秦子奇
本文主角:自動(dòng)化
專業(yè)分類:自動(dòng)化類
本專業(yè)適合:具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力和邏輯思維能力,肯吃苦耐勞、耐心細(xì)致,數(shù)理基礎(chǔ)較好,對(duì)計(jì)算機(jī)編程、機(jī)械、模型組裝等感興趣的同學(xué)
選科參考:2022、2023年新高考,必選物理,極少數(shù)院校要求再選化學(xué);2024年新高考,必選物理和化學(xué);2023年老高考,僅招理科考生
一切,盡在“掌控”
自動(dòng)化聽起來是一個(gè)非常抽象的概念,但其實(shí)它早已被應(yīng)用于我們生活的方方面面。在眾多工科專業(yè)中,自動(dòng)化不像計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、人工智能那樣自帶光環(huán),也不像數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科那樣能夠一肩挑起自然科學(xué)的大旗,但自動(dòng)化仍然有其特殊的魅力。
當(dāng)我們每一次調(diào)控空調(diào)溫度,調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)力,滑動(dòng)手機(jī)……都相當(dāng)于在參與一次控制決策,這背后都離不開自動(dòng)化控制。舉一個(gè)現(xiàn)實(shí)的例子,當(dāng)我們洗澡想調(diào)節(jié)合適的水溫時(shí),假設(shè)我們的目標(biāo)溫度是42度,常溫水溫是30度,如果我們一秒調(diào)節(jié)一次,一次只調(diào)節(jié)5度,那么就是30度、35度、40度、45度、40度、45度……我們永遠(yuǎn)無法達(dá)到42度。當(dāng)然我們不會(huì)這樣調(diào)整,我們肯定會(huì)在接近42度時(shí)減小每次的調(diào)節(jié)幅度,那可能就是30度、35度、39度、41度、42度……這樣我們就可以精確接近目標(biāo)溫度,或者一開始我們會(huì)調(diào)節(jié)得很快,比如一秒調(diào)節(jié)兩次,而當(dāng)接近目標(biāo)溫度時(shí)再減慢調(diào)節(jié)速度,這樣我們就快速地完成了一次水溫控制,自動(dòng)化所做的就是利用數(shù)學(xué)算法代替人類去實(shí)現(xiàn)對(duì)不同目標(biāo)的控制,從而讓我們的生活更加高效、智能、便捷。
自動(dòng)化專業(yè)與電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)同屬于工學(xué)門類,所學(xué)內(nèi)容都與“控制”有關(guān)。但這三個(gè)專業(yè)卻分屬于不同的學(xué)院和專業(yè)類,因?yàn)槠鋵?shí)現(xiàn)控制的手段和對(duì)象是不一樣的。電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)主要應(yīng)用于強(qiáng)電,研究的是如電網(wǎng)里的高壓低頻環(huán)境;機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)是依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,如汽車的變速箱、蒸汽機(jī)離心調(diào)速器等;而自動(dòng)化專業(yè)則更傾向于弱電環(huán)境以及控制理論的研究,旨在利用現(xiàn)代信息技術(shù)配合相應(yīng)的控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)不同物體的控制,如無人機(jī)、無人車、智能工廠、人工智能等的控制,具有控(制)管(理)結(jié)合,強(qiáng)(電)弱(電)并重,軟(件)硬(件)兼施的特點(diǎn)。
可能,有點(diǎn)兒費(fèi)頭發(fā)
假如要對(duì)大學(xué)的眾多專業(yè)做一個(gè)難易度排名,我相信自動(dòng)化專業(yè)一定當(dāng)仁不讓地名列前茅。以我就讀的天津大學(xué)為例,除了基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)、物理學(xué)、電學(xué)外,還開設(shè)有自動(dòng)控制原理、現(xiàn)代控制理論、C++、微機(jī)原理、單片機(jī)原理及其應(yīng)用、數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別、機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論等課程。因此,大四前我的學(xué)習(xí)時(shí)間是非常緊湊的,填滿了上不完的課、考不完的試,以及做不完的實(shí)驗(yàn)與課設(shè)。
