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              歡迎訪問控制科學與工程學院

              本科教育

              一、專業介紹

              我校于1959年設置自動化專業,是國內創建自動化專業最早的大學之一。2019年自動化專業第一批入選國家一流本科專業建設點,并分別于2016年和2019年兩次通過工程教育專業認證。自動化專業具有過程控制、計算機控制與仿真、機器人運動控制、高級自動化技術、油氣生產自動化等多個專業實驗室,同時依托山東省實驗教學示范中心和校外實習實訓基地,為人才培養提供良好的實驗及實習實踐條件。近年來,獲國家教學成果獎 1 項,省部級獎 8 項;承擔省部級教改項目 13 項,廳局級教改項目 20 余項,發表中文核心教學論文30 余篇。

              該專業擁有控制科學與工程一級學科博士學位授權點、控制科學與工程一級學科碩士學位授權點、山東省重點學科控制理論與控制工程;擁有一批具有國內先進水平的教學實驗與科研設備,承擔并完成了一批國家自然科學基金、863、973等國家和省部級科研課題,形成了智能控制與優化、模式識別與智能感知、油氣開發測控技術、過程先進控制與故障診斷、微納傳感技術與微系統等研究方向。自動化專業現有專任教師23人,其中山東省教學名師1人,教授5人,副教授12人,博士生導師3人,教師中具有博士學位者20人,聘有企業兼職教師6人。

              自動化專業招生規模為4個班,設有本研一體班、自動化理科實驗等特色人才培養模式。每年招收普通本科學生約100人,大二時接收轉專業學生20人,大三時理科實驗班轉入自動化專業學生10人。近三年學生獲得國家級競賽獎勵 20 余項、省部級競賽獎勵140 余項,授權專利或軟件著作權 12 項,獲批創新創業訓練計劃項目 63項。自動化畢業生的就業面很廣,多年來就業率保持在90%以上,研究生錄取率40%以上。專業為社會培養了大批優秀人才,如英國皇家院士陳生教授,英國測量與控制學會會士楊雙華教授,清華大學自動化系黃德先研究員,康菲(中國)商務及政府關系副總裁楊玉民,中國人民解放軍總裝備部科技委副主任辛毅中將,思科中國區副總裁張堅等。

               

              專業培養目標:

              專業適應國家經濟與科技發展需求,在秉承學校鮮明石油石化特色的基礎上,培養專業知識扎實、實踐能力強,能夠在工程領域從事自動化相關的科學研究、技術開發與應用、工程設計與實施和組織管理等工作,同時具有創新精神和國際視野的高素質工程技術人才,培養德智體美勞全面發展的社會主義事業合格建設者和可靠接班人。

              主要學習課程:

                     在通識與學科基礎階段主要學習數學、物理、電子電路、計算機等方面的知識,包括高等數學、大學物理、線性代數、概率論與數理統計、復變函數與積分變換、畫法幾何、電路理論基礎、模擬電子技術,程序設計語言等課程。在專業階段中主要學習控制理論、信號處理、檢測技術、過程控制等方面的課程,包括必修課程自動控制原理、信號與系統、現代控制理論、過程控制儀表與裝置、過程控制、控制系統仿真技術、計算機控制等。

               

              二、熱點問題

              Q1:什么是自動化?自動化包括哪些內容?

                     自動化是一門技術,自動化專業是寶藏專業,涉及多學科相互交叉與融合,綜合性非常強。國家提出的智能制造、工業互聯網、新一代人工智能等國家重要戰略,都離不開自動化技術。自動化不僅涉及國防軍工、航空航天、機械、化工、電子等諸多領域等傳統領域,隨著自動化技術的不斷普及和發展,機器人、互聯網、醫療、經濟、環保、城市規劃等諸多領域也逐漸被自動化占領。航天飛船、導彈制導、無人機、自動化流水線、電燈的自動控制開關、冰箱的控溫系統、掃地機器人等這些大到可以飛天,小到日常使用的一些設備,都是自動化專業的研究范疇。自動化支撐起了整個現代化的世界。一項自動化任務需要通過哪些步驟來完成呢?首先,要知道這項任務的對象是什么;其次,要了解這個對象需要實現什么樣的功能或者預期目標;然后,通過設計檢測、控制、執行等環節,實現能夠達到預期目標的自動控制系統;最后,進一步研究以質量、效率等為目標的最優控制方案,推動各領域生產、生活的發展和進步。

               

              Q2:自動化的理論基礎是什么?

