自动化专业特色与前景分析

自动化专业特色与前景分析

文章来源：电气电子教学学报点击次数：9878 添加时间：2010-6-21 16:21:16 简介：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”;第一次正式被称为“自动化”专业是1995年国家教委颁布的“工科本科引导性专业目录”；而到了今天，全国设有自动化专业的高等院校已发展到200余所。

我国自动化专业的发展历史

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。

20世纪50年代，新中国刚成立，百废待兴，学习苏联组建高等教育体制，细分专业。于是，分别对应着国家工业建设中的自动化与国防、军事建设中的自动控制，先后建立了“工业企业电气化”专业与“自动控制”专业（当时在不少学校，“自动控制”专业是保密专业）。前者经过多次专业名称的演变（详见下文），逐步发展成为“偏重应用、偏重强电”的自动化专业；而后者保持专业名称“自动控制”基本不变（在早期也有称为“自动学与远动学”、“自动控制系统”专业的），逐步发展成为“偏重理论、偏重弱电”的自动化专业，并于1995年走到一起，合二为一，成为统一的“自动化”专业。1998年，按照国家教育部公布的最新高等学校本科专业目录[5]，经调整、合并而成的新的“自动化”专业不仅包括了原来的“自动化”专业（含“工业自动化”专业与“自动控制”专业），还增加了“液压传动与控制”专业（部分）、“电气技术”专业（部分）与“飞行器制导与控制”专业（部分）。

由此可见，一部我国自动化专业的发展史，实际上是新中国高等教育事业发展史的一个缩影，同时也是新中国工业发展史的一个缩影。下面以“工业自动化”专业这条发展主线为例，详细回顾在其发展过程中的多次专业名称的改变（实质是专业内容的变化）及其与当时我国工业建设的密切关系。

首先简要回顾一下世界与中国的专业划分历史。我们知道，现在通行的专业划分大体上是从19世纪下半叶开始到20世纪上半叶定型的，就工科来说，基本上是以行业（产品）为对象来划分的，因而被人们形象地称为“行业性的专业”或“行业公会”。目前国际上两大类教育体制中，以英美为代表的教育体制虽未摆脱“行业性的专业”体系，但一直走的是“通才”

教育之路；而以前苏联（欧洲接近苏联）为代表的教育体制，一开始实行的就是“专才”教育，专业分得很细，虽然屡经改革，但到目前“行业性的专业”特征仍极为明显。

50年代，新中国刚成立后，全面学习苏联，专业分得很细；改革开放以来，才逐步向以英美为代表的教育体制靠拢，逐渐淡化专业，推行“通才”教育，通过多次的专业调整与合并（专业总数从最多时的1343种逐步减少到目前的249种），虽未摆脱“行业性的专业”的“美名”，但高校的许多系中，大多是一个系只有1个专业，而不是过去的多个专业了。

前已提到，我国的自动化专业最早源于1952年全国高校大调整时第一批设立的专业——工业企业电气化专业。当时，苏联援助我国兴建156个大型工业企业，急需电气自动化方面的工程技术人才，而培养这类专业技术人才，很符合当时以及随后我国工业建设的需要。到了60年代，专业名称改为“工业电气化及自动化”，70年代末恢复招生时又改为“工业电气自动化”专业。这不只是专业名称上的变化，而是有其深刻内涵的，它反映了我国工业从“电气化”一步一步向“自动化”迈进的那段真实历史与发展趋势，反映了我国自动化专业如何急国家所急、为国家经济建设服务的那段真实历史与发展总方向。

1993年，在历经4年之久的全国第三次本科专业目录修订工作后，国家教委颁布了称之为“体系完整、比较科学合理、统一规范”的“普通高等学校本科专业目录”。将“工业电气自动化”和“生产过程自动化”两个专业合并成立属于电工类的“工业自动化”专业，并由当时的机械工业部归口管理成立高等学校工业自动化教学指导分委员会，负责全国“工业自动化”专业的教学指导工作；与此同时，“自动控制”专业则被归属到电子信息类，并由当时的电子工业部归口管理成立高等学校自动控制教学指导分委员会，负责全国“自动控制”专业的教学指导工作。经这次专业调整，进一步明确了“工业自动化”专业与“自动控制”专业的“强弱电并重、软硬件兼顾、控制理论和实际系统相结合，面向运动控制、过程控制和其他对象控制”的共同特点与培养目标，也基本确定了“工业自动化”专业偏重强电、偏重应用，“自动控制”专业偏重弱电、偏重理论的专业特点与分工格局。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。由于这是引导性专业目录，不属于强制执行，再加上将“工业自动化”这一强弱电并重的专业“并入”属于弱电专业类的电子信息类不利于专业的发展，因而许多学校仍然保持“工业自动化”专业与“自动控制”专业并存的局面。更由于1996年，国

家教育部再次委托机械工业部与电子工业部分别成立新的一届（即第二届）归口管理的高等学校教学指导分委员会，使得这一引导性专业并未得到有效的实行。

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，国家教育部公布了经第四次修订的最新“普通高等学校本科专业目录”。在沿用至今的该目录中，专业总数从第三次修订后的504种大幅度地减少到了249种，将原目录

