电气与电子信息工程学院
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考生指南

浅析“电气工程及其自动化”专业
认知“电子信息工程”专业
认知“通信工程”专业
自动化专业答疑解惑
浅谈“建筑电气工程技术”专业
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自动化专业答疑解惑

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1.  什么是自动化?
“自动化”一词并没有明确统一的定义,而是一种比较笼统的、形象化的概念。“机械化”强调的是大规模使用机器,“电气化”强调的是普遍应用电力,“信息化”强调的是大范围利用计算机、网络等现代技术工具高效地获取、处理、分析和利用信息,而“自动化”则重点在“自动”二字。通俗地讲,自动化就是利用机器、设备或装置代替人或帮助人自动地完成某个任务或实现某个过程;具体一点讲,自动化是指在没有人的直接参与或尽量少参与的情况下,利用各种技术手段,通过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,使机器、设备等按照预定的规律自动运行,实现预期的目标,或使生产过程、管理过程、设计过程等按照人的要求高效自动地完成。
2. 为什么说自动化的应用极为广泛?
如今的时代不仅是数字化、网络化和信息化的时代,也是自动化的时代。自动化技术的应用领域已远远地超越了工业生产、航空航天、国防军事的传统范畴,脱去了神秘的外衣,渗透进了各行各业,跨入了千家万户,到处都有自动化系统在运行、在工作、在为人们服务。
空调机自动地使房间温度保持恒定,电冰箱自动地使食物保鲜,洗衣机自动地洗净衣物,电梯自动地把人们送到想去的楼层,商店的自动门随着人的接近和离开而自动开闭,红外线防盗装置自动探测出是否有陌生人闯入并进行报警,电力系统自动地维持电源的电压和频率恒定,数控机床和数控加工中心自动地完成零部件加工,自动化生产线源源不断地制造出人们所需要的各种产品,机器人自动地完成装配、焊接、抛光、喷漆、钻孔、处理危险品等各种各样的任务,无人飞机自动进行气象探测、遥感测绘、侦查监视、攻击作战等,现代农业的各种自动化装置和自动化机械可自动地进行播种、灌溉、施肥、杀虫、收割等,火箭自动地把人造卫星送上轨道,火炮自动地进行瞄准和射击,导弹自动地修正轨迹以击中目标,汽车、火车、飞机等各种交通工具中的自动化系统使人们能够安全、舒适、快捷地到达目的地。
自动化具有很强的渗透性和普遍适用性,其应用不仅从传统的工业领域扩展到了非工业领域,而且也从工程领域扩展到了非工程领域,如办公自动化、楼宇自动化、交通自动化、医疗自动化、农业自动化、家庭自动化、商业自动化、产品设计过程自动化、管理自动化、社会控制、经济控制等。
3. 自动化的主要特点和作用是什么、发展趋势如何?
机器延伸了人的四肢、计算机延伸了人的大脑,传感器及检测技术延伸了人的感官,通信技术延伸了人的神经传导和信息传递功能,而自动化则全面提升、取代、扩展和创新了人的功能。自动化使人们的生活与工作更加方便、高效、省心、省力;自动化使生产过程的效率更高、成本更低、产品质量更好、竞争力更强、对环境的影响和冲击更小、并显著地降低能源和原材料消耗;自动化使人们能够做很多以前无法做的事情,可以通过载人航天器上“九天揽月”,翱翔太空,可以借助无人潜水器探测深海,可以利用机器人去处理危险品、爆炸物、核废料等,还可以通过人造卫星实现全球通信等。自动化已经实现了人类的很多梦想,也正在和必将实现更多的梦想。
早期的自动化使人类从体力上获得了解放,其作用主要体现在能自动取代人的很多操作及系统调整活动。例如自动保持工业生产过程中的流量、温度、压力、液位、厚度、张力、酸碱度、真空度等基本恒定,机床和轧钢设备中主轴转速的稳定,以及军事装备对运动目标的随动跟踪、火炮的自动瞄准、运动物体的自动驾驶等等。
现代的自动化则已发展为综合自动化,通过与计算机及网络系统的结合,可以对数据自动进行采集和处理,自动完成分析、设计、计算、优化、协调、决策等,并将管理功能与现场设备的自动控制功能融为一体,不仅对单一设备,而且对多种不同性质、类型、分布在不同区域的设备和装置进行综合控制和协调控制,从而使人不仅从体力上都获得了解放,也从脑力上获得了很大程度的解放。现在综合自动化系统的规模愈来愈大,应用愈来愈广,如电力系统、交通系统、城市供水系统、国防军事系统、全球化生产系统等。
除此之外,随着技术和理论的发展,自动化系统将在更大程度上模仿、接近和超越人的智能,更多地采用人工智能和智能机器人,在未来科技的发展和社会进步中发挥更加重要的作用。
4. 自动化与信息化有何区别和联系?
