【基于CDIO模式的自動控自原理實驗設(shè)計8000字（論文）】

基于CDIO模式的自動控自原理實驗設(shè)計摘要CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育設(shè)計的最新成果，其培養(yǎng)大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式全面提高學生的工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力。自動控制原理是自動化專業(yè)的核心課程，自動控制原理實驗是連接控制理論與實際工程的橋梁。在實驗教學中引入CDIO教育模式，通過設(shè)置以實際工程為對象的實驗內(nèi)容，將不同的專業(yè)課程知識進行系統(tǒng)的整合，全面提高學生的專業(yè)素質(zhì)，同時培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和溝通協(xié)調(diào)能力，為走向工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。介紹以MATLAB/RTW為核心、基于CDIO工程教育模式的“自動控制原理”課程實驗教學平臺，學生在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)驗證性和分析性實驗的基礎(chǔ)上，可在此平臺上從軟件和硬件兩方面進行一系列更貼近實際工業(yè)應(yīng)用、針對任意對象的控制系統(tǒng)設(shè)計工作，能使學生更全面深入理解課程內(nèi)容，切實提高學生面對工程實際問題時的創(chuàng)新能力、實踐能力。關(guān)鍵詞：自動控制原理；實驗設(shè)計；CDIO模式一CDIO教育模式 41.1CDIO 41.2實驗教學平臺的原理 4二在自動控制原理實驗中引入CDIO理念 52.1實驗設(shè)計 52.2實驗教學平臺的結(jié)構(gòu) 5三、基于平臺的實驗組織和考核 73.1實驗組織方式 73.2考核方式 8四基于CDIO理念的自動控制原理實驗設(shè)計 84.1以工程項目為引導 84.2合理安排實驗進度 94.3改進驗證型實驗 94.4開設(shè)綜合型、創(chuàng)新型實驗 10五結(jié)束語 11參考文獻 11引言對自動控制原理課程自動控制原理目前實驗教學主要是利用數(shù)學分析和控制系統(tǒng)設(shè)計的方法，包括操作和數(shù)學知識很多推導，所以在學習過程中，許多學生覺得控制理論知識是枯燥的，學習積極認真，它將需要使用的方式引導學生學習控制系統(tǒng)理論將被應(yīng)用于控制理論，在知識的鞏固和提高學習的積極性。這所學校主要用于工業(yè)自動化控制，大部分學生的工作面是實際的控制系統(tǒng)工程，所以我們需要培養(yǎng)學生把理論知識應(yīng)用到實踐意識的教學過程中，形成系統(tǒng)的概念。培訓理念的目標不僅要求在課堂上引入工程系統(tǒng)理論，還要通過實驗教學培養(yǎng)和提高學生具備專業(yè)素質(zhì)和合格的工程技術(shù)人員的能力。自動控制最為傳統(tǒng)的課堂教學來驗證理論方法的原理，在實驗過程中，學生在完成實驗內(nèi)容按部就班的實驗指導，實驗結(jié)果。實驗的教學方法使學生缺乏實驗的學習與思考，教學效果不理想，影響學習的積極性，導致理論與實踐脫節(jié)，在畢業(yè)設(shè)計，不能在今后的工作將是專業(yè)知識的實際工程系統(tǒng)中的應(yīng)用。一CDIO教育模式1.1CDIOCDIO是指構(gòu)思Conceive、設(shè)計Design、實現(xiàn)Implement和運作Operate，是由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學聯(lián)合創(chuàng)立的工程應(yīng)用的工程教育模式，提出了一種綜合運營能力，培訓實施和12標準的測試評價，倡導“近做“工程實踐教學理念，讓學生去創(chuàng)新，接觸的課程實踐，內(nèi)容知識的學習、培訓系統(tǒng)工程能力的學生，使學生有項目開發(fā)的能力，強大的設(shè)計和施工，有較強的創(chuàng)新能力、團隊精神、領(lǐng)導能力、溝通能力和英語語言能力，并改善和輕重量的理論實踐，高等教育系統(tǒng)，中國的個人學術(shù)技能的重視而忽視團隊精神，小鬼最后對知識和學習的輕視開拓創(chuàng)新的文化，滿足實際工作的需要。