在分析智慧教学平台特点和混合式教学优势的基础上,秉承资源支撑、任务驱动、能力导向、数据反馈、评价保障原则,构建了基于智慧教学平台的混合式教学模式.从师生两方面、教学三阶段开展设计,通过教学资源、环境、策略、方法的混合运用,探寻科学实施混合式教学的路径,以期为高校工作者提供有益的启发和借鉴.

自动化焊接过程中,待焊接工件的安装误差以及焊接过程中的热变形造成焊缝偏移,影响焊接质量.以平板搭接焊缝为跟踪目标,通过视觉采集焊缝特征图像,获得焊缝位置数据,以进行焊缝识别及定位.提出一种焊缝跟踪数据偏差的修正方法,即采用中值滤波与卡尔曼滤波相结合的方法,对焊缝位置数据波动进行修正.焊接实验显示,在焊缝特征受到孤光、飞溅干扰下,仍能实现焊缝的准确识别和定位.提出的平板搭接焊缝跟踪数据偏差的修正方法可以有效过滤数据波动,提高焊接机构运动平稳性.

Reinforcing the human biomechanical performance analysis capability helps to improve the technical means for students to deal with the technical problems of human-machine integration in the research process of exoskeleton robots. This paper proposes an experimental teaching program for human lower limb biomechanical performance analysis based on OpenSim simulation platform with the research background of assisted exoskeleton robot, and sorts out the experimental simulation process from human lower limb motion information acquisition to biomechanical performance analysis from the perspective of technology layer, input layer, model layer and output layer architecture. OpenSim software is used to build a parametric musculoskeletal model of the human lower limb, and the joint angles and joint moments during the lower limb motion are obtained through the inverse kinematics and inverse dynamics solvers to provide data support for the study of the booster mechanism of the booster exoskeleton.

针对项目需求提出的夹爪平行开合夹紧工件、夹紧力可控、夹紧开合位置可控等特点,基于平行四边形机构与螺旋副的特性,提出了一种轻量化、大负载的电动机械夹爪的设计方案.针对三种不同夹取状态,建立了机械夹爪夹紧力的显性解析式,并借助有限元分析软件针对所需夹紧力最大的工况进行了模拟仿真,理论结果与仿真结果得到相互验证.最后搭建了工作样机并进行了试验研究,试验研究表明,该机械夹爪能够夹紧不同直径及重量的工件进行提升与翻转动作,满足了设计要求.

针对踝关节的活动度和康复训练的条件进行分析,确定期望自由度的类型,明确构型综合的目标为 3R1T 型,通过约束螺旋综合法进行构型综合.首先求解 3R1T 型并联机构的运动螺旋系与约束螺旋系,推导出 3R1T型并联机构不同自由度分支的约束螺旋系与运动螺旋系.然后通过对分支的运动螺旋系进行线性变换得到不同结构的串联分支,将分支组合得到一系列不同类型的 3R1T型并联机构.最后选取其中一种构型进行瞬时机构的判别,为康复机构的本体设计提供理论依据.

Boosting exoskeleton robots can effectively improve the self-care ability of the elderly and reduce the impact of aging on society and families. One of the reasons for the low work efficiency of the current power-assisted exoskeleton robot is that it fails to fully consider the influence of muscle biomechanics on the motion state of the lower limbs, which leads to the deviation of the power-assisted exoskeleton robot’s recognition of the motion state of the human lower limbs. In this paper, OpenSim is used to study the influence of musculoskeletal parameters on the motion state of the lower limbs, build a human musculoskeletal model, import joint motion data, and take the gastrocnemius muscle as an example, strengthen the gastrocnemius muscle with the help of passive springs, and compare the force and movement metabolism of the lower limb muscles before and after the enhancement. Reveal the interaction between muscles and provide a theoretical basis for the subsequent design of lower extremity exoskeleton.

