武曉莉 介婧 侯北平 周樂(lè) 李津蓉

[摘 要] 針對(duì)“智能控制”課程現(xiàn)有教學(xué)方式不能滿足教學(xué)需求的現(xiàn)狀，對(duì)以“能力導(dǎo)向、虛實(shí)融合”為核心的“智能控制”課程教學(xué)進(jìn)行了改革及實(shí)踐。設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于實(shí)際項(xiàng)目案例的移動(dòng)機(jī)器人虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，將課程知識(shí)點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容充分結(jié)合;協(xié)調(diào)安排培養(yǎng)環(huán)節(jié)中的前導(dǎo)課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)，使認(rèn)知實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)、課程理論教學(xué)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)融合。該教學(xué)改革為“智能控制”課程理論聯(lián)系實(shí)踐提供了新的教學(xué)方式，有利于更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞] 智能控制;教學(xué)改革;虛擬仿真實(shí)驗(yàn);虛實(shí)融合

[基金項(xiàng)目] 2019年度浙江省高等教育“十三五”第二批教學(xué)改革研究項(xiàng)目“‘能力導(dǎo)向、虛實(shí)融合——新工科建設(shè)背景下的智能控制課程教學(xué)改革研究”（JG20190310）;2019年度浙江省高等教育“十三五”第二批教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于OBE理念和工程教育認(rèn)證要求的‘自動(dòng)控制原理課程教學(xué)改革研究”（JG20190315）

[作者簡(jiǎn)介] 武曉莉（1974—），女，河北平山人，博士，浙江科技學(xué)院自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院副教授（通信作者），主要從事智能控制和人工智能算法研究;介 婧（1972—），女，山西臨猗人，博士，浙江科技學(xué)院自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院教授，主要從事智能計(jì)算及優(yōu)化領(lǐng)域研究;侯北平（1976—），男，山東日照人，博士，浙江科技學(xué)院自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院教授，主要從事機(jī)器視覺(jué)及其工程應(yīng)用研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2021）42-0061-04? ?[收稿日期] 2021-08-18

一、引言

2017年以來(lái)，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)。新工科首先是指新興工科如人工智能等，也包括新型工科，即對(duì)傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)（如自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)）的改造、轉(zhuǎn)型和升級(jí)[1]。2018年教育部印發(fā)《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》的通知，要求完善人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)體系，加強(qiáng)人工智能與計(jì)算機(jī)、控制等相關(guān)學(xué)科的交叉融合;積極開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐，探索“人工智能+X”的人才培養(yǎng)模式[2]。

在人工智能新熱潮和新工科建設(shè)大背景下，自動(dòng)化類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)（包括其衍生出的新工科專(zhuān)業(yè)機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)）及課程需要開(kāi)展新的教學(xué)改革。智能控制課程是自動(dòng)化類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課，在本校已開(kāi)設(shè)十余年，由于其課程內(nèi)容與人工智能學(xué)科知識(shí)交叉性強(qiáng)，成為控制類(lèi)相關(guān)課程教學(xué)改革的重點(diǎn)。而如何開(kāi)發(fā)和利用先進(jìn)的教學(xué)手段、更新教學(xué)模式，是智能控制課程教學(xué)改革的難點(diǎn)。

教育部《關(guān)于2017—2020年開(kāi)展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知》，提出重點(diǎn)解決真實(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目條件不具備或?qū)嶋H運(yùn)行困難、高成本、大型綜合訓(xùn)練等問(wèn)題[3]。2019年，教育部《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》[4]，提出實(shí)施一流本科課程“雙萬(wàn)計(jì)劃”，其中要認(rèn)定的五類(lèi)一流課程就包括虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程。上述教育部的系列引導(dǎo)舉措，為課程教學(xué)改革提供了一種新的思路。

二、智能控制課程特點(diǎn)與現(xiàn)狀分析

智能控制代表了控制理論和技術(shù)的發(fā)展方向和最高層次，智能控制課程結(jié)合了人工智能和控制理論。本文總結(jié)該課程具有三大特點(diǎn)。

