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大学本科专业“连连看”之四

作者:俞小丽潘再平   加入时间:2015-06-01    点击数:


      ——自动化相关专业总动员

口 浙江大学 俞小丽 潘再平 张森林 王慧

  编者的话:一直以来,自动化相关专业的毕业生有着广阔的就业渠道。因为自动化技术应用广泛,其就业领域也五花八门。正因为如此,有些同学和家长在填报志愿、选择专业时容易产生“皇帝女儿不愁嫁”的心理,认为只要上了这个专业将来就不用发愁就业的事情,从而盲目报考。可是你真的了解自动化吗?要知道,相同的专业名称(不同的方向)也可能研究对象完全不同;甚至是相同的专业名称(相同的方向),但是属于不同的高校都会有其自身的专业特色和侧重方向。本期我们还是以浙江大学为例,把能源工程学系的机械设计制造及其自动化(汽车工程方向)专业,电气工程学院的电气工程及其自动化专业、自动化(电气)专业,控制科学与工程学系的自动化(控制)专业挑选出来放在一起详细介绍,希望喜欢自动化的同学在了解后能擦亮眼睛,选中最适合自己的那个“自动化”。

机械设计制造及其自动化
(汽车工程方向)

  一、机械设计制造及其自动化(汽车工程方向)专业的研究对象是什么?
  这个专业主要以汽车等交通运输工具为研究对象。我们研究如何让发动机这颗汽车心脏跳动得更加强壮,使你能够体验到非凡的速度与激情;我们研究如何利用更多可再生的清洁能源,还你清洁空气和蓝天白云;我们研究如何减少来自路面和动力传动等系统的振动与噪声,让你乘坐更加舒适稳定;我们还研究如何协同管理人、车、路之间的信息,为了你安全便利地出行。总之,汽车工程专业的研究紧紧围绕车辆交通领域“节能环保、安全舒适、高效快捷”十二个字。
  二、机械设计制造及其自动化专业有哪些核心、特色课程?
  本专业通过开设汽车构造、发动机原理、汽车理论、汽车设计、电动汽车、汽车电子控制、车身设计等核心理论课程,还有商用车技术等全英文特色课程,结合汽车试验学、汽车驾驶实践、FSAE赛车实训等实践环节,培养具备机械控制、电子电气、能源环境等多学科交融的高复合型人才。
  三、学习机械设计制造及其自动化专业的学生需要具备什么特质?
  众所周知,汽车作为现代高新技术开发应用的综合载体,对复合型专业人才的需求特征突出。这里所说的复合型不仅针对知识结构层面,也指理论知识与工程实践能力的兼容。因此,在教学过程中,除了要求学生掌握宽厚的基础理论和系统的专业知识外,更重要的是要培养学生较强的工程实践能力。该专业还会设置汽车驾驶、整车结构拆装、整车和发动机性能测试等实践课程。
  四、在机械设计制造及其自动化专业的学习过程中,有可能遇到的困难是什么?
  因为汽车工程是机械、材料、电子、能源等多学科高度交叉、融合的专业领域,所以学生要学习的课程很多,比如:同济大学等学校的汽车专业学制为五年,学习任务的繁重是显而易见的。为了顺利完成学业,建议有志于攻读汽车工程专业的大一、大二学生在学好高等数学等公共基础理论课程的同时,要重视材料力学、理论力学、机械设计、工程图学、电工电子学等大类专业基础课程的学习。
  五、社会上是否有对机械设计制造及其自动化专业的认识误区?
  社会上不少人认为汽车行业就是一个劳动密集型产业,汽车工程专业出来的就是修车的,汽车没什么好研究的。之所以有这种想法,我想是因为汽车已经进入千家万户,普通老百姓日常接触最多的就是修车的、卖车的。成熟的产品、优越的性能、便捷的操纵使得人们沉醉其中,很少有人去掀开“铁甲”看一看汽车的“内容”。汽车其实是众多高新技术的结晶,汽车越来越高的安全性和舒适性,以及目前被津津乐道的自动泊车、无人驾驶等功能,都是电子、信息、智能等高新技术在汽车上获得广泛应用的结果。汽车不仅是劳动密集型产业,更是资本技术密集型产业,具有很长的产业链,带动着30多个行业,关联度高、就业面广、消费拉动大,为国民经济做出了巨大贡献。
  六、在社会生活中,有哪些问题需要通过机械设计制造及其自动化专业的人才来解决?
  我们解决人们基本需求“衣食住行”中的“行”,涉及交通运输的方方面面,与人们日常生产生活息息相关。例如,近年来大家深有体会的日益拥堵的城市交通、频繁出现的雾霾天气等,都需要汽车工程专业人才来通过构建智能交通体系、研发更加节能环保的车辆来解决。
  七、机械设计制造及其自动化专业的毕业生主要面向哪些行业就业?
  毕业生入职的企业有像通用、大众、宝马、奔驰、丰田、本田等国际知名车企,也有像一汽、上汽、长安、奇瑞、吉利等本土企业,还有博世、电装、潍柴动力等著名汽车零部件厂家。另外,也有部分毕业生受聘于与汽车工程、交通运输相关的科研院所、政府部门等单位。



