目录
1. 引言(Introduction)
2. AIoT技术及其培训特点(The Characteristics of AIOT and Its Training)
3. 基于CDIO概念的AIoT课程改革(CDIO Concept-based Reform of AIOT Course)
4. AIoT课程内容安排(Main Content Arrangement of AIOT Course)
5. 基于CDIO的AIoT培训实践(Training Practice of AIOT Based on CDIO)
1. 培训项目选择(Project Selection)
2. 培训阶段划分(Training Stages)
3. 培训内容(Training Content)
4. 培训方法(Training Methods)
5. 培训支持项目(Supporting Projects)
6. 培训过程(Training Process)
7. 培训成果(Training Outcomes)
8. 培训评估(Training Assessment)
9. 培训反馈(Training Feedback)
10. 培训目标(Training Objectives)
6. 过程评估与考核(Process Evaluation and Assessment)
7. 结论(Conclusion)
8. 致谢(Acknowledgment)
论文整理自:The research on talent education for AI-based IoT system development and implementation by the CDIO concept | IEEE Conference Publication | IEEE Xplore
这篇论文主要探讨了基于CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)概念的人工智能物联网(AIoT)系统开发与实施的人才培养模式。以下是对论文主要内容的整理:
1. 引言(Introduction)
- 论文提出了基于CDIO概念的AIoT系统开发与实施的人才培养模式,以满足信息技术教育的目标。
- AIoT技术自2018年起成为一个新兴概念,它集成了传感器技术、通信网络技术、计算机处理技术和智能系统技术等跨学科领域。
2. AIoT技术及其培训特点(The Characteristics of AIOT and Its Training)
- AIoT技术课程是涉及人工智能技术辅助的测量和传感应用的专业课程。
- 课程内容包括传感器技术、通信技术、计算机处理技术和智能系统技术等,具有广泛的理论知识和强应用性特点。
3. 基于CDIO概念的AIoT课程改革(CDIO Concept-based Reform of AIOT Course)
- 课程改革基于CDIO概念,旨在克服现有培训模式的不足,提高学生的实践能力和创新能力。
- 课程改革包括理论学习、实验训练和项目实践三个环节。
4. AIoT课程内容安排(Main Content Arrangement of AIOT Course)
- 课程内容围绕技能培训目标进行安排,包括AIoT的基本概念、架构、核心技术,以及传感与识别技术、网络与传输技术、智能处理技术等。
5. 基于CDIO的AIoT培训实践(Training Practice of AIOT Based on CDIO)
- 论文以智能家居中环境因素智能监测系统为例,详细阐述了CDIO概念下AIoT课程的具体培训实践,包括构思、设计、实施和操作四个阶段。
1. 培训项目选择(Project Selection)
- 论文选择了基于无线技术的智能家居环境因素智能监测系统作为培训项目,以展示CDIO概念下的具体培训实践。
2. 培训阶段划分(Training Stages)
- 构思(Conceive):教师提出问题,引导学习者探索市场需求和项目涉及的主要技术。
- 设计(Design):学习者根据项目需求设计技术方案,包括硬件和软件设计。
- 实施(Implement):学习者进行软硬件联合调试,测试系统的最大通信距离和各节点收集的环境参数的准确性。
- 操作(Operate):学习者进行产品化后的全面测试,根据市场反馈进行设计方案的评估和优化。
3. 培训内容(Training Content)
- 包括AIoT的基本概念、架构、核心技术,以及传感与识别技术、网络与传输技术、智能处理技术等。
4. 培训方法(Training Methods)
- 采用项目驱动的方法,通过实际操作来加深理论知识的理解和应用。
- 强调学习者的主动参与和团队合作。
5. 培训支持项目(Supporting Projects)
- 每个知识点都配备了相应的实验项目,如基于不同通信技术的智能系统,以支持学习者完成AIoT项目的四个环节。
6. 培训过程(Training Process)
- 构思阶段:学习者通过市场调研和技术分析,确定项目的可行性和市场需求。
- 设计阶段:学习者设计技术方案,包括选择合适的传感器、通信协议和网络拓扑结构。
- 实施阶段:学习者构建系统原型,进行软硬件集成,并测试系统性能。
- 操作阶段:学习者对产品进行全面测试,根据反馈进行改进,并制定市场推广计划。
7. 培训成果(Training Outcomes)
- 学习者能够深入理解AIoT技术,并能够在实际项目中应用这些知识。
- 学习者通过培训提高了解决实际问题的能力,增强了创新意识和团队协作能力。
8. 培训评估(Training Assessment)
- 通过过程评估和考核,确保学习者在每个阶段都能达到预定的学习目标。
- 评估方法包括学习者自评、同伴评价和教师评价。
9. 培训反馈(Training Feedback)
- 通过评估和反馈,学习者能够了解自己的优点和不足,教师也能够根据反馈调整教学方法。
10. 培训目标(Training Objectives)
- 通过CDIO培训模式,培养学习者具备扎实的专业基础和强大的实践能力,成为具有创新精神的AIoT技术人才。
6. 过程评估与考核(Process Evaluation and Assessment)
- 论文提出了基于CDIO的AIoT系统培训的过程评估和考核方法,确保每个环节的培训质量和效果。
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构思阶段(Conceive):
- 评估内容:市场分析报告、技术文献、理论分析。
- 评估方法:学习者互评、教师评分和评论。
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设计阶段(Designing):
- 评估内容:方案设计报告、硬件设计。
- 评估方法:学习者互评、教师评分(各占50%)。
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实施阶段(Implementation):
- 评估内容:软硬件联合调试结果、测试分析报告。
- 评估方法:教师根据每个学习者组的结果进行检查和评分,并提出建议和评论。
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执行阶段(Execution):
- 评估内容:根据测试结果提出的改进计划、策略、电子报告。
- 评估方法:学习者相互评分,教师接受改进对象后给出相关的评论和建议。
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考核的具体实施:
- 学习者被分成小组,每组4人,根据能力分工合作。
- 在构思阶段,小组成员需要提供市场和技术分析报告,并在课程公共平台上分享,供其他学习者评分和教师评论。
- 设计阶段,小组成员提供技术方案的电子版本,教师检查硬件设计并打分。
- 实施阶段,展示软硬件联合调试的结果,教师检查并打分,提出建议。
- 执行阶段,学习者根据测试结果和教师建议提出改进计划,撰写电子报告,其他小组学习者评分,教师给出评论和建议。
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考核的目的:
- 确保学习者在每个培训阶段都能达到预定的技能培训目标。
- 通过过程评估和考核,提高学习者对知识的掌握程度和项目实施的质量。
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考核的结果应用:
- 考核结果将反馈给学习者,帮助他们了解自己在项目中的表现和需要改进的地方。
- 教师根据考核结果调整教学方法和内容,以更好地满足学习者的需求。
7. 结论(Conclusion)
- 从2018年到2021年,采用基于CDIO概念的AIoT系统应用的培训模式,显著提高了学生的培训和学习效果,主要体现在:
- 课程加深了学生对知识的理解和应用。
- 激发了学生的创新和创造力。
- 增加了从事AIoT技术相关工作的毕业生数量。
8. 致谢(Acknowledgment)
- 论文研究得到了山东的2019重点研发计划和中国教育部2020年产学合作协同育人项目的资助。