专业课程体系建设的经验和方法;同时以GB/150等国内标准和ISO15609、EN287、ISO9606、ASME等与焊接领域相关的国际标准等为突破口,重构课程体系基础技能模块,理清轨道交通、工程机械等焊接制造行业的智能焊接从业人员应具备的知识、能力和素质,逐步把机器人焊接相关标准GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732等融入机器人焊接高端模块,形成以岗位为主导、标准为主线的“一高两基”课程体系和核心课程建设思路。创新职业院校课程标准和职业技能标准对接的课程建设理念,总结课程体系建设的内在规律及建设方法、途径和实施策略,形成可复制、可推广的课程体系建设模式,为其他专业(群)课程体系建设与课程开发提供借鉴和参考。

二、建设思路

通过对包括轨道交通、工程机械在内的焊接制造行业的调研,解决专业定位问题;按照GB/T29824(工业机器人用户编程指令)、GB/T19867.4(激光焊接工艺规程)、CWA1.5(弧焊机器人从业人员资格认证规范)、ISO10218(机器人与机器人装置)、ISO14732(金属材料机械化和自动化焊接操作工技能评定)、ISO15609(国际焊接工艺规程及评定)、ISO9606(国际焊工资格认证标准)等国内外标准要求,解决典型工作岗位及其能力要求的问题。基于机器人弧焊操作员、机器人激光焊接操作员等新岗位的人才需求,按照手工焊接技术—焊接工艺技术—机器人焊接技术的技术升级路径,借鉴工作过程系统化课程开发理论,协同典型企业(中车集团、迪森〈常州〉锅炉有限公司等),重构“智能焊接高端技术技能课程模块(一高)、焊接操作基础技能课程模块、焊接工艺基础技能课程模块(两基)”的“一高两基”课程体系。具体为:根据《焊工国家职业技能标准》、TSGZ6002《特种设备焊接操作人员考核细则》、EN287(国际焊工资格考试)标准要求,把以持证项目为教学内容的技能类课程作为专业课程体系的基础结构(基础技能课程模块)[2],根据ISO15609等标准要求,将焊接工艺编制、产品质量检验和现场生产管理作为专业课程体系的工艺结构(焊接工艺基础技能课程模块),根据GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732标准要求,以机器人焊接操作、编程、工艺以及质量检验作为课程体系的高端结构(智能焊接高端技术技能课程模块)。校企共同制订课程标准,重组课程教学内容,重整课程项目,解决教学内容更新以对接产业升级对人才需求升级的问题。根据国内外标准和职业资格要求,将符合轨道交通、工程机械等焊接制造的焊工持证项目作为课程主体内容,以焊接方法为主线,由易到难排序教学内容,解决技能类课程建设问题;按照轨道交通、工程机械等焊接制造标准、工艺流程,设计培养学生工艺评定、工艺编制、质量检验和现场生产管理能力的教学项目,解决技术类课程开发问题。校企行合作,按照TSGZ6002、CWA1.5、ISO14732的要求,建设集特种设备焊工培训考核,机器人弧焊操作员培训考核,国际焊工培训考核以及技术服务于一体的智能焊接实训平台,产教深度融合,时刻保持教学内容与生产需求对接,解决专业教育与行业需求一致性问题。

三、建设路径与方法

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建筑电气与智能化专业现场总线技术课程教学改革探索

摘要:依据专业规范,分析了建筑电气与智能化专业现场总线技术课程的特殊教学要求,进行了教学改革探索。教学改革依托省级实验实训中心,结合专业技能竞赛,开发了软件实验仿真平台,强化了实践教学环节,培养了学生工程设计能力,提高了教学质量。

关键词:建筑电气与智能化;现场总线;教学改革;工程设计

中图分类号:G642.3文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)10-2286-03

Exploration of Teaching Reforms in Fieldbus Technology of Building Electrical and Intelligent Engineering

YANG Ya-long

(School of Electronic & Information Engineering, Anhui University of Architecture, Hefei 230022, China)

Abstract: According to the personnel training plan, analyzing the special requirements for the course of fieldbus technology in Building Electrical and Intelligent Engineering and exploring the teaching reforms. Based on experiment and training center and skill competition, an experiment simulation platform is developed and the practical teaching is strengthened. The ability of students in engineering design and the teaching quality have been improved through the reforms.

