工学 自动化类
培养目标:本专业培养知识、能力、素质各方面全面发展,掌握自动化领域的基本理论、基本 知识和专业技能,并能在工业企业、科研院所等部门从事有关运动控制、过程控制、制造系统自动 化、自动化仪表和设备、机器人控制、智能监控系统、智能交通、智能建筑、物联网等方面的工程设 计、技术开发、系统运行管理与维护、企业管理与决策、科学研究和教学等工作的宽口径、高素质、 复合型的自动化工程科技人才。
培养要求:本专业学生主要学习自动化领域的基本理论和基本知识,接受自动化领域的基本 方法及其解决实际工程问题等方面的基本训练,具有自动化工程设计与研究方面的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
1.熟悉党和国家的各项方针和政策,具有较强的人文素质、社会服务意识和责任感,具有较 高的道德修养并遵守学术道德规范和保证职业诚信;
2.掌握从事自动化领域工作所需的数学、物理等自然科学知识,以及电子电气、计算机与通 信等技术基础知识,具有初步的工程经济、管理、社会学、法律、环境保护等人文与社会学的知识;
3.掌握本专业中“信息、控制和系统”的基本原理,掌握信息处理的基本方法和优化设计的 基本原理,了解自动化领域的前沿和发展动态;
4.掌握工程控制系统分析和设计的一般方法,具有较熟练地解决工程现场一般控制系统问 题的能力,具有能够独立从事工程实际中控制系统的运行、管理与维护的基本能力;
5.具有对自动化系统或产品中的技术进行分析、改进、优化和独立设计的能力;
6.具有创新意识和对自动化新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步 能力;
7.了解自动化专业领域技术标准和相关行业的法规;
8.具有适应发展的能力以及对终身学习的正确认识和学习能力;
9.具有较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力;
10.具有一定的国际视野,至少掌握一门外语,能熟练阅读本专业外文文献资料,可进行跨 文化环境下的沟通和交流。
主干学科:控制科学与工程。
核心知识领域:电路及电子学基础、自动化基础理论、计算机技术基础(硬件、软件、网络 等)、传感器与检测技术、电力电子技术、计算机控制技术、运动控制技术、过程控制技术等。
核心课程示例:
示例一:电路原理(64学时)、模拟电子技术基础(64学时)、数字电子技术基础(48学时)、 计算机语言程序设计(48学时)、数据结构(48学时)、信号与系统分析(64学时)、计算机原理与 应用(理论48学时,实验16学时)、自动控制理论(1)(64学时)、运筹学(48学时)、电力电子技 术基础(理论24学时,实验8学时)、检测原理(理论24学时,实验8学时)、电力拖动与运动控 制(理论48学时,实验16学时)、过程控制(理论48学时,实验16学时)、自动控制理论(2)(48 学时)、计算机网络与应用(48学时)、人工智能导论(32学时)、应用随机过程(48学时)、系统辨 识基础(48学时)、计算机控制系统(48学时)、模式识别基础(16学时)、数字图像处理(48学 时)、计算机仿真(48学时)、系统工程导论(32学时)、CIM系统导论(32学时)、控制理论专题实 验(16学时)、过程控制专题实验(16学时)、运动控制专题实验(16学时)、检测技术系列实验 (16学时)、机器人控制综合实验(16学时)、自动化综合实践(48学时)。
示例二(括号内为理论学时+实验学时):电路(64+8学时)、数字逻辑电路(56+8学时)、模 拟电子线路(56+8学时)、工程电磁场(42+6学时)、信号与系统(32学时)、控制工程基础(48+8 学时)、现代控制理论基础(48+8学时)、建模与辨识基础(24+8学时)、自动控制元件(26+6学 时)、微机原理及接口技术(56 +16学时)、数据采集与处理技术(16+16学时)、微控制器应用及 系统设计(24+8学时)、VISUAL C++(48 +16学时)、软件技术基础(32学时)、网络与数据通信 (34+6学时)、工业自动化网络技术(32+16学时)、传感器与检测技术(26+6学时)、自动测试系 统(24+8学时)、电力电子技术(36+4学时)、嵌入式控制系统及应用(32 +16学时)、运动控制系 统(36+12学时)、过程计算机控制系统(36+12学时)。
