自動化之路：在曲折中感受魅力

本文主角：自動化專業(yè)

講述人：秦子奇

適合人群：具有較強的動手能力和邏輯思維能力，肯吃苦耐勞、耐心細致，數(shù)理基礎(chǔ)較好，對計算機編程、機械、模型組裝等感興趣的同學(xué)

一切，盡在“掌控”

自動化聽起來是一個非常抽象的概念，但其實它早已被應(yīng)用于我們生活的方方面面。在眾多工科專業(yè)中，自動化專業(yè)不像計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、人工智能等專業(yè)那樣自帶光環(huán)，也不像數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科那樣能夠一肩挑起自然科學(xué)的大旗，但自動化專業(yè)仍然有其特殊的魅力。

當我們每一次調(diào)控空調(diào)溫度，調(diào)節(jié)風扇風力，滑動手機屏幕……都相當于在參與一次控制決策，這背后都離不開自動化控制。舉一個現(xiàn)實的例子，當我們洗澡想調(diào)控到合適的水溫時，假設(shè)我們的目標溫度是42℃，常溫水溫是30℃，如果我們1秒調(diào)節(jié)1次，1次只調(diào)節(jié)5℃，那么就是30℃、35℃、40℃、45℃……我們永遠無法調(diào)控到42℃。當然我們不會這樣調(diào)整，我們肯定會在接近42℃時減小每次的調(diào)控幅度，那可能就是30℃、35℃、39℃、41℃、42℃……這樣我們就可以精確接近目標溫度，或者一開始我們會調(diào)控得很快，比如1秒調(diào)控2次，當接近目標溫度時再減慢調(diào)控速度，這樣我們就快速地完成了一次水溫控制，自動化所做的就是利用數(shù)學(xué)算法代替人類去實現(xiàn)對不同目標的控制，從而讓我們的生活更加高效、智能、便捷。

自動化專業(yè)與電氣工程及其自動化專業(yè)、機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)同屬于工學(xué)門類，所學(xué)內(nèi)容都與“控制”有關(guān)。但這3個專業(yè)卻分屬于不同的學(xué)院和專業(yè)類，因為其實現(xiàn)控制的手段和對象是不一樣的。電氣工程及其自動化專業(yè)主要應(yīng)用于強電，研究的是如電網(wǎng)里的高壓低頻環(huán)境；機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)是依靠機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)自動化控制，如汽車的變速箱、蒸汽機離心調(diào)速器等；而自動化專業(yè)則更傾向于弱電環(huán)境及控制理論的研究，旨在利用現(xiàn)代信息技術(shù)配合相應(yīng)的控制算法實現(xiàn)對不同物體的控制，如無人機、無人車、智能工廠、人工智能等的控制，具有控（制）管（理）結(jié)合，強（電）弱（電）并重，軟（件）硬（件）兼施的特點。

可能，有點兒費頭發(fā)

假如要對大學(xué)的眾多專業(yè)做一個難易度排名，我相信自動化專業(yè)一定當仁不讓地名列前茅。以我就讀的天津大學(xué)為例，除了基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)、物理學(xué)、電學(xué)課程外，還開設(shè)有自動控制原理、現(xiàn)代控制理論、C++、微機原理、單片機原理及其應(yīng)用、數(shù)字圖像處理、模式識別、機器人學(xué)導(dǎo)論等課程。因此，大四前我的學(xué)習時間是非常緊湊的，填滿了上不完的課、考不完的試，以及做不完的實驗與課設(shè)。

想要成為一名合格的自動化學(xué)子，除了需要具備良好的數(shù)學(xué)、物理學(xué)、電學(xué)功底，掌握并理解控制理論，還要能夠在實踐中將這些知識運用自如，而做到這些絕非易事。總結(jié)來說，用“悟”這個字相當貼切。

回想起學(xué)習自動化專業(yè)的前兩年時間里，有過迷茫，也常常會陷入自我懷疑：不知道自己學(xué)的專業(yè)要干什么，能干什么。因為學(xué)的都是理論知識，各種數(shù)學(xué)、物理學(xué)、電學(xué)、編程語言知識，對自動化的專業(yè)概念還很模糊，甚至即使學(xué)完了專業(yè)課自動控制原理學(xué)習時還有種云里霧里的感覺。原先我覺得，大一的C++，大二的電磁場和自動控制原理，大三的電力電子技術(shù)，都是磨人的小妖精?？荚嚂r，那些磚頭重的教材書上晦澀難懂的概念術(shù)語，老師講義上抽象難明的實驗公式，以及實際操作時一團亂麻的各種線路，總是弄得我暈頭轉(zhuǎn)向，常常通宵復(fù)盤到天明！但回過頭來看，這些路都是必須要走的，是在為今后的學(xué)習打基礎(chǔ)。

