自動化專業(yè)概論課件1

第一章專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求

第一章專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求1

自動化：是指機器或裝置在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動地進行操作或運行。廣義地講，自動化還包括模擬或再現(xiàn)人的智能活動。1.1自動化和自動化類專業(yè)自動化：是指機器或裝置在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令2

自動化的應(yīng)用范疇：自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科學(xué)研究、交通運輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)以及家庭等各方面。自動化的應(yīng)用范疇：自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科學(xué)3

自動化的功能：采用自動化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴展、放大人的功能和創(chuàng)造新的功能，極大地提高勞動生產(chǎn)率，增強人類認識世界和改造世界的能力。自動化的功能：采用自動化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動、4

自動化是一個國家或社會現(xiàn)代化水平的重要標志。自動化是一個國家或社會現(xiàn)代化水平的重要標志。5

自動化的由來：在系統(tǒng)總結(jié)自動控制中反饋等思想的基礎(chǔ)上，1948年N.維納(Wiener)提出了控制論(Cybernetics)，將控制論定義為“研究動物和機器中控制和通信的科學(xué)”。自動化的由來：在系統(tǒng)總結(jié)自動控制中反饋等思想的基礎(chǔ)上，196自動化研究的核心問題：是信息，包括信息提取、信息傳播、信息處理、信息存儲和信息利用等。自動化研究的核心問題：是信息，包括信息提取、信息傳播、信息處7

控制科學(xué)與工程（自動化）：它和一般的信息學(xué)科不同，控制科學(xué)與工程是在理論上用較抽象的方式來研究一切控制系統(tǒng)的信息傳輸和信息處理的特點和規(guī)律，研究不同的控制規(guī)律達到不同的控制目的?？刂瓶茖W(xué)與工程（自動化）：它和一般的信息學(xué)科不同，控8作為一級學(xué)科的控制科學(xué)與工程下設(shè)有五個二級學(xué)科：控制理論與控制工程檢測技術(shù)與自動化裝置系統(tǒng)工程模式識別與智能系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制見圖1.1。作為一級學(xué)科的控制科學(xué)與工程9控制科學(xué)與工程（一級學(xué)科）模式識別與智能系統(tǒng)(二級學(xué)科)系統(tǒng)工程(二級學(xué)科)檢測技術(shù)與自動化裝置(二級學(xué)科)控制理論與控制工程(二級學(xué)科)飛行器導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制

(二級學(xué)科)圖1.1學(xué)科組成示意圖控制科學(xué)與工程模式識別與系統(tǒng)工程檢測技術(shù)與控制理論與飛行器導(dǎo)10

1.2我國高等院校自動化類專業(yè)的培養(yǎng)目標

高等院校指大學(xué)、專門學(xué)院和高等專科學(xué)校，所開展的教育活動稱為高等教育。高等教育是在全面的普通文化知識教育基礎(chǔ)上給學(xué)生以高級的專門教育。1.2我國高等院校自動化類專業(yè)的培養(yǎng)目標11

高等院校里任何一個專業(yè)的培養(yǎng)目標，就是這個專門教育活動的基本出發(fā)點和歸宿，也是高等院校所培養(yǎng)人才在畢業(yè)時預(yù)期的素質(zhì)特征。高等院校里任何一個專業(yè)的培養(yǎng)目標，就是12

我國高等院校自動化類專業(yè)的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)適合社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德智體全面發(fā)展，在控制理論、控制系統(tǒng)、生產(chǎn)過程自動化、人工智能與機器人控制等領(lǐng)域具有寬廣理論基礎(chǔ)和相關(guān)專門知識，具有創(chuàng)新和開拓精神的高級工程技術(shù)人才。我國高等院校自動化類專業(yè)的培養(yǎng)目標是13

工作去向：畢業(yè)生能在國民經(jīng)濟及國防各部門和行業(yè)從事信息及控制系統(tǒng)的研究、設(shè)計、集成、開發(fā)、制造和應(yīng)用等工作。工作去向：畢業(yè)生能在國民經(jīng)濟及國防各部門和行業(yè)從事信14

如果想成為成功的科技專家、科學(xué)家，還需要有意識地培養(yǎng)自己分析問題、解決問題的能力，不斷提高自己的科學(xué)思維素質(zhì)，形成積極向上的人生觀。熱愛生活、關(guān)心集體、尊敬師長、關(guān)愛家人和朋友也是現(xiàn)代大學(xué)生應(yīng)該具備的優(yōu)良品質(zhì)。如果想成為成功的科技專家、科學(xué)家，還需15

我校具有培養(yǎng)自動化類專業(yè)碩士研究生、博士研究生的資格，還設(shè)有控制科學(xué)與工程學(xué)科博士后流動站。我校具有培養(yǎng)自動化類專業(yè)碩士研究生16

