编者按
Editor's note
本专栏旨在系统展示2023年以来各高校教育部产学合作协同育人项目的阶段性成果,系统呈现校企协同推进新工科人才培养的实践路径与教学创新。作为项目支持企业,世冠科技持续与多所高校开展深度合作,将国产工业软件 GCKontrol 融入专业课程与实践教学,探索“工具进课堂、能力进体系、价值进课程”的协同育人新模式。本期聚焦南京理工大学机械工程学院的教学改革实践。
协同育人 · 师说新语
本期,我们关注南京理工大学机械工程学院皮大伟教授团队。在其主讲的《智能网联汽车技术》课程及毕业设计指导中,GCKontrol软件扮演了从基础认知到尖端攻关的全栈工具角色。
从操作培训到复杂建模
一场教学的“阶梯式”攀登
2024年秋季学期,一场面向44名师生的GCKontrol专题培训在南京理工大学展开。培训从雷达模型、电机控制等基础案例入手,帮助学生快速理解软件的逻辑与操作。
“软件培训只是起点,”皮大伟教授在回顾项目时谈到,“我们的目标,是让学生能驾驭这款国产工具,去解决他们专业领域内真实的、有挑战性的工程问题。”
培训结束后,GCKontrol被正式引入课程教学。学生们用它完成了一项颇具实战性的大作业——“汽车ABS控制系统的仿真实现”。从系统建模到结果分析,学生们第一次完整体验了基于国产平台的控制系统设计流程。
GCKontrol工程师为南京理工大学师生授课
从课程大作业到毕业设计
一次能力的“实战化”检验
课程所积累的能力,在紧随其后的毕业设计中得到了集中体现。皮大伟教授指导的本科毕业设计课题——《轻型特种车辆角模块悬架系统控制研究及测试台设计》,正是这样一次深入的“实战检验”。
该课题直面特种车辆在野外非结构化道路中的核心难题:如何实现稳定、高精度的越障? 学生需要运用GCKontrol,构建一个包含车身俯仰、侧倾及四轮独立运动的七自由度整车高精度模型,并设计先进的LQR控制算法。
在GCKontrol平台上,复杂的多体动力学模型得以搭建,控制算法与仿真模型无缝集成。最终的仿真结果验证了设计的有效性:所构建的主动悬架控制系统,不仅能显著提升车辆日常行驶的平顺性,更能精准协同四轮悬架运动,成功实现了500mm垂直障碍的稳定翻越仿真。
课题组研究生学习GCKontrol
从工具到信念
一场育人的“沉浸式”体验
皮大伟教授评价道:
“这个毕业设计成果,是一个很好的例证。它表明,我们的学生完全能够运用国产工业软件GCKontrol去求解‘智能网联汽车’领域内具有相当复杂度的工程问题。当学生通过亲手建模、调试,最终在国产平台上看到仿真车辆成功越障时,他所获得的,不仅是技术能力上的提升,更有一份对国产工具实力的切身认同和解决复杂工程问题的扎实信心。”
从学习一款软件,到掌握一套方法,最终独立完成一个综合性课题——这次合作清晰地展示了“学以致用、用以促学”的良性循环。GCKontrol在此过程中,已成为学生将理论知识转化为工程解决方案的可靠桥梁。
结语
从南京理工大学的课堂到毕业设计,从基础模型到高越障仿真,GCKontrol与高校教学的结合正不断走向纵深。世冠科技期待与更多高校教师携手,让国产工业软件在更广阔的工程教育场景中,成为培育学生系统思维、创新能力和产业情怀的沃土。
END
世冠科技成立于2003年,是国产系统仿真软件领域的领军者、MATLAB/Simulink的国产替代者、工业装备数字孪生解决方案供应商,致力于满足复杂装备数字孪生的工业应用需求。公司完全自主研发了GCAir系统仿真测试验证一体化平台和GCKontrol系统设计与仿真软件(对标美国MATLAB/Simulink软件),支持基于模型的系统工程(MBSE)的落地应用,为产品控制系统研发设计提供建模、仿真、测试一体化工具链,已在航空、汽车、航天、航发、船舶等行业开展规模化应用。此外,公司与10余所高校建立了GCKontrol联合实验室,近100所高校使用GCKontrol软件替代国外软件MATLAB进行授课,共同培养卓越拔尖人才。世冠科技先后参与了数字卫星、大型空间机械臂、国产大飞机、国产商用发动机等规模大、难度高的研发项目,为我国高精尖装备的技术提升起到了重要的推动作用。