示例三(括号内为理论学时+实验学时):电路分析(48 +16学时)、数字电子技术(48 +16学 时)、模拟电子技术(48 +16学时)、C语言程序设计(32 +16学时)、计算机软件基础(48 +16学 时)、微机原理与接口技术(48 +16学时)、控制工程数学基础(48学时)、自动控制原理(80 +10 学时)、现代控制理论(34+6学时)、计算机控制系统(46 +10学时)、自动控制系统仿真(32+16 学时)、检测技术与仪表(46 +10学时)、电力电子技术(36+4学时)、电机与拖动(54 +10学时)、 运动控制系统(48+8学时)、过程控制(48+8学时)、工业计算机网络与通信(32+8学时)、微控 制器技术课程设计(24学时)、现场总线技术课程设计(32学时)、自动控制系统综合实验(32学 时)、集散控制系统(22 +10学时)、现场总线技术(32+8学时)、嵌入式系统(26+10学时)、基于 网络的智能控制(32+8学时)、先进控制理论(32学时)。
主要实践性教学环节:电类基础课程实验、电子工艺实习、计算机技术类课程实验、电子技术 综合设计、计算机程序综合设计、计算机控制系统综合设计、过程控制系统或运动控制系统综合 设计和自动化技术综合设计,以及专业实习、毕业设计(论文)和课外学术活动、科技创新活动等 实践教学环节。
主要专业实验:控制工程基础课程实验、信号处理技术课程实验、传感器与检测技术课程实 验、电力电子技术课程实验、计算机控制系统、过程控制系统或运动控制系统课程实验等。
修业年限:四年。
授予学位:工学学士。
本专业培养的学生要具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识,能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。
本专业学生主要学习电工技术、电子技术、控制理论、信息处理、系统工程、自动检测与仪表、计算机技术与应用和网络技术等方面的基本理论和基本知识,受到较好的工程实践基本训练,具有系统分析、设计、开发与研究的基本能力。
1.具有较扎实的自然科学基础,较好的人文社会科学基础和外语综合能力; 2.掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识,主要包括电路理论、电子技术、控制理论、信息处理、计算机软硬件基础及应用等; 3.较好地掌握运动控制、工业过程控制及自动化仪表、电力电子技术及信息处理等方面的知识,具有本专业领域1-2个专业方向的专业知识和技能,了解本专业学科前沿和发展趋势; 4.获得较好的系统分析、系统设计及系统开发方面的工程实践训练; 5.在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。
一、专业解析
什么是自动化专业
自动化,就是人们利用机器自动地完成人所需要完成的工作。现代化的自动化专业,是人们充分利用现有的设备与技术,去感知人所能够感知与不能感知的世界,处理人所能够处理与不能处理的信息,完成人所能够完成与不能完成的工作,预测人所能够预测与不能预测的部分未来事物。自动化专业主要研究自动控制的原理和方法、自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感技术、计算机、网络信息技术为主要工具,面向各个部门、各个行业、各个领域。
如今,自动化技术已融入到人类社会生活的方方面面,在各个领域发挥着至关重要的作用。大到航天飞船、轨道交通信号的控制,汽车的无人驾驶小到电灯的自动控制开关,冰箱的控温系统,洗衣机的定时甩干功能等。这些我们早已习以为常的事情,实际上都是自动化技术的功劳。
自动化专业学什么