自動控制原理實驗教學平臺，本文所涉及到的是學習的思維和能力培養(yǎng)目標CDIO教育模式構(gòu)建的內(nèi)容體系，有機整體的自動控制原理課程體系通過結(jié)合實驗平臺設(shè)計。1.2實驗教學平臺的原理本平臺設(shè)計的基本出發(fā)點是借助MATLAB的RTW工具箱實現(xiàn)控制程序代碼的生成，簡化了控制系統(tǒng)設(shè)計過程，提高了可靠性。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的設(shè)計如圖1所示的體驗過程中，算法的開發(fā)，從設(shè)計到應(yīng)用在環(huán)仿真和半物理仿真實現(xiàn)了控制器的硬件在四階段的應(yīng)用，包括在控制算法的開發(fā)和算法的實現(xiàn)是相互獨立的，這是必要的開發(fā)手冊編寫控制算法的控制器硬件，往往要經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試，導致低效率和開發(fā)成本高的發(fā)展，和寫的代碼的可靠性，不符合標準的產(chǎn)品中的應(yīng)用。自動控制理論是自動化專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，是運動控制、過程控制和智能控制的理論基礎(chǔ)。隨著控制理論在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空等各個方面的廣泛應(yīng)用，控制理論與各個行業(yè)正變得越來越密切相關(guān)，而現(xiàn)代企業(yè)對人才的自動控制要求越來越高。實驗是自動控制原理課程的一個重要組成部分，通過實驗可以使學生加深對理論知識的理解，但建立控制理論和工程實踐之間的橋梁，鞏固理論知識，提高學生學習理論知識的興趣。CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育設(shè)計的最新成果，代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate)，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。CDIO大綱將工科畢業(yè)生能力的培養(yǎng)分為四個層次的人際關(guān)系處理能力和團隊工程系統(tǒng)工程的基本知識、能力和個人能力的培養(yǎng)，使學生在四個方面實現(xiàn)預(yù)定目標的綜合程序。[2,3]CDIO高等教育實驗教學中引入自動控制原理”，以技術(shù)知識為核心，以人文社會科學為主的綜合性知識，隨著自動化技術(shù)的高質(zhì)量專業(yè)人才的培養(yǎng)。二在自動控制原理實驗中引入CDIO理念2.1實驗設(shè)計基于自動控制原理實驗設(shè)計的CDIO模式，將提高自動化專業(yè)學生的專業(yè)素質(zhì)，個人和團隊的工作能力和工程系統(tǒng)的能力。根據(jù)CDIO教學大綱、自動控制原理實驗教學設(shè)計可以從課程體系入手，強調(diào)實驗內(nèi)容的實際工程背景，培養(yǎng)學生的實驗?zāi)芰ν怀龅男问?，提高學生的實踐能力和分析問題解決問題的能力，提高學生的專業(yè)素質(zhì)。相比于傳統(tǒng)的開發(fā)過程，RTW（Real-TimeWorkshop，Real-TimeWorkshop）為一體的MATLAB工具箱，可以直接生成優(yōu)化的、便攜的，對[3]從Simulink仿真模型的可執(zhí)行程序不同的目標系統(tǒng)，如圖2所示，控制系統(tǒng)的開發(fā)周期大大縮短，降低了設(shè)計的難度。2.2實驗教學平臺的結(jié)構(gòu)實驗教學平臺是利用MATLAB/RTW自動代碼生成功能的構(gòu)建，是一個被控對象的半實物仿真平臺的任何硬件，就可以控制對象的建模、控制算法的設(shè)計，在控制器的軟件在環(huán)仿真一系列完全接近控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟，工業(yè)應(yīng)用課程的硬件和算法的數(shù)字仿真，該平臺擴展的執(zhí)行器和傳感器的硬件，也可以完成半實物仿真的實物和完整的控制系統(tǒng)的驗證。