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自动控制原理是学习自动控制技术的一门重要专业基础课程，实验教学是必不可少的环节。本文结合我们在实验教学过程中的做法，提出了基于MATLAB数学仿真、基于EWB电子仿真以及基于物理环境实验的“三层次”实验教学模式，三种模式分别从数学模型、电路模型和实际物理系统的角度对学生进行了实验能力的训练。教学实践表明，三种不同环境下的实验方法各有所长，取长补短，可以在发挥各自效益的同时有效地提高教学效果，培养学生的工程实践能力。