一、历史及简介

国防科技大学是“985工程”建设的高水平大学，其前身是始建于1953年的哈尔滨军事工程学院。1999年学校在原机械电子工程与仪器系、自动控制系的基础上组建了机电工程与自动化学院。

学院拥有控制科学与工程一级学科国家重点学科和机械电子工程二级学科国家重点学科，模式识别与智能系统、导航制导与控制、机械制造及自动化和测试计量技术与仪器等4个湖南省重点学科。

学院以国家重点学科为龙头，注重学科的交叉融合，突出机电、控制、测试相结合的特色，于2011年在湖南省实验教学示范中心机电工程与自动化综合训练中心的基础上组建了机电工程与自动化虚拟仿真实验教学中心。

二、虚拟仿真实验教学中心简介

虚拟仿真实验教学中心下设机电工程、控制工程和电路与测试技术三个虚拟仿真实验室和一个工程训练中心，提供“基础、综合、创新”三个层次的虚拟仿真实验和训练。

机电工程虚拟仿真实验室以机电一体化技术应用为背景，培养学员机械工程的基本素质和机电一体化的综合实践技能，自行研制了雷达随动控制模拟实验平台、导引头模拟系统、车载武器综合实验系统和轮式机器人实验平台，为实现通用学科的理论知识与军事装备技术的有机结合奠定了坚实基础。

开设了新型齿轮传动机构设计、轮式机器人构形设计与性能分析、机电系统数字控制器设计、机械动态参数测试、两坐标数控插补算法仿真、雷达随动控制模拟、导引头机电控制半实物仿真、车载武器系统光机电控制等8个虚拟仿真实验，有效解决了装备成本、危险性、保密性等诸多难题。

控制工程虚拟仿真实验室以武器装备自动化、智能化需求为背景，以系统为主线，培养学员应用控制技术、计算机技术和信息处理技术进行控制系统分析设计的能力。自研定制了与实验改革思路相配套的微机接口技术实验平台、磁悬浮球控制系统实验装置和履带式机器人运动控制平台。

遵循虚实结合，以虚补实，实体为主的教学理念，自主设计开发了典型控制环节特性分析、定时/计数器接口设计、并行接口设计、基本人机交互输出接口设计、交通信号灯控制系统设计、磁悬浮小球控制系统设计、雷达训练模拟器、履带式机器人运动控制、近防炮调速随动系统设计等9个虚拟仿真实验，为学员知识、能力、素质教育于一体提供了保证。

电路与测试技术虚拟仿真实验室重点打牢学员的电路理论、测量理论基础，培养学员识电、用电和电量、非电量测量应用等方面的能力。

研发了电工综合实验平台、测试技术实验系统和信息感知综合实验平台，开设了电路基础虚拟实验、电工照明模拟实验、电机拖动模拟实验、微位移测量虚拟实验、信息感知综合模拟实验和虚拟仪器综合实践等6个量大面广的实验项目，通过“先仿真后实物”的实验教学模式，实现在强化基础知识、理论和技能的同时，减少物品消耗，提高实验效率和效果。

工程训练中心通过贯彻“传统与高新技术实习相结合、虚拟实验与真实训练相结合、工程训练与装备制造相结合”的训练教学指导思想，开设了4个虚拟仿真训练项目。

数字化设计与3D打印训练是以武器装备为对象，依托我校“高性能计算环境”和连接校园网络的虚拟制造平台，开展零部件的虚拟设计、分析、装配与运动仿真，并进行缩比模型的3D打印。三坐标虚拟测量训练模拟数字化测量过程，大大降低了教学成本。特种加工仿真训练模拟加工过程，有效降低加工环境对人体健康的危害。数控加工虚拟仿真训练，能模拟加工过程及其铁屑飞溅和加工声音等，学员有身临其境的感觉，解决了设备投资大，场地要求高的矛盾。

三、实践教学团队

虚拟仿真实验教学中心依托学院学科优势，建立了一支由高水平教授领衔、理论课教师、实验教师、研究生助教四位一体、多元协同的师资队伍，以课程教学和科研成果带动实验教学改革及实践资源建设。

《计算机硬件技术基础》、《工程制图基础》、《机械设计基础》、《传感器与测试技术》、《计算机控制技术》和《工程技术训练》6门课程被评为国家精品课程和国家精品资源共享课程，《千年机械话创新》被评为国家精品视频公开课程，计算机硬件技术与控制系列课程教学团队被评为国家级教学团队。

为培养卓越军事工程人才，积极探索校企合作新模式，与江麓机电科技有限公司共建“机械工程及其自动化专业国家级工程实践教育中心”，开展了基于装甲车辆的想定式机电系统专业实习和毕业设计。同时，与湖南中教智能科技有限公司和北京伏龙芝信息技术有限公司积极合作，共享虚拟仿真实验教学资源，保持中心的可持续发展。

四、中心管理与开放

中心贯彻“注重基础、学科交叉、军事特色、开放创新、争创一流”的实践教学理念，开发了基于校园网的实验教学管理平台，提出并实践了“虚拟实验准备、网上实验预约、现场实际动手、设备自动管理、过程自动监控”的实验教学运行管理模式，实现了中心面向学员的全日制开放。

五、学员创新实践活动

中心着眼学员创新能力培养，搭建课外创新实践平台，孵化和选拔优秀作品。学员通过虚拟设计与仿真，完成作品设计，参加中心举办的校级机械创新设计大赛、机器人大赛、智能车大赛、虚拟仪器大赛和传感器应用大赛等学科竞赛。五年来，5件作品获全国大学生机械创新设计大赛一等奖,19件作品获湖南省大赛一等奖；6件作品获全国大学生智能汽车竞赛一等奖，18件作品获华南赛区一等奖；1件作品获全国虚拟仪器大赛一等奖；2件作品获全国MEMS传感器应用大赛特等奖，9件作品获全国大赛一等件，29件作品获湖南省大赛一等奖；组队代表学校参加亚太大学生机器人大赛国内选拔赛，连续三年获得亚军。

为了传播科学文化，促进机械、控制、仪器等学科的交叉融合，中心每年10月举办机器人文化节，激发学员探求科学奥秘的动力。中央电视台、湖南电视台、解放军报和长沙晚报等多家媒体均对文化节和学员创新实践成果进行过有关报道。

六、结束语

“问渠哪得清如许，为有源头活水来”。 机电工程与自动化虚拟仿真实验教学中心将进一步深化实验教学改革，全面提高实践教学水平和质量，为适应建设信息化军队，打赢信息化战争，培养高素质新型军事人才做出更大贡献。