我国自动化专业教育的现状及发展前景分析

2011-08-15 00:52王瑞
关键词:专业发展教育

王瑞

(武汉大学 动力与机械学院,湖北 武汉 430074)

我国自动化专业教育的现状及发展前景分析

王瑞

(武汉大学 动力与机械学院,湖北 武汉 430074)

近年来,随着自动化技术的快速发展以及在国民经济建设中作用的日益凸现,为高校自动化专业的发展提出了新的机遇和挑战,根据教育部最新公布的专业目录,以自动化或控制工程(技术)作为其专业名称的专业共有8种,“自动化”类专业无疑已发展成为我国高等教育中最大的学科专业之一。在50多年的发展历程中,我国自动化专业教育经过不断地调整、改革,其发展理念、发展思路完全符合整个科学与工程教育的改革与发展趋势。自动化专业将会发展成为一个包含目前许多专业的大专业,成为真正的“跨行业的专业”,在新的专业体系中起到更重要的作用。

自动化专业;教育;现状;发展趋势

一、引言

我国的自动化专业最早源于1952年全国高校院系调整时首批设立的专业之一“工业企业电气化”;专业名称、专业内容进行了多次调整和合并,1995年国家教委颁布了“(高等学校)工科本科引导性专业目录”,将电工类的“工业自动化”专业与原电子信息类的“自动控制”专业合并为新电子信息类的“自动化”专业。1998年,为适应国家经济建设对宽口径人才培养的需要,进一步合并专业,与国际“通才”教育接轨,国家教育部第四次修订“普通高等学校本科专业目录”,合并相关专业组成了新的(强制执行的)属于电气信息类的“自动化”专业。经过50多年的发展,现在全国设有自动化专业的高等院校已发展到200余所。伴随国家不同发展阶段的需求,我国自动化专业现今工科类院校,绝大多数都开设有自动化或与自动化相关的专业,专业名称多次改变,专业内容不断调整。但在专业培养目标上,一直坚持宽口径“通才”,从而使自动化成为我国工科专业中为数极少的没有对口行业的专业之一。如今我国已进入信息化时代,自动化科学技术不仅面临着挑战,也遇到了前所未有的发展机遇;而与此同时,在世界范围内掀起了高等科学工程教育的改革浪潮。这两方面的因素必将深刻地影响我国高校自动化专业的发展。

二、我国自动化专业教育现状分析

(一)自动化专业的情况

在我国自动化专业的发展历史中,有“工业自动化”专业与“自动控制”专业两条发展主线,其中“工业自动化”专业最早源于“工业企业电气化”专业。我国的自动化专业是伴随着我国工业从电气化一步一步向自动化发展而稳健发展的,专业方向与主要内容也从最初的突出电气化的 “工业企业电气化”,逐渐发展为电气化与自动化并重的“工业电气化及自动化”、突出电气自动化的“工业电气自动化”和突出自动化的“工业自动化”,进而在合并专业的教育改革中于1995年与“自动控制”专业合并成内容更广的“自动化”专业。目前,我国大学本科自动化专业的发展理念与目前的发展情况完全符合整个科学与工程教育的改革与发展的大局,其专业情况是:1.符合厚基础、宽口径专业设立的要求的;2.符合淡化机、电等单机概念,突出含机、含电的系统概念的;3.符合淡化“行业性的专业”,突出“跨行业的专业”的理念的。

(二)自动化专业教育的基本情况

现今工科类院校,绝大多数都开设有自动化或与自动化相关的专业。据初步统计,目前全国本科高校开设有4年制全日制本科“自动化”专业(不含行业性“XXXX及自动化”类专业)教育的本科学校从2003年的239所增加到2008年的405所。此外,还有经教育部批准设置的4年制本科“自动化”专业的一批民办院校 (多为公办大学的独立学院)。自动化专业的办学规模快速增长,招生录取人数从2001年的2.68万人增至2008年的3.98万人,在校生人数从2001年的9.26万人增至2008年的15.5万人;2008年招生数位于全国高校各类专业之首。