當真正入門，摸清門道后，你會感受到自動化專業(yè)的魅力所在。包括我在內(nèi)，身邊許多同學(xué)都是在大三開始飛速進步。記得第一次調(diào)通程序代碼，看到自己的機器人小車正常運行時；看到控制曲線在自己的操控下最終收斂時；看到雜亂的線路在自己手中變得有序而暢通無阻時；看到自己所學(xué)的軟硬件知識組合在一起發(fā)揮效用時……就如同屠龍少年練成了武功秘籍，那是一種豁然開朗的感覺，有種皇天不負有心人的滿滿成就感。待到掌握了基本的專業(yè)知識后，就有機會去接觸實際操作項目了，這時，你才能真正體驗到控制算法在實際工作中的各種應(yīng)用。

前途，充滿光明

對自動化專業(yè)而言，繼續(xù)深造是很有必要的，本科階段可以說是剛剛?cè)腴T，想要在某一方向深耕需要碩士甚至博士階段的努力。就考研來說，自動化專業(yè)的一級學(xué)科為控制科學(xué)與工程，其下設(shè)控制理論與控制工程、模式識別與智能系統(tǒng)等5個二級學(xué)科，屬于工科中較為熱門的專業(yè)，競爭相當激烈。就出國而言，自動化專業(yè)對外語的要求不高，但由于國內(nèi)外專業(yè)劃分的差異，國外并沒有單獨的自動化或控制類學(xué)科，而是包含在計算機、電氣或者機械等專業(yè)大類內(nèi)，在申請前需多加了解。

隨著自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用與“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略的逐步推進，自動化在越來越多的領(lǐng)域中發(fā)揮著自己的作用，這為自動化學(xué)子提供了廣闊的就業(yè)空間。從科研人員到運維工程師，從國家公務(wù)員到外企員工，從電腦程序員到銷售經(jīng)理，都有自動化學(xué)子的身影?？偟膩碚f，自動化專業(yè)的就業(yè)方向主要包括技術(shù)研發(fā)公司、科研院所、設(shè)計單位、通信系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)、鋼鐵企業(yè)、工礦企業(yè)、化工企業(yè)等的科技部門。比如，智能樓宇和智能家居的設(shè)計與應(yīng)用、智能交通的發(fā)展、自動化駕駛系統(tǒng)的普及，都需要自動化技術(shù)的支撐和助力，各行各業(yè)對于自動化人才的爭奪也將愈演愈烈。

學(xué)習，不可操之過急

選擇自動化專業(yè)或許意味著你的大學(xué)生涯會被各種實驗、理論、代碼填滿，比如，你可能要在實驗室通宵調(diào)車；在假期用幾個月的時間撰寫論文，被那些“難啃”的知識折磨；為了找出代碼中的bug而大把大把掉頭發(fā)……但無論你選擇什么專業(yè)，要想把它學(xué)懂弄精，都必須苦心鉆研、潛心探索，工科學(xué)習尤為如此。選擇自動化專業(yè)，它會給予你一個廣闊的舞臺，錘煉你的堅毅與勇敢，鍛煉你的耐心與謹慎，幫助你將想法付諸實現(xiàn)，化為萬千產(chǎn)品流入社會的各個領(lǐng)域。

自動化專業(yè)的學(xué)習之路是充滿曲折和磨礪的，有很多同學(xué)直到大四也沒“悟”出其中的門道，只能草草地給自己的學(xué)業(yè)生涯畫上了句號。我也曾非常迷茫，有過自我懷疑，想過放棄，但好在最后都堅持了下來，并從中獲得快樂。我想對未來的自動化學(xué)子說，專業(yè)學(xué)習不能心急，不可盲目求快，不要怕犯錯，找到自己的學(xué)習節(jié)奏，結(jié)合自己的興趣選擇適合自己的課程與方向，并堅持下去；要敢于直面自己的錯誤，基于錯誤尋找問題，百折不撓……通響真理之門的路就在你的腳下。