■机械设计制造及其自动化最吸引我的——
  原来一直以为选择汽车工程只是因为我从小对车的喜爱,后来发现我错了。的确,一开始我是沉迷于她的美貌:多姿多样的车型、绚丽的外表,美妙动听的发动机声浪;但是,随着专业知识的不断积累,我逐渐发现了汽车的内涵:在或狂野或曼妙的外表下藏着澎湃的心脏、高效的传动和精密的悬架……涉及机械、电子、通信、能源、材料和环境等众多学科。后来,我选择了继续读博,因为我发现了汽车的未来:作为许多前沿科技的集合体,汽车在肩负起人类衣食住行中“行之大任”的同时,也必须直面能源与环境等关乎人类生存的大问题,所以越来越多的汽车人投入到这项伟大的事业中去,我希望将来能成为其中一员。

——博一陈晓强


  世界百年汽车工业,中国汽车工业发展仅有50多年。然而就在这短短几十年间,中国汽车从首长专用到大家享用,从富人才买得起到走入寻常百姓家,从一个汽车沙漠跃升为世界汽车产销第一。随着科技的不断创新,汽车承载的不仅仅是速度与激情,更是便捷的生活、张扬的个性、浓厚的文化。我们研究汽车,就是研究如何让人们过上更便捷的生活、住进更舒适可移动的“房子”;我们设计汽车,就是运用先进材料、智能控制、网络通信、3D打印等高科技,设计出更有生命、更富感知、更具个性的汽车。将来,若能为你拥有一辆与众不同的汽车尽一份力,我会感觉很好、很炫!