只有那些達到本專業(yè)培養(yǎng)目標的優(yōu)秀大學(xué)生，才有資格進入碩士研究生、博士研究生階段的學(xué)習。只有那些達到本專業(yè)培養(yǎng)目標的優(yōu)秀大學(xué)171.3當前自動化類專業(yè)對所培養(yǎng)人才的素質(zhì)要求

普遍認為21世紀的工程師至少要做好回答以下問題的準備：1.3當前自動化類專業(yè)對所培養(yǎng)人才的素質(zhì)要求18

（1）會不會去做是否在科學(xué)技術(shù)上掌握了必需的知識和技能，能解決工程中遇到的難題。（1）會不會去做19

（2）可不可以做是否掌握了足夠的法律知識和良好的道德觀，能在政策法規(guī)和社會公德允許的條件下開展工作。（2）可不可以做20

（3）值不值得做是否具備了科學(xué)的判斷和決策能力，能在人、財、物和時空約束下經(jīng)濟合理地完成任務(wù)。（3）值不值得做21

（4）應(yīng)不應(yīng)該做是否擁有了優(yōu)良的前瞻和預(yù)測未來的能力，能自覺地考慮生態(tài)可行性和工程持續(xù)性等。（4）應(yīng)不應(yīng)該做22

有志成為自動化領(lǐng)域?qū)ｉT人才的青年學(xué)生，可以思索今天應(yīng)該追求的個人素質(zhì)和品質(zhì)。它們應(yīng)該包括：有志成為自動化領(lǐng)域?qū)ｉT人才的青年學(xué)生，可以思索今23⑴認知和技能方面①掌握數(shù)理等基礎(chǔ)理論的原理和方法；②了解機械、力學(xué)、電器、化工等相關(guān)學(xué)科的一般原理和方法；⑴認知和技能方面24③掌握計算機、通信、電子等關(guān)聯(lián)學(xué)科的基本原理、方法以及相應(yīng)的實驗儀器和設(shè)備的使用技能；

④掌握控制系統(tǒng)分析和綜合（設(shè)計）等專業(yè)知識和方法；③掌握計算機、通信、電子等關(guān)聯(lián)學(xué)科的基本原理、方法以及相25

⑤掌握系統(tǒng)仿真、科學(xué)計算、軟硬件開發(fā)等科學(xué)實驗方法和技術(shù)；⑥具有哲學(xué)、方法論、經(jīng)濟學(xué)、歷史、法律、倫理、社會學(xué)、文學(xué)、藝術(shù)等人文社會科學(xué)方面以及軍事方面的基本知識；⑤掌握系統(tǒng)仿真、科學(xué)計算、軟硬件開發(fā)等科學(xué)實驗方法和技26

⑦具有良好的資料收集、文獻檢索以及口頭表達和書面寫作等技巧和能力，并形成很強的自主學(xué)習能力，培養(yǎng)終身學(xué)習的觀念；⑦具有良好的資料收集、文獻檢索以及口頭表達和書面寫作等技27⑧具有辯證的、邏輯的、形象的和創(chuàng)造的科學(xué)思維方式和對事物進行統(tǒng)計、分析、綜合、歸納的技能，并形成較強的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力；⑧具有辯證的、邏輯的、形象的和創(chuàng)造的科學(xué)思維方式和對事物28⑨具有一定的適應(yīng)、協(xié)調(diào)、合作、組織和管理能力。⑨具有一定的適應(yīng)、協(xié)調(diào)、合作、組織和管理能力。29

（2）思想和情感方面①政治品質(zhì)熱愛祖國、關(guān)心集體、尊敬師長、愛護同志和家人，關(guān)心國家大事、時事政治，有較強的法治、法規(guī)觀念；（2）思想和情感方面30②思想品質(zhì)樹立積極向上的人生觀、正確的價值觀和辯證唯物主義的世界觀，對我國自動化事業(yè)有情感、有信念、有責任心；②思想品質(zhì)31③道德品質(zhì)有良好的品德修養(yǎng)和文明的行為準則，具有敬業(yè)精神和職業(yè)道德。③道德品質(zhì)32（3）意識和意志方面①實踐意識堅持一切從實際出發(fā)，不迷信書本，不迷信權(quán)威。（3）意識和意志方面33②質(zhì)量意識認認真真做好每一件事，在研制和開發(fā)的每一個環(huán)節(jié)都堅持質(zhì)量至上的思想。②質(zhì)量意識34

③協(xié)作意識現(xiàn)代科學(xué)研究和現(xiàn)代工程已經(jīng)很少是一個人可以獨立完成的了，所以要能與同事協(xié)同工作、協(xié)調(diào)配合。不會和他人協(xié)作的工程師，一定不會是一個合格的人才。③協(xié)作意識35