第一，從學(xué)科專(zhuān)業(yè)的角度看，該課程的知識(shí)內(nèi)容銜接了人工智能學(xué)科與控制學(xué)科、人工智能專(zhuān)業(yè)和自動(dòng)化類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，是學(xué)生學(xué)習(xí)把人工智能技術(shù)在自動(dòng)化工程領(lǐng)域落地實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵課程環(huán)節(jié)。

第二，從課程體系的角度看，該課程銜接了傳統(tǒng)控制理論和創(chuàng)新的控制理論。與傳統(tǒng)控制理論課程自動(dòng)控制原理和現(xiàn)代控制理論相比，智能控制除了自己獨(dú)有的理論與方法之外，其模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等多種理論方法均可與傳統(tǒng)控制方法相結(jié)合，形成更新更優(yōu)的控制方法，使學(xué)生學(xué)后對(duì)整個(gè)控制理論課程體系有融會(huì)貫通之感。

第三，從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的角度看，傳統(tǒng)控制理論目前已基本發(fā)展成熟，但智能控制理論還在蓬勃發(fā)展和不斷拓展，在新方法、新應(yīng)用的研究上，為學(xué)生的深入鉆研、培養(yǎng)創(chuàng)新能力提供了廣闊空間;在創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)上，可提升學(xué)生對(duì)自動(dòng)化類(lèi)創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目創(chuàng)新性的鑒別能力及前瞻性意識(shí)，為高水平的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)做好知識(shí)儲(chǔ)備。

因此，建設(shè)好智能控制課程這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可更好地培養(yǎng)人工智能技術(shù)在自動(dòng)化控制領(lǐng)域落地實(shí)現(xiàn)的高素質(zhì)應(yīng)用人才，符合自動(dòng)化類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展潮流，適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。

目前智能控制課程在高校的教學(xué)現(xiàn)狀，其開(kāi)課情況隨著人工智能新熱潮在控制類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)呈擴(kuò)增趨勢(shì)，但其授課形式仍普遍以理論講授為主、并輔以MATLAB軟件編程進(jìn)行算法的實(shí)現(xiàn)和研討教學(xué)。這種傳統(tǒng)的教學(xué)形式，可以滿足基本的教學(xué)要求，但在新時(shí)代高校教育打造具有高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度“金課”[5]的背景下，存在現(xiàn)有MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)缺乏實(shí)物應(yīng)用對(duì)象，學(xué)生缺乏實(shí)物感和現(xiàn)場(chǎng)感的問(wèn)題，需要打造更能呈現(xiàn)先進(jìn)性和互動(dòng)性的教學(xué)形式。

由于課程建設(shè)乃至專(zhuān)業(yè)建設(shè)的經(jīng)費(fèi)有限，且實(shí)體設(shè)備更新?lián)Q代較快，連年多批采購(gòu)實(shí)體的控制對(duì)象并不現(xiàn)實(shí)。即使帶學(xué)生到智能控制項(xiàng)目應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)參觀，也通常無(wú)法讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)實(shí)操。種種現(xiàn)實(shí)制約導(dǎo)致目前的教學(xué)現(xiàn)狀不利于學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

三、教學(xué)改革方案設(shè)計(jì)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為課程理論聯(lián)系實(shí)踐提供了創(chuàng)新多樣的教學(xué)方式方法，可較好的解決智能控制課程教學(xué)中存在的缺乏實(shí)物應(yīng)用對(duì)象問(wèn)題。本文作者及團(tuán)隊(duì)成員及早認(rèn)識(shí)到虛擬仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)課程教學(xué)改革的重要意義，并開(kāi)展了相關(guān)建設(shè)工作。

面臨的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，就是如何尋找和選擇智能控制實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)內(nèi)容適合的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例。經(jīng)過(guò)大量調(diào)研和走訪本地企業(yè)，本文作者及團(tuán)隊(duì)成員選擇了菜鳥(niǎo)速遞某管理區(qū)總部的智能倉(cāng)儲(chǔ)移動(dòng)機(jī)器人分揀投遞系統(tǒng)作為背景應(yīng)用案例，于2019年設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了《智能倉(cāng)儲(chǔ)移動(dòng)機(jī)器人控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》，并獲批浙江省“十三五”高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，為后續(xù)課程教學(xué)改革打下了良好的基礎(chǔ)。