              自動化以控制論、信息論和系統論為基礎,從系統的角度出發,結合數學、物理、化學等基本原理和基礎定律,綜合運用數學方法與交叉學科的理論知識研究各應用領域內的共性問題。歷史上許多杰出的科學家都為自動化與控制理論的發展做出了巨大貢獻。如瓦特發明的飛球調速器是世界上一個自動調節裝置;麥克斯韋發表了反饋控制理論的第一篇論文;牛頓、拉格朗日和哈密頓奠定了經典力學的基礎,也是機器人動力學建模的基礎;約翰.伯努利在解決伽利略提出的最速降線問題時提出的變分法,是解決最優控制問題的理論基礎;李雅普諾夫受太陽系運動穩定性問題的啟發,提出了運動穩定性的一般性理論;維納與香農分別是控制論與信息論的創始人;錢學森創立了工程控制論;卡爾曼奠定了現代控制理論的基礎;貝爾曼提出的動態規劃奠定了動態優化的基礎,也是自動駕駛等基于強化學習的人工智能技術的理論基礎。

               

              Q3:自動化專業的就業前景如何?

              隨著各行業自動化程度的不斷提高,自動化人才就業的范圍也越來越廣,包括國防軍工、石油化工、機器人、互聯網、工業、農業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療和家庭服務等行業。自動控制系統的設計、開發、實施與維護,智能信息處理算法的設計、開發與應用都需要大量的自動化人才。例如:在工業生產過程控制中需要對溫度、壓力、流量等多種物理量進行控制與優化,以提高生產效率并保障安全;在智能制造中需要通過圖像對目標進行識別,控制多個機器人協同完成生產任務;在互聯網行業中的自動調度、自動推薦、智能客服等系統,都需要掌握模式識別、強化學習、自然語言處理等技術的自動化人才。無論是工業生產的大型裝備,還是智能音箱、掃地機器人等家用小型設備,只要對自動控制和智能信息處理有所需求,都是自動化人才的用武之地。自動化專業已為控制系統設計與集成、電子信息、互聯網、裝備制造、石油石化、交通運輸、家電服務等行業輸送了大量優質的技術人才。用人單位反饋,本專業學生基礎扎實,能夠迅速成為所在單位的技術與管理骨干,具有良好的發展前景。本專業每年約有40%左右的學生攻讀碩士研究生,到清華大學、浙江大學、北京航空航天大學、哈爾濱工業大學、中國科院大學等院?;驀饫^續深造。

               

              Q4: 自動化與人工智能的關系是怎樣的?

              隨著時代的發展和科技的進步,自動化技術已經產生了巨大變革,全面向智能化方向發展。自動化研究的理論方法和技術已經應用在智能機器人、智能制造、智能信息處理等多個領域。在學科方向上,模式識別與智能系統方向涵蓋了計算機視覺、自然語言處理、專家推薦系統等領域,控制理論與控制工程方向涵蓋了故障診斷、智能控制、博弈與決策等領域。AlphaGo智能圍棋采用的深度強化學習方法已經應用在智能派單、游戲對戰等領域,其基本原理源于動態規劃,正屬于控制理論的研究范疇。很多自動化領域的學者為人工智能的發展做出了重要的貢獻。在機器人、地震信號處理、油氣田開發、過程控制等產業都需要大量的掌握智能化技術的自動化人才。

                

              Q5:自動化專業學生在知識學習和能力培養上有哪些要求?

              自動化專業的就業和未來發展均面向較寬的領域,在自動化專業的培養過程中,一方面注重基礎理論知識和多學科交叉知識的教學,同時也并且提供多種實習實踐機會培養學生動手能力并提高綜合素質,以面向不同的發展方向。自動化專業課程類別豐富,學習任務較重。其中控制理論相關課程對數學有著較高的要求,需要學生能夠綜合運用所學的數學知識。在專業學習過程中會進行相關軟硬件開發訓練,需要學生具有較強的程序設計與動手能力。面對多學科交叉、軟硬件結合以及飛速發展的計算機技術,自動化專業的學生需具有較強的自主學習能力,通過不斷學習充實自我,迎接未來的各種挑戰。


               


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