自动化专业调研报告.docx
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自动化专业调研报告
自动化专业调研报告
调研报告之一
美国、欧洲等国高校自动化专业的概况
1.1美国
美国高等教育的学位教育对于学科或专业目录没有统一的规定。
美国教育部国家教育统计中心（NCES）制定了"教学计划项目分类：
2000版本"（ClassificationofInstructionalPrograms：
2000Edition，简称"CIP2000"），它是一个通用于各领域、各层次的分类方案，其目的在于方便学习领域与计划项目完成活动的准确跟踪、评价与报告。
事实上，在美国相当于工程、技术类学位的学科、专业目录与其认证制度和认证方法有关。
美国的工程、技术类学位授予权是由"工程与技术认证委员会"（AccreditationBoardforEngineeringandTechnology，简称ABET）来认证的。
ABET对美国教学计划项目的4个方面进行认证，即：
①应用科学；②计算；③工程；④技术。
在ABET认证的工程技术类学士学位专业目录中，"技术"类与我国自动化专业相关的有"仪器与控制系统"。
"工程"类中"其他"这一项，留有很大的空间，由各院校根据自己的特点申报认证。
目前，共有30所院校各认证了1个或2个特殊的学科名称。
在"其他"项内，与我国自动化专业相关的有"系统工程"、"系统科学与工程"、"系统与控制工程"、"信息与控制工程"等认证专业。
ABET所认证的工程与技术类专业的名称有很多雷同之处，主要区别在于：
工程类专业数学、物理、化学占的比例较多，学生毕业后适宜于从事研究、开发工作；而技术类专业安排了较多的实践类课程，学生毕业后多面向实验室、设备仪器修理等工作。
一般情况下，凡设有工程类专业的大学，大都不再设同名的技术类专业，因为工程类专业的毕业生一般都能从事技术类工作。
美国灵活的专业学位制度便于按社会需要和科技发展变更，容易形成各学科的交叉与融合，有利于培养创新型人才；同时，又有ABET这样的机构进行规范，这是值得我们反思的。
上述与我国自动化专业相关认证的专业更强调的是面向工程的控制与系统化。
1.2欧洲
欧洲高等教育体系无论是学制，还是专业设置，均与我国有很大的不同。
在欧洲，不同国家之间、同一国家不同学校之间也都可能有很大差别。
专业设置基本由学校自定，本科学制有3年、3.5年、4年与5年，而有的学校（工程教育）只有本-硕连读，且只授硕士学位。
在《博洛尼亚宣言》（1999年6月，欧洲29个国家的教育部长共同签署了《博洛尼亚宣言》，探讨2010年建成欧洲高等教育区）的推动下，欧洲各国致力于建立以两阶段模式（本科-硕士/博士）为基础的高等教育体系，虽取得了许多进展，但任重而道远。
如德国的主要学校自2008-2009学年开始，便招收独立的3年制或3.5年制本科，而在校生仍为5年制本-硕连读。
欧洲高校的自动化（自动控制、控制）研究很普遍，水平也很高（英、法、德、意等国一直处于国际前列）。
如世界排名领先的英国剑桥大学与牛津大学在其工程科学系下都设有高水平的自动控制研究group，这使得欧洲高校的自动化（自动控制、控制）教育很普及、水平很高。
欧洲大部分综合性与技术性高校设有自动化（自动控制、控制）研究和/或教育建制，包括Department、Institute、Division、Section、Group、Center。
超过30所院校设有自动化（自动控制、控制）系或所（DepartmentorInstitute）；与此相应，欧洲大部分综合性与技术性高校承担自动化（自动控制、控制）类研究生培养任务（M.EngorM.Sc），学制有1年、1年半或2年。
据不完全统计，有20余所院校设置自动化（自动控制、控制）类本科专业（相当于我国的自动化专业），其中英国有1所（谢菲尔德大学，在英国排名第18）；法国有5所（排名靠前的大学有：
排名第2的里尔第一大学、排名第6的蒙彼利埃第二大学、排名第9的普瓦提埃大学）；德国有6所（排名靠前的大学有：