想要成為一名合格的自動(dòng)化學(xué)子,除了需要具備良好的數(shù)學(xué)、物理學(xué)、電學(xué)功底,掌握并理解控制理論,還要能夠在實(shí)踐中運(yùn)用自如,而做到這些絕非易事??偨Y(jié)來說,用“悟”這個(gè)字相當(dāng)貼切。
回想起初入自動(dòng)化專業(yè)的一到兩年時(shí)間里,有過迷茫,也常常會(huì)陷入自我懷疑:不知道自己學(xué)的專業(yè)要干什么,能干什么。因?yàn)閷W(xué)的都是理論知識(shí),各種數(shù)學(xué)、物理學(xué)、電學(xué)、編程語言,等等,對(duì)自動(dòng)化的專業(yè)概念還很模糊,甚至即使學(xué)完了專業(yè)課《自動(dòng)控制原理》時(shí)還有種云里霧里的感覺。原來我覺得,大一的C++,大二的電磁場和自動(dòng)控制原理,大三的電力電子技術(shù),都是磨人的小妖精。考試時(shí),那些磚頭重的教材書上晦澀難懂的概念術(shù)語,老師講義上抽象難明的實(shí)驗(yàn)公式,以及實(shí)際操作時(shí)一團(tuán)亂麻的各種線路,總是弄得我暈頭轉(zhuǎn)向,常常通宵復(fù)盤到天明!但回過頭來看,這些路都是必須要走的,是在為今后的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。
當(dāng)真正入門,摸清門道后,你會(huì)感受到自動(dòng)化專業(yè)的魅力所在。包括我在內(nèi),身邊許多同學(xué)都是在大三開始飛速進(jìn)步。記得當(dāng)?shù)谝淮握{(diào)通程序代碼,當(dāng)看到自己的機(jī)器人小車正常運(yùn)行時(shí);當(dāng)看到控制曲線在自己的操控下最終收斂時(shí);當(dāng)看到雜亂的線路在自己手中變得有序而暢通無阻時(shí);當(dāng)看到自己所學(xué)的軟硬件知識(shí)組合在一起發(fā)揮效用時(shí)……就如同屠龍少年練成了武功秘籍,這是一種豁然開朗的感覺,有種皇天不負(fù)有心人的滿滿成就感。待到掌握了基本的專業(yè)知識(shí),就有機(jī)會(huì)去接觸實(shí)際操作項(xiàng)目了,這時(shí),你才能真正體驗(yàn)到控制算法在實(shí)際工作中的各種應(yīng)用。
前途,充滿光明
對(duì)自動(dòng)化專業(yè)而言,繼續(xù)深造是很有必要的,本科階段可以說是剛剛“入門”,想要在某一方向深耕需要碩士甚至博士階段的努力。就考研來說,自動(dòng)化專業(yè)的一級(jí)學(xué)科為控制科學(xué)與工程,其下設(shè)控制理論與控制工程、模式識(shí)別與智能系統(tǒng)等五個(gè)二級(jí)學(xué)科,屬于工科中較為熱門的專業(yè),競爭相當(dāng)激烈。就出國而言,自動(dòng)化專業(yè)對(duì)外語的要求不高,但由于國內(nèi)外專業(yè)劃分的差異,國外并沒有單獨(dú)的自動(dòng)化或控制類學(xué)科,而是包含在計(jì)算機(jī)、電氣或者機(jī)械等專業(yè)大類之內(nèi),在申請(qǐng)前需多加了解。
隨著自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用與“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略的逐步推進(jìn),自動(dòng)化在越來越多的領(lǐng)域中發(fā)揮著自己的作用,這為自動(dòng)化學(xué)子提供了廣闊的就業(yè)空間。從科研人員到運(yùn)維工程師,從國家公務(wù)員到外企員工,從電腦程序員到銷售經(jīng)理,都有自動(dòng)化學(xué)子的身影。總的來說,自動(dòng)化專業(yè)的就業(yè)方向主要包括技術(shù)研發(fā)公司、科研院所、設(shè)計(jì)單位、通信系統(tǒng)、鋼鐵企業(yè)、工礦企業(yè)、鐵道、化工、航空、海關(guān)、稅務(wù)、工商、外貿(mào)等的科技部門。比如,智能樓宇和智能家居的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、智能交通的發(fā)展、自動(dòng)化駕駛系統(tǒng)的普及,都需要自動(dòng)化技術(shù)的支撐和助力,各行各業(yè)對(duì)于自動(dòng)化人才的爭奪也將愈演愈烈。
學(xué)習(xí),不可操之過急
