中国现代教育装备
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 实验室建设  
基于半实物仿真技术的自动控制原理综合实验平台
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2021-8-22 9:42:43
  [导读]该实验平台主要特点是结合半实物仿真技术,引入元件离散化理念,实验设备只提供实验面板及电子元器件,由学生自己设计和搭建各种线性、非线性环节及系统,因实物介入仿真回路,硬件在环,仿真计算机与真实系统同步获取动态的输入信号,并实时产生动态的输出响应,从而达到控制系统的目的。该设备操作简单、开放自由度高、开发成本低、维护方便,可以满足本科生自动控制原理课程的实验教学任务。

  当前,部分高校理工专业培养的人才,出现了创新能力缺乏、实际工程能力不足等问题,严重制约了学生就业、企业创新和产业升级。问题主要体现在实践类教学基础性实验偏多,过于侧重检验学生的基础知识掌握情况,综合应用类及开放性实验较少,欠缺对学生的能力进行培养的手段,学生的真实能力情况难以评估;实践教学设备不能满足学生创新实验的需要,不能支持研究生完成科研项目。为达到高端人才的培养目标,除了要在课堂教学等环节加强改革力度外,还应加强实践教学环节的改革,如大力改革实践教学的形式与内容,减少演示性、验证性实验,增加设计性、综合性、创新性实验[1]。努力提高学生的实践能力和创新能力,贯彻落实“以学生为中心、以产出为导向、持续改进”的工程教育理念,建立认知—实验—设计一体化的实践教学课程体系,实现产业与教育、科研与教育的有机融合,培养出能够支撑技术进步和产业发展的科技人才[2]。

  1 实验方案的提出

  2 实验平台的构建

  3 实验过程

  4 结语

  基于半实物仿真技术的自动控制原理综合实验平台,依托MatLab软件设计人机交互功能强、实验参数可调的特点,能够对假设进行结果推演,验证不同猜想和假设。在实验中,学生能够自行提出问题、分析问题、解决问题,增强了学生对控制系统分析、设计与仿真的综合认识与掌握。培养了学生的编程能力、动手技能、创新意识。增加了实验的自主性、设计性、灵活性,贯彻了工程教育专业认证理念。该平台已在我校实验中心投入使用,并取得了良好的教学效果。

  参考文献

  [1] 薛强,杨硕,安晶.普通高校工科学生创新实践能力培养的学生因素分析[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2020(1):65-67.

  [2] 黄丽苏,郝正航,雷廷浩.基于半实物仿真的电力系统微机保护实验平台[J].实验室研究与探索,2020(8):101-106.

  [3] 韩娜妮,郑耐琴,徐秀妮,等.基于MatLab的现代控制理论教学改革研究[J].甘肃科技,2020(10):66-68.

  [4] 陈维佳.有关自动控制原理实验教学的研究[J].科教文汇(下旬刊),2019(4):94-95.

谢永华 王金聪 顾伟宏 张勇 东北林业大学机电工程学院


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