排名第8的斯图加特大学），其余在北欧与东欧国家。
另有20余所院校设置与自动化相近的本科专业，如自动化与能源系统、生产与自动化、机电与自动化、计算机与自动化技术等。
欧洲（尤其是西欧）大部分综合性与技术性高校，在其工程类（如电气工程、电子电气工程、机械工程或化工工程）本科教育中，自动化专业/方向的本科人才培养的主流形式是作为电气工程与信息技术本科教育（BScEE/IT）的一个方向，其他方向有：
电气工程、电气与能源技术、信息技术、微电子技术、通信技术等。
在这20余所院校所设置的自动化（自动控制、控制）类本科专业中，按学制与学位分，有三种不同类型：
独立的本科教育，授予B.Engdegree；
本-硕连读，授予B.Eng和M.Engdegree；
本-硕连读，仅授M.EngorM.Scdegree。
三种不同类型的学校：
设置独立的本科教育与本-硕连读，分别授予B.Engdegree和/或M.Engdegree；
设置独立的本科教育（及独立的研究生教育），授予B.Engdegre；
仅设置本-硕连读，直接授予M.EngorM.Scdegree。
英国谢菲尔德大学的自动控制与系统工程系提供完整的系统与控制工程3年制本科教学或4年制本-硕连读（毕业后获得B.Eng和M.Engdegree）计划，特点是通识自动化。
培养目标是毕业生能从事宽广的工业领域控制系统设计技术工作，也能从事诸如自动驾驶仪设计、生物信息处理、经济系统与环境等控制工作。
德国杜伊斯堡-埃森大学工学院电气工程与信息技术系"自动化与控制工程"本科专业学制3年，以热过程为主要对象，体现了过程控制的特点，总学分180分。
其中，讲课66分，练习41分，实践21分，研讨5分，特点是专门自动化。
毕业生适合下列自动化技术领域的工程师工作：
开发自动化系统和装置；各个领域的自动化应用工程（概念、规划和项目开发），包括过程控制、制造控制、楼宇中央控制、交通控制、车辆飞行器控制等。
东欧罗马尼亚克鲁拿波卡技术大学的自动化系提供5年制自动化和工业信息学专业本科教学计划。
该教学计划的特点是：
①数学基础扎实，除了线性代数外，数学分析两个学期，专业数学两个学期，专门开设差分方程课程；②专业核心课程，系统理论与控制工程均为两个学期；③注重实践环节，前3年每年都有90个学时的实践。
据不完全统计，有超过20所欧洲综合性与技术性高校（包括各国排名前列的学校），确实设置相当于我国的自动化专业的自动化（自动控制、控制）类专业；且同时设置了相当于我国控制科学与工程学科的研究生学科。
这些学校无疑是欧洲培养自动化（自动控制、控制）工程师的主力军，且在制造业发达的国家，如德国、法国、北欧国家，设置自动化类或与自动化相近类专业的学校较多，这些学校的排名均较靠前。
欧洲本科工程教育强调宽基础，大多按大类学科（如EE工程、机械工程或化工工程）培养，由于在本科阶段还难以培养合格的自动化工程师，设置自动化类本科专业的学校，大多采取的是本-硕连读的形式，且本科阶段与硕士阶段的教学安排分工很明确，课程衔接流畅。
欧洲自动化类本科专业的课程特色明显，其特征为：
数学深、专业专、实践多。
与我国自动化类本科专业逐渐融合于"EE专业"不同的是，欧洲自动化类本科专业坚持自动化的特色，在其课程设置中，自动化（自动控制、控制）类课程占了绝大多数，而通信、网络、信号处理等相关技术课程仅占很少的比例，使所培养的学生特色鲜明，成为合格的自动化工程师。
1.3俄罗斯
俄罗斯的高等教育，通称为"高等职业教育"，或可译为"高等专业教育"。
整个高等职业教育系统，集中管理，立法严格。
根据《俄罗斯联邦教育法》的规定：
"具有国家认证的职业教育的教育机构，实现规定的相应水平的教育大纲，其目的是培养相应水平高素质劳动者（工人与职员）以及专家，符合俄罗斯联邦政府确定的职业与专业目录，并符合本法律规定的教育水平"。
俄罗斯执行现行的"四级"学制结构和学位制度，即资格（学士、硕士），学位（副博士、博士）。
其中，学士生（4年）、硕士生（2年）在培养阶段都被定义成本科生；完成5～6年的学习，没有学位，而授予文凭专家:
