以体感研究为载体的学生创新团队项目化培养案例

以体感研究为载体的学生创新团队项目化培养案例

王琦，丁欣颖、蔡嘉立

上海电机大学设计与艺术学院，上海，200240

摘要

为提升人体体感及意图识别领域的实践研究水平，促进校企合作团队内的科研工作合理分工，提升产出效率，实现高效实践教学案例推广，设计了人体行为识别领域案例，并与高低年级搭配的学生培养相结合，制定了新的实践教学计划，  建立新的人体体感既意图识别技术路线。本研究的目的是以这一科研项目为载体，解决企业使用应用场景下的意图识别问题，提升科研能力，理顺校、生、企几方的合作模式，实现教学和科研互相促进。

关键词：体感研究；创新团队

合作研究内容

对人体不易见行为意图的智能识别，是人体行为识别的新领域，在广泛的交互领域场景中，有着巨大的应用潜力，即使在电梯、电子游戏等传统应用场景下，也仍具有较强的技术性和探索性。而学生群体和相关企业都正好这方面研究的积极参与者。可以开展广泛的体验调查。低年级的本科学生团队适合提供体验报告，而高年级本科学生和研究生负责协助教师完成数据采集、预处理、算法前处理、分类算法实施、行为分类等工作，共同配合完成研究，为体感提取提供合理有趣的应用场景，为企业创造价值。

按照校企合作模式，原本课堂体系内不易安排的长时间实践内容，例如算法编程、专业软件操作、结构设计、实验环节，都可通过这种改进得到更长时间、个性化的技术支持。也可以通过学生深度参与教学和过程监管，提升团队稳定性和规范性，在提高科研产出的前提下，促进学生团队的规范化、实证化发展。

技术内容：

方法包括测量、动作设定、信号源选择和评价等步骤、编码、嵌入、识别等步骤。技术路线如图：

图1技术流程

本研究通过肌电和运动信号的实测，提取不同实验对象的共性特征、个体特征和时序信息，将不同人的躯干肌肉协调行为转化为可互相比较、可检索的信号序列，建立种对躯干肌群表面肌电信号进行提取和标准化的方法。把肌电信号组划分为用向量表示的动作序列。方法以限制任务设置、主体和条件因素为代价，获得对个体特征的标准化表述，并实现对肌肉行为的表达、检索和量化对比。方法也适用于从长期肌电信号中检索、识别意图，深入比较、表达识别肌肉行为也可以用来微调人机交互界面，调节躯干肌肉的状态和感觉。所用的LSTM-CRF或GRU-CRF构架，可以避免长期行为时被过程中的梯度下降问题，被用于长期行为分类。

教学团队积极对接企业实践，组织“无创空间”联合团队，努力对接公司的项目，推动培养体系建设。这样做的优势在于，设计软件应用、人体测量、数据处理、算法应用等实践内容，根据学生需要，针对本专业方向进行长期练习和高强度持续技术支持。学生进入研究团队前，需要一个持久真实的研究载体，逐步适应。 另一方面，体感研究本硕两类学生都可以充分参与，对双方都有促进作用。企业团队获得完整的实验支持，包括实验方法、对象、助手和数据。

研究形成的案例库，包括原始数据、处理方法、论文、视频、技术手顺、实验用伦理法律文件等，对教学和企业研究有持久的支持作用。

结论

通过围绕企业项目的小组实验室教学，加强了学生核心实践能力培养。而企业也获得了人员培养和技术支持，实现边学习边实践，令实践项目有效配合人员培养和教学。所述案例接近企业实践需求，同时适合教学的客观需要。