今天，我首先介紹一下自動化或者控制的含義是什么。通俗一點講，自動化或者控制就是針對特定的問題或任務(wù)設(shè)計一個“系統(tǒng)”，讓這個系統(tǒng)按照人們的意愿予以實施，代替人來達(dá)到某種目的的過程。人們生活中有很多自動化的設(shè)備，如自動調(diào)節(jié)溫度的空調(diào)，自動加熱烹飪的電飯煲，也包括自動調(diào)節(jié)亮度的手機屏幕等等。與工業(yè)自動化或工業(yè)控制相關(guān)的例子更是舉不勝舉，比如各類流水生產(chǎn)線的自動控制，石油、化工、食品、制藥生產(chǎn)過程的自動控制，各類機器人智能體的控制等等。
其實每一個人的成長過程也是一個調(diào)節(jié)、塑造的過程。我們每個人都有自己的理想和人生目標(biāo)，還要有朝著理想目標(biāo)去努力奮斗的源動力，并要讓你的努力配得上你偉大的理想，更重要的是還需要根據(jù)自身的情況和環(huán)境條件不斷地去“反饋”修正自身的行為和努力方向。當(dāng)然，一個人能夠很好地成長，一定需要有正確的人生觀、價值觀，需要遵守國家法律和社會規(guī)范，如果用控制的術(shù)語來講就是“約束”?？梢姡粋€人的成長過程歸根結(jié)底就是一種“控制”過程。
我們再來看一些社會問題。例如，人口問題、環(huán)境問題、經(jīng)濟問題、能源問題等等，要解決這些社會問題，關(guān)鍵在于對相關(guān)的社會力量和資源在相應(yīng)的社會約束下進(jìn)行綜合平衡，其本質(zhì)也是一種控制過程。我們從這三方面的例子可以看出來，不管是工業(yè)的、社會的，包括一個人的成長過程，把它從本質(zhì)上來看都可以歸結(jié)為控制問題。
我們自動控制的作用是什么呢？就以工業(yè)自動化為例，我覺得可以歸納為四個方面。第一個方面是保障作用。自動化技術(shù)的基本作用就是保障工業(yè)生產(chǎn)所需的基本條件和要求，盡可能減少實際的狀態(tài)與目標(biāo)需求之間的偏差，降低外界干擾對生產(chǎn)質(zhì)量、效率等產(chǎn)生的負(fù)面影響。第二個方面是促進(jìn)作用。自動化技術(shù)正是促進(jìn)工業(yè)對象向大規(guī)?；?、高可靠性、高適應(yīng)性、高安全性和高效化方向發(fā)展的必要基礎(chǔ)。第三個方面是驅(qū)動作用。大家知道，兩化融合是信息化和工業(yè)化的高層次的深度結(jié)合，目標(biāo)是以工業(yè)化促進(jìn)信息化、以信息化帶動工業(yè)化，走可持續(xù)發(fā)展的新型工業(yè)化道路。那信息化如何帶動工業(yè)化呢？其核心問題在于運用“信息化”對工業(yè)過程實現(xiàn)更好的“控制”與“優(yōu)化”，“自動化”就是實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變的重要推手。第四個方面是引領(lǐng)作用。大家應(yīng)該經(jīng)常能聽到德國的工業(yè)4.0、美國的再工業(yè)化戰(zhàn)略，以及我國提出的互聯(lián)網(wǎng)+、知識自動化、中國制造2025等等名詞或概念，在所有這些重大的戰(zhàn)略工程里面，其核心內(nèi)容就是面向未來工業(yè)發(fā)展，提高智能或智慧水平，本質(zhì)上仍然還是一個自動化的問題。
通俗地講，自動化或者控制就是把人腦的認(rèn)知、學(xué)習(xí)、評價、決策和指揮行為進(jìn)行條理化、精細(xì)化、專業(yè)化和系統(tǒng)化的實現(xiàn)，目標(biāo)是實現(xiàn)對象行為的穩(wěn)定、魯棒（強適應(yīng)性）和最優(yōu)。不難想象，各行各業(yè)里面都蘊含著自動化問題，因此自動控制系統(tǒng)常被譽之為“大腦和神經(jīng)中樞”。相比而言，自動化專業(yè)更通識、口徑更寬，更有系統(tǒng)的全局觀點以及更強的多學(xué)科交叉性?？梢?，自動化技術(shù)是一門非常實用的學(xué)問，它與工學(xué)、農(nóng)學(xué)、理學(xué)、社科、醫(yī)學(xué)等都有緊密的關(guān)聯(lián)性。
自動化，無處不在！
自動化專業(yè) 辦學(xué)歷史悠久，底蘊積淀深厚
浙江大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)系（簡稱，控制系）的前身始建于1956年，是我國最早的自動化專業(yè)之一。初期，主要針對化工領(lǐng)域開展教學(xué)研究工作，故稱為化工自動化專業(yè)，隸屬于浙江大學(xué)化學(xué)工程學(xué)系。到了上世紀(jì)80年代末期到90年代這段時間，自動化學(xué)科發(fā)展非?？?，我們的應(yīng)用背景已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了化工領(lǐng)域。于是在1997年，從化工系獨立出來成立了控制系。2009年，成為院級系。
