华东理工大学自动化专业:培养卓越的工程创新型人才
—自动化技术。听起来似乎高冷,但事实上,自动化技术已融入到我们生活的方方面面。
如果说自动化是人们利用机器取代人工自动地完成某项工作,那么,自动化专业则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,即向机器输送某种其能“听懂”的语言,让机器根据指令完成相应操作。
作为国内最早创建自动化专业的高等院校之一,华理对自动化专业人才的培养有何特色?
早而专 学科特色鲜明
早在1958年,自动化专业就在我校落地扎根,并依托学校优势学科,以石油、化工等流程工业为背景,面向国家经济建设和社会发展需求,培养石油、化工、制药等相关流程工业领域从事自动化相关的科学研究、技术开发、工程设计与实施、组织管理等方面工作的高级工程技术人才。据自动化系系主任孙自强介绍,目前,我校自动化专业已成为石油、化工自动化领域国内领先的科技创新和人才培养基地。如:2009年,自动化专业被批准为国家特色专业;2011年,被批准为教育部卓越工程师培养计划试点专业;2012年,我校与上海自动化仪表股份有限公司联合建设的工程实践教育中心,被教育部授予第一批国家级工程实践教育中心;2013年,自动化专业通过了中国工程教育协会组织的工程教育认证;2013年,华东理工大学石油和化工过程控制工程虚拟仿真实验教学中心获批国家级虚拟仿真实验教学中心。
“石油化工行业的生产装置易燃、易爆、易腐蚀,以工业装置取代人工控制,针对生产过程实现自动控制,既能保证工业生产的质量和高精度,又能使整个生产过程更加安全、节能环保和产生更大经济效益。”孙自强告诉记者,彰显过程控制特色,培养自动化专业工程创新型人才,正是我校的特色所在。
我校自动化专业师资队伍的配置同样雄厚。在63位专业教师中,有59位具有博士学位,拥有国家“杰青”、教育部长江学者、“973”首席科学家等一批优秀学术骨干。学科带头人和骨干教授都长期承担本科教学工作。例如,副校长钱锋领衔为新生上自动化专业导论课;信息学院院长侍洪波担任专业责任教授,并主讲专业核心课程《自控原理》;资深教授顾幸生主讲国家级精品课程《过程控制工程》……
纯干货 课程设置理论与实践并重
自动控制原理、过程控制工程、过程测控装置、工业控制装置与系统……看着这些课程的名字,你的脑海是不是浮现出了大大的两个字——“工科”?
“自动化是个宽口径应用型专业,涉及控制理论、智能控制、信息技术、仪器仪表、系统工程、计算机应用等领域。”孙自强说,主要课程除公共基础和电路、电子技术等专业基础课外,还有控制原理、过程控制工程、测控仪表、集散控制系统、软件技术基础、微机原理和网络技术等。
此外,在华理,自动化专业还有一门独家必修课程——化工原理。“从用人单位的反馈来看,有化工基础的毕业生,能很快在化工过程控制的工作中上手。”孙自强说。
如果你以为这是全部,那就错了。以上列出的课程仅是理论课,自动化专业的实践教学同样丰富:既有包括工程基本制造技能训练、电子技术课程设计、自控工程设计、写作与表达、认识实习、毕业实习、毕业环节在内的公共实践模块,也有包含控制系统仿真与系统设计、先进控制算法、人工神经网络工程应用、机器人编程实践、虚拟仪器等内容的课程设计模块,还有内容涵盖工业控制系统(PLC, DCS)、现场总线与控制网络、测控仪表与装置设计与应用、企业综合自动化、先进控制技术应用的工程实践模块。其中,公共实践模块为学生必选,课程设计模块和工程实践模块为二选一,既保证专业基本要求,又兼顾学生个性化发展。