中属于强电专业类的电工类与属于弱电专业类的电子信息类合并为强弱电合一的电气信息类，同时将原属于电工类的“工业自动化”专业与属于电子信息类的“自动控制”专业正式合并，再加上“液压传动与控制”专业（部分）、“电气技术”专业（部分）与“飞行器制导与控制”专业（部分），组成新的（强制执行的）属于电气信息类的“自动化”专业。据统计，到目前为止全国已有200余所高校设立了这样的“自动化”专业。如果把以自动化作为其专业名称一部分的专业（如“电气工程及其自动化”、“机械设计制造及其自动化”、“农业机械化及其自动化”

等专业）包括在内，自动化专业无疑已是我国最庞大的专业了。

我国自动化专业的特色

回顾我国自动化专业的发展史，并结合相应时期的我国国民经济建设对自动化人才的需求和自动化事业的发展，不难总结出如下几点专业特色：

1）我国的自动化专业不仅有比较悠久的历史（1952年起已有50余年历史），而且从自动化专业成立的第一天起，就一直是国家急需的专业之一，因而了也一直是招生人数最多和分配最受用人单位欢迎的专业之一。

2）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”一步一步发展为电气化与

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。从中可以看出，我国的自动化专业虽然最初是在学习苏联教育体制的大环境下建立的，但在其发展中并没有照搬苏联或美英的办学模式，而是结合我国的国情（以满足国家需求为主要目标）创新发展出来的具有“跨行业的专业”特征的专业，这包括：（1）

在专业方向与主要内容上，始终抓住了国家经济建设与国防建设中的最主要的发展问题（这从专业名称的变化上就能清楚地看出），伴随国家在不同发展阶段的需求及时作不断的调整，

走“跨行业”的专业发展之路；（2）在专业培养的目标上，一开始就不是行业性的，逐步拓宽专业口径发展到目前宽口径的“通才”。

历史表明，我国的自动化专业的发展，不但符合我国的国情，而且具有中国的特色、中国的创新。

3）我国从1998年起建立合一的“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，而且本科自动化专业和自动化科学与技术学科名称相一致，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。

我国自动化专业的特点

上已分析，伴随着我国经济与国防建设，我国的自动化专业一步一步从最初的突出电气化、到电气化与自动化并重、再到突出自动化发展过来的，具有明显的中国特色、中国创新。在发展过程中，还逐步形成了我国自动化专业一些鲜明的特点，主要有：（1）具有多学科交叉、内涵丰富、外延宽广的特点，因而利于培养宽口径、多面手、综合复合型人才；（2）得益于具有方法论性质的科学方法、科学思想的熏陶，思想更开阔、也更有深度，非常利于培养具有创新能力的人；（3）突出系统与集成的思想、方法，有利于培养“将才”与“帅才”。

下面就来分别对此作扼要的展开介绍。

3.1多学科交叉的特点——利于培养宽口径人才

众所周知，自动化是当代高技术的集中体现与应用[6]，自动化学科是一门多学科交叉的高技术学科[7]，不仅覆盖的面非常宽广，而且在自动化学科的结构体系中，还包含了其他学科的一些交叉分支。为了适应自动化学科内涵丰富、外延宽广、综合交叉性的学科特点，要求自动化学科与专业的基础和知识面要宽、要扎实，这无疑有利于培养宽口径、多面手、综合复合型人才，符合当前淡化专业、开展通才教育的教育改革方向，同时也使得自动化专业的学生需要学习的知识要明显得多（也使制订合适的教学计划的难度要大得多）。正如从事自动化专业教学工作的老师们常说的，在所有学工的学生中，学自动化需要的数学知识最多，需要的计算机知识仅次于计算机专业。

由于自动化专业学生需要学习的知识多、基础和知识面宽，从而毕业生工作的适应面宽，且工作易取得成功，因而长期以来一直是招生人数多和毕业生受用人单位欢迎的专业之一。

3.2突出的方法论特点——利于培养创新人才

在自动化科学的产生与发展过程中，出现了许多重要的科学方法与科学思想，不仅对自动化科学与技术的发展起了极其重要的推动作用，使自动化学科成为最具方法论性质的学科之一，而且也对其它技术学科以及自然科学、管理科学乃至哲学的发展都做出了贡献。

1）源于自动化科学、具有方法论性质的一些常用方法有：

（1）反馈的方法——利用偏差进行控制的方法;

（2）黑箱的方法——考察输入和输出特性从整体上把握系统的方法;

（3）功能模拟方法——不考虑具体形态，只考虑不同系统在行为功能上的等效性与相似性;

（4）系统的方法——从系统与其组成部分以及系统与环境的相互作用中，综合地考察对象，以达到最优的处理问题的方法。

2）在自动化科学技术产生与发展过程中出现的具有突出的方法论特点的一些概念、科学思想有：

（1）稳定性概念——稳定压倒一切。全局稳定、渐进稳定、稳定边界、稳定裕量等概念;