在分析工程应用创新型人才培养现状的基础上,对工程应用创新型人才的特征和培养目标进行了探究,针对地方高校有效培养适应社会发展需求的工程应用创新型人才、缩短学用落差的实际需要,从革新人才培养理念、课程体系、教学模式、教学方式;强化产学研平台建设、资源保障;完善激励机制、管理制度、质量监测与评价体系;持续改进人才培养体系各环节等方面,提出了地方高校培养应用创新型人才的途径.

水下作业工具库换接装置主要用于连接水下作业工具与水下作业机器人所携带的液压源,为水下作业工具提供液压动力.设计一种换接装置,可实现2组液压回路的水下无污染连接.将换接装置公头总成与母头总成的对接过程简化为孔与轴的对接过程,利用ADAMS软件对给定参数下的对接过程进行仿真,结果表明:存在角度偏差时装置的对接力较大.

为满足基于视觉的焊缝跟踪系统的实验要求,设计了3P3R实验平台的本体结构,利用工控机和运动控制卡实现实验平台的运动控制.由于实验平台主要执行焊缝跟踪过程中的重复运动,因此,重复定位精度成为评价3P3R实验平台性能的重要指标之一.对3P3R实验平台末端在x、y、z方向的重复定位精度进行了标定,为进一步提高实验平台的运动精度和优化提供了数据支持.采用基于数控机床重复定位精度的测量方法,同时考虑到3P3R实验平台重复定位精度与机床重复定位精度的相似性和差异性,最终完成3P3R实验平台重复定位精度标定方案,并进行3P3R实验平台的重复定位精度标定,得到该试验平台的重复定位精度约为±0.05mm,为后续使用3P3R实验平台进行焊缝跟踪实验奠定了坚实的基础.

文章以果实采摘为研究背景,基于ROS机器人仿真平台提出了一个橘类果实采摘机器人系统设计实验教学方案.使用SolidWorks软件建立6自由度机械臂三维实体模型,借助插件生成URDF文件,并在ROS环境中通过MoveIt!配置了机械臂运动学参数,使用Rviz实现了机械臂运动仿真可视化.基于果实颜色特征和霍夫变换原理,提取果实轮廓以获取果实圆心坐标,采用Realsense D415深度相机获取果实深度信息,从而获得相机坐标系下果实的位置.采用串口通信方式及舵机数据传输协议,构建了机械臂运动控制的信息交互通道;基于ROS节点与话题机制,构建了机械臂运动规划架构;基于采样算法进行IK求解,实现了果实采摘机器人运动规划仿真与控制的同步.

随着高等教育从大众化向普及化转变,教学质量问题备受关注.本文以"金课"的高阶性、创新性和挑战度为研究背景,重构教育价值的认知.基于实践和思维重析知识的学习过程,领悟知识学习的本质.通过梳理发达国家高等教育关于课程教学质量观的共通现象及其改革措施,以PDCA循环的质量管理为视角,从"两性一度"三个方面归纳掣肘国内课程教学质量的突出问题,并从目标管理、任务落实、考核评价的角度阐述其原因.借助黑箱理论,针对教学设计在知识探索方面提出建议.

知识的传授与能力的培养是高等教育改革进程中人才培养质量的两个关键环节.通过借鉴国际知名院校教育教学改革思路与经验,从课程体系构成、学科交叉融合等方面分析了知识传授与能力培养之间的博弈,并以新工科建设为背景阐述了知识与能力的五个结合:坚持问题导向与学科交叉相结合,坚持通识教育与专业教育相结合,坚持师生共进与技术革新相结合,坚持教学方式与学习方式相结合,坚持知识传授与能力培养相结合.

水果采摘作为水果生产过程中的一个重要环节,具有季节性强和劳动密集的特点,所占用的劳动力数量较大且整体自动化程度较低.为提高水果采摘效率,设计了一种基于视觉的橘类水果识别系统,基于水果的颜色特征、霍夫圆检测原理进行成熟橘类水果的识别,使用深度摄像头实现目标的定位.以蜜桔为研究对象,分别在正常光线无遮挡、正常光线有遮挡以及外部光源补光的情况下开展试验研究.试验结果表明,提出的基于视觉的橘类水果识别系统能够为水果识别与定位技术提供技术支撑和可靠数据,为实现水果智能化采摘样机的研制奠定基础.

