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第 29 卷 1 期 第 2007 年 2 月
电气电子教学学报
J OU RNAL O F EEE
Vol . 29 . 1 No Feb. 2007
论自动化专业本科生的知识 、 素质与能力要求
戴先中
( 东南大学 自动化学院 , 江苏 南京 210096)
①
摘 : 根据自动化专业本科生培养目标 ,分析作为一个合格的自动化专业本科毕业生 , 一个未来的自动化工程师或控制科学家 , 需要哪些方 要 面的知识 ,需要什么样的能力与素质 。从而规划出自动化专业本科毕业生的完整知识结构 ,和对自动化专业本科毕业生的能力与素质要求 , 包 括五个方面的知识要求 、 四个方面的素质要求 、 三个方面的能力要求 。 关键词 : 自动化专业 ; 知识 ; 素质 ; 能力 中图分类号 : G640 ; TP1 文献标识码 :A 文章编号 :1008 - 0686 (2007) 01 - 0001 - 05
The Requirement of Kno wledge , Qual ity and Abil ity f or the Automation Speciality’ Students s
( S chool of A utomation , S out heast Uni versit y , N anj i n g 210096 , Chi na)
Abstract :By reviewing t he discipline p hylogeny and based o n t he discipline t raining o bject , t his paper gives gible per so n graduated f ro m t he auto matio n discipline , and so t his paper figures o ut t he co mplete knowl2 Keywords :auto matio n specialit y ; knowledge ;qualit y ;abilit y t he p reliminary analysis o n what kind of basic knowledge , qualit y and abilit y he or she must have as an eli2
edge co nst ructio n and t he t raining arrangement of qualit y and abilit y for t he graduate st udent s of auto matio n discipline.
知识 、 能力和素质是高科技创新的基础 ,已成为 当前教育 、 科技界的共识 。对于高等院校来说 ,只有 将三者的教育与培养有机地结合起来 , 并贯穿于教 育的全过程 ,才能培养出高水平的科技人才 。 本文根据自动化专业本科生培养目标 , 分析作 为一个合格的自动化人才 ,需要哪些方面的知识 ,需 要什么样的能力与素质 , 从而规划出自动化专业人 才的完整知识结构 , 和对自动化专业人才的能力与 素质要求 。
1 自动化专业人才培养目标
在 1998 年国家教育部公布的 《普通高等学校本
科专业目录和专业介绍》 ,自动化专业对学生的培 中
① 收稿日期 :2006 - 11 - 01 ; 修回日期 :2007 - 01 - 08
作者简介 : 戴先中 (1954 - ) ,男 ,江苏昆山人 ,博士 、 教授 ,目前从事自动控制方面的教学与研究工作 。
DAI Xian2zhong
养目标是 : 具备电工技术 、 电子技术 、 控制理论 、 自动 检测与仪表 、 信息处理 、 系统工程 、 计算机技术与应 用和网络技术等较宽广领
域的工程技术基础和一定 的专业知识 ,能在运动控制 、 工业过程控制 、 电力电 子技术 、 检测与自动化仪表 、 电子与计算机技术 、 信 息处理 、 管理与决策等领域从事系统分析 、 系统设 计、 系统运行 、 科技开发及研究等方面工作的高级工 程技术人才 。 实际上 , 随着科学技术的快速发展和高等教育 的大众化 ,通过大学本科 4 年的学习 ,培养出自动化 方面的 “高级工程技术人才” 的目标已显得偏高 , 笔 者认为比较合适的提法是 “自动化工程师或科学家 的雏型或毛坯” 。
2
电气电子教学学报
第 29 卷