翻开本科《专业目录》,自动化专业属于工学门类中的自动化大类,标准学制4年,毕业后授予工学学士学位。自动化涉及电子工程、计算机、机电工程、网络、通讯等众多领域,所以它的专业覆盖面十分广泛,课程内容也较多。学生需要掌握自动控制理论、信号与系统分析、电路原理、电力电子技术、数字电子技术、传感器技术、网络与通信技术、高级语言程序设计、计算机软件技术应用等方面的知识,甚至连化学工程、力学、管理学等知识也要适当学习。一些业内人士表示,自动化专业的特点可以归纳为一句话,就是控制管理结合,强电弱电并重,软件硬件兼施。这足以表明自动化是个多学科交叉的宽口径工科专业。
在专业目录中,有很多专业都是在自动化专业的基础之上发展起来的,如机械工程及自动化、电气工程及其自动化、农业机械化及其自动化等,只是侧重的方向不同。这类专业旨在培养具备自动化的专业知识和能力,又能在各个领域发挥作用的宽口径高级人才。
清华大学自动化系2009级本科生郑经涛说,自动化专业的学习经历给了他严谨的推理、敏锐的直觉它控制和反馈的思想遍及生物、工程、经济等各方面。
二、专业与就业
由于自动化专业所学知识量大,与其他学科交叉甚多,几乎所有专业都能与自动化挂钩,而且它与现代化工业、农业、国防、民生息息相关。因此,就业面广,未来的发展空间较大,学生转行、转专业也相对容易,如电子工程、计算机、通信领域都是自动化专业发展的方向。在以往的调查数据中,自动化是北京市高考生热选专业,更是工学门类中的报考热门。2013年本专科专业就业状况显示,自动化专业普通本科院校的就业率在85之间。
目前,自动化专业就业领域主要包括技术研发公司、科研院所、设计单位、通信系统、钢铁企业、工矿企业、铁道、化工、航空、海关、税务、工商、外贸、大专院校及政府和科技部门等。随着自动化产品不断普及,智能楼宇和智能家居的应用,智能交通的不断发展,社会对这一专业人才的需求将会不断增加,就业前景更为广阔,选择方向也会更多。
有毕业生表示,自动化是一个比较好找工作的专业,只要不过分挑剔,就业一般不成问题。由于该行业的待遇往往与实际经验紧密联系,所以刚入行的本科工资一般不会高。几年以后,本科生获评为中级工程师或高级工程师,待遇会有很大的提升。该专业主要依靠技术吃饭的,实际操作能力很重要,因此学生在校时要打牢基础,毕业后抓紧时间在实践中多学技术,争取到更广阔的发展平台和发挥空间。
三、报考指南
自动化是工学门类中比较普遍的一个专业,从专科、本科到硕士、博士学各个学历层次都有开设,占全国工科高等院校的90以上。截至目前,全国本科阶段开设自动化专业的高校就有460余所。
看分数选学校
从近几年的录取分数来看,一些重点高校的录取分数线比较高,如清华大学、北京航空航天大学、北京理工大学等,该专业近两年在北京录取平均分都超过了600分。
很多一批次院校的自动化专业近年来的录取分数大都较高。以北京为例,如哈尔滨工业大学2014年自动化专业在京录取6人,最低分629,最高分669,平均分6496分。天津大学2015年自动化专业在北京录取分数最高分666,最低分663,平均分665。北京工业大学自动化专业,2015年在京录取最高分为635分,最低分600,平均分为6081分。考生可结合自己的实际情况,参考历年录取分数综合选择。
适合自己选方向
除了考虑院校层次和分数以外,报考时院校的培养方向和课程设置也是考生不可忽视的。不同的院校在专业培养方向和专业课程设置上,或多或少会带有自身的特点。
例如,北京航空航天大学的自动化本科类,专业以电为主,机电结合,以自动控制和计算机信息获取、信息处理与仿真为基础进行专业教育。该专业2008年被再次评定为国防重点专业。研究生阶段的方向多以飞行器控制为主。东北大学的自动化是东大的王牌专业之一,研究生方向很多,其中控制理论与控制工程为国家重点学科。北京交通大学的自动化本科招生有两个专业,一是自动化,一是自动化铁道信号方向。该校的自动化专业总体来说更偏重交通控制、智能交通等方向,自动化铁道信号方向加强了实践等环节。
上文曾多次提到自动化专业学习的知识比较全面,课程、课时要多于很多工科专业。尤其在重点大学,课程安排很满,课业压力也比较大。理工科基础差的同学学习起来相对比较吃力,所以一般而言,有较强理工科基础的同学更适合报考该专业。因此,在选择学校时一定要考虑自己对专业的应用领域是否有兴趣,同时看清院校层次、专业方向、院校章程、录取分数等信息,选择和自己分数、批次相符合的院校。
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