創新原型設計智慧型硬體虛擬仿真實驗是四川美術學院建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：創新原型設計智慧型硬體虛擬仿真實驗
- 建設院校： 四川美術學院
- 課程負責人： 要文瑾
- 授課教師：蔣金辰、蔡伯鴻、趙娟、敖進
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
2021年4月，習近平總書記在清華大學考察時指出，美術、藝術、科學、技術相輔相成、相互促進、相得益彰。2021.年全國科技工作會議報告中指出，要深入落實新發展理念，堅定實施創新驅動發展戰略，推動科技創新取得新進展，高質量發展發揮科技創新支撐作用。對藝術學科學生綜合科學思維的訓練，是產品專業學生設計邏輯素養的培養，是打破專業壁壘，連線藝術與科技的重要教育環節。四川美術學院設計學院及智慧型設計國際學院，將對藝術背景產品專業學生在智慧型控制工程思維和動手能力方面的培養制定為重要的專業建設方向，同時結合藝術設計自身特色和學科優勢，進行了系列深入的教學探索和創新。
《創新原型設計智慧型硬體虛擬仿真實驗》是針對樹莓派、python、 硬體控制原型機學習的一-款教學套用，由四川美術學院設計學院團隊自主研發。從設計概念、工程結構和python編程硬體互動的角度出發，從入門到綜合設計，使學生能夠沉浸式直觀有效學習硬體控制原型機知識。
本實驗的實用性體現在實驗內容的細節設定。國內高校藝術背景學生的本科課程體系中缺少高數、C語言等編程控制相關基礎課程，學生對硬體控制普遍充滿好奇但又存在的畏懼心理，自學上手的困難度很高。實驗的設計，就是為了轉變學生“畏學”、“厭學”的心理，到“自學”、“愛學”的狀態。Python是最直觀通俗接近於自然語言的程式語言，被視為編程新手福音，同時因為擁有強大的AI支持庫，Python也被公認為是 人工智慧的第- -語言。目前python代碼的硬體控制一般採用樹莓派實現，樹莓派是控制板和微型電腦的結合， 單個成本較高，學生在使用過程中因為操作不當極易造成損毀，使得樹莓派硬體控制的入門學習投入較高;另一個方面，由於硬體連線過程中存在諸多不確定性因素，教師需要花費大量時間精力來進行個體指導和查錯，使得課程的推進效率難以保證。實驗內容的設計有效降低了學生學習樹莓派原型機硬體控制的學習門檻，緩解了經濟壓力，同時極大解決了人數較多課程當中教師輔導的時間精力成本問題。面向全國，實驗不僅適用於藝術類產品設計專業，也可以成為其他專業方向創客實踐愛好同學，以及社會創新領域自學原型機設計的快速入門方法。
教學目標
實驗教學包括編程邏輯和硬體原理基礎知識講解以及學生實操。通過實驗，學生能夠快速. 上手，突破產品設計中的外觀造型呈現，深入了解產品的智慧型互動和控制原理，開源智慧型硬體和創客創新設計領域基本概念。同時在此過程中提高信息素養和創新意識，訓練自主運用網路開源資源進行原型機設計製作的能力。
初步掌握python程式邏輯和樹莓派在原型機設計中的控制原理
了解並初步掌握硬體控制中常見感測器、控制器、執行器連線和控制原理
初步具備開源硬體網路資源的研究和套用實踐能力
具備原型機製作的動手能力，建立完成產品設計創意的智慧型硬體和互動實現的設計洞察力
