近年来,在新工科建设背景下[1],各高校工科类专业将如何提高学生的实践动手能力视为实践教学的重中之重,并以学生参与各种竞赛为抓手开展实践训练。西安交通大学实践教学中心结合各类大学生科技竞赛的特点[2],在本科生实践教学活动中设计了能够切实提高学生工程实践能力的实验平台。
无人机在当下工业生产、日常生活等场景中扮演着越来越重要的角色[3-4],也是各类科技竞赛中的一个热点技术,因此,笔者设计了一种无人机实验训练平台,既贴合竞赛需求,又容易激发学生参与训练的兴趣。结合无人机实验训练平台,开发针对各类科技竞赛常用的控制算法、硬件模块的实验训练项目,使学生通过有针对性的训练快速熟悉相关算法和硬件模块,提升工程实践能力。
1 无人机系统架构
2 无人机系统主要组成
3 实验设计
4 结语
如何提升实践教学质量,切实提高学生的动手能力和工程素养,是各高校实践教师需要思考的问题。在日常教学过程中,设计更多的具有针对性、趣味性和综合性的实践训练平台即是一种可行的解决方案。西安交通大学实践教学中心设计了无人机实验训练平台,并将其作为综合工程训练课程的实训模块,每年面向机械、能动、航天、电信等工科专业二、三年级学生开放。实验训练项目在春季和秋季学期分别开设一次,每期学生40人左右。自2021年建成以来,无人机实验训练平台累计惠及师生200余人次。通过课程训练,选拔出表现优异的学生参加竞赛集训,主要面向教育部确定的A类竞赛。学生在2022年中国机器人及人工智能大赛、全国大学生机械创新设计大赛等全国竞赛中获得国家级奖项10项以上。
无人机实验训练平台的应用,锻炼了学生的软件设计和开发能力、软硬件结合的调试测试能力,切实提高了本科生的工程实践技能,是实践教学改革的一次有益尝试。
参考文献
[1] 教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/201702/t20170223_297158.html.
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[3] 朱晓峰.无人机技术在消防通信中的应用分析[J].中国设备工程,2023(10):235-237.
[4] 冯文亚.无人机在高层住宅外立面现场检测中的应用[J].住宅科技,2023,43(5):60-64.
[5] 刘钱强,钟小勇.基于OpenMV四旋翼无人机视觉跟踪系统设计[J].自动化与仪表,2023,38(5):5-8.
王明伟1 李党超1 郑达2 茹玮2 刘子裕2 1. 西安交通大学实践教学中心 2. 西安交通大学机械学院 |