工程师、教师、经济师等；获"硕士学位"或"文凭专家"资格的毕业生可攻读副博士学位；俄罗斯培养研究生的机构设研究生院，副博士生班培养副博士，博士生班培养博士，学制一般均不超过3年。
《俄罗斯联邦高等与大学后职业教育法》指出：
"高等与大学后职业教育的培养方向（专业）目录，按规定程序，由俄罗斯联邦政府规定"。
也就是说，俄罗斯的高等教育院校，是按培养方向或专业培养人才的；而培养方向（专业）的目录，是由国家统一制定，并批准执行的。
俄罗斯现行的专业目录基本是2005年1月12日经俄罗斯教育与科学部批准执行的，名为《全俄教育专业分类目录》。
2005年以后，经过4次小的修改、补充，最近的一次是2007年9月27日。
从这份目录表中得知，俄罗斯现有的培养方向（专业）登录数是784个。
俄罗斯高等教育培养方向与专业目录按照学科大类一般分为：
自然科学与数学，人文与社会科学，教育与教育学，卫生保健，文化与艺术，经济与管理，信息安全，服务领域，农业与渔业经济，技术与工艺，军事教育等11个门类，与我国12个学科门类类似。
每一个学科门类下，又分若干个子类别，每个子类别下设若干个培养方向（专业），每个子类别和培养方向（专业）有一个代码。
按照每一个方向（专业）授予学士、硕士学位，或文凭专家等。
现行本科生执行双轨制，即一是学制为5～6年的模式，培养文凭专家；二是按波隆尼亚进程的设想，根据国际上通用的模式，培养学士（至少4年）、硕士（6年）。
具有专家文凭的以及具有硕士文凭的都有权报考进入研究生院，就是说，两者是等价的。
然而，今后如何发展，是将两轨合二为一，还是永远如此，乃是一大问题。
与自动化类专业相关的所属学科门类为"技术与工艺"，子类别为"自动化技术与控制",培养方向分系统分析与控制、自动化与控制、自动化工艺与生产、机电一体化与机器人技术、质量控制、革新、科学密集型生产的组织与管理等（见表1）。
可以看出，俄罗斯各大学办自动化类专业特色鲜明，在内容上从自动化科学、技术、工艺及管理无所不包，但每所学校均各有侧重。
表1俄罗斯子类别"自动化技术与控制"培养方向
编码
名称
资格
编码
名称
技术与工艺
220000
自动化技术与控制
220100
系统分析与控制
62
技术与工艺学士
68
技术与工艺硕士
220101
工效学
65
工程师-工效学家
220200
自动化与控制
62
技术与工艺学士
68
技术与工艺硕士
220201
技术系统中的控制与信息学
65
工程师
220202
船舶控制系统
65
工程师
220203
独立信息与控制系统
65
工程师
220300
自动化工艺与生产
220301
工艺过程与生产自动化（按部门）
65
工程师
220305
产品的生命过程的自动控制
65
工程师
220306
自动化生产的质量控制计算机系统
65
工程师
220400
机电一体化与机器人技术
220401
机电一体化
65
工程师
220402
机器人与机器人技术系统
65
工程师
220500
质量控制
220501
质量控制
65
工程师-经理
220600
革新
62
技术与工艺学士
68
技术与工艺硕士
220601
创新管理
65
工程师-经理
220700
科学密集型生产的组织与管理
220701
高级工艺管理
65
工程师-经理
我国自动化专业与俄罗斯最为近似的培养方向是"自动化与控制"培养方向（专业），在全俄罗斯有大约69所高校设立。
据了解，一般每所高校的"自动化与控制"培养方向（专业）每年招生大约100多人，全国每年招生约1万余人。
俄罗斯联邦教育部对每个培养方向（专业）都制订有"高等职业教育国家教育标准"。
"自动化与控制"方向（专业）的国家标准分学士和硕士两部分。
其中，面授教育掌握基本教学大纲的标准期限为4年的，可授予技术与工艺学士，学生在大学毕业后可以直接担任工程师、生产过程自动化与机械化工程师、电子工程师（电工）等职位。
"自动化与控制"职业的工作领域属于科技领域，包括使人类直接或间接参与能量、材料和信息的获取、转换、传递与利用过程的运动对象、自主式系统、流水线和过程的检测与控制设备的算法、仪器与软件的制造与使用的人类活动的设备、手段与方法的综合。
