同济大学中德工程学院实验教学中心成立于2006年,为学院机械电子工程、汽车服务工程、建筑电气与智能化专业人才培养提供实验、实践教学支撑,为学院师生开展科学研究和技术研发提供一个创新、交叉、协作的平台,为中德两国培养了超过2800名优秀工程人才。
实验教学中心管理实行学校、学院、实验教学中心三级联动的责任体系,坚持精细化原则,推动科学、规范和高效管理。中心树立“立德树人”的教育理念,突出“创新实践能力培养”,充分依托德国和瑞士两国应用技术大学、科研机构、企业等优质资源,引入德国先进的工程教育理念和模式,深化实验教学改革,构建具有优势和特色的创新型实验课程体系。
实验教学中心现设中心主任1名,下设3名专业实验室主任,专职实验技术人员14人,大部分具备德国学习及企业工作背景。中心还依托中国教育部与德国联邦教科部合作项目基础,引进德国应用技术大学一批包括科技部高端外国专家在内的科研成果丰硕、教学经验丰富的教授团队,指导实验室建设、实验课程建设,或直接参与实验教学。同时,中心与西门子、菲尼克斯电气、万可、库卡、博世、费斯托、大众、舍弗勒、慧鱼、百度、霍尼韦尔、妥思、威乐、迅达等企业保持密切合作,邀请企业导师进校培训。最终,建设形成了一支以专家级学科带头人领导、梯次完整、师资力量雄厚的高素质实验教学队伍。
实验教学中心下辖27个实验室,建筑面积约4000 m2,面向学院3个本科专业中德两国学生,开设20余门本科生实验课程与实践类项目课程教学任务,年课时量约1000课时。此外,实验室也向学生开放,充分满足学生参与课外实践、创新创业项目、校企合作课题等需求。
专业特色实验室:
工业4.0——智能工厂实验室
国内首家“工业4.0-智能工厂实验室”,包含了一条完整的柔性智能化产线及相应的数字孪生系统,涵盖原料供应、加工、装配、激光雕刻、包装、物流仓储等各个工艺环节。围绕国家智能制造战略规划,基于自动化技术、数字化技术和人工智能技术,构建示范性智能制造研发和教学平台。
三维打印与三维结构实验室
实验室着重研究增材制造技术和增材制造下的新型结构。现有多台熔融沉积(FDM)三维打印机。团队专注于高性能材料开发和三维结构的设计,应用于建筑、航天等领域。通过工程计算的方式,实现机构个性化、性能提升和轻量化的目的。
先进自动化联合示范实验中心
实验室与西门子联合建设,拥有基于国际先进的SIMATIC S7-1500系列工业自动化控制系统自研的实验平台,包括可编程逻辑控制器、分布式IO、人机交互界面、变频器、工业无线通信接入点,以及各种传感器和执行器等。为工程应用、设计开发、创新型技术人才培养提供支撑。
智慧交通与智能驾驶实验室
智能交通实验平台以微缩、可用、前沿为基本设计理念,移植真实智能交通系统中的智能车辆、道路设施、控制设备、网联汽车、中控系统等在实验室条件下完成各个控制设施的结构和功能。模拟构建智能交通信息的采集、传输、控制、评价以及优化系统,模拟车联网智能驾驶、云调度等智能交通领域的控制系统。作为仿真实验平台可对无人驾驶领域的应用进行仿真,对智慧路网架构进行评估。
建筑微电网实验室
建立了建筑电气与智能化专业国内首个建筑交直流混合微电网实验室,包括“源-网-荷-储-控-碳”六部分,为“双碳”背景下建筑产业转型升级以及建筑碳中和人才培养提供支撑。
“源”:包括屋顶光伏、风电、电梯发电等;
“网”:包括DC750V、DC375V、DC48V直流微电网和交流配电系统;
“荷”:包括多种直流负荷如电动汽车EV充电、电梯、LED直流照明、直流家电、无线充电等;
“储”:包括超级电容储能、电化学储能电池等不同的储能方式;
“控”:面向动态电价与电力交易,通过能源管理系统EMS,利用配电柜内多个电力变换器进行调控,实现直流微电网孤网运行、交直流混合微电网优化、负荷柔性调节以及节能高效运行;
“碳”:通过物理实验系统,构建微电网系统数字底座,搭建了“建筑碳中和虚拟仿真实验平台”。
智能光环境实验室
可进行建筑光环境的自主编程设计,实现室内照明系统和遮阳系统的联动控制,室内灯光场景根据使用需求自动调整变换,对欢迎模式、展览模式、演讲模式、会议模式、自然光照明等常用场景设置一键开启功能,同时开发移动端控制界面实现人员随时、随地、随心的便捷操作。同时,与德国WAGO公司联合搭建了办公建筑与工厂建筑的智能照明模拟实验台。为绿色照明与建筑健康环境设计提供人才培养支撑。
实验教学中心各实验室多年来在所在研究方向均取得了良好的成绩,承担多项国家自然科学基金、国际合作项目,分别与西门子、库卡等公司持续开展多项校企合作科研项目。学生参与项目在国际级、国家级、省部级竞赛中多次获得一等奖。