培养目标:自动化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。主干学科包括控制科学与工程、电气工程、计算机科学与技术。开设的主要课程:电路原理、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、过程工程基础、电机与电力拖动基础、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析、过程检测及仪表、运筹学、计算机仿真、计算机网络、过程控制、运动控制、系统辨识基础、计算机控制系统、系统工程导论。对照我国自动化专业教学内容可知,在数学与自然科学公共课程方面,我国相当多的学校自动化专业不开设必修的信息学、化学、生态学,不利于对学生基础综合素质与能力的培养;专业基础与专业课程方面最缺乏的是有关自动化的职业教育,相对与社会需求脱节。

根据教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会课题组对70所院校调查所统计的2003年自动化专业本科实践教学及实践教学建设情况以及根据所调研的43所院校统计的2008年自动化专业本科实践教学及实践教学建设情况看,各类院校的实践教学基地和实践教学环节的建设在近5年得到了很大的加强;资队伍发生了可喜的变化,具有博士学位的教师比例增幅大,有的高校超过或接近50%,教授、副教授的比例达70%。但不同培养类型自动化学科专业的师资队伍建设的趋同化仍然严重。在相当多的自动化学科专业中,仍然缺乏大师级教师作为学术与教学领头人;在应用技术主导型学校中,仍然缺乏优秀的自动化专业双师型教学人才。实验室教师队伍严重缺乏,人员老化、后继无人的问题加剧,多数高校的教学实验人员比例下降幅度较大。

三、我国自动化专业教育发展前景分析

(一)自动化专业人才培养定位分析

1.自动化专业发展的定位

从我国自动化专业发展历来看,合并后的 “自动化”专业,不仅完全符合世界范围内拓宽专业面、打破“行业性的专业”设置的旧体系、实行”通才“教育的教育发展总趋势,完全符合我国现阶段以信息化带动工业化、走新兴工业化道路的国情,而且有利于同步发展我国的自动化科学与技术学科和本科自动化专业,为国家输送更多的自动化人才。我国的自动化专业发展趋势应该按学科办专业,应该是“理论的应用、应用的理论”,具体的办学思路应该是:(1)进一步向重视系统与管理的方向发展;(2)进一步淡化机、电、计算机、通信等“单机”概念,突出含机、含电、含计算机、含通信网络的大系统、复杂系统与人机系统的概念;(3)进一步淡化电气信息类的“自动化专业”的特征,向真正的“跨行业的专业”方向努力,以进一步满足经济、社会、科技发展的需求,培养出能处理各行各业复杂的系统问题的“系统集成者”。

2.自动化学科专业培养目标定位

培养目标定位关系到高等教育的类型、层次结构、教育的成败与效益,涉及到自动化本事发展和培养人才能否适应市场需求。目前,我国知识密集型与劳动密集型产业并存,东西部经济发展差距在相当长的时间内存在,自动化专业教育应该有多种类型和多个层次,既要培养从事科学技术研究的研究型人才,也要培养从事设计和研发的工程型人才,同时还要培养技术维护、维修的技能型人才,这就决定了我国自动化学科专业人才培养必须多样化。为了满足我国国民经济对不同类型人才培养的需求,结合我国乃至发展中国家的实际情况,对自动化学科专业培养目标进行合理分工是非常必要的。鉴于我国自动化学科专业人才培养多样性,结合我国高校自动化学科专业现状,自动化培养目标可以分为 “研究主导型”、“工程研究应用型”、“应用技术主导型”、“技术技能型”(专科)四种类型。

一开采用直径215.9 mm钻头钻先导孔,后用直径550 mm钻头扩孔至9.8 m;二开先采用直径215.9 mm钻头打先导孔施工至贯通巷道,后用直径375 mm反提扩孔钻头扩孔,深度9.80~328.85 m。