Key words: Building Electrical and Intelligent Engineering; fieldbus; teaching reforms; engineering design

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职业院校特色专业研究

摘要:楼宇智能化专业是一个新兴专业,人才缺口较大。我国从06年起第一批创办该专业,我校位列其中。在十年的办学过程中,有较多经验,也走过一些弯路。此专业由于不甚普及,各校课程差异较大。而“特色专业”是高校在一定的办学思想指导下和长期的办学实践中逐步形成的具有特色的专业。将楼宇智能化工程技术专业的人才培养体系加以深入研究,探索其在师资队伍建设方面的特点,如打破传统教研室模式,以名师工作室作师资改革;探索其在课程体系、教学条件等方面的特点,替换部分枯燥难懂的课程,辅以信息化教学,加设建造师培训课程,与企业开发项目式教材,聘请企业专家来校授课,有效实现工学结合;通过多种模式改革,形成特色专业,以产生较好的办学效益和社会影响。

关键词:特色专业 楼宇智能化

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(a)-0000-00

特色专业是高校在一定的办学思想指导下和长期的办学实践中逐步形成的具有特色的专业。在一所学校中,是一种高标准、高水平、高质量的专业,是“人无我有,人有我优,人优我新”的专业。楼宇智能化专业相对来说 “同质化”现象不多,且由于大部分院校尚未开设,所以大众对此专业认识不足。而随着我国智能建筑市场的迅猛发展,直接拉动了对智能楼宇新职业人才的需求,建设重点及特色专业势在必行。

楼宇智能化R凳撬孀沤ㄖ、计算机、控制、通信技术的发展产生的新兴交叉性学科。学生毕业后从事的智能建筑行业是现代科技的产物,涉及多个学科的众多技术。智能建筑从 20 世纪 80 年代中期在美国出现,到90年代初才逐渐被人们所认识。而我国从2000年后开始大规模建设智能大厦及智能小区,智能建筑的内涵随着时代的发展、技术的进步而不断丰富和发展。本专业服务区域经济,从智能建筑到智慧城市,有着较大的人才缺口及良好的发展前景。作为特色专业建设,可以更好地发挥本专业的区域优势及专业特点。

楼宇智能化专业培养的学生可从事现代智能化楼宇设备设施的设计、施工及运行维护、除做工程外也可从事已建成大楼在能源和室内环境品质管理及大型物业管理的工作,属于应用型高级技术人才。除要求掌握本专业必需的建筑、电工电子、计算机应用、机械、热工、等技术基础知识外,还需要学习现代智能化楼宇设备设施(如暖通空调、给水排水、建筑电气、建筑智能化系统)的构造与性能、测试技术、调试方法、运行和维护等专业知识。由此可见,本专业是一个多学科交叉、跨行业的新兴专业,涉及到各个专业知识及技能。

将楼宇智能化专业作为特色专业进行建设,是由特色专业的特征决定的。特色专业是指高等学校在专业建设的目标、培养模式、课程体系与教学内容、实践教学、教学设计与教学方法、师资队伍、社会服务等方面体现出来的独特的风格。培养的学生质量在整体上要优于其它院校该专业学生,并得到社会的广泛认可、有较高声誉的专业。对于楼宇智能化专业而言,各院校开设不多,但社会需求量较大,且知识面跨越较大,在许多方面可以实现创新。如剖析本专业的建设和发展,对传统模式进行改革推进,在师资建设、课程建设、及教材方面均可有特色体现。

目前为止,我国尚无特色专业的具体标准,各地区一般通过文件形式予以明确。如部分地区的“特色专业建设点评审指标”。该评审指标分别从建设目标与支持保障、师资队伍、教学条件、人才培养方案、教学管理、课程与教材建设、实践教学和人才培养质量与社会声誉对特色专业作以评估。此标准涵盖面较广,面向所有专业,而之所以作为特色专业建设,不可能追求大而广,本专业的特色专业建设可做到某几个类别的独到创新。

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北京市朝阳区培智教育校本课程体系建设研究与实践

一、研究背景

很长一段时间以来,国家和地方未出台培智教育新的课程标准及教材。原国家教委1994年颁布的《中度智力残疾学生教育训练纲要(试行)》(教基[1994]21号)和1993年教育部组织编写的《全日制培智学校教科书(试用本)》只适合于轻度智障学生。随着随班就读深入开展,轻度智障儿童已逐渐进入普通小学,原先以招收轻度智障儿童为主的培智学校转而以招收中重度智障儿童为主。教育对象的变化,导致原有的课程、教材不能满足现实的需求。为了给学生提供适合的教育,学校必须针对学生的身心特点积极进行课程改革,只有当学校的教学内容、环境、方法适应了学生的需求,我们的学校教育才能真正促进他们的发展。因此,构建从学前到义务教育阶段,再到职业高中阶段的培智教育校本课程体系成为培智学校课程改革的当务之急,有着非常重要的意义。

