广东技术师范大学-先进自动化与测控技术创新平台是基于NI ELVIS III、myRIO和Quanser AERO为核心建立的创新工程教育实践平台。该平台主要用于支撑新增开设的《虚拟仪器技术》、《自动化测试》、《机器视觉》等课程和改造升级已有的《传感器与检测检测技术》课程，将工业实际应用场景引入课堂，开展项目式协作教学。此外，凭借ELVIS III平台的多学科平台优势，为学院其他课程及相关综合实验提供支撑，实现资源共享和学科交叉融合。

合作目标

针对《虚拟仪器技术》、《自动化测试》和《传感器与检测检测技术》等课程，以“虚拟仪器技术”为核心，基于工业实际应用场景和项目为背景开发转化，让学生提前接触和掌握未来实际工作中所需知识和技能，打造贯穿“产-学-研-用”各环节的多学科发展支撑平台，目标是建设成为服务珠三角地区“自动化与测控技术”产业的应用型人才培养示范基地。 

解决方案

一、打造工程教育课程教学及开发实践平台

针对珠三角区域的“自动化和测控技术”相关人才需求，依托NI行业先进的自动化和测控技术，打造覆盖专业基础、专业技术和行业应用的工程教育课程教学及开发实践平台，以及服务学生课外创新活动的创新竞赛平台。

先进自动化和测控技术教学实践平台顶层设计框架

一、工程教育课程教学及开发实践平台

工程教育课程教学及开发实践平台基于从“专业基础”到“专业技术”再到“行业应用”的逻辑主线构建，旨在搭建一个连续递进的、紧密对接产业需求的、覆盖面广的、开放的Engineering Pipeline课程体系。

Engineering Pipeline课程体系

（一）专业基础

在“专业基础”层，基于ELVIS III创新工程实验室平台，核心支撑新增开设的“虚拟仪器技术”课程和改造升级现有的“传感器与检测检测技术”课程，在课程中引入CLAD和CLD行业认证。与此同时，利用ELVIS III平台覆盖面广、灵活开放的特点，还可基于ELVIS III平台对学院其他课程及相关综合实验提供支撑，这些课程包括电路类课程及综合实验（电路分析、模数电）、控制类课程及综合实验（自动控制原理）、信号类课程及综合实验（信号与系统、数字信号处理）和电气类课程及综合实验（电力电子技术）。

ELVIS III是一个可支撑多学科教学实践的综合实验平台，软硬件平台和配套实验内容的设计充分考虑了“教育部工程认证”中对学生毕业要求能力培养的支持，同时由于ELVIS III平台还支持Web交互，也为后续实验室往“虚拟仿真实验”方向的扩展和探索提供了必要的支持。

ELVIS III创新工程实验室平台功能特色

ELVIS III针对工程教育认证的设计考虑

上图中左侧为ABET中对学生毕业能力和技能的要求（截取部分），右侧为ELVIS III配套的实验指导书（截取部分），指导书中绿色标号为具体实验环节和相应ABET标准指标点的匹配映射关系标注。

（二）专业技术

在“专业技术”层，基于工业应用平台开发的专业技术课程解决方案，核心支撑新增开设的“自动化测试”相关课程和“机器视觉”等课程，在课程中引入CTD和CLED行业认证，紧密对接“自动化与测控技术”产业中的人才技能需求。与此同时，还可开设如“传感器与检测技术项目训练”、“嵌入式系统项目训练”、“自动检测技术实训”、“自动化装置课程设计”和“机器人控制方法课程设计”等实验实训教学环节。

“专业技术”层中的实验平台及教学内容，均基于工业实际应用场景和项目为背景开发转化，让学生提前接触和掌握未来实际工作中所需知识和技能，如下图是“自动化测试”课程的设计举例。

自动化测试课程设计举例

此外，还有更多不断更新的专业技术实验平台可帮助紧密对接产业人才需求技能的培养。

更多专业技术实验平台

（三）行业应用

在“行业应用”层，充分发挥虚拟仪器技术在原型系统开发实现、科技成果转化、工程应用技术研究方面，开发高效、开放灵活、易于集成、兼容性强等优势，基于虚拟仪器技术建设科研服务平台，加速和提升学院学科建设整体水平。核心考虑支撑行业应用方向包括“非标测试系统开发（ATE、汽车电子测试、计量测试）”和“智能机器人系统开发（智能机器人控制）”。其他可扩展支撑行业应用方向还包括“电力系统检测与控制（互感器/局放检测、巡检机器人）”、“智能电网/微网监控”、“新能源发电技术”和“智能建筑监控系统（结构健康、节能）”。整体平台可覆盖行业应用及学生就业方向包括“智能仪器仪表”、“测试计量技术与仪器”、“计算机测控技术”、“电气自动化系统”和“电气与智能化设计”等。

NI开放工业平台

PXI系统应用举例

cRIO系统应用举例

二、学生课外创新活动的创新竞赛平台

创新竞赛平台基于开放学生口袋设备构建，与工程创新课程体系相配套，建设学生课外创新竞赛支撑平台，通过竞赛和创新项目引导，全方位激发学生学习兴趣，进一步加强和保障学生创新实践动手能力的培养。该创新竞赛平台可支撑的课外科技创新项目类别包括“嵌入式”、“控制”、“数据采集”、“信号处理”、“监测”和“人工智能及机器人”等。可支撑竞赛包括“全国虚拟仪器大赛”、“全国电子设计竞赛”以及其他更多科技创新类竞赛。

开放学生口袋设备