近日，由教育部高等学校自动化类专业教学指导委员会、中国自动化学会教育工作委员会主办的2025年全国自动化教育学术年会在杭州召开。上海交通大学自动化与感知学院卢艺副研究员团队研发的“乐器音板共鸣模态捕捉与可视化系统”在青年教师实验设备设计“创客大赛”智能检测组中获全国银奖。

作品简介

作品名称：乐器音板共鸣模态捕捉与可视化系统

参赛教师：卢 艺 、李元龙、傅 山

在“新工科”建设与“AI+教育”深度融合的背景下，卢艺团队紧扣“教学研育一体化”改革方向，结合自动化类专业必修课《数字信号处理》、上海市重点课程《系统设计中的人为因素》等课程的教学和实验实践需求，以解决实际工程化问题为导向，搭建学生在理论和实践层面综合应用所学知识的“新工科”创新平台。团队自主研发的“乐器音板共鸣模态捕捉与可视化系统”创新实验设备，其关键技术涵盖了自动化类专业信号采集、滤波与特征提取、图形化界面开发与人机交互技术等课程关键内容，有效优化了课程知识体系完整性；同时，设备通过分类、回归聚类算法应用，数据标注与监督学习预测实践，尤其是数据库构建与可视化技术实验训练，切实锻炼了学生的创新创业能力。

课程团队还结合“艺工融合”这一跨学科前沿课题，立足“智能检测+声学工程”交叉前沿，聚焦中国民族乐器改革和音乐发展中的关键问题，与民乐行业重点多家单位开展了密切的学术交流与工程转化合作，针对民族乐器研发及分级方法中的核心瓶颈，着力构建民乐数智化大模型，助力传统民乐领域的技术创新与产业升级。

由该成果驱动的“教学研育”自动化类教学模式创新

自推进实验创新工作以来，“乐器音板共鸣模态捕捉与可视化系统”平台形式新颖、学生参与度高，不仅为相关课程实验、大作业开展提供有力支撑，还成功孵化多项学生科研创新项目，选题人数连年增加；同时，支持了多项国家发明专利、软件著作权的申请和多篇学位论文、学术论文的撰写发表，显著提升了学生的工程实践能力与跨学科创新素养。

该作品创新性突破了传统振动模态检测与声学特征分析智能融合的系统性难点，契合了大赛推动教学仪器现代化的宗旨，获得评审专家的高度认可。

团队负责人介绍

卢艺，上海交通大学自动化与感知学院副研究员、博士生导师，上海交通大学低空科学与技术研究院院长助理。现为中国系统工程学系统动力学专业委员会委员，中国航空学会电动航空分委会青年委员，SAE航空标准中国联盟（CASC）成员，中国民族管弦乐学会乐器改革与制作专业委员会办公室副主任、常务理事。长期从事复杂系统安全性、人因可靠性及智能检测技术研究，主持中央军委装备部、国家自然科学基金、中国博士后基金及重点行业校企产学研项目等10余项；以第一参与人身份承担多项国家重大科技专项，出版个人专著2部，发表SCI/EI论文30余篇，申请国家发明专利/软件著作权10余项，并主持承办2025年甲子鼎新·艺工融合中国民族乐器改革与发展学术研讨会。

关于大赛

第四届全国高校自动化类专业青年教师实验设备设计“创客大赛”聚焦自动化类专业实验教学需求，鼓励教师自主设计、研制或改造教学仪器设备，旨在推动教学与科研、实践深度融合，参赛作品需兼具科学性、工程性、创新性、趣味性与实用性。来自全国41所高校的51项作品经过初赛评审进入复赛，经现场展示与答辩，专家组共评审出金奖6项、银奖14项、铜奖29项。