3.自动化专业教学改革的思路

自动化学科专业课程体系应根据自动化学科知识结构体系和研究层次的特点,结合不同类型自动化学科专业的不同定位进行设置,课程体系要体现自动化专业仍在发展中的属性,要体现自动化专业仍处于研究中的状态,研究类专业要为更多从事以控制为主的跨学科本科毕业生打基础,为今后从事复杂大系统、大型自动化工程、当代先进应用技术的本科毕业生打基础。应用类专业要利用当代先进的信息、控制技术,为改造传统行业与现代服务业的本科毕业生打基础。

根据自动化学科知识结构体系和研究分类特点,结合不同类型自动化学科专业的定位,分别设置其课程体系的指导原则:

“研究主导型”:以适应自动化科学技术的发展为指导,以扎实宽厚的基础理论为前提,以系统、控制、信息为主线,按照通识教育、学科基础教育、研究能力培养为主导的教育理念设计课程体系。

“工程研究应用型”:以自动化技术发展或鲜明的行业为背景,以扎实的基础理论为前提,以信息的获取、处理、利用和控制为主线,按照通识教育基础上的宽口径专业教育的理念设计课程体系。

“应用技术主导型”:以鲜明的行业特色或与地方经济实际需要为背景,以自动化应用技术为主线,按照通识教育与专业技术教育相结合、重在专业教育的理念设计课程体系。

(二)自动化专业发展前景分析

自动化技术是现代工业发展的重要支柱。自动化技术内涵丰富、外延广阔,就目前发展看,自动化技术是综合利用了计算机技术、制造技术、控制技术、电子技术、通讯技术和管理科学等学科知识,采用设备集成和信息集成,实现了从规划设计、生产制造、管理销售等功能的自动化控制。自动化技术也是国家现代化的标志,自动化技术的作用体现在它面向整个工业领域,是连接传统与现代工业的纽带,是把现代管理技术、信息技术转化为现实生产力的关键性手段。

目前我国自动化技术应用还比较落后,工业自动化水平与世界发达国家相比还有较大差距。面对我国传统工业的落后现状,国家将加大技术改造的步伐,使我国工业技术朝着多样化、自动化、智能化方向发展,而自动化技术的采用是发展和提高国民经济诸多产业技术水平的重要手段,也是我国对传统产业实现技术改造、建立自动化工业体系及高新技术产业的关键应用技术。用自动化技术改造现有工业任务繁重,自动化技术人才在未来几年内将具有相当的需求量。所以,自动化专业的发展前景巨大,市场广阔。

(三)自动化专业就业前景分析

自动化专业教育是伴随着自动化技术在社会生产、生活中的广泛应用而兴起的。它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。由于自动化技术的广泛应用,社会对这一专业的人才需求也大为增加。自动化专业学生在毕业后主要从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作,就业领域也非常宽广,包括高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁道、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。

我国现有自动化专门技术人才还难以支持国家现代化发展。据统计:以制造业和建筑业为主的我国第二产业从业人员中,受过高等教育的比例不足6%,平均受教育年限为9.44年,仅相当于初中毕业水平。第二产业劳动力的整体文化素质难以支撑我国制造业技术进步和劳动生产率的持续提高,大量的专业人才特别是自动化专业技术人才教育培养是必须的。现有本科自动化专业人才培养贮备能力不足。2001~2008年间,“985工程”、“211工程”学校自动化专业招生规模稳中有降,与我国工业化、现代化的快速发展速度不匹配,这种人才储量是不能够满足今后制造业和应用领域的发展和需求的。据统计2009年全国普通高校本科自动化专业就业率超过85%,这个数据显示:随着国家在工业化、现代化方面的快速发展,在未来几年内自动化专业的就业前景是非常好的。

[1]国家教委高等教育司.工程科学技术发展与高等工程教育改革[M].北京:高等教育出版社,1996.

[2]宋健.中国科学技术前沿[M].北京:高等教育出版社,1999.

[3]中国计算机科学与技术学科教程2002研究组.中国计算机科学与技术学科教程2002[M].北京:清华大学出版社,2002.

[4]未来几年热门专业[N].生活时报,2002-07-04.

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