平臺的結(jié)構(gòu)如圖3所示，它由主工作站、控制器和被控對象模擬器等三部分組成。主工作站是普通PC兼容機，操作系統(tǒng)是WindowsXP，運行MATLAB軟件就可以了。它的主要作用是在仿真對象建模與分析、控制算法設(shè)計、Simulink仿真，目標機代碼生成，編譯，并對控制器的硬件下載鏈接，在實時監(jiān)控的模擬過程的真實控制器與被控對象的仿真機、參數(shù)在線調(diào)整、數(shù)據(jù)記錄等，并在仿真的數(shù)據(jù)后處理。在DSP開發(fā)板上的2812系列的電子控制系統(tǒng)，不僅因為它可以提供12路PWM信號輸出通道，中斷邏輯電路來滿足硬件控制任務(wù)的要求，更重要的是DSP的MATLABRTW工具箱提供了一個用C代碼編寫的通用硬件接口，S-函數(shù)驅(qū)動的驅(qū)動模塊封裝，目標環(huán)境支持硬件可以生成在目標環(huán)境中執(zhí)行的可執(zhí)行文件。事實上，提供TIC2000和C6000驅(qū)動模塊支持包括一系列的DSP，摩托羅拉mc680和PowerPC不同硬件的RTW工具箱，通過更換控制器的硬件，這個平臺可以在不同的硬件完成仿真實驗。目標模擬器由數(shù)據(jù)采集卡和工控機支持一個完整的模擬控制對象，并且可以通過A/D和D/A模擬過程中端口連接控制和控制傳輸（加入致動器和傳感器硬件模擬真實環(huán)境）構(gòu)成一個反饋控制環(huán)路。XPCRTW目標系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，基于數(shù)學原理操作系統(tǒng)模擬機，它不需要在目標機器上安裝任何操作系統(tǒng)，只需要使用特殊的啟動盤啟動，同時提供一個商業(yè)I/O板超過300種驅(qū)動模塊包括研華，通過自動代碼生成表單驅(qū)動的硬件，更重要的是，該系統(tǒng)具有實時顯示和存儲功能的界面，功能強大，易于實時數(shù)據(jù)監(jiān)測與處理。基于這個平臺，學生可以結(jié)合自動控制原理的過程控制、計算機控制等相關(guān)課程，完成接近工業(yè)應(yīng)用，任意控制算法（PID反饋控制，魯棒控制，等），指控任意控制器的硬件設(shè)計和控制系統(tǒng)的驗證對象。中原工學院電信學院現(xiàn)有自控原理課程綜合性實驗是在硬件連接和軟件界面都做好的XY運動控制平臺上完成的，該平臺由運動控制器、電機及其驅(qū)動、電控箱、運動平臺等設(shè)備連接而成，由直流伺服電機接受控制器的命令調(diào)整運動平臺的位置，學生實驗內(nèi)容是在構(gòu)建好的平臺上通過點擊開發(fā)好的操作界面調(diào)試參數(shù)完成設(shè)計。[6]為了更貼近實際工程應(yīng)用，讓學生完成對工業(yè)對象（DC電機位置控制系統(tǒng)）的建模、校正設(shè)計、控制器實現(xiàn)為主線的一系列工作，可在原有平臺硬件的基礎(chǔ)上通過替換相應(yīng)的硬件由學生完成運動平臺控制系統(tǒng)設(shè)計和驗證：先替換原運動控制平臺中的控制器為DSP，并在平臺中加入主工作站，在其上根據(jù)實驗數(shù)據(jù)辨識電機位置控制系統(tǒng)的模型、設(shè)計其控制算法、完成全數(shù)字仿真驗證，并構(gòu)建控制程序模塊下載至DSP控制器中；之后替換電機和運動平臺為工控機，其上為模擬對象的傳遞函數(shù)，并與DSP連接完成硬件在回路上的仿真；最后再將真實的電機和運動平臺放回控制回路，與DSP連接進行對真實對象的控制系統(tǒng)驗證。三、基于平臺的實驗組織和考核3.1實驗組織方式為了有效地提高學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和團隊合作能力，可以結(jié)合CDIO教學模式的四個階段，采取以下形式實驗：將學生分為3到4人的單位的幾組，每一組根據(jù)控制系統(tǒng)的性能指標應(yīng)符合教師讓團隊成員提出的，通過設(shè)計的過程控制系統(tǒng)，討論設(shè)計思路，同時，根據(jù)各自的專業(yè)知識和設(shè)計任務(wù)分工利益的成員，具體任務(wù)的成員；根據(jù)對象的全面分析和設(shè)計指標，選擇系統(tǒng)建模完成最合適的選擇方法模式識別，根據(jù)對象的屬性確定控制算法設(shè)計的連接平臺；硬件建設(shè)，包括A/D控制算法的控制程序模塊、D/A、定時器中斷，并通過自動代碼生成的DSP控制程序的方式；由團隊成員討論確定仿真實驗和物理實驗驗證的流程和順序的需要的方式，并完成實驗驗證。