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电路类虚拟实验自动批改与智能指导系统的设计及实现

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电路类虚拟实验自动批改与智能指导系统的设计及实现

作者：王振宇北京邮电大学

学位级别：硕士

虚拟实验是远程教学的一种重要手段,是网上教学内容的一项重要补充。然而一方面由于虚拟实验在空间上的限制,学生在实验过程中遇到困难无法得到及时的指导,另一方面虚拟实验参与的人数众多,教师在批改实验结果时也成为负担,这些都是虚... 详细信息

虚拟实验是远程教学的一种重要手段,是网上教学内容的一项重要补充。然而一方面由于虚拟实验在空间上的限制,学生在实验过程中遇到困难无法得到及时的指导,另一方面虚拟实验参与的人数众多,教师在批改实验结果时也成为负担,这些都是虚拟实验推广应用的瓶颈。本文首先对原有的《计算机网络》虚拟实验自动批改和智能指导系统进行了分析,发现了其中存在的缺陷,挖掘有待改进之处,然后设计并实现了针对电路类虚拟实验的自动批改与智能指导系统。本系统克服了批改和指导规则依赖于实验器材库的问题,改善了规则制定的手段,对电路类的虚拟实验具有通用性的特点,而且在自动批改和智能指导规则的制定方面更加人性化,有自己的创新点。该系统使用了J2EE开源框架技术作为整个系统的整体架构,在这个基础上应用了基于规则的专家系统——规则引擎技术,将实验批改和指导的规则与虚拟实验数据相分离,并且这些规则是可以扩展的。在自动批改方面,系统引入了得分点库的概念,这些自动创建的得分点库的灵活组合又成为了批改规则,从而使批改规则的制定具有灵活性和易用性。在智能指导方面,系统运用了规则流技术,使指导的反馈信息分批给出,提高了指导的智能性。论文完成了电路类虚拟实验自动批改与指导系统的设计和开发工作。系统的架构清晰,易于扩展,且运行稳定。经过验证和测试使用,收到了良好效果。实践证明,本文实现的电路类虚拟实验自动批改与指导系统是可行的,本文所谈到的相关技术和设计开发方案是正确的。

关键词：虚拟实验电路类虚拟实验自动批改智能指导 J2EE 规则引擎

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火电机组启动过程智能指导系统研究

火电机组启动过程智能指导系统研究

作者：王朔华北电力大学

学位级别：硕士

火力发电在我国仍然是电力生产的主要形式,每年都有大量的机组运行操作人员利用火电机组全范围仿真机接受运行实操培训,以提高运行技能。火电机组启动过程作为运行培训的首要内容,熟练掌握机组启动操作和参数调节技能是进一步完成停机... 详细信息

火力发电在我国仍然是电力生产的主要形式,每年都有大量的机组运行操作人员利用火电机组全范围仿真机接受运行实操培训,以提高运行技能。火电机组启动过程作为运行培训的首要内容,熟练掌握机组启动操作和参数调节技能是进一步完成停机、故障处理等培训内容的前提。由于启动过程时间紧促、任务重、需要调节的子系统和参数众多、且诸多参数间具有耦合性强、参数变化范围大且变化速度快等特点,学员培训过程往往顾此失彼,因操作不及时造成机组参数超限甚至跳机。因此,培训过程中仿真指导教师要不断地根据参数的变化,提示学员采取相应的操作,工作强度很大。因此,开发机组启动过程运行实时指导系统,针对汽温、汽压、风量、水位等关键运行参数,根据不同变化及时给出提示和指导,有利于减轻老师工作强度,帮助学生自主学习,提高仿真培训的效果。本文针对某300MW火电机组仿真系统,在熟练掌握机组启动过程操作及各参数调节机理和内部控制逻辑的基础上,运用专家系统及模糊语言处理原理,确定了参数不同变化的模糊隶属函数表示方法和对应的的调节策略表达形式,针对机组的主要运行参数建立了启动过程中实时指导的模糊知识库。在上述工作前提下,利用火电机组性能分析诊断平台(SADS),与300MW仿真机通讯获取实时数据,采用工程模块化方法完成各参数异常变化计算与运行指导模型的搭建。借助Labview平台开发了启动监测和运行指导界面软件,实现参数监视、异常报警、操作指导等文字和语音提示功能。该运行指导系统经进一步完善并应用于仿真培训,可帮助学员监测参数的异常变化,及时给出语音和文字操作提醒,对提高学员仿真培训效果、减轻指导教师的工作强度,具有较好的工程实用意义。