經(jīng)過(guò)前期的積累，本文作者及團(tuán)隊(duì)成員提出“能力導(dǎo)向、虛實(shí)融合”為核心的智能控制課程教學(xué)改革方案。具體方案可分以下四方面介紹。

第一，“能力導(dǎo)向”，指在設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)過(guò)程中，始終以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力為導(dǎo)向，以立德樹(shù)人為根本。結(jié)合課程案例、仿真實(shí)驗(yàn)、課程作業(yè)和討論，貫徹OBE（Outcome-based Education）教學(xué)理念;設(shè)計(jì)和安排需要學(xué)生自主學(xué)習(xí)及分組討論合作學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié);要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告和大作業(yè)需要有調(diào)研論證資料以培養(yǎng)創(chuàng)新性;結(jié)合課程思政，厚植愛(ài)國(guó)情懷，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞娜瞬拧?/p>

第二，虛實(shí)融合中的“實(shí)”，指通過(guò)帶學(xué)生實(shí)地參觀智能控制應(yīng)用項(xiàng)目，使學(xué)生更充分地了解智能控制的應(yīng)用背景及基礎(chǔ)知識(shí)。在教學(xué)安排上，可將自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)大一末的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)安排為帶學(xué)生實(shí)地參觀如智能倉(cāng)儲(chǔ)、智能制造等機(jī)器人應(yīng)用項(xiàng)目，為后續(xù)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)大三時(shí)智能控制課程的深入學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。

第三，虛實(shí)融合中的“虛”，主要是通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)對(duì)真實(shí)智能控制應(yīng)用項(xiàng)目高還原度的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，如目前已經(jīng)在實(shí)施的《智能倉(cāng)儲(chǔ)移動(dòng)機(jī)器人控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》，使學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境下完成對(duì)自選對(duì)象控制方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);此外還包括繼續(xù)建設(shè)和更新基于MATLAB軟件的仿真案例庫(kù)。

第四，虛實(shí)融合中的“融合”，不僅指虛擬仿真實(shí)驗(yàn)要與實(shí)際項(xiàng)目?jī)?nèi)容相結(jié)合，更是指進(jìn)行全方位的課程教學(xué)設(shè)計(jì)，包括培養(yǎng)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)、相關(guān)前導(dǎo)與后續(xù)課程的統(tǒng)籌規(guī)劃、課程與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的合理選擇、設(shè)計(jì)與更新，使認(rèn)知實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)、課程理論教學(xué)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)三者有機(jī)的融合，為學(xué)生將課上的理論知識(shí)與實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用融會(huì)貫通提供保障。

四、教學(xué)改革實(shí)踐

本教學(xué)改革方案的實(shí)施重點(diǎn)為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、仿真案例的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，以及如何更好地與教學(xué)環(huán)節(jié)融合、以提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力。

（一）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是本次教學(xué)改革的核心環(huán)節(jié)。在最初設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)，主要基于專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)要求、課程知識(shí)點(diǎn)結(jié)合情況、實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目支持三方面考慮。首先，我校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)主要定位于為移動(dòng)機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域培養(yǎng)人才，課程的設(shè)置和內(nèi)容的選擇都將圍繞此目標(biāo)進(jìn)行，因此選擇移動(dòng)機(jī)器人控制作為虛擬仿真對(duì)象符合本專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)要求。其次，智能控制課程雖然涵蓋內(nèi)容較多，但在本科階段授課時(shí)，一般將模糊控制、專(zhuān)家系統(tǒng)、智能優(yōu)化等內(nèi)容作為優(yōu)選[6] ，以上主要知識(shí)點(diǎn)均可與移動(dòng)機(jī)器人的控制與優(yōu)化等實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。最后，本學(xué)院與本地知名機(jī)器人生產(chǎn)公司建立了良好產(chǎn)學(xué)研合作，獲得了企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐基地的支持，校企合作建立了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)學(xué)院，企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目菜鳥(niǎo)速遞某管理區(qū)總部的智能倉(cāng)儲(chǔ)移動(dòng)機(jī)器人分揀投遞系統(tǒng)可以作為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的背景應(yīng)用案例。

