编者按

Editor’s note

教育部产学合作协同育人项目，致力于推动高校教学与产业需求深度对接。世冠科技与各校合作，将国产工业软件 GCKontrol 融入课堂，在汽车、能源、航空、船舶等特色领域持续探索教学创新路径。本栏目记录这些合作中的真实实践与点滴积累。

本次世冠科技与中南大学自动化学院刘旭明老师团队的合作，围绕“智能机器人系统仿真实验平台建设”展开，以国产GCKontrol系统仿真一体化平台为核心，系统推进平台部署、课程改革、教学模式创新与人才培养。

合作全景图| 双方共同推进了这些实践

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一个系统仿真平台

完成基于GCKontrol的智能机器人系统仿真实验平台建设，自动化学院系统仿真实验室全部安装GCKontrol软件

多门课程融入

《系统仿真》《机器人技术基础》《机器人导论》等课程开展实践教学，100余名自动化、电子信息、人工智能专业学生注册使用

一套创新模式

提出并实践“双循环、双融合”机器人实践教学模式，即纵向能力循环与横向协同循环。

一篇教改论文

发表《基于双循环双融合的机器人实践教学模式探索》

一项标杆成果

完成《基于GCKontrol智能机器人灵巧手抓取位移控制研究》，构建“位置—力”闭环控制仿真模型。

【协同育人· 团队新语】

机器人实践教学面临一个现实难题：学生往往擅长在仿真环境中验证算法，但面对真实硬件时，常常需要经过反复调试才能上手；与此同时，实验室设备台套数量有限，也难以满足大规模、个性化训练的需求。

针对这一问题，中南大学刘旭明团队选择了一条不同的路径：基于国产GCKontrol软件，搭建虚实结合的系统仿真实验平台。

这一平台并非简单替代硬件实验，而是希望让学生在仿真环境中完整体验从建模、控制到验证的工程闭环，为后续实体实践打下更加扎实的基础。

平台落地：从实验室延伸到课内外一体化

项目完成了系统仿真实验平台的软硬件整体部署，自动化学院系统仿真实验室全部安装GCKontrol软件。

目前，平台已支撑《系统仿真》《机器人技术基础》《机器人导论》等课程教学，100余名自动化、电子信息、人工智能专业学生注册使用。

“平台支持学生随时登录使用，进行自主仿真实验和模型调试，有效延伸了实验教学的时间和空间。”课程团队介绍。

教学模式：“双循环、双融合”

针对理论与工程脱节、实验层次相对单一等问题，团队提出了“双循环、双融合”实践教学模式。

其中，纵向能力循环按照“理论建模→仿真验证→算法优化→工程拓展”的路径展开，让学生在实践过程中逐步进阶；横向协同循环则贯通“课堂教学→系统仿真实验→科研训练→竞赛实践”，进一步打通课内与课外之间的壁垒。

在此基础上，教学过程还实现了两方面融合：一是系统仿真与实体实践融合，二是教学过程与科研创新融合。

目前，该教学模式已形成教改论文《基于双循环双融合的机器人实践教学模式探索》，为同类院校开展机器人实践教学提供了可参考的框架。

科研实践：从课堂仿真走向复杂控制研究

除了日常教学，师生还基于GCKontrol完成了“智能机器人灵巧手抓取位移控制研究”，构建了一套完整的“位置—力”闭环控制仿真模型。

模型涵盖PID级联控制、二阶执行器模型、死区与迟滞非线性建模、刚度建模及力饱和约束等内容，系统呈现了比例、积分、微分分量的作用机理、执行器动态响应以及非线性回差现象。

这项成果既应用于课堂实验教学，也为学生科研训练提供了支撑，进一步增强了学生对复杂控制系统非线性特性的理解能力。

校企协同：从技术支撑走向机制共建

在项目推进过程中，校企双方还建立了“高校主导教学体系设计、企业提供技术支撑”的协同机制。

世冠科技负责提供软件部署、高级功能指导等支持，学校则负责课程体系重构与人才培养组织。双方通过微信群等渠道保持常态化沟通，逐步形成教学反馈驱动技术优化的快速响应机制。

从一套系统仿真平台，到“双循环、双融合”教学模式；从课堂实践，到灵巧手抓取闭环控制研究，中南大学的实践表明，国产工业软件有能力支撑机器人这一高门槛、多学科交叉领域的实践教学。

世冠科技也期待与更多机器人、自动化、人工智能领域的高校开展合作，让GCKontrol成为智能时代工程师的“训练场”，为自主可控的智能制造人才培养注入新动能。

让创新更智能

END

GLOBAL CROWN TECHNOLOGY

世冠科技成立于2003年，是工业AI与系统仿真软件领军者、MATLAB/Simulink国产替代者、复杂装备数字孪生解决方案专家。

公司以工业AI和系统仿真技术为核心，打造覆盖设计、仿真、测试与验证的新一代复杂装备系统研发平台，已广泛应用于航空航天、兵器、船舶、核工业、轨道交通、汽车、机器人等领域。

世冠科技致力于打造复杂装备研发的数智大脑，推动装备研发迈向智能时代。