从2006年开始,我校受朝阳区教委委托,把课程改革放在学校教科研工作的首位,全力以赴开展培智课程体系建设研究与实践。经过五年多的努力,初步完成了朝阳区培智教育课程体系的构建任务。本文集中论述朝阳区培智教育义务教育阶段校本课程体系建设研究与实践,学前教育及职业高中教育学段的相关内容从略。

二、相关概念

1.课程

教育家们对课程有各种论述,如“课程是指一定的学科有目的有计划的教学进程。这个进程有量、质方面的要求。它也泛指各级各类学校某级学生所应学习的学科总和及其进程和安排”,“课程就是课堂教学、课外学习以及自学活动的内容纲要和目标体系,是教学和学生各种学习活动的总体规划及其过程”。[1]我们认为,课程即为达到培养目标而实施的一系列教育教学计划和活动。

我国课程体系分为国家课程、地方课程和校本课程。学校依据国家课程改革文件要求,为满足教育需要开发的课程应属校本课程。它由学校自主决定,开发主体是教师,开发课程的模式是“实践―评估―开发”。教师在实践过程中,对自己所面对的情景进行分析,对学生的需要做出评估,从而确定目标,选择与组织内容,决定实施与评价的方式。本课程研究定位为培智校本课程。

2.培智校本课程及体系

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“智能建筑设备系统”课程建设探讨

摘 要:从理论、实验、课程设计等各体系方面,较为深入的阐述了“智能建筑设备系统”课程体系的建设过程,并确定了该课程建设的基本内容。

关键词:理论体系 智能建筑 课程建设 实验体系

中图分类号:T017 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0204-02

近年来,智能建筑在我国得到了迅猛的发展,并且已经成为全球规模最大的智能建筑市场。伴随着智能建筑市场的兴起,市场对智能建筑技术人才需求也迅速增长。然而,我国在智能建筑这方面的人才极度缺乏,在人才培养方面也明显滞后智能建筑业的发展。因此培养智能建筑技术人才成为当务之急。为了满足社会对智能建筑人才的急切需求,同时结合学校的特色,桂林电子科技大学建筑环境设备与工程专业在建环专业指导委员会提出的《建筑环境与设备工程专业本科(四年制)培养计划总体框架》的基础上,以建筑环境与设备工程为主干学科,加大了自动化学科的课程。在此背景下,我们“智能建筑设备系统”是建环专业专业主干课程,计划学时为48学时。开课时间为第7个学期。

自课程开设开始,建环专业的同学就表现出对“智能建筑设备系统”的浓厚兴趣。由于课程开设时间较短,并且是涉及多学科的一门交叉课程,因此到现在为止还没有教学大纲以及教材能很好地适用于该学科。所以,要更进一步的对该学科进行深入研究,直至有该学科的系统教学体系建立。本文从理论体系建设、实践体系建设、课程设计体系建设等三个方面进行探讨“智能建筑设备系统”的课程建设,希望起到抛砖引玉的作用,共同建设好这门新课程。

1 理论体系建设

智能建筑是以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。从智能建筑的定义可知,智能建筑设备系统主要表现为现代信息技术在建筑领域中的具体应用,因而“智能建筑设备系统”课程具有多学科交叉的典型特点,不仅涉及计算机技术、现代控制控制、网络通讯技术,而且涉及建筑技术、建筑环境技术、建筑设备技术等诸多技术,是多学科的典型结合。

根据智能建筑设设备系统的多学科交叉的特点,本课程的理论体系分为基础理论、专业理论和工程技术三大部分。基础理论是针对智能建筑设备自动化领域之中析取的理论部分,主要包括自动控制原理和计算计算机控制与网络等内容。基础理论具有承前启后的功能,起到温故和铺垫的作用。专业理论则是面向建筑设备自动化领域在基础理论上形成的具有本课程特色的专有理论,具有创新的功能,起到知识延伸和扩展的作用。专业理论主要包括智能建筑集成技术、建筑建设监控技术和综合布线技术。专业理论是本课程的核心内容,体现了本课程的特色。工程技术具有理论与实践相结合的功能,起到学以致用的作用。工程技术主要包括智能建筑、智能小区的设计以及智能建筑设备系统的运行和管理。智能建筑设备自动化的理论体系框架如图1所示。根据上述理论体系,就可以进行教学大纲和讲义、课本、电子课件、参考书和实验指导书等立体化教材的建设。

