清华大学虚拟仿真实验教学中心简介
【背景 】 M1~2mK8~5MD8~4G
早在1978年，清华大学自动化系在我国高校中率先成立系统仿真实验室，是中国系统仿真学会发起并一直担任副理事长的单位。30多年来，自动化系通过对广泛领域的复杂性问题进行科学研究进一步推动仿真科学与技术的发展，在众多建模与仿真研究、开发、应用与教学中，自动化系紧密围绕复杂先进自动化与控制系统开展大量仿真教学与科研工作，目前，我系几乎每个研究所的老师和研究生都采用仿真技术开展项目、课题的研究，许多学生采用仿真作为工具进行实验和课程设计。自动化系承担了一批重大仿真项目，依托控制科学与工程学科培养了大批仿真研究生，出版了一批仿真专著和国家级教材，结合承担的项目，开展了卓有成效的仿真技术应用，为我国科技进步和国民经济作出了重要贡献，在国内具有领先地位。 j2:3yp9-3kh9-6W
清华大学自动化系是国内的第一个自动化系，拥有一流的师资，设备和管理，在教育部组织的学科评估中连续位居全国第一名。教育部自动化专业教学指导委员会秘书处和中国自动化学会教育工作委员会也都挂靠在自动化系。为了在本科教学中开展高危、高消耗、极端条件下复杂先进自动化与控制系统设计、分析与实现的虚拟仿真实验教学，清华大学自动化系通过整合自动化系相关教学资源，包括控制理论实验室、过程控制实验室、电力电子与运动控制实验室、传感器与检测实验室、工厂自动化与网络化控制实验室、信息处理实验室、嵌入式系统实验室、机器人实验室、系统建模实验室、系统监控演示中心、计算机软件实验室、宽带网数字媒体技术实验室；整合自动化系相关科学研究资源，包括系统集成研究所、过程控制工程研究所、控制理论与技术研究所、检测与电子技术研究所、系统工程研究所、信息处理研究所、导航与控制研究中心、智能与网络化系统研究中心、新能源与节能控制研究中心、现代服务技术与工程研究中心、装备控制与优化研究所。依托国家级实验教学示范中心，整合已经建立的工业生产过程仿真实验室、仿真与虚拟制造实验室与导航与制导系统仿真实验，扩展复杂系统仿真内容，成立了“复杂先进自动化与控制系统虚拟仿真实验教学中心”。 H9-3Ul1~4zZ2~8A
【理念 】 Y7~5cB2~,MZ76I
清华大学本科教育传承“培养具有为国家社会服务之健全品格的人才”的教育理念，建立价值塑造、能力培养和知识传授“三位一体”的教育模式，坚持和完善世界一流、中国特色、清华风格的教育教学体系，努力培养具有健全人格、创新思维、宽厚基础、全球视野和社会责任感的学生。 f,2aU4.3eo9-7a
中心的建设理念：前沿引领、虚实并重、精英培养 I1!7yI6:9bn7;8h
1）前沿引领。以承担的国家级科研项目为依托，建设面向国际学科前沿、学科交叉、国家需求的国际先进的虚拟仿真实验平台，使科研条件转化为实验教学资源，使科研成果转化为实验教学项目。， u7.3he99UR4;3m
2）虚实并重。中心建设充分体现虚实结合、相互补充、能实不虚的原则，以研究和观察已发生、尚未发生或设想的复杂大系统自动化与控制虚拟仿真为主线，实现真实实验不具备或难以完成的教学功能，与实物实验紧密结合，提供可靠、安全和经济的实验项目。 D,-9Y02+7bW1-,r
3）精英培养。以自动化学科优势为基础，构建有利于培养学生实验动手能力、综合运用知识能力和创新思维能力的综合研究型实验教学体系，探索将复杂先进自动化与控制系统的虚拟仿真科研成果与虚拟教学实验相结合的教学新模式，力争培养“高素质、高层次、多样化、创造性”的自动化学科领域精英人才。 o7.,OI4!,Gm1;1e
【定位 】 k7=9wK5?4QL7:7v
建设复杂先进自动化与控制系统理论知识学习和工程实践能力培养相结合的虚拟仿真教学实验平台。 营造使复杂先进自动化与控制系统虚拟仿真科研成果条件转化为虚拟仿真实验教学项目资源的环境。 提供不受时空限制的开放共享的解决复杂大系问题的复杂先进自动化与控制系统虚拟仿真学习资源。 a2.1ZT7?5wk8=3e
【内容 】 t,+9E01?5vm5!7b
中心坚持虚实结合、相互补充、能实不虚的建设原则，目的是将自动化与控制技术常规实验转变为真实工程背景下的系统技术集成实验，让学生在真实案例中学习和理解复杂先进自动化与控制等前沿技术，进而培养学生应用虚拟仿真技术和工具解决复杂大系统实际问题的工程实践能力，培养学生创新思维、信息思维、控制思维与系统思维能力。 l1+7LK2;7rc3:6v
中心整合自动化系虚拟仿真科研与教学资源，形成虚拟实验与科研探索相结合的虚拟实验内容体系，通过四年不间断的、与理论课程环环相扣的虚拟仿真实验和物理环境下实践环节的锻炼，学生可以融会贯通地掌握自动化与控制工程领域具有实际应用价值的虚拟仿真关键技术，而且可以更好地理解掌握复杂先进自动化与控制系统理论。 X7:4Yv2-2vU6!5A
中心建设信息、通讯、控制紧密融合的符合现代工业自动化发展的自动化与控制系统仿真虚拟实验教学平台。该平台提供探索复杂大系统的机理与深层次问题的可靠、安全和经济的虚拟实验，可模拟真实实验难以完成的复杂先进自动化与控制系统分析、验证与预测，以适应工业化、自动化、信息化融合训练和创新训练的教学需要，让学生通过“理论授课-虚拟实验-实物实验”相融合的学习，深刻体会先进自动化与控制技术各个环节的核心内容，达到更深入、更好的教学效果。 c7+4up5+7Tp44F
中心紧紧围绕创新型拔尖精英人才培养这一主题，从广度和深度加大自动化与控制实验内容的改革力度，重点建设量大面广的基础课虚拟仿真平台和具有前沿探索性的工程创新虚拟仿真平台，使不同层次的学生（低年级、高年级、研究生）都能有符合教学规律的虚拟仿真实验教学平台，使学生在掌握基本的自动化与控制技能的前提下，也能学习和掌握数自动化领域的前沿性、多学科的虚拟仿真技术。 I1=8Fo6:8fz1~6t
中心下设“复杂连续工业生产过程虚拟仿真实验教学平台”、 “复杂离散工业生产过程虚拟仿真实验教学平台”、“复杂导航与制导系统仿真实验教学平台”、 “复杂智能交通系统虚拟仿真实验教学平台”四个平台，建设机械工程领域开放式、创新型的虚拟仿真实验教学中心。 U9~3xV3+1DT6+3F
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