3.2考核方式考慮到傳統(tǒng)的提交報告的實驗考核方式可能存在的抄襲、無法全面衡量實驗情況的弊端，本實驗平臺采用考勤、逐項工作考核、最后答辯三種方式相結(jié)合的考核形式，具體內(nèi)容見表1。其中平時考勤占10%，對細分的每一實驗步驟的完成情況逐一考核，占總分數(shù)的70%，實驗完成之后采用每組PPT結(jié)合口頭匯報的形式對實驗內(nèi)容進行展示，教師和其他同學對其中的關(guān)鍵點和存在的問題進行討論，該考核內(nèi)容占期末成績的20%。這種考核方式不僅能有效地督促學生認真完成實驗，便于教師對實驗完成情況的檢驗，同時也能夠鍛煉學生的總結(jié)和表達能力。四基于CDIO理念的自動控制原理實驗設(shè)計4.1以工程項目為引導近年來，在控制理論的研究取得了重要進展，但在工業(yè)控制系統(tǒng)中的實際應(yīng)用這些先進的控制理論是有限的，如工業(yè)控制自動化專業(yè)，學生必須能夠更好的控制理論應(yīng)用于實際工程系統(tǒng)。因此，在實驗教學過程自動控制的原理，需要學習的理論知識和實踐環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)，以培養(yǎng)學生的工程實踐能力是理論應(yīng)用于實驗過程中的領(lǐng)域，同時，向?qū)W生介紹技術(shù)控制理論與控制，引導學生開闊視野，從整體上把握專業(yè)發(fā)展方向?；贑DIO模式的概念，對自動控制原理實驗教學的設(shè)計，可用于實驗教學模式的實際工程項目，讓學生直觀地感受到了控制理論在工程實踐中的應(yīng)用，激發(fā)理論學習的積極性，由基礎(chǔ)知識的積累。例如，第一個實驗可以是一個演示實驗，真正的控制系統(tǒng)作為實驗對象，如電機控制系統(tǒng)，液位控制系統(tǒng)等。通過演示實驗，向?qū)W生介紹每一部分的控制系統(tǒng)，控制結(jié)構(gòu)，設(shè)計過程，控制性能的數(shù)學模型，應(yīng)用主要集中在物理意義的模型參數(shù)與控制系統(tǒng)的理論，使學生了解實際的模型和接觸抽象的數(shù)學模型。簡要介紹了自動控制理論的應(yīng)用和重要性，提出了“自動控制理論”課程的學習興趣，提高了理論學習的積極性。4.2合理安排實驗進度自動控制實驗不僅掌握一些測量儀器和模擬設(shè)備操作的目的原則，更重要的是鞏固理論知識，通過實驗，啟發(fā)學生的思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、系統(tǒng)工程。自動控制原理實驗課可根據(jù)理論課的進度安排，建立實驗內(nèi)容和實驗形式。如演示實驗、驗證性實驗、綜合性實驗、創(chuàng)新性實驗等。綜合實驗和創(chuàng)新實驗可以設(shè)置不同層次的實驗，讓學生根據(jù)自己的學習基礎(chǔ)和愛好選擇。在第一個實驗課安排的演示實驗，演示實驗班設(shè)置2~4小時，通過一個實際的工程系統(tǒng)，如DC電機速度控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)的原理：首先在前兩章的基礎(chǔ)上介紹了教材的自動控制原理，如何構(gòu)建一個系統(tǒng)的數(shù)學模型和相關(guān)的數(shù)學知識；其次，結(jié)合課程教材的理論遵循時間域和頻率域和根軌跡分析系統(tǒng)做簡單的解釋；最后介紹了業(yè)績修正的方法和系統(tǒng)分析系統(tǒng)。這樣，通過工程實驗將自動控制理論與理論聯(lián)系起來，使學生從一開始就關(guān)注理論課，同時確立了實驗研究的信心。根據(jù)日程安排和自動化在自動控制理論課程的實驗，結(jié)合工程自動化實驗研究結(jié)果其他院校，在開放初期課程的初步驗證實驗，如典型的鏈路和時域響應(yīng)分析和穩(wěn)定性分析，電路仿真，使學生充分熟悉實驗設(shè)備和加工簡單故障分析。在開環(huán)過程中進行仿真實驗，如線性系統(tǒng)根軌跡分析和頻率響應(yīng)分析，建模和仿真學生熟悉典型控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，掌握MATLAB編程和Simulink建模。