"自动化与控制"职业的工作对象是国民经济各个部门中自动化检测、自动化控制设备与系统，涉及数学、信息、技术与软件保障，及其设计、调试、生产与使用的方法。
能胜任科学研究、结构设计、生产工艺、使用维护等工作。
为了达到上述专业培养目标，对学生提出了下列技能要求：
准备参与自动化控制设备及系统的研究、设计、研制与使用的各个阶段；准备参与自动化与控制系统的仪表、编程设备与硬件的所有形式文件资料的拟定；能够研究专业文献，分析专业工作领域内的国内外科技成就；在研究不同物理特性的对象和过程的数学模型、自动化与控制系统的算法与软件时，在科研和结构设计工作中能够与相近专业的专家协作；准备在劳动集体中工作，熟悉该集体工作的管理与组织方法；会在科学的基础上组织工作，掌握工作领域内使用的现代信息技术；在科学发展与社会实践变化的条件下能够应对所积累的经验进行重新评价，分析自己的能力，学会利用现代教育技术获得新知识；对职业工作形式与特点的变化和跨学科设计工作有方法和心理上的准备。
学生应该知道：
自动化控制设备及系统的设计、制造与使用方面的决议、指令、命令、业务与标准材料；自动化控制设备及系统的设计、生产和使用技术；信息控制技术的前景与发展趋势；国内外自动化与控制硬件的技术性能与经济指标；先进的计算、通信设备；在设计自动化控制设备及系统时对劳动组织的要求；技术文件准备原则、方法与手段；经济组织、劳动组织、生产组织和科研的基础；劳动法基础；劳动保护规程。
基本教学大纲的总体要求是在现有国家教育标准的基础上研究制定的，它包括教学计划、理论课程和生产工艺实习。
基本教学大纲由国家规定的课程、地方（学校）规定的课程、学生自选课及选修课组成。
学校规定的课程和学生自选课在每个教学系列内在内容上应该是对国家规定课程的补充。
理论课程分人文、社会与经济公共课、数学与自然科学公共课、专业基础课、专业课、选修课等五类。
"自动化与控制"培养方向基本教学大纲的最低内容要求见表2。
"自动化与控制"培养方向学生掌握基本教学大纲的期限见表3。
表2 俄罗斯"自动化与控制"培养方向基本教学大纲的最低内容要求
课程名称及主要章节
总学时
人文、社会与经济公共课程
1802
国家规定的课程
1262
外语（必修）
340
体育（必修）
408
国家历史（必修）
130
文化学
政治
俄语与语言文化
心理学与教育学
法律
社会学
哲学（必修）
130
经济学（必修）
130
地方（学校）规定的课程
270
学校设置的学生自选课
270
数学与自然科学公共课程
2000
国家规定的课程
1700
数学
800
信息学
200
物理
550
化学
80
生态学
70
地方（学校）规定的课程
150
学校规定的学生自选课
150
方向的专业基础课
2200
国家规定的课程
1760
画法几何工程图学（工程计算机图学）
120
力学（理论力学）
140
电工学与电子学（公共电工学与电子学）
360
控制、认证与新方法
自动控制理论
360
计量学、标准化与认证
130
生命活动安全
100
生产的组织与规划
80
编程与算法基础
130
计算机、系统与网络
170
系统建模
170
地方（学校）规定的课程
220
学校规定的学生自选课
220
专业课
892
学校设置的课程，包括学生的自选课
选修课
450
军训
450
理论教学总学时
7344
表3 俄罗斯"自动化与控制"培养方向学生掌握基本教学大纲的期限
对面授学生
208周
理论教学，包括学生的科研工作、实习、实验
136周
考试周
不少于12周
生产工艺实习
不少于4周
总的国家评定，包括毕业论文的准备与答辩
不少于6周
假期（包括毕业后8周假期）
不少于31周
对照我国自动化专业教学内容，从表2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。
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