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      實木板材的缺陷識別與優選排樣

      實木板材的缺陷識別與優選排樣

      實驗簡介實木板材的缺陷識別與優選排樣虛擬仿真實驗是科研反哺教學的成功案例,來源于近十年國家林業局948項目、江蘇省重點研發計劃項目、江蘇省國際科技合作項目等科研成果,具有自主知識產權的發明專利1件、實用新型專利3件和軟件著作權3件。該實驗極大地豐富了《自動化綜合課程設計》課程內涵,涉及《數字圖像處理》、《人工智能》、《最優控制》等多門課程相關知識。實驗總體框架設計包括認知模塊、木材缺陷定位與分類和優選排樣3大環節,需要2個學時,旨在按照虛實結合、以學生為中

      南京林業大學

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      實驗簡介


      實木板材的缺陷識別與優選排樣虛擬仿真實驗是科研反哺教學的成功案例,來源于近十年國家林業局948項目、江蘇省重點研發計劃項目、江蘇省國際科技合作項目等科研成果,具有自主知識產權的發明專利1件、實用新型專利3件和軟件著作權3件。該實驗極大地豐富了《自動化綜合課程設計》課程內涵,涉及《數字圖像處理》、《人工智能》、《最優控制》等多門課程相關知識。實驗總體框架設計包括認知模塊、木材缺陷定位與分類和優選排樣3大環節,需要2個學時,旨在按照虛實結合、以學生為中心的原則,采用激勵探究式、任務驅動式、互動式等教學方式,使學生通過參加虛擬仿真實驗,了解實木板材的缺陷智能識別與優選加工生產線,掌握對實木板材缺陷智能識別與優選排樣的設計能力、創新開發能力及解決復雜工程問題的能力,為培養面向現代農林裝備及自動化、具有智能制造理念的復合型創新人才發揮積極作用。



      設計原則


      本實驗項目瞄準培養學生解決復雜工程問題的能力,實驗設計兼具深度與廣度,充分利用最新的虛擬仿真技術的高仿真特性、交互特性,從對工業機器人、電機、加工設備、實木板材缺陷等基礎認知到圖像預處理、神經網絡和遺傳算法優選的高階仿真,各實驗環境的設計與實施都側重于培養學生的自主探究、學習能力,使其熟悉工業現場環境,提高對板材缺陷識別與優選排樣的設計能力、創新開發能力及獨立解決問題能力。

      堅持“學生為中心、產出導向、持續改進”的原則,通過實驗測試等手段提取實物系統參數建立其仿真模型,結合自動化專業理論知識對實驗系統進行更為深入的實驗研究。實驗通過層層遞進的4個實驗環節,將知識學習與能力培養深入融合,引導學生通過探究式學習將理論知識向教學實踐逐步轉化,促進理論研究與實踐研究的相互融合。利用實驗各個環節和步驟的結果,將形成性評價和終結性評價結果有效結合,全面評價學生能力的達成情況,并根據評價結果進一步調整實驗項目的教學,進一步促進學生能力達成。



      實驗要求


      (1)專業與年級要求    

      本課程開設專業為自動化專業本科四年級學生。

      (2)基本知識和能力要求  

      為了提高自動化類學生的綜合實踐能力和創新設計能力進行實木板材的缺陷識別與優選排樣虛擬仿真實驗。通過該項綜合實驗,使學生能夠綜合運用所有知識,在教師的指導下,完成缺陷識別與優選排樣主要環節參數設計,獲得較好的木材出材率,進而實現板材拼接最大桌面。學生應具備以下能力和要求:    掌握自動化等方面的基礎理論和基本知識,掌握自動化加工工程相關的規定和標準等相關知識。完成《人工智能》、《數字圖像處理》、《最優控制》等基礎課與專業基礎課的學習,且對實木板材的缺陷識別與優選排樣的環節和設備類型有基本的了解。應具備一定程度的自主創新設計和獨立解決問題的能力。對實木板材的缺陷識別與優選排樣有綜合認知和一定的工程設計能力。


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