关键词：火电机组仿真培训启动过程智能指导模糊理论专家系统

中小学虚拟实验智能指导与评分系统的设计与实现

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中小学虚拟实验智能指导与评分系统的设计与实现

作者：郭璋若北京邮电大学

学位级别：硕士

虚拟实验是在线教育的重要组成部分。通过开展虚拟实验,学生能够与实验对象充分交互,灵活设计实验的各个环节,并且快速验证自主设计的实验方案。当实验的参与者众多时,实验的时间与空间高度分散,教师很难提供实时的实验指导,采用人工方... 详细信息

虚拟实验是在线教育的重要组成部分。通过开展虚拟实验,学生能够与实验对象充分交互,灵活设计实验的各个环节,并且快速验证自主设计的实验方案。当实验的参与者众多时,实验的时间与空间高度分散,教师很难提供实时的实验指导,采用人工方式进行实验结果批改的工作量也很大,所以需要研究智能指导与评分技术,为教学提供更好的支持。本文首先对虚拟仿真实验系统中原有的指导与评分功能进行分析,挖掘原型系统中的不足之处,通过调研了解当前使用过程中遇到的问题。本文将指导与评分功能从原有的系统中抽离,通过需求分析、概要设计、详细设计、系统实现及测试等环节,设计了系统的整体架构,描述了系统各层的设计思路与实现方式,最终设计并实现了中小学虚拟实验智能指导与评分系统。本文结合国家相关标准进行实验脚本格式的设计,扩展了得分点的设置范围,使指导与评分能够面向实验的全过程,同时基于图模型开展脚本数据的修正工作,克服了原有的指导和评分规则对于实验仪器名称的强依赖问题。系统允许教师在虚拟实验场景中制定指导和评分规则,提高了规则制定的效率。结合自然语言处理领域的相关技术,本文实现了实验报告的评分,使智能评分覆盖了实验的全流程。本文描述的系统基于SSM开源框架进行开发,结合了 Drools规则引擎的相关技术,测试和验证环节表明系统能够满足实际的教学需求,取得了良好的效果。

关键词：虚拟实验智能指导智能评分规则引擎

基于云平台的土木工程专业毕业设计智能指导与质量控制研究与实践

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砖瓦 2023年第2期 164-166页

作者：朱倩陈记豪郑州航空工业管理学院土木建筑学院河南郑州450046 华北水利水电大学土木与交通学院河南郑州450046

互联网技术的发展,打破了传统毕业设计的教学模式。为此,分析了基于“互联网+”毕业设计教学新模式的形式和特点,研究了教学云平台选择、知识体系构建、角色扮演和过程量化考核等问题,介绍了应用效果。研究成果为土木工程专业毕业设计... 详细信息

互联网技术的发展,打破了传统毕业设计的教学模式。为此,分析了基于“互联网+”毕业设计教学新模式的形式和特点,研究了教学云平台选择、知识体系构建、角色扮演和过程量化考核等问题,介绍了应用效果。研究成果为土木工程专业毕业设计教学改革提供了一种新方法和新参考,教师个人可以借助现有平台,快速创建个人“互联网+”土木工程专业毕业设计教学云平台,减轻了重复教学工作量,为精准指导学习提供了可能。

关键词：土木工程专业毕业设计云平台教学改革智能指导质量控制

基于Android的计算机专业本科毕业设计智能指导策略研究

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软件工程 2020年第2期23卷 19-21页

作者：杜梅曹蔚然高峰沈阳师范大学软件学院

计算机本科毕业论文近年来质量有下滑趋势。为了改变这种趋势,在“智慧教育”大环境下,针对计算机专业毕业设计的专业性特点及本科毕业设计存在的问题,提出了基于Android的计算机本科毕业设计移动指导平台一体化实施方案及指导策略,并... 详细信息

计算机本科毕业论文近年来质量有下滑趋势。为了改变这种趋势,在“智慧教育”大环境下,针对计算机专业毕业设计的专业性特点及本科毕业设计存在的问题,提出了基于Android的计算机本科毕业设计移动指导平台一体化实施方案及指导策略,并搭建出移动指导平台。该指导策略理论依据充分,具有实践可操作性,将策略应用于实践操作中,对于改善毕业设计指导的现状效果明显。

关键词：毕业设计智能指导移动平台工作流

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基于Web的智能化学习系统的设计与实现

计算机工程与设计 2005年第11期26卷 3130-3132页

作者：周必水谢红标杭州电子科技大学软件学院浙江杭州310018

采用智能化技术实现远程学习是当前远程教育的一个核心问题。针对目前智能化远程学习系统中存在的技术问题,对知识模型进行了重新设计,改善了整个智能答疑系统的响应速度,提高了整个系统的智能化,同时在整个系统中,把个性化学习和群体... 详细信息