④創(chuàng)新與競爭意識現(xiàn)代社會是充滿挑戰(zhàn)和競爭的社會，只有那些不斷追求新意境、新見解、敢于競爭的人才能把握機遇、走向成功。那些墨守成規(guī)、固步自封的人只會在抱怨聲中錯失良機。④創(chuàng)新與競爭意識36

⑤堅毅意志人生路漫漫，每個人在生活、學(xué)習和工作中都可能遇到這樣或那樣的困難和挫折，要敢于面對困難、善于克服困難。只有擁有堅強的意志和頑強的精神，才可能克服眼前的困難，實現(xiàn)預(yù)定的目標。⑤堅毅意志37（4）其他方面①學(xué)風上勤奮、嚴謹、求實、進??；②作風上謙虛、謹慎、樸實、守信；③具有健康的心理、務(wù)實的心態(tài)；④具有健全的體質(zhì)、良好的體能；⑤擁有旺盛的精力、敏捷的思路。（4）其他方面38第一章專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求

第一章專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求39

自動化：是指機器或裝置在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動地進行操作或運行。廣義地講，自動化還包括模擬或再現(xiàn)人的智能活動。1.1自動化和自動化類專業(yè)自動化：是指機器或裝置在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令40

自動化的應(yīng)用范疇：自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科學(xué)研究、交通運輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)以及家庭等各方面。自動化的應(yīng)用范疇：自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科學(xué)41

自動化的功能：采用自動化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴展、放大人的功能和創(chuàng)造新的功能，極大地提高勞動生產(chǎn)率，增強人類認識世界和改造世界的能力。自動化的功能：采用自動化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動、42

自動化是一個國家或社會現(xiàn)代化水平的重要標志。自動化是一個國家或社會現(xiàn)代化水平的重要標志。43

自動化的由來：在系統(tǒng)總結(jié)自動控制中反饋等思想的基礎(chǔ)上，1948年N.維納(Wiener)提出了控制論(Cybernetics)，將控制論定義為“研究動物和機器中控制和通信的科學(xué)”。自動化的由來：在系統(tǒng)總結(jié)自動控制中反饋等思想的基礎(chǔ)上，1944自動化研究的核心問題：是信息，包括信息提取、信息傳播、信息處理、信息存儲和信息利用等。自動化研究的核心問題：是信息，包括信息提取、信息傳播、信息處45

控制科學(xué)與工程（自動化）：它和一般的信息學(xué)科不同，控制科學(xué)與工程是在理論上用較抽象的方式來研究一切控制系統(tǒng)的信息傳輸和信息處理的特點和規(guī)律，研究不同的控制規(guī)律達到不同的控制目的?？刂瓶茖W(xué)與工程（自動化）：它和一般的信息學(xué)科不同，控46作為一級學(xué)科的控制科學(xué)與工程下設(shè)有五個二級學(xué)科：控制理論與控制工程檢測技術(shù)與自動化裝置系統(tǒng)工程模式識別與智能系統(tǒng)飛行器導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制見圖1.1。作為一級學(xué)科的控制科學(xué)與工程47控制科學(xué)與工程（一級學(xué)科）模式識別與智能系統(tǒng)(二級學(xué)科)系統(tǒng)工程(二級學(xué)科)檢測技術(shù)與自動化裝置(二級學(xué)科)控制理論與控制工程(二級學(xué)科)飛行器導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制

(二級學(xué)科)圖1.1學(xué)科組成示意圖控制科學(xué)與工程模式識別與系統(tǒng)工程檢測技術(shù)與控制理論與飛行器導(dǎo)48

1.2我國高等院校自動化類專業(yè)的培養(yǎng)目標

高等院校指大學(xué)、專門學(xué)院和高等?？茖W(xué)校，所開展的教育活動稱為高等教育。高等教育是在全面的普通文化知識教育基礎(chǔ)上給學(xué)生以高級的專門教育。1.2我國高等院校自動化類專業(yè)的培養(yǎng)目標49

高等院校里任何一個專業(yè)的培養(yǎng)目標，就是這個專門教育活動的基本出發(fā)點和歸宿，也是高等院校所培養(yǎng)人才在畢業(yè)時預(yù)期的素質(zhì)特征。高等院校里任何一個專業(yè)的培養(yǎng)目標，就是50

我國高等院校自動化類專業(yè)的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)適合社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德智體全面發(fā)展，在控制理論、控制系統(tǒng)、生產(chǎn)過程自動化、人工智能與機器人控制等領(lǐng)域具有寬廣理論基礎(chǔ)和相關(guān)專門知識，具有創(chuàng)新和開拓精神的高級工程技術(shù)人才。我國高等院校自動化類專業(yè)的培養(yǎng)目標是51