（2）分层分级控制的思想，自适应、自学习、自组织控制的思想。

这些科学方法与科学思想不仅对自动化学科的发展起了极其重要的推动作用，也深刻地影响了学习自动化科学技术的学生，使他们潜移默化地受到科学方法、科学方法论的熏陶，思想更开阔、更活跃，也更有深度，非常利于培养具有创新能力的人才。

3.3系统、集成的特点——利于培养将才、帅才

我们知道，自动化的核心是控制与系统。控制的最基本问题是如何对系统施加控制作用使其表现出预定的行为[8]，控制论的创始人维纳更用原意是“舵手”与“统治者”的英文名词

Cybernetics来命名他的“控制论”；而系统指的是由若干相互依存和相互作用的子系统为达到某些特定目的所组成的完整综合体[8]，系统的性能主要取决于各子系统间的配合与协调，还依赖于环境与系统的互动。因此，从事自动化工作者特别需要具有以下几方面的能力：（1）从工程实际问题中抽象出系统问题的分析与综合能力;

（2）综合集成（分析、建模、控制和优化）解决系统问题的能力;

（3）理解许多其他学科与专业的技术细节的能力、与其它许多不同领域专家有效地沟通的能力;

（4）组织管理、系统协调的能力、担当“系统集成者”的能力。毋庸置疑，对自动化专业的学生的这些能力的培养，有利于培养出具有“将才”、“帅才”素质的综合复合型人才。

自动化专业的发展前景与发展趋势

4.1需要从整个教育体系上进行总体思考与改革

众所周知，高等教育是为当前与未来的经济、社会发展输送合格人才的。因此，高等学校在考虑专业发展中，应充分关注经济的、社会的发展与变化，并且要有预见性。未来中国、世界发展需要什么样的人才，高等科学与工程教育就应该而且能够培养出这样的人才。

但是要真正做到这一点却很困难。即使长期以来一直走“通才”教育改革之路的英美等国家，也远未达到这一点。以英美为代表的教育体制，早在20世纪初就已形成的工科教育体系，虽经多次改革，仍未摆脱“行业性的专业”设置格局，因而自20世纪末以来，倍受所在国有识人士的批评，被形容为“技术上狭窄（technically narrow）的工程教育”——学机械的不懂电、学电的不懂机械，和“狭窄技术（narrowly technical）的工程教育”——不懂管理，更缺少人文社会科学方面的素养。

我国的情况似乎更为突出。虽然1987 年、1993年和1998 年三次对普通高等学校本科专业设置进行了大的改革与调整，使专业总数从1987 年前的1343种降到了1998年调整后的249种，但专业过细的情况还是依然存在（与美英等国相比，仍很严重）；同时，由于未能从体系上进行总体的思考与改革，难以改得合理、调整得合理，再加上行政、管理的痕迹过重，专业设置难以反映科技、经济发展对高等教育要求的变化。此外，科技、经济发展又促使一些新的专业应运而生，典型的是与环境保护有关的和与生命科学有关的专业，

这些新的专业不再是“行业性的专业”，而是“跨行业的专业”。这就更需要从整个教育体系上进行总体的思考与改革。

4.2我国自动化专业的情况

那么作为高等科学工程教育的一部分，大学本科自动化专业的情况又如何呢?

1）我们在前面分析过，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，当前我国自动化专业是：

（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。

为建立新的教育体系做出了有益的探索与尝试、提供了新的思路与可供借鉴的经验。

2）按目前的发展思路与发展趋势，我国的自动化专业应该：

（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”，为现代化建设做出新的贡献。

我们有理由相信，当人们普遍接受淡化“行业性的专业”、突出“跨行业的专业”的理念，并打破专业之间的壁垒，着手组建各类新的类似于环境保护、生命科学那样“跨行业的专业”的时候，自动化专业完全有可能率先发展成为一个包含目前诸多专业的大专业，成为真正的“跨行业的专业”，并在新的专业体系中起更重要的作用。

实际上，我们高兴地看到，建立这样的新的专业已初见端倪。“机械设计制造及其自动化”（从原有“机械设计制造”改为目前名）、“电气工程及其自动化”（从原有“电气工程”改为目前名）等专业目前均在往自动化方面靠；而根据国内众多计算机教育专家历时多年完成的教育改革成果《中国计算机科学与技术学科教程2002》一书[9] ，在其第二章论述计算机科学与技术学科的定义中分析计算机科学与技术学科的根本问题后，有一段这样的描述：“所

以，简单地讲，计算机科学与技术学科的根本问题是：什么能被（有效地）自动化。这也是计算学科的根本问题。”

总之，从上个世纪末以来，各国教育都在反思与积极改革，都在探索21世纪人才培养的新的思路，规划适应21世纪发展的高等学校专业设置的新体系。虽然，至今尚未有明确的结论，但对走“通才”教育路，重新审视原以“行业公会”形式的专业划分体系，各国的观点是基本一致的。我们相信，在世界各国的共同努力下，一套适合21世纪经济、社会和科技发展与人才培养的高等学校专业设置的新体系，已经离我们不远了。