采用智能化技术实现远程学习是当前远程教育的一个核心问题。针对目前智能化远程学习系统中存在的技术问题,对知识模型进行了重新设计,改善了整个智能答疑系统的响应速度,提高了整个系统的智能化,同时在整个系统中,把个性化学习和群体的协作性学习紧密的结合在一起。结合《计算机基础》课程,对系统进行了实现。通过试运行,系统在智能化程度、响应速度和学习效率上取得了令人满意的效果。

关键词：智能指导智能答疑个性化学习协作学习知识结构远程教育

基于Python的烧结终点预报及操作指导系统的研究与开发

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基于Python的烧结终点预报及操作指导系统的研究与开发

作者：康靖雅辽宁科技大学

学位级别：硕士

烧结工序在炼铁工序中有十分重要的作用,烧结矿的质量和产量直接影响炼铁生产的效益。其中,烧结终点是检测烧结生产状态的重要指标,烧结终点位置的稳定是生产出高质量烧结矿的前提。由于烧结生产过程的特点,烧结终点状态无法实时感知,... 详细信息

烧结工序在炼铁工序中有十分重要的作用,烧结矿的质量和产量直接影响炼铁生产的效益。其中,烧结终点是检测烧结生产状态的重要指标,烧结终点位置的稳定是生产出高质量烧结矿的前提。由于烧结生产过程的特点,烧结终点状态无法实时感知,存在很强的滞后性。为了能够对烧结终点进行准确预报,同时在烧结终点异常后,采取合适的措施对异常的工况进行针对性指导,本文基于Python对烧结终点预报及操作指导系统进行研究与开发。为解决烧结生产过程中存在的强滞后性问题,本文设计了基于Python语言的深度神经网络预报模型,将训练好的模型应用于烧结终点预报,建立最终模型的均方差损失达到了 0.375,精确度高,满足现场要求。同时,本文从影响烧结终点的重要参数出发,有针对性的制定智能优化规则。当烧结终点异常时,台车速度的智能化调节模型为（?）;点火温度的智能化调节模型为（?）;一混与二混水分的智能优化模型为|H-H|=|W-W|·|M+H-θ·(A+H+H+H)|,|H-H|=|W-W|·|M+H+H-θ·(A+H+H+H+H+H+H)-θ·（1-θ）·(A+H+H+H)|;采用数据分析的方式对烧结矿的TFe含量、FeO含量、SiO含量、MgO含量、AlO含量、CaO含量、碱度进行分析,构建烧结矿化学成分优化模型,并得到动态的优化区间,用于实时监测各化学成分的状态,将化学成分异常与混合料配置紧密结合,制定不同化学成分异常时对混合料的优化策略,同时,使用Python语言完成烧结终点预报及操作指导系统的开发工作,实现了烧结终点的准确预报与烧结终点异常后的全方位,多角度智能化处理,构建了集点位监控、终点预报、终点预报模型优化、异常报警、异常处理于一体的智能操作指导系统,为烧结生产人员实现烧结终点全流程优化提供了有利指导。

关键词：烧结终点终点预报深度学习智能指导

基于书写过程跟踪的字母连写自动教学系统研究

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基于书写过程跟踪的字母连写自动教学系统研究

作者：李璇湘潭大学

学位级别：硕士

英文书写教学是小学英语教学的一大重心，为适应实际英文书写需要，能工整、规范、连贯地书写连体英文也成为资源优渥小学的英文书写教学基本要求。为解决教育资源匮乏问题、缓解教师文字教学压力、响应国家建立环境友好型社会的号召，... 详细信息