——大三学生阮沛霖


电气工程及其自动化


  一、电气工程及其自动化专业的学习(研究)对象是什么?
  目前,国内能源(石油、煤、天然气等)总量的近70%转换成电能,而在用电设备中,众多电机驱动装置消耗了60%左右的总电量。各行各业、日常生活均离不开电,在现代社会中,没有电的日子是无法想象的。本专业的学习(研究)对象就是“电”,从电能在发电厂的产生、在变电站及换流站中的变换、在电力网中的传输到在用户侧的使用与控制等都是我们要做的事情。我们专业含两个方向:一是电力系统及其自动化,二是电机系统及其控制。
  二、本科的核心课程有哪些?
  除工程电磁场与波、信号分析与处理、电机学、控制理论、微机原理与应用、电力电子技术、电器原理与应用等课程外,还有两组模块课,分别为电力系统自动化模块和电机系统及其控制模块。前者包括:发电厂电气系统、电力系统分析与实验、高电压技术、继电保护与自动装置;后者包括:电机控制、现代电机CAD技术、电机系统建模与分析、电气装备计算机控制技术。
  三、学习电气工程及其自动化专业的学生需要具备什么特质?
  电力系统是工业上最大最复杂的系统,电力供应及控制涉及现代社会的方方面面。要做好这些工作首先需要有全局观,具备团队精神,要有很强的责任心;另外,我们专业的特点是强弱电结合,电网、用户侧、电机驱动系统都属强电,电压高、电流大,如电力系统中特高压输电线的电压就高达百万伏,这些强电系统是通过弱电(计算机、电子装置等)来控制的,因此胆大心细的素质是必不可少的。当然,科技工作者、工程师通常应具备的素质也是必需的。
  四、在电气工程及其自动化专业的学习过程中,有可能遇到的困难是什么?
  该专业对数学基础要求较高,课程学习负担相对较重,有些课程比较抽象,要求学生具有较强的想象能力和逻辑思维。电机学、工程电磁场和模拟电子技术等课程有一定的难度。其实在掌握高等数学、大学物理、电路原理等一系列基础课程的前提下,通过努力,学好这些课程并不难。
  五、社会上是否有对电气工程及其自动化专业的认识误区?
  许多人认为学我们这个专业就业都是去电力公司的。其实学了这个专业可以去电力系统工作,也可以到西门子、ABB、上海电气等电气设备制造公司及其他相关行业就业。学生可以根据兴趣选择一组专业模块课程,我们也鼓励学生同时学两组模块课,掌握扎实的基础和宽广的学科知识,将来会有更广泛的就业选择。
  六、在社会生活中,有哪些问题需要通过电气工程及其自动化专业的人才来解决?
  智能电网、新能源、节能减排等是当前比较热门的话题,也都是我们要做的事情。智能电网是通过现代通信网络,利用先进的传感、测量、控制等技术,使电网变得可靠、安全、经济、高效,满足现代社会的要求,这里面的技术难题都需要我们解决。地球上的一次能源有限,终会用完,必须开发新能源,比如风力发电。风始终存在,但它的随机性大,发出电的波动较大,会对电网产生冲击,使电网不稳定,如何解决这个问题就在我们的研究范围内。我们在舟山有个研究项目,海岛在无外部电网的条件下,如何将风能、潮流能、太阳能、储能等多种新能源构成一个微型电网,实现岛屿的自主供电。还有节能减排,既然能源短缺,就应在节能上下功夫,节约能源是我国的基本国策,而电机驱动系统消耗的电能最多,这就需要我们研究如何对电机进行控制,把电能节约下来,这涉及计算机、信息电子、电力电子控制等相关技术。
  七、电气工程及其自动化专业的毕业生主要面向哪些行业、哪些职业种类就业?
  近三年,毕业学生中读研、出国的占一半以上,多数就业学生进入电力系统等大型国有企业,也有部分同学去了研究所、政府部门、外企等单位。


■电气工程及其自动化最吸引我的——
  我们经常看到的电机在外表上并不起眼,实际上电机本身、驱动系统是非常奇妙的。比如说,电机的功率大至上百万千瓦,小的不到1瓦;电机的运动可以是旋转,也可直线运动;电机的转速可高达每分钟10多万转,也可慢到好几天才转1转。这里面有许多东西等待我们去发现、去创新。获得国家发明、科技进步一等奖的“双水内冷发电机”是我们专业老师发明的,神舟号飞船及舱外服生命保障系统的动力组件是我们研制的,航母的电磁弹射装置也是我们关注的工作,工业设备、高铁、电动汽车、办公设备、家用电器等都离不开电机及其控制系统。

——潘再平


  最初选择本专业是被电气良好的就业形势和薪资待遇吸引,深入学习后,又逐渐被电气人刻苦钻研、勤恳踏实的精神感染。电气的课程难度很大,老师的要求也很严格,再加上电气人追求卓越,从而造就了威名远扬的“电气学霸”。正因为电气精神的驱动,我逐渐喜欢上了曾经为之头疼的学科,即使在偶尔冷清的自习教室里,也能感受到一种奋发的力量。当看到人们驻足欣赏流光溢彩的城市夜色,或自由享受电力驭动的现代生活时,我总感到无比自豪,因为是电气人的辛勤劳动、拼搏创新让城市夜色更美,让现代生活更舒适便利。而今,我即将踏上工作的征途,带着电气人的精神,去创造自己的一片天地。