事实上,许多专业课程都是理论与实践相结合的。如过程控制工程、测控仪表等,都是由64学时理论教学与32学时的实践教学构成。
自动化专业的应用性极强,实践教学的重要性不言而喻。“毕业设计要求建一个控制系统,自己针对PLC编程、做系统、设置通讯,实际就是将四年所学知识进行实践应用的过程。”即将到浙江大学读研的王宇鑫说。
“过程控制工程、PLC等课程非常重要,无论是参加创新竞赛,还是参与实验室的项目,都会用到很多这方面的知识。”即将赴美国佛罗里达大学深造的郭继尧说。
搭平台 以创新提升卓越
自动化专业的学生,不但100℅地参加实践教学,超过50℅的学生还参与了各类创新活动。每年,从国际和国内数模竞赛、国际大学生程序设计大赛(ACM)、全国电子设计竞赛、嵌入式系统设计竞赛、全国飞思卡尔智能车大赛、全国过程控制大赛、陈嘉庚青少年发明大赛等赛事上,我校学生总是捷报频传。
大二那年,张飞、郭继尧等同学,在孙京诰老师的指导下,参加了2013年“西门子杯”全国大学生工业自动化挑战赛,并获得全国二等奖的成绩;大三时,他们又全程参与了国家级虚拟仿真实践教育中心——华东理工大学石油和化工过程控制工程虚拟仿真实验教学中心的建设,从硬件设备的进驻、接线,到软件的组态、调试,见证了“虚拟工厂”的诞生。
“我们致力于构筑多载体实践与创新平台,培养学生的科技创新和实践动手能力。”据孙自强介绍,目前我校已建立了过程控制、智能车、机器人、智能家居、航模、新能源控制等6大创新实践平台,近300平方米的两个“虚拟工厂”,以及华东理工大学-艾默生过程管理公司数字化工厂联合实验中心、华东理工大学-西门子联合实验室、华东理工大学-E+H检测仪表联合实验室、华东理工大学-飞思卡尔联合实验室、华东理工大学-罗克韦尔自动化联合实验室,和多个中石化下属公司学生实习基地和产学研基地。
“参与这些活动之前,我完全分不出PLC与DCS的区别。”已保送我校读研的张飞说,现在他不但能分清PLC和DCS,还发现自动控制原理在过程控制和机器人控制上是通用的。
大三下学期,朱庭贺参加了“大创”项目“智能温室的控制系统”,“老师提供了资料,但如何控制适合植物生长的光照、温度及通风,都得自己去摸索”。通过不断尝试,朱庭贺不但发表了1篇学术论文,还锻炼了动手能力,学会了做科研的方法。即将到上海交通大学读研究生的他,回想起这段经历,觉得“非常有用”。
重应用 学生就业前景广阔
据统计,自动化专业的本科生就业率近年均保持在95%以上,卓越班学生的就业率更是高达100%,如2014届毕业的自动化卓越班的30名学生中,有7人到罗克韦尔、大众汽车等企业工作,4人出国留学,19人在国内继续读研深造。
毕业生深受用人单位(尤其是流程工业单位、过程控制行业)的欢迎,与学校在人才培养方面的几大特色密不可分。
特色之一,即是科研反哺教学。如分别生产乙烯和乙二醇的两校区“虚拟工厂”中用到的核心模型,就是钱锋教授团队的科研成果,专利技术华理独有。
产学研合作调动社会资源共同办学,是另一特色。西门子、艾默生、E+H、FOXBORO以及国内中石化、上海自动化仪表、上海电气集团等企业都与自动化系合作,建立了学生校外实习基地,帮助学生完成认识实习、毕业实习以及部分学生的毕业论文。其中,我校与西门子公司的产学研合作,曾获得2006年中国高校-大型企业合作人才培养十大案例。此外,多家企业还为自动化专业设立计划外年度奖学金,并每年录用优秀毕业生,如2014年毕业的陈亚妹校友,即被罗克韦尔录用。
“平时做课程设计,就像作为一名工程师在做项目,有了实践基础,就业时专业性极强。”虽然选择了继续深造,但朱庭贺说,他的许多同学都找到了专业对口且满意的工作。