后期課程開設(shè)綜合性實驗，如控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，水的溫度和濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計、仿真和調(diào)試的方法，讓學生熟悉實驗過程中的控制系統(tǒng)，注重學生工程實踐能力的培養(yǎng)。最后的實驗過程可以設(shè)置為一組創(chuàng)新實驗，學生收集數(shù)據(jù)的能力，進一步提高動手能力和團隊合作能力。4.3改進驗證型實驗證明實驗不僅要控制理論知識的驗證，更重要的是培養(yǎng)學生的學習能力和運用實驗儀器的調(diào)試方法基礎(chǔ)，學生的基本科研能力。自動控制原理的驗證實驗主要是驗證典型鏈路的時域響應(yīng)。在自動控制原理實驗中來，實驗驗證所占的比重比較大，學生按照實驗指導來建立良好的模擬電路，根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)的要求完成實驗內(nèi)容，大多數(shù)的書寫實驗報告，實驗的形式。驗證實驗的設(shè)計主要包括以下幾個部分：（1）實驗預(yù)習。根據(jù)實驗的內(nèi)容，學生需要提前預(yù)習實驗原理，并準備預(yù)習報告，主要是對數(shù)學模型的分析和實驗對象的參數(shù)，如放大、時間常數(shù)等。（2）靈活安排實驗表格。CDIO人才培養(yǎng)計劃的重要指標，是培養(yǎng)學生實踐能力。驗證性實驗是培養(yǎng)學生實踐能力的重要途徑。驗證實驗不僅連接電路和記錄結(jié)果，而且還包括電路和測量儀器的調(diào)試，簡單故障的診斷和消除。MATLAB仿真軟件也是分析控制系統(tǒng)的重要工具。MATLAB語言是目前國際上最流行的語言控制領(lǐng)域，具有較強的科學數(shù)據(jù)可視化、數(shù)值計算、系統(tǒng)建模和仿真功能[6]。MATLAB仿真在自動控制實驗中的引入，更有助于學生掌握控制理論知識，并利用計算機輔助分析與設(shè)計為綜合性和創(chuàng)新性實驗奠定基礎(chǔ)。（3）簡化報告表格。該報告的重點應(yīng)該是在實驗過程中遇到的問題的分析和實驗結(jié)果的分析。對于不同類型的實驗，報告的形式也應(yīng)該是多樣化的，而不是一般的原理和實驗過程的復(fù)制實驗。4.4開設(shè)綜合型、創(chuàng)新型實驗在CDIO培訓大綱，除了工程學生的基本知識的培訓，提高個人能力，系統(tǒng)的團隊工作能力和工程能力的兩個指標是非常重要的，在自動控制原理實驗，主要通過建立綜合性實驗和創(chuàng)新實驗實現(xiàn)兩者的培養(yǎng)目標。綜合性實驗要求學生具備一些基本的實驗技能和專業(yè)課程的綜合知識，屬于自動控制理論的后期階段。通過設(shè)置液位控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和其他一些專業(yè)課程相結(jié)合的綜合性實驗，使實驗班學生的預(yù)見控制理論和檢測技術(shù)，結(jié)合專業(yè)知識，了解實驗過程中的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，建立了實際控制系統(tǒng)的調(diào)試模擬的數(shù)學模型和仿真結(jié)果的控制系統(tǒng)。[7]通過綜合實驗，控制工程數(shù)學模型的建立及實際控制系統(tǒng)之間的橋梁，使學生進一步理解整體設(shè)計、工程控制系統(tǒng)的仿真和調(diào)試方法，加強學生工程實踐能力。課程最后的實驗可以采用課程設(shè)計的形式建立創(chuàng)新性實驗。創(chuàng)新實驗項目的方向控制系統(tǒng)可以參考電子設(shè)計競賽的主題，如回轉(zhuǎn)倒立擺、智能小車控制系統(tǒng)，也可以讓學生根據(jù)興趣和專業(yè)知識自主選擇實驗內(nèi)容。這些實驗是以團隊形式進行，從信息獲取、理解內(nèi)容，建立系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和控制參數(shù)，選擇數(shù)學模型，進行仿真分析來選擇組件、硬件電路、控制程序、系統(tǒng)調(diào)試等直到全部由學生獨立完成，團隊成員分配任務(wù)。