自動化之路：在曲折中感受魅力

本文主角：自動化專業

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，數理基礎較好，對計算機編程、機械、模型組裝等感興趣的同學

一切，盡在“掌控”

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

當我們每一次調控空調溫度，調節風扇風力，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。舉一個現實的例子，當我們洗澡想調控到合適的水溫時，假設我們的目標溫度是42℃，常溫水溫是30℃，如果我們1秒調節1次，1次只調節5℃，那么就是30℃、35℃、40℃、45℃……我們永遠無法調控到42℃。當然我們不會這樣調整，我們肯定會在接近42℃時減小每次的調控幅度，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控得很快，比如1秒調控2次，當接近目標溫度時再減慢調控速度，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學算法代替人類去實現對不同目標的控制，從而讓我們的生活更加高效、智能、便捷。

自動化專業與電氣工程及其自動化專業、機械設計制造及其自動化專業同屬于工學門類，所學內容都與“控制”有關。但這3個專業卻分屬于不同的學院和專業類，因為其實現控制的手段和對象是不一樣的。電氣工程及其自動化專業主要應用于強電，研究的是如電網里的高壓低頻環境；機械設計制造及其自動化專業是依靠機械結構實現自動化控制，如汽車的變速箱、蒸汽機離心調速器等；而自動化專業則更傾向于弱電環境及控制理論的研究，旨在利用現代信息技術配合相應的控制算法實現對不同物體的控制，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）結合，強（電）弱（電）并重，軟（件）硬（件）兼施的特點。

可能，有點兒費頭發

假如要對大學的眾多專業做一個難易度排名，我相信自動化專業一定當仁不讓地名列前茅。以我就讀的天津大學為例，除了基礎的數學、物理學、電學課程外，還開設有自動控制原理、現代控制理論、C++、微機原理、單片機原理及其應用、數字圖像處理、模式識別、機器人學導論等課程。因此，大四前我的學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。

想要成為一名合格的自動化學子，除了需要具備良好的數學、物理學、電學功底，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。總結來說，用“悟”這個字相當貼切。

回想起學習自動化專業的前兩年時間里，有過迷茫，也常常會陷入自我懷疑：不知道自己學的專業要干什么，能干什么。因為學的都是理論知識，各種數學、物理學、電學、編程語言知識，對自動化的專業概念還很模糊，甚至即使學完了專業課自動控制原理學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，都是磨人的小妖精。考試時，那些磚頭重的教材書上晦澀難懂的概念術語，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，總是弄得我暈頭轉向，常常通宵復盤到天明！但回過頭來看，這些路都是必須要走的，是在為今后的學習打基礎。

當真正入門，摸清門道后，你會感受到自動化專業的魅力所在。包括我在內，身邊許多同學都是在大三開始飛速進步。記得第一次調通程序代碼，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；看到自己所學的軟硬件知識組合在一起發揮效用時……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用。

前途，充滿光明

對自動化專業而言，繼續深造是很有必要的，本科階段可以說是剛剛入門，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，自動化專業的一級學科為控制科學與工程，其下設控制理論與控制工程、模式識別與智能系統等5個二級學科，屬于工科中較為熱門的專業，競爭相當激烈。就出國而言，自動化專業對外語的要求不高，但由于國內外專業劃分的差異，國外并沒有單獨的自動化或控制類學科，而是包含在計算機、電氣或者機械等專業大類內，在申請前需多加了解。

隨著自動化技術的廣泛應用與“中國制造2025”等一系列國家戰略的逐步推進，自動化在越來越多的領域中發揮著自己的作用，這為自動化學子提供了廣闊的就業空間。從科研人員到運維工程師，從國家公務員到外企員工，從電腦程序員到銷售經理，都有自動化學子的身影。總的來說，自動化專業的就業方向主要包括技術研發公司、科研院所、設計單位、通信系統、鐵路系統、鋼鐵企業、工礦企業、化工企業等的科技部門。比如，智能樓宇和智能家居的設計與應用、智能交通的發展、自動化駕駛系統的普及，都需要自動化技術的支撐和助力，各行各業對于自動化人才的爭奪也將愈演愈烈。

學習，不可操之過急

選擇自動化專業或許意味著你的大學生涯會被各種實驗、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……但無論你選擇什么專業，要想把它學懂弄精，都必須苦心鉆研、潛心探索，工科學習尤為如此。選擇自動化專業，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，化為萬千產品流入社會的各個領域。

自動化專業的學習之路是充滿曲折和磨礪的，有很多同學直到大四也沒“悟”出其中的門道，只能草草地給自己的學業生涯畫上了句號。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子說，專業學習不能心急，不可盲目求快，不要怕犯錯，找到自己的學習節奏，結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。