選擇自動(dòng)化專業(yè)或許意味著你的大學(xué)生涯會(huì)被各種實(shí)驗(yàn)、理論、代碼填滿,比如,你可能要在實(shí)驗(yàn)室通宵調(diào)車;在假期用幾個(gè)月的時(shí)間撰寫論文,被那些“難啃”的知識(shí)折磨;也可能為了找出代碼中的bug而大把大把掉頭發(fā)……但無論你選擇什么專業(yè),要想把它學(xué)懂弄精,都必須苦心鉆研、潛心探索,工科學(xué)習(xí)尤為如此。選擇自動(dòng)化,它會(huì)給予你一個(gè)廣闊的舞臺(tái),錘煉你的堅(jiān)毅與勇敢,鍛煉你的耐心與謹(jǐn)慎,幫助你將想法付諸實(shí)現(xiàn),化為萬千產(chǎn)品流入社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。
自動(dòng)化的學(xué)習(xí)之路是充滿曲折和磨礪的,有很多同學(xué)直到大四也沒“悟”出其中的門道,只能草草地給自己的學(xué)業(yè)生涯畫上了句號(hào)。我也曾非常迷茫,有過自我懷疑,想過放棄,但好在最后都堅(jiān)持下來,并從中獲得快樂。我想對(duì)未來的自動(dòng)化學(xué)子們說,專業(yè)學(xué)習(xí)不能心急,不可盲目求快,不要怕犯錯(cuò),找到自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏,結(jié)合自己興趣選擇適合自己的課程與方向,并堅(jiān)持下去;要敢于直面自己的錯(cuò)誤,基于錯(cuò)誤尋找問題,百折不撓……通向真理之門的路就在你的腳下。
院校推薦
天津大學(xué)
雙一流/ 985
始建于1895年10月2日,前身為北洋大學(xué),是中國第一所現(xiàn)代大學(xué),開中國近代高等教育之先河。1959年,被中共中央指定為國家首批重點(diǎn)大學(xué),是“211工程”“985工程”首批重點(diǎn)建設(shè)的大學(xué),入選國家“雙一流”建設(shè)高校。該校的自動(dòng)化專業(yè)與英國、德國、法國、加拿大、日本、中國港澳臺(tái)地區(qū)等的30余所高校建有交換生項(xiàng)目。專業(yè)所在的自動(dòng)化學(xué)院學(xué)生近兩年繼續(xù)深造的比例逐年上升,在選擇簽約工作的學(xué)生當(dāng)中,有超70%的本科生和研究生進(jìn)入國家電網(wǎng)、中國建筑等大型企業(yè)和科研設(shè)計(jì)單位。
南京理工大學(xué)
雙一流/ 211
學(xué)校由創(chuàng)建于1953年的新中國軍工科技最高學(xué)府——中國人民解放軍軍事工程學(xué)院(簡稱“哈軍工”)分建而成,是隸屬于工業(yè)和信息化部的全國重點(diǎn)大學(xué),是國家首批“211工程”重點(diǎn)建設(shè)高校。該校自動(dòng)化專業(yè)歷史悠久、師資力量雄厚、教學(xué)條件優(yōu)越,是江蘇省品牌專業(yè)、國家級(jí)特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。擁有國家級(jí)和省級(jí)精品課程、國家級(jí)優(yōu)秀雙語教學(xué)課程、省級(jí)自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)示范中心、大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)基地。在“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、工業(yè)自動(dòng)化挑戰(zhàn)賽、智能汽車競賽、中國機(jī)器人大賽、電子設(shè)計(jì)競賽等多項(xiàng)全國性大學(xué)生科技競賽中屢創(chuàng)佳績,共獲得特等、一等和二等獎(jiǎng)五十余項(xiàng),并連年獲得省級(jí)優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)。
廣東工業(yè)大學(xué)
廣東工業(yè)大學(xué)是一所以工為主、工理經(jīng)管文法藝結(jié)合、多科性協(xié)調(diào)發(fā)展的省屬重點(diǎn)大學(xué)、廣東省高水平大學(xué)重點(diǎn)建設(shè)高校。該校自動(dòng)化專業(yè)2011年入選教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”建設(shè)專業(yè),2011年獲批“控制科學(xué)與工程”一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn),2012年獲批廣東省攀峰重點(diǎn)學(xué)科,2016年,通過中國工程教育專業(yè)認(rèn)證。2017年,在全國第四輪學(xué)科評(píng)估中,該專業(yè)所屬的“控制科學(xué)與工程” 學(xué)科,在全國同類學(xué)科中排位前10%,2019年,自動(dòng)化專業(yè)入選國家一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。