英文书写教学是小学英语教学的一大重心，为适应实际英文书写需要，能工整、规范、连贯地书写连体英文也成为资源优渥小学的英文书写教学基本要求。为解决教育资源匮乏问题、缓解教师文字教学压力、响应国家建立环境友好型社会的号召，紧跟信息社会发展的步伐，包括英文在内的文字书写自动教学系统迅速蹿红为研究热点。西文文种在手写时常常需连写，连写结构尽管复杂，但仍有其可循规则。计算机实现字母连写自动教学需克服的难点:（1）连写字母越多书写难度越大，书写指导的难度也随之增加;（2）单体字母笔迹越复杂，连写笔画的笔迹也随之更复杂;（3）连写字母越多连写笔画越长，笔迹的笔段提取数目增加，且形状多样化。本文探讨字母连写计算机自动教学方法，获得如下成果及创新内容：1、针对英文连写多字母单笔画连写的情况，按其连写方式不同，将其分为直接斜连写、直接横连写、相靠斜连写和字母不联写四大类。同时对初学者英文连写的实际书写进行分析，确切掌握他们书写的特点及易错点，由此提出触摸屏英文连写引导式书写的实时跟踪、分析及指导概念。2、提出针对连写字母的实时笔迹特征提取方法。通过分析连写字母中200多种连写笔画，针对连写字母中复杂弧线笔画的特征，对实时笔迹点按图域、时域二域特征进行关键点提取、笔段提取和综合跟踪分析。通过双域提取关键点，保障了关键点的特征性和提取点数的充足。3、采用拟合曲线贴近度匹配算法。模板笔画与实写笔画分而治之，模板笔画采取关键点分割提取方法获得可实行范类曲线拟合的模板笔段，不同形状的笔段进行相应的二次曲线、正弦曲线或直线拟合，获得最佳拟合系数参量及对应决定系数R的值，并将其保存为实写笔段跟踪模板。练习者实写笔画通过关键点数目、笔迹走向、笔段提取正误层层把关后，最终与对应模板笔段最佳拟合系数向量还原的范类曲线进行贴近度分析，最终给出对应书写指导意见或评分。4、针对英文连写特有的，由笔画数目稀少引起的笔画空间逻辑关系敏感的特性，提出与之相适的笔画关系划分与分析过程。对笔画之间简单空间关系，交点关系，给出了具有针对性的描述算法，同时也对可能存在的空间逻辑错误设置相应的错误提示。实验与分析表明，该方法对字母连写笔画跟踪效果具有较强客观性、鲁棒性，其原理同样适用于多于二字母的连写笔画跟踪，也可推广到其他西文文种。

关键词：字母连写笔迹跟踪关键点提取曲线拟合系数向量智能指导

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面向指导的英文字母书写跟踪与分析

面向指导的英文字母书写跟踪与分析

作者：王心觉湘潭大学

学位级别：硕士

学习一个文种，对该文种的基本字母的书写练习是必经的学习过程。在国内普通的英文教学过程是在课堂上完成，但是传统的教育模式存在很明显的不足：1.老师不能发现所有的错误，尤其是笔顺错误，单单从学生的书写结果而不基于书写过程上... 详细信息

学习一个文种，对该文种的基本字母的书写练习是必经的学习过程。在国内普通的英文教学过程是在课堂上完成，但是传统的教育模式存在很明显的不足：1.老师不能发现所有的错误，尤其是笔顺错误，单单从学生的书写结果而不基于书写过程上分析，笔顺错误很难被发现;2.书写意见不能即时反馈。人们迫切地需要一种新的教学方式来解决这些问题。伴随着触摸技术的发展，很多学者考虑利用计算机来提供英文在线书写教学的环境，不但可以解决学生过分依赖老师教学的不便之处，又可以实现无纸化学习文字书写。无纸化书写学习既是生态社会建设的需要，也可促进信息技术普及。针对英文字母书的写智能指导，本文完成以下工作： 1.分析了英文字母书写特点，对英文字母曲线形状的复杂性和交点位置的多样性做出了分析和详细阐述。针对英文字母书写特点整理了书写中常出现的笔画形状错误和空间关系错误，建立了英文字母指导意见体系;2.建立了面向实现自由式书写指导的英文字母过程笔画分类，对14个直线模式笔画和33个曲线模式笔画分别设计了不同的分析策略，该策略包括笔画关键点求取，笔画拆分，曲线笔画拟合等数学模型，通过曲线拟合跟踪分析书写过程实时给出指导意见;3.实现了基于条件正则语句的过程笔画关系跟踪，建立了通用的整字笔画顺序跟踪算法，针对英文字母书写特点，对英文字母笔画空间关系进行分类，提出并实现了的跟踪与分析算法，该算法包括笔画基本空间位置数学模型，笔画交点属性数学模型，通过笔画的位置参数和交点属性参数分析算法，给出笔画关系指导意见;4.设计并实现了英文字母智能辅导系统，系统以知识数据库模块和笔画分析模块为核心技术。本文创新点如下： 1.建立了面向实现自由式书写指导的英文字母过程笔画类别、过程笔画关系，尤其提出了复杂单笔画结构字母、多点过程笔画关系等概念，建立了基于英文字母书写过程的智能指导体系。 2.提出并实现了复杂单笔画结构字母的跟踪与分析算法，通过基于笔画拆分的曲线拟合分析算法实时给出指导意见;3.对英文字母笔画空间关系做出细分，结合笔画基本空间位置关系和交点属性对英文字母笔画关系进行追踪和分析。大量实验表明，本系统能对用户的书写过程进行有效跟踪，实时指导，意见客观。

关键词：自由式书写英文字母智能指导书写过程曲线拟合