通過這個實驗可以鍛煉自己的綜合知識的檢索能力和篩選能力，專業(yè)知識和能力的訓練科目，團隊成員之間的合作與協(xié)調(diào)，同時從實驗指導書，讓學生充分發(fā)揮主觀能動性，多渠道拓展知識。利用MATLAB軟件，編寫M程序或畫Simulink仿真圖，能夠完成本課的大部分試驗，既可完成驗證性試驗，又可完成設(shè)計性和綜合性試驗。根據(jù)理論課堂上老師MATLAB的仿真演示和學生課余時間的自學，老師只需提供仿真題目，由學生在自己電腦上獨立完成，教師在課外輔導并檢查即可。這種MATLAB仿真實驗，既對硬件進行補充和完善，又可以完成硬件實驗不能完成的試驗，對知識的理解和掌握起到很好的作用。本校試驗室可以完成教學大綱要求的硬件試驗。實驗內(nèi)容包括驗證性實驗、綜合性實驗。驗證性主要強化學生對理論知識的理解和消化，內(nèi)容有使用運算放大電路模擬典型環(huán)節(jié)，二階系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性分析，系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性等。綜合性實驗是學生在了解和掌握了驗證性實驗的基礎(chǔ)上進行的，內(nèi)容有PID調(diào)節(jié)器的設(shè)計、線性系統(tǒng)的串聯(lián)、并聯(lián)校正、直流電機調(diào)速等。以往實驗安排都是理論課堂全部結(jié)束，集中學時做實驗。因理論課與實驗課脫節(jié)，學生缺乏理論知識，也只是按照書中電路圖連連線，寫寫實驗報告，缺乏深入研究。為了改變傳統(tǒng)實踐教學弊端，我系特別進行了實驗安排設(shè)計。把課程的全部實驗融入到理論教學中來，理論教學一講完，立刻進行實踐教學，使學生對所學理論有強烈的感性認識。為了避免實驗安排與別的班級沖突，在學期的第一周系全部老師開會，統(tǒng)一安排實驗課表。五結(jié)束語CDIO教育理念是培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才，并與自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標相一致。自動控制原理是自動化的主要課程，實驗是控制理論與實際工程實踐的橋梁。因此，在自動控制實驗教學中使用教育理念CDIO模式不僅可以鍛煉學生的實踐能力，該系統(tǒng)還可以通過實驗整合各種專業(yè)知識，而綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗項目實際是一個基于培養(yǎng)工科大學生能力體系，并進一步拓寬學生的視野，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，為國家和社會培養(yǎng)高質(zhì)量人才，自動化專業(yè)。課程設(shè)計是一項綜合性較強的工作，它要求學生在具備了一定的實驗?zāi)芰Φ幕A(chǔ)上，把所學到的電子技術(shù)、控制元件、傳感器、自動控制原理、仿真方法、計算機等知識進行綜合，用科學的方法，技術(shù)來分析、解決實際問題。結(jié)合生活實例，指導老師可以提供設(shè)計題目，例如糧食倉庫的濕度控制系統(tǒng)設(shè)計、溫度控制系統(tǒng)設(shè)計，紅棗的自動清洗系統(tǒng)設(shè)計等，由學生分組完成，老師進行課外指導就行。這些具有創(chuàng)新性和設(shè)計性的課程設(shè)計，可以提高學生的工程實踐能力和團結(jié)協(xié)作能力。把CDIO工程教育模式引入到《自動控制原理》課程的教學設(shè)計過程中，通過以上幾個方面的努力，對我校農(nóng)業(yè)工程類學生做了三屆的教學實踐，取得了明顯的教學效果。希望在今后的教學設(shè)計之路上，能為我校農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)的教學質(zhì)量的提高和較高綜合素質(zhì)的工程人才的培養(yǎng)貢獻力量。在實驗教學中存在的問題出發(fā)，基于理論基礎(chǔ)、教學與傳統(tǒng)的驗證性實驗，介紹了CDIO工程教育模式，基于MATLAB的自動控制原理實驗教學平臺，該平臺與實際工程應(yīng)用實踐，解決實際工程問題為前提，以提高學生的實踐能力、