“自动化”与“信息化”都紧密依托于计算机、通信、控制、检测等信息技术,都广泛应用于各行各业,但两者的出发点和目的不同。自动化主要针对机器、设备、过程等的自动运行,重在如何利用“信息”来进行“控制”与“优化”;信息化则主要针对信息本身的获取、传输和处理,重点是信息资源的开发利用、信息科技的推广普及和产业化等。两者交叉融合、互为依托、相互促进;当今的信息家电、智能家居、智能建筑、智能交通、电子商务、数字电力、数字城市、数字地球等都是信息化与自动化的有机结合,只不过有的偏重于“信息化”,有的偏重于“自动化”而已。
5. 我国的自动化专业是如何演变到今天的?
早期的自动化在专业设置方面划分比较细,专业面比较窄,对应有 “工业企业电气化”、“自动控制”、“工业电气化及自动化”、“工业电气自动化”、“生产过程自动化”、“检测技术与自动化仪表”等多个同类型的专业。学生的招生和分配都有严格的计划,学生毕业后绝大多数都在与专业对口的单位从事技术工作。
进入20世纪80年代以后,为了拓宽专业口径,教育部将原有的多个自动化类专业合并为“工业自动化”和“自动控制”两个专业。两个专业的理论基础基本相同,只是专业应用领域各有所偏重、理论要求有所区别而已。“工业自动化”专业偏重强电、偏重应用一些,而“自动控制”专业偏重弱电、偏重理论一些。在国家公布的《普通高等学校本科专业目录》中,“工业自动化”属于强电专业类的“电工类”,而“自动控制”属于弱电专业类的“电子信息类”。
20世纪90年代以后,学科交叉、渗透和融合的趋势越来越明显,自动化学科发展异常迅速,主要特征是“数字化”、“网络化”、“智能化”和“综合集成化”。与此同时,高校毕业生的就业制度也由“计划经济”向“市场经济”转变。在这一背景下,为了进一步扩大专业口径,增加学生就业的适应性,并与国际“通才教育”模式接轨,教育部合并了“工业自动化”和“自动控制”,加上原来的“液压传动与控制”、“电气技术”及“飞行器制导与控制”专业的一部分,组成了新的超宽口径的自动化专业,并一直延续至今。
6. 自动化专业毕业生的综合素质和就业适应能力怎么样?
由于自动化专业是一个跨多个学科、多个行业的宽口径专业,自动化专业毕业生的就业形式也“多元化”,有的从事自动控制或自动化系统的工作,有的从事计算机软件或硬件开发,有的进入公司或企业从事生产、管理、营销等工作,还有的进入政府部门从事管理工作等等。尽管就业去向多种多样,但专业是否完全对口并不很重要,因为本科阶段的“通才教育”加上自动化专业的超宽口径造就了适应力很强、适应面很广的人才,搞什么工作都能很快“上手”。即使从事看似与专业无关的工作,信息论的基础、反馈控制的方法、系统的观点和综合优化的思想也会有助于把工作做得更好。