工作去向：畢業(yè)生能在國民經(jīng)濟及國防各部門和行業(yè)從事信息及控制系統(tǒng)的研究、設(shè)計、集成、開發(fā)、制造和應(yīng)用等工作。工作去向：畢業(yè)生能在國民經(jīng)濟及國防各部門和行業(yè)從事信52

如果想成為成功的科技專家、科學(xué)家，還需要有意識地培養(yǎng)自己分析問題、解決問題的能力，不斷提高自己的科學(xué)思維素質(zhì)，形成積極向上的人生觀。熱愛生活、關(guān)心集體、尊敬師長、關(guān)愛家人和朋友也是現(xiàn)代大學(xué)生應(yīng)該具備的優(yōu)良品質(zhì)。如果想成為成功的科技專家、科學(xué)家，還需53

我校具有培養(yǎng)自動化類專業(yè)碩士研究生、博士研究生的資格，還設(shè)有控制科學(xué)與工程學(xué)科博士后流動站。我校具有培養(yǎng)自動化類專業(yè)碩士研究生54

只有那些達到本專業(yè)培養(yǎng)目標的優(yōu)秀大學(xué)生，才有資格進入碩士研究生、博士研究生階段的學(xué)習。只有那些達到本專業(yè)培養(yǎng)目標的優(yōu)秀大學(xué)551.3當前自動化類專業(yè)對所培養(yǎng)人才的素質(zhì)要求

普遍認為21世紀的工程師至少要做好回答以下問題的準備：1.3當前自動化類專業(yè)對所培養(yǎng)人才的素質(zhì)要求56

（1）會不會去做是否在科學(xué)技術(shù)上掌握了必需的知識和技能，能解決工程中遇到的難題。（1）會不會去做57

（2）可不可以做是否掌握了足夠的法律知識和良好的道德觀，能在政策法規(guī)和社會公德允許的條件下開展工作。（2）可不可以做58

（3）值不值得做是否具備了科學(xué)的判斷和決策能力，能在人、財、物和時空約束下經(jīng)濟合理地完成任務(wù)。（3）值不值得做59

（4）應(yīng)不應(yīng)該做是否擁有了優(yōu)良的前瞻和預(yù)測未來的能力，能自覺地考慮生態(tài)可行性和工程持續(xù)性等。（4）應(yīng)不應(yīng)該做60

有志成為自動化領(lǐng)域?qū)ｉT人才的青年學(xué)生，可以思索今天應(yīng)該追求的個人素質(zhì)和品質(zhì)。它們應(yīng)該包括：有志成為自動化領(lǐng)域?qū)ｉT人才的青年學(xué)生，可以思索今61⑴認知和技能方面①掌握數(shù)理等基礎(chǔ)理論的原理和方法；②了解機械、力學(xué)、電器、化工等相關(guān)學(xué)科的一般原理和方法；⑴認知和技能方面62③掌握計算機、通信、電子等關(guān)聯(lián)學(xué)科的基本原理、方法以及相應(yīng)的實驗儀器和設(shè)備的使用技能；

④掌握控制系統(tǒng)分析和綜合（設(shè)計）等專業(yè)知識和方法；③掌握計算機、通信、電子等關(guān)聯(lián)學(xué)科的基本原理、方法以及相63

⑤掌握系統(tǒng)仿真、科學(xué)計算、軟硬件開發(fā)等科學(xué)實驗方法和技術(shù)；⑥具有哲學(xué)、方法論、經(jīng)濟學(xué)、歷史、法律、倫理、社會學(xué)、文學(xué)、藝術(shù)等人文社會科學(xué)方面以及軍事方面的基本知識；⑤掌握系統(tǒng)仿真、科學(xué)計算、軟硬件開發(fā)等科學(xué)實驗方法和技64

⑦具有良好的資料收集、文獻檢索以及口頭表達和書面寫作等技巧和能力，并形成很強的自主學(xué)習能力，培養(yǎng)終身學(xué)習的觀念；⑦具有良好的資料收集、文獻檢索以及口頭表達和書面寫作等技65⑧具有辯證的、邏輯的、形象的和創(chuàng)造的科學(xué)思維方式和對事物進行統(tǒng)計、分析、綜合、歸納的技能，并形成較強的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力；⑧具有辯證的、邏輯的、形象的和創(chuàng)造的科學(xué)思維方式和對事物66⑨具有一定的適應(yīng)、協(xié)調(diào)、合作、組織和管理能力。⑨具有一定的適應(yīng)、協(xié)調(diào)、合作、組織和管理能力。67

（2）思想和情感方面①政治品質(zhì)熱愛祖國、關(guān)心集體、尊敬師長、愛護同志和家人，關(guān)心國家大