上海交通大学可穿戴传感器实践课程

在全球的教育工作者中，用于课堂学习和研究的可穿戴技术引起了越来越多的兴趣，这项技术能以一种全新的沉浸式方式来增强学习体验。可穿戴技术为大学和学生们提供了一个独特的机会，可以首先积极尝试沉浸式技术，一方面提高学生的学习潜力，而不仅仅是理论知识。

上海交通大学可穿戴系统实验室，通过开发可穿戴系统来探索人体运动和活动改进的原理。实验室结合了机器人、触觉和生物力学原理来创建独特的传感器、实时模型、传感器融合算法和新颖的反馈设备。专注于实验室、诊所、家庭、办公室等环境中的人体运动。目标应用是医学（例如骨关节炎和中风）以及体育运动（例如篮球和跑步）。

可穿戴系统实验室的指导教授Peter Shull，在他的可穿戴系统研究生课程中使用Xsens DOT来教授机械与动力工程专业的学生。该课程侧重于对不同商业和研究下的可穿戴传感器原型的调查，包括医疗、运动和游戏应用等领域。我们与Peter聊了聊他的课程，以及Xsens DOT如何以前所未有的方式来为他的学生提供实践经验。

在实践中学习

Peter通过配备Xsens DOT可穿戴传感器，采用了一种完全独特的方法来教授他的课程。学生们可以亲身体验Xsens DOT开发平台，同时在自己的智能手机上探索各种可能性。这帮助学生们以一种新颖且令人激动的方式来使用可穿戴技术，对跳跃动作进行测量和估算。

在连续两次独立的实验室会议中，能让每组四人，共八个小组的同学了解可穿戴传感器技术。学生被分成不同的小组，每个小组均配备一套Xsens DOT可穿戴传感器。在第一个实验室中，学生专注于关节角度，例如肘关节和膝关节；而第二个实验室则专注于跳跃的运动。

学生们使用Xsens DOT传感器来完成简单的任务和跟踪运动数据，然后导出到专门为实验室编码的Python脚本中，并且能够使用自己的智能手机从传感器下载软件和数据。

Xsens DOT平台旨在让构建新App变得直观和容易使用，并且可以无缝导出数据，让学生可以使用简单的方程来预测不同的动作。

“在智能手机上提供接口是非常好的交互方式，我们可以轻松地向学生提供代码，让他们修改和分析Xsens系统的输出，这也是很棒的一点。” Peter补充道。

轻松测量

由于学生们都有自己的手机，Peter允许他们把Xsens DOT带回家中研究。Xsens的可穿戴技术非常适合在任何环境中使用，这激发了学生们使用该平台来进行更多有趣实验的热情。学生们将Xsens DOT系统带回家后，在课外的时间进行实验的准备工作，然后再回到实验室中进行课堂研究。

学生们在Peter的可穿戴设备课程上能学到不同商业模式下的可穿戴产品概况，但能接触到产品本身和进行实践操作，是最近才实现的。

“每个学生都能够动手实践，这是我们第一次能够做这样的事情。拥有原始的、易于理解的数据，意味着学生们能够看到从基础数据中仍然可以提供很多洞察力。我不确定它会如何发展，但所有学生都非常兴奋，并从中学到了很多关于可穿戴系统和分析的知识，而这正是我们的主要目标，” Peter表示。

 

“下次我们可能会提供一个开放式项目，让学生自己决定如何使用系统，而不是给出具体的指导。我们将有一个项目组件，他们可以在其中决定应用程序是什么以及他们放置Xsens DOT的位置。如果我们为学生提供至少一个带有示例代码的范例实验，他们就可以修改代码并创建自己的应用程序以使用Xsens DOT系统进行分析。” Peter补充道。