——大四学生刘开乐



 自动化(电气)


  一、自动化(电气)专业的学习(研究)对象是什么?
  自动化专业是以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要手段,对各种自动控制系统的分析、设计、运行与管理进行研究,以实现工业生产和社会生活自动化,具有软件与硬件结合、弱电与强电结合、信息与能量结合、装置与系统结合、理论与实践结合、管理与工程结合的鲜明特点,理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业,也是国民经济建设和人民生活急需的专业之一。
  自动化不仅能把人类从繁重的体力与部分脑力劳动中解放出来,使我们的生活与工作更加方便、高效、省心、省力,而且可以完成只靠人类自身所无法完成的许多精密、复杂的工作,如通过载人航天器翱翔太空、“九天揽月”,借助无人潜水器探测深海,利用机器人处理危险品、爆炸物、核废料,利用人造卫星实现全球通信等。可见,自动化对人类社会的发展做出了较大的贡献,被广泛应用于工业、农业、交通、军事、医疗、航空航天、服务和家庭等各个领域,是衡量一个国家或社会现代化水平的重要标志。
  二、本科的核心课程有哪些?
  课程设置以系统、控制、信息为主线,分为四类:第一类属于电类和控制类基础课程,主要有电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、工程电磁场与波、信号分析与处理、控制理论、现代控制理论等;第二类属于机电运动控制方向,主要有运动控制技术、电机与拖动、电力电子技术、供配电实用技术和可编程控制器系统等;第三类属于工业过程控制方向,主要有检测与过程控制技术、计算机控制技术、现代传感技术、智能控制与智能系统和现场总线技术等;第四类属于嵌入式系统方向,主要有微机原理与接口技术、嵌入式系统、FPGA系统与应用、DSP原理与应用等。
  三、学习自动化(电气)专业的学生需要具备什么特质?
  本专业的最大特色是以系统和反馈思想为基础,以控制理论为指导,通过软件与硬件技术,实现社会、生产、军事等应用领域的自动化、便利化和智能化。它不仅需要掌握硬件电路分析与设计的知识和技能,还需要具备相当的软件编程能力,要求学生具有较强的数理基础和逻辑思维。同时,自动化系统的设计与实施仅凭个人能力是难以完成的,需要团队的分工与合作,所以投身工程学科的学生必须具备团队协作能力与组织管理能力。为此,自动化专业在学生培养上将注重基础、突出应用,强调学生的工程意识、工程实践能力、工程创新能力、团队协作能力和组织管理能力的培养。
  四、在自动化(电气)专业的学习过程中,有可能遇到的困难和挑战是什么?
  该专业对数学和物理的基础要求较高,学生需要运用较多的数学和物理知识对自动化系统进行分析与设计。此外,自动化也是一门理论与实践相结合的学科,除了要学好专业知识外,还应具备较好的发现问题、解决问题的实践动手能力。当然,只要你能明确学习目标,在大学继续努力,不浑浑噩噩地过日子,这些困难应该都是可以克服的。
  五、社会上是否有对自动化(电气)专业的认识误区?
  有人认为自动化只需要学会编程就可以了,这个说法是片面的。实际上,自动化专业不仅仅需要学习编程技术,同时还需要学会硬件电路的分析与设计。自动化系统中的硬件电路如果没有应用软件的支撑,这个系统就只是一个空架子,无法正常工作,而没有硬件电路依托的软件就只是一个空中楼阁。因此,软件与硬件的结合是自动化专业的一个明显特点。
  六、在社会生活中,有哪些问题需要通过自动化(电气)专业的人才来解决?
  自动化技术在现实生活中可以说是无处不在,不仅应用于日常生活,如大家非常熟悉的全自动照相机、全自动洗衣机、电脑控制的电饭煲、电脑控制的空调等家用电器,还更多地应用于社会财富的创造业,包括农业自动化、工业自动化、服务自动化以及军事自动化。工业自动化从自动化机器、自动化生产线到无人车间、无人工厂的发展过程,对人类社会发展做出了巨大的贡献,在国民经济中占有举足轻重的地位,在提升国家综合实力方面起着重要的作用。服务自动化近年来迅速发展,如办公自动化、楼宇自动化、商务自动化、交通自动化等,大有后来居上之势。例如全自动洗衣机中采用了自动控制技术,通过检测洗衣量的多少、脏的程度、衣料的质地等信息,自动决定洗涤剂用量、水位高低、洗衣强度和洗衣时间等,从而实现“智能型”的全自动洗衣。针对现在非常流行的即时通信工具——微信,海尔公司已经开发了支持手机微信控制的空调、冰箱、洗衣机、热水器产品,通过手机微信来控制空调的启停,调节温度和风速,选择制冷、制热、除湿、送风等模式,使得未来的家电变得越来越聪明。所有这些创新成果的取得都离不开自动化技术。
  七、自动化(电气)专业的毕业生主要面向哪些行业就业?
  学生毕业后能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作,就业领域非常宽广,能在电子信息、电气工程、电力工程、生物工程、通信、计算机、电子商务、交通、金融、机械以及轻纺等行业领域从事系统分析、设计、科学研究开发和管理决策工作。国家电网、中国南方电网、中国电信、中国移动、中国联通、中石化、中石油、宝钢、通用电气、荷兰飞利浦、我国台湾华硕等世界500强企业,都是学生就业的选择单位。


