按照目前的共识,工业1.0是蒸汽机时代,工业2.0是电气化时代,工业3.0是信息化时代,工业4.0就是自动化时代。自动化浪潮正在席卷全球制造业,从传统工业向自动化工业迈进的大幕已经拉开。
在2020年版的本科专业目录中,自动化类专业共有4门,分别是自动化、轨道交通信号与控制、机器人工程、邮政工程。综合招生人数和关注度等因素,以下对前3个专业做具体介绍。
自动化
自动化,顾名思义就是在无人干涉的情况下,通过系统预先设定的指令,使得装置或设备实现自我控制和管理的过程。全自动洗衣机、自动存取款机、红绿灯等是自动化在实际当中的应用;机器人、无人驾驶是自动化在高精尖行业的典型应用;可自动帮助糖尿病人控制血糖的胰岛素泵则是自动化在医疗领域的应用成果。
自动化专业的学习是以自动控制理论为基础,涉及电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术等多个学科。
这个专业对学生的数学、物理、计算机方面的能力要求很高,也强调对学生在软件和硬件相结合以及系统集成能力方面的培养。学生既要学关于编程这类的软件课程,又要学与机械相关的硬件类课程。随着学科建设发展,或者为应对新时代产业需求,不少院校还会不断引入全新的课程,比如机器人技术概论等瞄准前沿领域的课程。
就业简述:自动化专业被称为“工科万金油”,其应用领域极其广泛,毕业生在现代化工业、交通、农业、国防等各行各业都可以有很好的发展。此外,扎实的基础知识、复合化的知识结构,也让自动化专业毕业生在深造和事业发展中有更多空间和选择,电子工程、计算机、通信领域,以及近些年大热的机器人领域都是自动化专业发展的方向。
报考须知:自动化专业是工科中的招生大户之一,近些年每年的毕业生人数在四万以上。该专业以工科类院校的实力更为强劲。需要注意的是,各个院校传承不同,自动化专业的侧重也有所不同,比如北京化工大学偏重控制理论与应用、化工控制工程、电气自动化方向,燕山大学偏重工业企业电气自动化、机器人控制技术,中国计量大学偏重于“计控一体”和“管控结合”。
机器人工程
从应用环境出发,机器人可分为两大类,即工业机器人和特种机器人。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人;特种机器人则是工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,包括服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。
很显然,机器人是集机械、电子、控制、传感、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备,因此机器人工程专业天然具备了交叉学科性质。
以2016年国内第一个开设“机器人工程”本科专业的东南大学为例,该校以自动化大类统一招生的方式进行。大一、大二阶段以通识课为主,入学两年后根据学生志愿及学业状况分别分流到自动化专业和机器人工程专业。进入机器人工程专业的学生大三开始进行機器人专业知识的学习。
专业课程包括机器人学、机器人动力学与控制、工业机器人系统、智能机器人系统综合设计、多机器人系统建模与分析等。
就业简述:在2015年出台的《中国制造2025》规划中,机器人与高档数控机床被列为政府需大力推动实现突破发展的十大重点领域。截至2016年6月,全国机器人企业已经达3800多家。按照工信部的发展规划,到2020年,工业机器人装机量将达到100万台,大概需要20万工业机器人应用相关从业人员。
目前来看,机器人工程专业毕业生的就业前景可谓一片光明。毕业生可从事机器人及相关自动化生产线系统等领域中的机器人应用研究、工程项目设计、技术开发与系统集成、系统运行管理与维护和技术管理等方面工作。
报考须知:目前机器人工程专业已广泛开设于理工类院校和综合性院校中。由于院校的优势与专业实力不同,部分院校侧重于研究,把培养重点放在原理研究、本体开发及特种机器人开发等,也有部分院校侧重于工业应用,着重培养学生从事自动化成套装备中工业机器人工作站的现场编程、调试维护、人机界面编程、系统集成等应用性能力。上述两个方向各有千秋,都属于新兴领域,人才缺口同样巨大。
