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学院陈森副教授的教学案例入选陕西省“科教融汇”类本科教学案例

来源: 发布时间: 2025-11-24 点击量:

近日,陕西省教育厅公布了2025年本科教学案例入选名单,我院陈森副教授主持的《探秘高速磁浮列车高精度悬浮的控制原理》入选“科教融汇”类别教学案例。

此次入选是学院教师积极探索教学创新,推进科教融汇、产教融合的成果。学院将以此为契机,进一步总结推广优秀教学经验,持续深化教育教学改革,鼓励教师将更多高水平科研成果转化为优质教学资源,努力打造更多特色鲜明、成效显著的优质教学案例,不断提升人才培养质量,为学院人才培养和一流学科建设贡献力量。

案例介绍:《探秘高速磁浮列车高精度悬浮的控制原理》

高速磁悬浮列车作为未来轨道交通的重要发展方向,其高精度垂向控制是实现稳定悬浮与安全运行的核心技术。本案例以《控制理论初步》课程为载体,聚焦磁悬浮列车垂向控制系统,深度融合自抗扰控制的前沿理论,构建了“数学建模—模型分析—算法设计—实验验证”四位一体的教学路径。依托固高科技提供的磁悬浮控制实物实验平台,学生得以在真实工业场景中开展车轨耦合建模、自抗扰控制器设计与Simulink仿真实验,系统掌握从理论推导到工程实现的全流程能力。案例以“悬浮间隙高精度跟踪”为任务驱动,引导学生将非线性动力学模型转化为三阶积分器串联系统,设计扩张状态观测器实时估计并补偿系统扰动,显著提升系统的抗干扰能力与鲁棒性。通过对比传统PID与自抗扰控制在阶跃扰动与周期扰动下的控制效果,学生不仅深化了对控制理论的理解,更在实验过程中培养了严谨的科学态度与工程创新能力。有效推动了“课堂—实验室—产业”的闭环衔接,为培养具备系统思维、创新素养与工程实践能力的高水平数学与控制交叉人才提供了可复制的教学范式。

负责人简介:陈森,副教授,研究方向为自抗扰控制理论及其应用、非线性系统控制设计与分析、智能控制与网络化分配算法设计,在IEEE Transactions on Industrial Electronics、Science China Information Sciences等期刊发表SCI论文20余篇,主持国家自然科学基金青年项目,陕西省科协青年人才托举计划项目,授权发明专利10项。曾获中国自动化学会自然科学二等奖、陕西高等学校科学技术奖一等奖、ICCAS会议最佳论文奖、Advances In Engineering关键科学论文奖、《中国科学信息科学》高影响力论文奖、陕西省数学会优秀论文二等奖、陕西省工业与应用数学会优秀论文三等奖、陕师大校青教赛二等奖等。曾多次指导学生在全国大学生数学建模竞赛等比赛中获得国家级奖项。

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