■自动化(电气)最吸引我的——
  我当年开始学习这个专业的时候,中国在自动化领域还处于比较落后的地位。随着我们的研究与生产实际相结合,不断为生产企业解决具体问题,大大提高了劳动生产率,提高了产品质量,多项技术达到国际先进水平,得到了用户的高度评价。这一点让我越做越觉得有意思,越来越喜欢,于是一直朝着这个方向走到了现在。自动化控制在一些先进装备里面就像大脑一样,有了自动化控制才能真正做到先进。比如我们做的“提花织物CAD/CAM系统”,以前提花花型的设计完全依赖手工,有了自动化后,基本上用计算机来控制,大大提高了生产效率,降低了设计人员和操作人员的劳动强度,提高工效30~60倍。以往这项技术完全依赖进口,现在完全做到了国产化,哪怕是微小企业也能使用,这对推进我国纺织行业的技术进步起到了非常重要的作用。这个项目后来获得了国家科技进步奖。
  浙江大学的自动化着力于对我国社会经济发展具有较大意义而现阶段国内水平相对较低的领域,注重解决实际问题,我觉得工科就应该这样做。

——张森林


  自动化最吸引我的地方在于通过对硬件和软件两个方面知识的学习,能够解决实际生产生活中的很多问题。在学习方面,我们需要学习软硬件两方面的知识,同学们能够自由寻找自己的兴趣,发挥自己的潜能。有的同学在软件编程方面有兴趣,获得了ACM国际竞赛的奖牌;有的同学对硬件设计有兴趣,在全国大学生电子设计竞赛中证明了自己。这样宽口径的学习,能够让我们适应各个领域的挑战。
  在科研项目方面,每个实验室都有许多与工业、生活息息相关的项目,更重要的是,这些项目都十分有趣,能够激起同学们的兴趣。因此,在每年的SRTP、省创、国创等项目中,自动化总是硕果累累的。

——大四学生林轶秋


 自动化(控制)