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智能传感与检测技术的教学创新设计

【摘要】针对传统传感器与检测技术教学的特点,分析当前教学存在的问题,结合目前技术发展趋势及社会发展需要,提出了智能传感器与检测技术课程。描述了智能传感器与检测技术课程的优点,提出了一种全新的理论教学和实践教学相结合的教学方法。采用新型传感器、最新嵌入式技术、通信技术和虚拟仪器技术等完成了智能传感器的综合项目,将理论知识综合应用于实践项目,很大程度上提高了学生的实际项目开发能力。并通过教学过程考核,全方位考查了学生的掌握程度。

【关键词】智能传感器;教学项目;过程考核

智能科学与技术是面向前沿高新技术的本科专业,经过近几年的发展其广泛的应用前景日趋明显,比如智能机器人、智能电器、智能家居等产品的技术越来越成熟,对人类生活的方方面面产生了重要的影响。然而传感器在这些智能产品中起着重要的作用。因此传感器与检测技术这门课程在诸多高校的电子信息类专业中作为一门重要的专业课[3]。随着智能科学技术专业的诞生以及传感器技术的迅速发展,各种新型传感器不断出现,传统的传感器与检测课程中所讲授的传感器则有些落伍。我校秉承“教育创造学生价值”的办学理念,为了适应时代的需要和智能科学技术的发展,针对传感器课程进行改革和创新,并将课程命名为智能传感与检测技术。传统的传感器与检测课程的主要任务是以传感器的工作原理、基本结构、测量电路和应用方法为主,而在智能传感与检测技术中不但讲授各种传感器的工作原理、测量电路以及应用方法,更重要的是结合智能科学的特点将传感器与嵌入式技术、通信技术以及虚拟仪器技术相结合。侧重于传感器应用的智能性和通用性,为智能产品的开发提供良好的教育基础。

1教学现状分析

传统的传感器与检测技术教学中,理论知识偏多,实践课程偏少。而在课程中设置的实验课大都是验证类的实验,并不能满足培养学生实践能力的需求。目前来说传感器与检测技术课程存在如下几个问题:1)教学内容陈旧,不能及时更新,因而不能反映最新的传感器技术水平;2)教学重原理,轻实践。课程内容比较抽象,涉及到很多物理、化学、数学等多个学科的知识,记忆和理解难度大;3)课程内容之间缺乏整体联系,一个章节讲述一种工作原理的传感器,不同章节之间联系较少;4)实验教学内容验证性实验较多,设计和创新性内容较少;5)实验项目采用传感器试验台可以较好理解工作原理,但不能满足实际应用的需要。针对出现的这些普遍性问题,在智能传感与检测技术课程中,笔者认为应从教学培养方案设计、教学大纲设计、教材与教学内容的改革以及教学方法和手段等方面综合考虑解决方法。

2课程培养目标

根据智能科学技术专业的特点,为了适应科技发展的需求,智能传感器与检测技术这门课程旨在让学生掌握各类传感器的原理、结构、测量电路和应用方法,建立完整的检测技术整体概念[1],具备传感器与检测技术方面的基本知识和基本技能。对生产和科研任务中的检测任务能够正确的选择传感器以及配套的测量电路,设计相应的测量系统,完成所承担的检测任务。通过课程中的项目设计,培养学生能够将传感器进行模块化设计,组成传感器系统,结合嵌入式技术和虚拟仪器技术,完成多参数检测系统的设计[2]。本课程是针对智能科学与技术专业的三年级下半学期全体学生开设的专业课,同时学生前续课程中将所学的《数字电路》、《模拟电路》、《电路分析》、《单片机原理与应用》、《虚拟仪器技术》等课程作为基础知识,与实际项目相结合,通过项目实践深入的理解智能检测系统的开发过程,为后续专业课的学习打下良好的基础。课程结束后学生不但能够深入理解所学的理论知识,而且能够将所学的知识熟练地应用到智能检测系统设计等实际的工程当中,进而提高学生的工程实践能力。

3教学改革方法

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