将自动化专业对本科生的培养目标定位在 : 自 动化工程师或科学家的 “雏型” “毛坯” 可分解成 或 , 近期目标与长远目标两部分 : ① 长远目标是 ,使每一 个学生将来都能成为自动化工程师或科学家 ; ② 近 期目标是 ,通过四年的自动化专业的培养 ,每个学生 都具备自动化工程师或科学家的基本素质 、 基本能 力和基本完整的知识结构 。 为了实现这一目标 ,正确理解知识 、 能力和素质 的内涵及其关系很重要 。首先需要明确 , 知识是基 础 ,是能力和素质的载体 ; 能力是知识的综合体现 , 是在获取知识过程中 , 经培养训练和实践锻炼而形 成 ; 而素质是人在获取知识 、 应用知识和创造知识过 程中 ,在社会化过程中形成的相对稳定的各种品质 的总和 。知识和能力可以相得益彰 , 而高的素质可 以推动知识和能力的扩展 。 因此 ,对每个自动化专业学生 , 都要有知识 、 能 力和素质的具体要求 。通过四年自动化专业的培 养 ,使他们具备工程师或科学家的基本素质 、 基本能 力和基本完整的知识结构 。具体来说 , 对自动化专 业人才 ,包括五个方面的知识要求 、 四个方面的素质 要求 、 三个方面的能力要求 ,如表 1 所示 。
知识结构 外语 工 具 性 知 识 计算机应用 互联网应用 文献检索 科技方法与方法论 科技写作 文学 历史学 人 文 社 会 科 学 基 础 哲学 政治学 艺术学 法学 社会学 经济学 管理学 心理学
表1 对自动化专业人才的知识 、 素质与能力要求综合表 总要求 知识要求 素质要求 能力要求 具 体 要 求 工具性知识 、 人文社会科学基础知识 、 自然科学基础 知识 、 工程技术基础知识 、 自动化专业知识 。 思想道德素质 、 科学素质 、 文化素质 、 身心素质 。 获取知识能力 、 应用知识能力 、 创造知识 ( 科研创新) 能力 。
下面详细介绍对知识 、 素质和能力的具体要求 。
2 自动化专业人才的完整知识结构
依据培养目标 ,通过四年的自动化专业培养 ,每 一位学生所需要掌
握的完整知识包括五方面知识 , 其知识结构与知识要求如表 2 所示 。 对自动化专业人才所需的完整知识 , 还有另一 种组织法 ,分为通识教育知识 、 专业基础知识和专业 知识三部分 。其中 : 通识教育知识 ( 或称普通教育知 识) 覆盖了工具性知识 、 人文社会科学基础和自然科 学基础等三方面知识 , 相应的课程常称为通识教育 课或普通课 、 公共课 ; 而专业基础知识和专业知识分 别对应着工程技术基础知识和自动化专业知识 , 相 应的课程分别称为专业基础课和专业课 。
表2 对自动化专业人才的完整知识结构与具体要求 知 识 要 求 掌握阅读专业资料 、 撰写专业文章摘要 、 一般性交流的基本知识 。 掌握应用计算机进行各类计算 、 文字处理 、 编辑等工作的知识 。 掌握利用互联网进行各种信息的收集和利用 。 掌握文献检索的多种方法 ,能综合文献资料 3 。 了解基本的音乐 、 美术知识 。 较系统的法律基本知识 。 初步的社会学知识 。 具有一定的管理学基础知识 。 基本的心理学知识 ,能够进行自我心理调整 。
掌握演绎推理方法 、 归纳法 ,具有初步的控制论 、 系统论 3 知识 。 掌握撰写文献综述 、 毕业设计论文 、 学术论文 3 的基本方法 。
阅读过一定数量的文学名著 ,通过文学著作品味人生 、 了解社会 、 提高文学修养 。 了解中华民族几千年文明史 ,尤其是近代革命史 。了解在世界科技发展中发生的重大事件 。 有马克思主义的立场 、 观点和方法 ,初步掌握唯物辩证法的基本思想 ,能从哲学角度看待世界 、 分析问题 。 较系统地学习毛泽东思想 、 邓小平理论 、三个代表” “ 思想的主要内容 ,并联系实际深刻领会 ,自觉实践 。
较系统地学习政治经济学的基本概念 、 基本原理 、 基本方法 ,正确认识社会主义市场经济体制下的经济规律 。
第1期
知识结构 自 然 科 学 基 础 工 程 技 术 基 础 自 动 化 专 业 知 识 专业实践 专业前沿 专业方向 数学 物理学 化学 生命科学 地球科学 机械与工程 电工与电子 计算机基础 控制基础 工程实践基础 控制系统
戴先中 : 论自动化专业本科生的知识 、 素质与能力要求
知 识 要 求 较系统的数学知识 、 较强的数学素养 。 完整的大学物理知识 ,实验技能强 。有一定现代物理学的知识 。 大学化学的初步知识 。 生命科学的初步知识 。 具有节约资源 ,保护环境的意识和基本知识 。 了解机械学最基本的原理和方法 、 具有工程制图的基本知识 。绘制简单的工程图 ,能读懂一般的工程图纸 。