在此背景及設(shè)計(jì)思路下開(kāi)發(fā)的《智能倉(cāng)儲(chǔ)移動(dòng)機(jī)器人控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》，高還原度的模擬了智能倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境下，多個(gè)移動(dòng)機(jī)器人AGV（Automated Guided Vehicle）對(duì)送達(dá)傳輸帶的包裹實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)分揀投遞的系統(tǒng)運(yùn)行全過(guò)程。實(shí)驗(yàn)包含AGV、傳輸帶、上料機(jī)、下料口、收料網(wǎng)、地標(biāo)二維碼等多項(xiàng)設(shè)備及其運(yùn)行模型;設(shè)計(jì)有六大實(shí)驗(yàn)?zāi)K：系統(tǒng)學(xué)習(xí)、AGV運(yùn)動(dòng)控制、AGV智能路徑規(guī)劃、多AGV協(xié)同調(diào)度、故障與處理、考核與評(píng)價(jià);設(shè)計(jì)了15個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟：智能倉(cāng)儲(chǔ)場(chǎng)景學(xué)習(xí)、AGV結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)及裝配、AGV功能演示、AGV循跡模糊控制、AGV避障運(yùn)動(dòng)控制、靜態(tài)路徑規(guī)劃參數(shù)配置、路徑規(guī)劃算法對(duì)比分析、AGV實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃、協(xié)同調(diào)度場(chǎng)景配置、多AGV協(xié)同路徑規(guī)劃、多AGV人工調(diào)度、多AGV智能調(diào)度、故障分析與處理、測(cè)試考核、成績(jī)反饋及建議;實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)點(diǎn)覆蓋了智能控制基礎(chǔ)課程的模糊控制、專(zhuān)家系統(tǒng)和智能優(yōu)化的內(nèi)容，對(duì)課程內(nèi)容覆蓋度高，融合性好。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要進(jìn)行多項(xiàng)參數(shù)的選擇和算法的設(shè)計(jì)，觀察對(duì)比不同情況下的實(shí)驗(yàn)效果并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中進(jìn)行分析。

根據(jù)學(xué)生反饋，該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜉^好地激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更好地體會(huì)到理論方法在典型應(yīng)用場(chǎng)景下的綜合運(yùn)用。作為一項(xiàng)結(jié)課前的綜合實(shí)驗(yàn)，該虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)茌^好地體現(xiàn)高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，并具有較強(qiáng)的開(kāi)放性、擴(kuò)展性，可以隨課程知識(shí)的更新繼續(xù)不斷完善。

（二）虛實(shí)融合在教學(xué)環(huán)節(jié)中的體現(xiàn)

借助近年我校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)施工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證、學(xué)校增設(shè)新工科專(zhuān)業(yè)機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)及建設(shè)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)學(xué)院的機(jī)遇，于2019年啟動(dòng)修改和制定新的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃及相關(guān)課程教學(xué)大綱，重新梳理理論與實(shí)踐課程體系。在智能控制課程之前增設(shè)了人工智能基礎(chǔ)作為前導(dǎo)課程，以保證后續(xù)的智能控制課程有更充足的學(xué)時(shí)用于控制對(duì)象的研討。對(duì)接本地知名機(jī)器人生產(chǎn)公司，新建企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐基地，使得從自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)2018級(jí)開(kāi)始，可以保證培養(yǎng)計(jì)劃中大一末的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)內(nèi)容，與大三智能控制課程的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一實(shí)一虛、前后呼應(yīng)、互相支撐。

通過(guò)優(yōu)化課程體系，圍繞智能控制課程形成了全新的學(xué)習(xí)鏈：移動(dòng)機(jī)器人生產(chǎn)及應(yīng)用認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、人工智能基礎(chǔ)前導(dǎo)理論課、自動(dòng)控制原理前導(dǎo)理論課、智能控制理論課、智能倉(cāng)儲(chǔ)移動(dòng)機(jī)器人控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。新的課程體系結(jié)構(gòu)合理，理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)有機(jī)融合，更符合層層深入的學(xué)習(xí)規(guī)律。

（三）能力導(dǎo)向在教學(xué)環(huán)節(jié)中的體現(xiàn)