本科专业与机器人高度相关的主要是自动化专业。很多高校虽然没有直接开设机器人工程专业,但在自动化专业开设有机器人方向,或开设了与机器人相关的专业和课程。因此考生选校时,可重点关注院校的自动化专业实力。而对智能机器人更感兴趣的考生,选报智能科学与技术、人工智能这两个专业会更合适一些。
轨道交通信号与控制
该专业的前身为铁道信号专业,研究的是铁路运输系统中,保证行车安全、提高区间和车站通过能力以及编解能力的手动控制、自动控制及远程控制技术。
随着社会经济的快速发展,现代的铁路运输向高速、高密、重载方向发展,对信号系统提出更高的要求。与此同时,各大城市地铁、轻轨等轨道交通方式也得到了快速发展。为适应这种发展趋势,铁道信号专业不断融合计算机技术、网络技术、通信技术等现代学科知识,发展成为轨道交通信号与控制专业。
该专业需要学生掌握自动控制理论、轨道交通控制技术、计算机原理及应用技术、传感器及检测技术、电气工程等知识。
就业简述:近年来,我国对轨道交通发展迅速,对轨道交通信号与控制的人才需求也不断上涨。而该专业的开设院校较少,因此毕业生对口就业率较高。毕业生主要在铁路局电务、信号相关部门,轨道交通运营、建设公司,中铁电气化局等工程单位对口就业。
报考指南:和自动化专业的适用面广、培养口径宽不一样,轨道交通信号与控制专业是一门行业针对性很强的专业,因此招生院校和招生人数都不算多。考生在选报时,可重点考虑原铁道部直属院校。
选校参考
1.国家重点学科(控制科学与工程)
查询网站 :中国学位与研究生教育信息网
网址 :http://www.cdgdc.edu.cn/xwyyjsjyxx/xwbl/zdjs/zdxk/zdxkmd/
2.教育部第四轮学科评估结果(控制科学与工程)
查询网站 :中国学位与研究生教育信息网
网址 :http://www.cdgdc.edu.cn/xwyyjsjyxx/xkpgjg/
3.国家级特色专业建设点
查询网站 :阳光高考网
网址 :https://gaokao.chsi.com.cn/z/2011tszy/1.jsp
4.通过国家工程教育认证院校
查询网站 :中国工程教育专业认证协会官网
网址 :http://www.ceeaa.org.cn/gcjyzyrzxh/gcjyzyrzjlcx/index.html
5.原铁道部直属院校
北方交通大学 (现北京交通大学)、西南交通大学、华东交通大学、大连铁道学院(现大连交通大学)、上海铁道学院(合并入同济大学)、长沙铁道学院(合并入中南大学)、兰州铁道学院(现兰州交通大学)、石家庄铁道学院(现石家庄铁道大学)
院校看台
·清华大学·自动化是清华大学的王牌专业之一,学科实力名列全国第一。
·东北大学·自动化专业人才培养模式创新实验区被评为国家级人才培养模式创新实验区。
·西南交通大学·轨道交通信号与控制在全国排名前两名。
·广东工业大学·控制科学与工程在第四轮学科评估中进入前10%,拥有中国制造2025国家智能制造试点示范基地,教育部重点实验室“智能检测与制造物联实验室”等。
·北京化工大学·控制科学与工程是北京市重点学科,尤其在流程工业的仿真、优化、先进控制等方面成绩显著。
·兰州交通大学·学校创建于1958年,为我国第三所铁路本科高校,建校时即招收了首批通信、信号本科学生。
·江苏大学·自动化专业由1977年全国高校恢复招生后即设置的工业电气自动化专业演变而来,是江苏省特色专业和江苏省重点专业,获批江苏省卓越工程师计划实施专业。
·常州大学·原中国石油化工总公司直属院校,面向石油石化行业办学,拥有道岔信号机控制设备、城市轨道地铁控制沙盘等多种专业实验教学设施。
·武汉科技大学·1981年,自动化专业成为国务院首批硕士学位授权点的专业。
·河北工业大学·自动化专业设置于人工智能与数据科学学院,依托控制科學与工程博士后流动站,控制科学与工程博士、硕士学位点,建有自动化工程国家级教学团队。
·常熟理工学院·自动化专业为国家级特色专业、教育部卓越工程师教育培养计划试点专业。
·天津职业技术师范大学·专业依托中科院半导体所信息传感与智能控制产学研联合实验室和天津市信息传感与智能控制重点实验室。控制科学与工程是天津市重点学科。