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具有完整的电路理论 、 模拟和数字电子技术知
识 。能分析较复杂的电子电路 ,具有设计 、 调试电子电路的能力 。 具有计算机软硬件知识 ,掌握将计算机作为核心对系统进行控制和管理的知识 。 掌握自动化 、 控制的基本原理 、 核心概念 ( 包括传感与检测 、 执行与驱动的基本原理) 及其应用的基本知识 。 熟悉工程中常用物理量的测试方法和表示方法 ,掌握机械 、 电工与电子 、 计算机 、 控制的实践知识 。 牢固掌握过程控制 、 运动控制等专业知识 ,具有计算机控制系统的完整知识 。 至少掌握一个专业方向 ( 控制理论与控制工程 ,模式识别与智能系统 , 检测技术与自动化装置 , 系统工程 、 导航 制导与控制) 的基本知识 。 至少了解一个专业方向 ( 控制理论与控制工程 ,模式识别与智能系统 , 检测技术与自动化装置 , 系统工程 、 导航 制导与控制) 的前沿知识 。 熟悉自动化 、 控制系统的设计和调试方法 。
3 自动化专业人才的素质和能力要求
素质要求是人才培养的整体要求 ,一般包括思
素质结构 思 想 道 德 素 质 文 化 素 质 政治素质 思想素质 道德品质 法制意识 诚信意识 团队意识 文化素养 艺术修养 现代意识 理性意识 科学素养 科学思维方法 科 学 素 质 科学研究方法 综合分析素养 求实创新精神 工程实践意识 价值效益意识 身心 素质 身体素质 心理素质
想道德素质 、 科学素质 、 文化素质与身心素质等四个 ( 见表 3) 。 方面
表3 对自动化专业人才的素质结构与具体要求 素 质 要 求 坚持四项基本原则 ,热爱祖国 ,热爱社会主义 。 积极向上的世界观 、 人生观和价值观 ,初步掌握辩证唯物主义 。 社会主义的道德品质和文明的行为习惯 ,敬业精神和职业道德 。 强的法制意识和观念 ; 以法律为准绳 ,按法律办事 。 诚信做人 、 、 做事 做学问 。 协调配合的团队精神和能力 ; 善于与人交往 ,乐于助人 。 一定的人文科学知识 ,传承和弘扬民族文化传统 。 一定的音乐 、 、 美术 艺术的鉴赏力和品味 。 较强的创新意识 、 竞争意识等 。 自我控制能力 ; 理性的处理生活 、 工作和学习中发生的各项事情 。 求实 、 求真精神 ,了解自然科学的重要发现和主要进展 。 较强的逻辑思维 、 辨证思维 、 形象思维能力 ,理性的批判意识 。 较好地掌握自动化及其相关学科的科学研究方法 。 较强的综合分析与协调 、 处理实际技术问题的能力 。 在实践中敢于和善于使用新技术 、 新理论 、 新观点和新思想 。 较强的工程实践意识 、 质量意识 、 节约资源和保护环境意识 。 在科技和工程实践中具有市场意识和价值效益意识 健康的身体 ,良好的体魄 。 健康的
心理 ,正确的自我认识 ,健全的人格 ,坚忍不拔的毅力 。
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电气电子教学学报
第 29 卷
对自动化专业人才的能力结构与具体要求见表 4 ,包括获取知识能力 、 应用知识能力和创造知识 ( 科
能力结构 获取 知识 能力 应用 知识 能力 科研 创新 能力 学习能力 合作交流能力 文献检索能力 综合实验能力 工程实践能力 总结与表达能力 创新实验能力 创新思维能力 科研开发能力
研创新) 能力 。
表4 对自动化专业人才的能力结构与具体要求 能 力 要 求 自主的学习能力 ,高效的学习方法 。 良好的 ( 外语) 交流 、 社交能力和合作 、 协调能力 。 搜集资料 、 信息和文献检索能力 。 熟练使用仪器 ,较强的实验方案的设计和选择能力 。 能综合分析 ( 工程) 实际中出现的问题 ,具备初步的解决实际 ( 工程) 问题的能力 。 良好的书面总结和口头表达能力 。 一定的自主设计实验的能力 ,验证 、 探索已有结论 。 一定的创新思维能力 ,思想活跃 、 思路较开阔 。 初步的科研和开发能力 ,较强的钻研精神 。
4 自动化专业本科教育参考课程结构
已经强调 , 知识是能力和素质的载体 。对学生 来说 , 知识的扩展 、 素质与能力 ( 尤其是专业素质与 专业能力) 的提高主要通过课程 ( 理论课 、 实践课 、 讨 论课 、 自学课等 ) 和活动 ( 社会活动 、 科技活动 、 文体 活动等) 来完成 ,其中课程起着决定性的作用 。