在智能控制課內(nèi)教學(xué)中，為提高學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，針對(duì)每種理論方法都設(shè)計(jì)多個(gè)應(yīng)用實(shí)例，特別是結(jié)合移動(dòng)機(jī)器人控制的實(shí)例。例如模糊控制中的單輸入單輸出、兩輸入單輸出問(wèn)題，分別用水槽液位控制、洗衣機(jī)控制進(jìn)行舉例及編程實(shí)現(xiàn)，同時(shí)啟發(fā)學(xué)生思考如果將模糊控制應(yīng)用于移動(dòng)機(jī)器人的循跡控制和避障控制中，如何選取輸入輸出量并設(shè)計(jì)模糊控制算法。為后續(xù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備的同時(shí)，提升學(xué)生舉一反三、靈活運(yùn)用的能力。

在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)多種智能控制方法的不同參數(shù)及模型的自由設(shè)置和搭建，使學(xué)生進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)對(duì)比和分析，可實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的自主探究式學(xué)習(xí)。例如AGV智能路徑規(guī)劃實(shí)驗(yàn)?zāi)K中，可選用兩種優(yōu)化方法、三種距離計(jì)算方式任意組合，此外上貨位置和投放點(diǎn)位置在全場(chǎng)景中均任意位置可選，路徑平滑度參數(shù)在0～100%范圍內(nèi)任意可選。由此每個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的學(xué)生設(shè)置和搭建的規(guī)劃方法會(huì)各不相同，不同的方案操作后的三維仿真結(jié)果也不相同，學(xué)生需要對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象深入探索并對(duì)比分析，在此過(guò)程中培養(yǎng)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)選并獲得有效結(jié)論的能力。

在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面，充分挖掘虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的潛力。除了可作為自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人工智能培養(yǎng)方向的模塊化教學(xué)實(shí)驗(yàn)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還可供學(xué)有余力的學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新控制算法的研究，并為各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目如“春萌計(jì)劃”“新苗人才計(jì)劃”“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項(xiàng)目等提供算法研習(xí)平臺(tái)支撐。

針對(duì)教育的根本任務(wù)立德樹(shù)人，需要在知識(shí)傳授中注重強(qiáng)調(diào)價(jià)值引領(lǐng)，將思想政治教育融入課程教學(xué)全過(guò)程。具體實(shí)施時(shí)主要抓住課堂的導(dǎo)入過(guò)程，以及案例分析中的互動(dòng)討論部分。例如在導(dǎo)入移動(dòng)機(jī)器人案例時(shí)，結(jié)合前期本地機(jī)器人企業(yè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)知實(shí)習(xí)，深化學(xué)生對(duì)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的了解，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)“中國(guó)智造”和“工匠精神”的認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

五、結(jié)語(yǔ)

本文聚焦人工智能新熱潮和新工科建設(shè)背景下的智能控制課程教學(xué)改革，強(qiáng)化人才培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)，以學(xué)生能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為抓手，充分挖掘虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在智能控制課程中的實(shí)踐潛力，推動(dòng)現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)深度融合，改革教學(xué)方法與模式，優(yōu)化課程體系與內(nèi)容，豐富了實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)形式，并帶動(dòng)控制類(lèi)相關(guān)課程的升級(jí)改造，更好地與人工智能時(shí)代和新工科建設(shè)接軌。

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Teaching Reform of Intelligent Control Course Based on the Combination of Virtuality and Reality

WU Xiao-li， JIE Jing， HOU Bei-ping， ZHOU Le， LI Jin-rong

（School of Automation and Electrical Engineering， Zhejiang University of Science and Technology， Hangzhou， Zhejiang 310023， China）

Abstract： Aiming at the current situation that the existing teaching methods of intelligent control course cannot meet the teaching needs， teaching reform is conducted in the Intelligent Control course with “ability orientation， virtuality and reality combination” as the core. Mobile robot virtual simulation experiment is developed based on actual project case， and knowledge points in the course are fully combined with experimental contents. The pre-course and practical links are coordinated in the curriculum system， so that cognition practice， course theory teaching， and virtual simulation experimental teaching are organically integrated. The teaching reform provides a new teaching method for integrating theory with practice in the course， which is beneficial to better stimulate students interest in learning and strengthen students innovation ability.

Key words： Intelligent Control course; teaching reform; virtual simulation experiment; combination of virtuality and reality