以考试划重点存在的适宜性为研究对象,深入探讨学生学习目标管理方法.通过对比分析现行考试制度与实施方案对学习成效评价在目的、内容和过程方面的异同,提出了透明化教学概念及其内涵解析,并基于透明化教学提出了一种学习目标管理方法,阐述了目标制定、学习行动、成效评价的基本流程及相关性,以期为教师教学与学生管理提供新的思路.

文章分析了当前机械工程专业本科生科研能力不高的现状,以市场需求为导向,结合课程教学现状,在课程设置及内容上进行改制,构建出基础教育—专业教育—创新能力教育三阶段培养模式,逐步拓展,层层递进.在培养模式实施过程中,学生要参与多种形式的科研创新项目训练及各级各类科技竞赛,教师要做到教学与科研相结合,理论教学内容与市场需求相结合,给予学生正确的指导和启发,提升学生创新意识和创新能力.通过对大学生科研创新能力的培养,全面提高学生综合素质,实现创新性人才的培养.

为满足工程教育认证需求,解决教学改革难落实问题,对地方院校工科类人才OBE-CDIO培养模式进行了探究.该模式以成果导向教育理念及工程教育认证标准为引导,引入CDIO人才培养模式,解决了培养什么人、如何培养人两个关键问题.构建了机械卓越工程师OBE-CDIO人才培养模式.该模式满足认证需求,实现“学用合一”,提升教学质量,促进就业,为创新型人才的培养提供了有效途径.

In order to comprehensively cultivate innovative engineering talents, the adoption the CDIO (Conceive, Design, Implement, and Operate) engineering education model is the latest achievement of international engineering education reform in recent years.This article adopts the CDIO training mode, takes students' practical ability, learning ability, employability, and innovative spirit as a main line, combines the characteristics of related professions, reforms the training mode of thermal energy and power engineering professionals, and highlights the combination of self-study and research.In self-study, it focuses on practicality and effectiveness, and builds an education model that integrates CDIO with innovative engineering and scientific talents.It is guided by social needs and is based on students' practical abilities.With the progress of times, a relatively complete training system is formed, which enables the students can adapt to the needs of the complex application talents brought by rapid development of modern science and technology and increasingly social and economic changes.

工程能力培养不足造成"学用落差""人才供需失衡"问题突出,如何提升课程品质,达成培养目标,满足企业需求,一直是各高校深切关注的问题.以成果导向教育理念和CDIO教学模式为指导,以"知识、能力、素质"一体化培养为目标,针对地方院校机械"卓越工程师"培养要求,重构培养目标、培养标准,构建"以项目实施为主线、课程群为支撑、实习及实训"有机融合的三级项目式课程体系.实践表明,该体系有利于培养学生的工程能力,提升培养质量,实现"学用合一",促进教学与就业双贏.

新工科背景下,新经济的发展对传统工程专业人才培养提出了挑战.针对目前地方高校工科人才创新创业能力培养现状,建立以学生为中心,改革教学方式,重构与新工科人才创新创业能力培养的课程体系.以过程为导向,改革考核内容和方式,强化综合能力培养.坚持问题导向,打破学科壁垒,实施学科交叉融合,提升人才培养质量.为国家、区域创新驱动发展提供人才支撑.

With the rapid development of the world economy, the goal of education and the training mode of talents have also changed, and applied talents have become an important factor in social development.In order to solve the problems existing in the cultivation and assessment system of applied talents, this paper carried out engineering education reform for the energy and power engineering of Jiamusi University.This paper studies the four aspects of curriculum system, evaluation system, training mechanism and teacher construction, and proposes the reform and optimization method of applied talent training mode.The results show that this model can improve the ability of student to understand theoretical knowledge, innovation and social practice.