因此 ,明确了自动化专业人才所需的知识结构 、 素质和能力要求之后 , 就能合理的安排自动化专业 本科教育的各门课程 ,如表 5 所示 。表中 ,通识教育 课覆盖了工具性 、 人文社会科学基础和自然科学基 础等三方面知识 , 而专业基础课和专业课分别对应 着工程技术基础知识和自动化专业知识 。
表5 自动化专业本科教育的参考课程 课程结构 一年级 秋季学期 大学物理 信息基础 人文社科 ( 略) 电工与电子 机械与工程 工程制图 专 业 计算机原理 基 础 课 控制基础 自动化概论 电路 机械原理 计算机文化 春季学期 线性代数 大学物理 程序设计语言 二年级 秋季学期 概率统计 工程力学 3 大学化学 3 电磁场 数据结构 3 电子实验 春季学期 数值分析 数理方程 近代物理 3 电力电子 3 电子实验 秋季学期 随机过程 3 微机原理 操作系统 3 三年级 春季学期 离散数学 3 运筹学 3 四年级 秋季学期 春季学期
工科数学分析 工科数学分析 复变函数 通 识 教 育 课 自然科学
模拟电子技术
专业基 础实践
机械实习 电路实验
现代生物学 3 数字电子技术 信号与系统
工业计算
机网络 单片机原理 3
PL C 技术 3
现代控制理论 控制系统仿真 微机原理实验
自动控制原理 检测与传感
自动控制实验 现代控制实验 电力电子实验 检测实验
电子商务 3 工业工程 3
DSP 3
多媒体技术 3 嵌入式系统 3
第1期
一年级 课程结构 秋季学期
戴先中 : 论自动化专业本科生的知识 、 素质与能力要求
二年级 秋季学期 春季学期 秋季学期 三年级 春季学期 运动控制系统 四年级 秋季学期
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春季学期
春季学期
控制系统
电机与拖动
过程控制系统 计算机控制
专业方向 1
专业方向 2
专 业 课
专业方向 3
专业方向 4
专业前沿
专业实践
电机拖动实验 专业课实验
注 : ① “3 ” 打 的课程为选修课 ; ② 每个学生在专业方向 1 、、 和 4 课程组中选修 1～2 组 。 2 3
参考文献 :
京 : 高等教育出版社 ,2003
[1] 中华人民共和国教育部高等教育司 ,普通高等学校本科专业目 [2] 戴先中 1 自动化科学与技术学科的内容 、 地位与体系 [ M ]1 北
[3] 自动化学科专业发展战略研究课题组 ,自动化学科专业发展战
文章须有新意和作者自己的观点 ,有一定的科学性和学术价值 ,对促进教育改革和教学研究有一定的借鉴作 用 。欢迎撰写 “专题论坛” “研究生教学” 和 等新栏目的文稿 。 2. 来稿文题应概括文章的特定内容 ,简明 、 具体 、 。文中标点占一格 ,对英 、 确切 希文字母的正斜体 、 黑白 体、 大小写 、 上下标等务必正确打印 。图表编号列名 ,图与文稿内文字符号须一致 。 3. 论文题目 ( 20 字以内) 、 摘要 ( 须达 200 字左右中文 ,英文对应翻译) 、 关键词 ( 3 ～5 个) ,作者姓名及单 位部门 、 省市地名 、 邮编等均请中英对照 ,并附作者简介 ( 性别 、 出生年份 、 、 、 、 籍贯 职称 职务 从事学术方向) 和 联系地址 、 、 电话 电子信箱 。参考文献必须是国内外已正式出版的书籍或公开发行的期刊上刊登的文章 ,并 ( 按 “作者 . 书名或文题 . 地名 : 出版社 ( 或期刊) 名 ,出版年份 ( 或期刊卷期次) ”中译本应在书名后加译者名) 的 次序排列 。 4. 来稿请发电子邮件至我部 ( j4e @seu1 edu1 cn) 。版面费在采用后另函通知 ,刊出后再付稿费 。
录和专业介绍 [ M ]1 北京 : 高等教育出版社 ,1998
本刊来稿须知
1. 本刊读者和作者主要为理工科高校电类专业的教师 ,来稿起点应高一点 , 对众所周知的内容应删压 。
略研究报告 [ M ]1 北京 : 教育部高等学校自动化专业教学指导 分委员会 ,2005
现代检测技术 3 数字信号处理 3 系统建模 3 系统工程 3 智能
控制 3 管理信息系统 3
仪表抗干扰 3 模式识别 3 人工智能 3 最优控制 3 现场总线 3 信息融合 3 生产实习 课程设计 楼宇自动化 3 机器人控制 3
CIM 系统 3
智能仪器仪表 3 数字图像处理 3 集散控制系统 3 系统的可靠性 3 虚拟现实技术 3
毕业设计
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