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我國要加快建設(shè)制造強(qiáng)國、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興，就需要培養(yǎng)一大批優(yōu)秀的社會主義建設(shè)者和接班人，需要一大批能夠適應(yīng)和支撐我國產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端的工程創(chuàng)新人才。實(shí)踐教育是工程教育的重要組成部分，對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。實(shí)踐是工程的本質(zhì)，實(shí)踐是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。豐富的實(shí)踐活動可以促進(jìn)學(xué)生將理論學(xué)習(xí)融入工程實(shí)踐中，激發(fā)學(xué)生的成就感和學(xué)習(xí)熱情，對提高機(jī)械專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力具有至關(guān)重要的作用。第四次工業(yè)革命浪潮下，高校的工科教育對培養(yǎng)時(shí)代需要的、適應(yīng)工程科技進(jìn)步與創(chuàng)新的本科人才提出了更高的要求。傳統(tǒng)的機(jī)械工程教育過于理論化，割裂了工程教育與工程本身的聯(lián)系，對實(shí)踐教學(xué)的主導(dǎo)性重視不夠。根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（20102020）》有關(guān)精神，為了提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量，高校機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法、手段及實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式需要改進(jìn)與創(chuàng)新。學(xué)習(xí)是基礎(chǔ)、思考是關(guān)鍵、實(shí)踐是根本，工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程要注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的一個(gè)重要組成部分，在這個(gè)背景下，本書對機(jī)械工程測控類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行了更新，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變進(jìn)行了探索。本書針對目前機(jī)械工程測控類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對陳舊、實(shí)驗(yàn)方法單一、實(shí)踐創(chuàng)新能力不足等問題，以工業(yè)領(lǐng)域常用的控制器為對象，講述了它們在測控領(lǐng)域的應(yīng)用，按照由易到難的順序給出了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，布置了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，可以使讀者在完成這些實(shí)驗(yàn)后熟悉并掌握相關(guān)控制器的使用方法，養(yǎng)成良好的工程實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法上，采取以引導(dǎo)學(xué)生主動實(shí)踐為主導(dǎo)的理論與實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以學(xué)生為中心，幫助學(xué)生構(gòu)建問題空間，夯實(shí)理論基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力，增強(qiáng)系統(tǒng)意識，引入新技術(shù)、新方法，在實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)對學(xué)生系統(tǒng)觀、工程觀、質(zhì)量觀和宏觀思維等意識的培養(yǎng)。全書內(nèi)容分為6章，以工程測試與控制技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用為中心展開。第1章介紹了MATLAB/Simulink在測控領(lǐng)域中的應(yīng)用，并安排了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。第2章和第3章以西門子S7��200系列PLC為例，介紹了傳統(tǒng)PLC在測控領(lǐng)域中的應(yīng)用，并強(qiáng)調(diào)了測控系統(tǒng)中的接線規(guī)范，以加強(qiáng)職業(yè)素養(yǎng)的訓(xùn)練；給出了若干個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)案例。第4章介紹了在當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛的、基于高速工業(yè)以太網(wǎng)的EtherCAT總線技術(shù)，由淺到深地安排了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和面向復(fù)雜工程問題的綜合性設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。通過這些實(shí)驗(yàn)，讀者可以快速地掌握基于工業(yè)以太網(wǎng)的測控系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)方法。第5章和第6章從零基礎(chǔ)開始引導(dǎo)讀者掌握Arduino單片機(jī)和樹莓派的使用與編程方法，分別介紹了Arduino單片機(jī)和樹莓派在測控領(lǐng)域中的應(yīng)用。此外，書中以二維碼形式提供了大量的實(shí)驗(yàn)實(shí)例及相關(guān)程序代碼，有利于讀者舉一反三，完成更為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)任務(wù)及實(shí)際工程任務(wù)。本書具有以下特點(diǎn)：（1） 針對傳統(tǒng)的機(jī)械專業(yè)測控實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與智能制造所需求的內(nèi)容銜接不夠，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)手段明顯滯后于行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，增加了智能制造領(lǐng)域使用的先進(jìn)的新技術(shù)、新設(shè)備以及更為豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，多學(xué)科的知識及技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中得到融合應(yīng)用。（2） 針對現(xiàn)行機(jī)械專業(yè)測控實(shí)驗(yàn)教學(xué)專注于強(qiáng)調(diào)對課程知識點(diǎn)的理解，對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和方法要求不高，以及對�?shí)驗(yàn)方案中所涉及的多學(xué)科知識與技術(shù)的綜合應(yīng)用探究不深，而忽視了對系統(tǒng)觀、大工程觀和宏觀思維的培養(yǎng)等問題，本書增加了復(fù)雜工程問題教學(xué)情境，加強(qiáng)了對學(xué)生的機(jī)電測控的專業(yè)技能、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力等方面的訓(xùn)練。（3） 針對傳統(tǒng)機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法難以適用于多學(xué)科交叉融合的不足，以問題為導(dǎo)向，將新技術(shù)、多學(xué)科交叉融合的應(yīng)用能力培養(yǎng)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)，以達(dá)成知識、能力與素養(yǎng)的協(xié)同培養(yǎng)。本書可作為機(jī)械工程控制基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、工程測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)、機(jī)電傳動控制實(shí)驗(yàn)、機(jī)械工程測控綜合實(shí)驗(yàn)和機(jī)電綜合訓(xùn)練、智能制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐等課程的教材或參考書，也可用于機(jī)電控制方面的實(shí)訓(xùn)與培訓(xùn)。本書由王峻峰、黃弢主編，第1章的1.5節(jié)由黃弢編寫，第6章6.6節(jié)中的樹莓派程序由譚波提供，其余章節(jié)由王峻峰編寫。在本書編寫過程中，王書亭教授、何嶺松教授、陳冰副教授對本書的內(nèi)容、編排給出了寶貴的建議。同時(shí)，編者還參考了德國倍福自動化有限公司、武漢德普施科技有限公司、武漢邁信電氣技術(shù)有限公司的有關(guān)資料。本書的出版得到了*新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的資助，在此一并表示感謝。由于時(shí)間倉促，加之作者水平有限，書中疏漏或不足之處在所難免，懇請各位專家、學(xué)者批評指正。編者2022年9月