《智能系统工程实训》

课程负责人：刘艳丽       学分学时：4/80

所属学院：电子信息学院   面向对象:计算机科学与技术（人工智能）

一、课程简介

课程目标：

1. 能针对特定需求进行软硬件功能模块或软件系统设计，并对设计方案和开发流程可行性进行研究。

2.让学生了解企业研发部门真实工作场景，包括开发环境搭建、开发工具选择、核心技术选择及运用、应用层和底层分离、团队合作、开发流程、版本控制、维护升级等。

3.让学生规定的时间内高质量完成项目客户端和服务器端的研发，进而巩固所学理论，提高动手能力、创新能力、综合设计能力以及团队协作能力。

教学团队：

校内：刘艳丽教授、吴瑞旭博士，杨沛麟博士。

校外：北京华清远见科技发展有限公司上海分公司范明凯高级工程师，周锁琴工程师。

课程特色：让学生能够接触最新的人工智能技术，了解应用环境，鼓励学生进行项目合作和科研创新，培养学生的团队合作精神和创新能力；切实提高专业学生的技术技能水平，而且可以增强学生的就业竞争力和社会适应力。

二、2023-2024学年第一学期实施情况

智能系统工程实训课程安排在大四上学期，这个阶段学生已经学习了大部分专业基础课程，掌握了专业基本技能和常用工具，基本具备了从事实际产业项目开发所需的知识和技能。学生分组完成了人脸识别，智能家居系统以及基于STM32的智能小车三个项目。

在课程教学过程中，我们与华清远见公司合作，通过各种现代教学技术模拟企业真实生产环境，并辅助参观等手段，按照学生的实际情况并参考专业培养目标和课程体系设计思想，将企业的真实任务转化为学生的实训任务。学生完成实训课程后，按照企业的质量标准提交项目成果，不合格者需不断完善。鼓励通过的学生去参加挑战杯等创新创业大赛或者去考取企业认可且含金量高的职业认证。

第一个项目学生完成了人脸识别项目，实现了该项目的软硬件设计，通过人脸识别技术，可以实现安全监控、身份验证等许多实用的功能，让学生认识到人工智能在现实生活中的应用潜力。

第二个项目智能家居系统，硬件部分的设计有一定的难度，学生利用使用华清远见元宇宙实验中心平台进行物联网虚拟仿真开展接线、协议、网络结构、编程、工程项目开发和成果展示等一系列物联网教学活动。实现家具的智能化控制，提升家居生活的便利性、舒适度和安全性。

图1 物联网应用系统框架

第三个项目实现智能小车的自主导航功能，主要完成四个模块的工作：核心控制：小车的所有功能都通过STM32实现智能控制；传感器支持：为了实现自主导航和避障，小车需要依靠各种传感器（如超声波传感器、红外传感器、摄像头等）来获取周围环境的信息；定位与导航：小车应具备定位和导航能力，以便按照预定的路径进行移动；耐用性和可靠性：作为一个实际应用项目，小车的设计需要考虑到耐用性和可靠性，以确保在各种环境下都能稳定运行。

图2 小车红外避障实现图

学生做完了实验后，按小组进行了汇报。企业导师和校内导师对他们的汇报进行的评议，肯定了他们的成绩，同时也指出了不足。

图3  学生合作完成项目

图4  答辩现场企业老师与校内老师共同为学生讲解

通过本次的产教融合实践教学环节，学生能够接触到不同领域的实际问题，提升解决问题的能力和 创新思维，同时学生进行团队合作，培养学生的协作能力和沟通能力。在本次实训完成后，部分学生选择了在华清远见实习，该公司根据学生的实际情况，推荐学生就业。