  一、自动化(控制)专业的学习(研究)对象是什么?
  自动化是为了将人从许多繁重艰难的任务中解放出来,让机器自动实现我们的预期目标而产生的一门科学技术。凡需要自动控制的各对象都是自动化(控制)专业的研究对象,比如控制电动机的运行、机器人的行走、飞机的飞行轨迹、化学物质的成分比例等。自动化(控制)的专业知识在工业、农业、医学、航空航天、国防军工以及金融、管理、社会学等各个行业都有广泛的应用。
  二、本科的核心课程有哪些?
  微积分或数学分析、大学物理、模拟电子技术、数学电子技术、自动控制理论、微机原理与接口技术、传感技术和过程检测系统、过程控制工程、过程工程原理、数值计算方法、工业通信、计算机控制等。
  三、学习自动化(控制)专业的学生需要具备什么特质?
  自动化是个综合性较强的专业。作为这个专业的学生,第一,要喜欢创新,有活跃的思维,喜欢数学、物理等学科。因为要实现对一个对象比如温度的自动控制,既需要了解对象的基本机理比如热交换方面的知识,也需要知道实现自动控制的方法,这就需要数学方面的知识。第二,要具有较强的动手能力。自动化的一些方法最后还是要运用到实际生产生活中的,我们研究出的自动控制的相关理论要转化成相关的硬件和软件,这就需要较强的动手能力。自动化(控制)的研究领域特别宽,有兴趣做自动化理论研究、软件/硬件开发、自动控制相关的工程技术研究或者针对各领域的自动化技术应用的学生,都适合修读自动化(控制)专业。
  四、在自动化(控制)专业的学习过程中,有可能遇到的困难是什么?
  自动化(控制)专业的学生将来的选择方向很多、研究领域广阔,可能会让少部分同学在知识宽度和深度的平衡方面、对研究方向乃至对将来发展方向的把握选择方面出现“迷茫”。
  此外,自动化(控制)专业对学生的数理基础、电工基础有较高的要求,同学们在把理论转化为实际应用方面可能会碰到困难,所以要求同学们要认真学习数理基础知识和电学等应用知识,主要包括微积分或数学分析、线性代数、复变函数、概率论、电工电子技术等课程。
  五、社会上是否有对自动化(控制)专业的认识误区?
  在国外,很多高校没有完全对应的自动化(控制)专业,而是被分配到电气工程、机械工程、化学工程等不同的学院。出国后,很多同学的专业方向会作适当调整,但这并不会带来影响,课程和研究内容大部分都是覆盖的。另外,自动化(控制)专业在本科阶段并没有针对特定的行业背景,也就是说自动化(控制)专业在本科阶段采用重通识、宽口径的培养模式。实际上,通过四年的本科学习,学生对自动化的各类应用对象都有所了解,可以更清楚地规划自己将来的发展方向。本科毕业后可以进入到机械、化学工程、电气、能源、计算机、生物仪器、经济、管理、交通等专业继续学习,四年的积淀让自动化(控制)专业的学生能将控制的思维带到其他专业的研究中。
  六、在社会生活中,有哪些问题需要通过自动化(控制)专业的人才来解决?
  自动化(控制)的学习培养了学生系统的概念,使他们能够用全面综合的思想看问题,比如将反馈控制的思想运用到预测事物将来的发展中。可以说,在社会生活的各行各业中都有大量的自动化问题,小到空调、冰箱等家用电器,大到现代企业各式生产过程、高铁、智慧城市、航空航天工程等,各行各业都需要大量的自动化(控制)专业人才。
  七、自动化(控制)专业的毕业生主要面向哪些行业就业?
  自动化(控制)专业的毕业生就业方向广阔,可以适应很多行业的工作需求,如机械、化工、电气、计算机、汽车、金融、信息技术等许多企业都有来自自动化(控制)专业的学生。



■自动化(控制)最吸引我的——
  我曾经参加过机器人竞赛,它对我个人的提升起了很大作用,不同于课程学习,这个比赛要求我们队伍完全自主地做一个机器人,连一个细小的螺孔都要自己做,完完全全将自己平常学习到的知识应用在实际的科研和工作中。而且我们专业有自己的机器人实验室与机器人竞赛基地,会组织很系统的与机器人相关的培训,同学们只要喜欢,都可以参与其中。

——大四学生马彦楠


  当初选择专业的时候,控制这个名字就吸引了我。进入自动化(控制)专业学习后,我发现这个专业学习的知识广、选择方向多、学科资源丰富。最吸引我的一门课就是专业的核心课程自动控制理论,将大一大二学习的许多基础课程综合地应用到了一起,如电路原理、数学、物理都要运用其中。前不久我参加了由化工系举办的化工竞赛,这个竞赛与我正在学习的工程原理课程有很紧密的结合,能够让我学以致用。


——大三学生张林箭