浙江大學(xué)控制現(xiàn)有教職工120多人，擁有自動化本科專業(yè)和控制科學(xué)與工程國家一級重點學(xué)科，現(xiàn)建有工業(yè)控制技術(shù)、智能系統(tǒng)與控制、自動化儀表三個研究所，擁有工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室、工業(yè)自動化國家工程研究中心、工業(yè)控制系統(tǒng)安全技術(shù)國家工程實驗室等三個國家級研究平臺和浙江省工業(yè)自動化工程服務(wù)中心、教育部B類實驗室二個省部級平臺。
學(xué)科發(fā)展 緊扣科學(xué)前沿，服務(wù)國家戰(zhàn)略
歸納起來，浙江大學(xué)控制學(xué)科主要有四方面的特點。
第一，立足基礎(chǔ)研究?？刂茖W(xué)科一直致力于控制理論、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)、智能工廠、智能制造、智能電網(wǎng)、信息物理系統(tǒng)等領(lǐng)域提煉科學(xué)思想，凝煉有價值的控制科學(xué)問題，獲得了一系列具有國際影響力，且與國家重大需求相適應(yīng)的原創(chuàng)性成果。相關(guān)成果在Automatica、IEEE匯刊、ACM匯刊、SIAM等國際權(quán)威期刊上發(fā)表，近年來共有20余篇論文入選ESI前1%高被引論文，并在國內(nèi)外獲得了多個重要的學(xué)術(shù)獎項。
第二，以服務(wù)國家戰(zhàn)略需求與國民經(jīng)濟為己任。作為一個典型的工程學(xué)科，控制學(xué)科的學(xué)科價值不僅體現(xiàn)于原創(chuàng)性基礎(chǔ)理論、知識的發(fā)現(xiàn)，還體現(xiàn)在解決國家戰(zhàn)略需求和服務(wù)國民經(jīng)濟發(fā)展的能力和水平上。近年來，浙江大學(xué)控制學(xué)科立足基礎(chǔ)研究、緊扣學(xué)科前沿，更重要的是強調(diào)基礎(chǔ)研究與工程技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用的有機結(jié)合和協(xié)同發(fā)展，取得了非常出色的成就。為此，在最近一次的評估中，工業(yè)自動化國家工程研究中心和工業(yè)控制技術(shù)國家重點實驗室雙雙被評為優(yōu)秀，前者被授予“重大成就獎”，后者被評估專家認(rèn)為“對推動我國自動化技術(shù)的發(fā)展具有不可替代的作用”。此外，控制學(xué)科借助強大的學(xué)科基礎(chǔ)和優(yōu)勢，還在智能制造、智能工廠、機器人、大數(shù)據(jù)、知識自動化等一些戰(zhàn)略新興領(lǐng)域或方向上不斷開拓發(fā)展。
第三，引領(lǐng)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。國內(nèi)自動化領(lǐng)域有幾個很有影響力的公司，例如浙江中控、浙大優(yōu)穩(wěn)，他們都跟浙大控制學(xué)科有著非常深的淵源，是我們學(xué)科產(chǎn)業(yè)化的重要基地，在我國裝備自動化方面取得了非常巨大的成就，改變了我國自動化裝備嚴(yán)重依賴進(jìn)口的局面。目前我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的、具有高可靠性、高適應(yīng)性、高安全性的各型高端控制裝備已經(jīng)完全和國外同類產(chǎn)品相抗衡。
第四，技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合。技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合是控制學(xué)科的又一大特色。近年來，浙大控制學(xué)科領(lǐng)銜制定了我國在自動化領(lǐng)域的第一個現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)被納入到德國和歐盟的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之中。這種從理論、技術(shù)、裝備再到標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展模式，也為我國工業(yè)自動化的安全、健康發(fā)展提供了最根本的保障。
人才培養(yǎng) 知識能力并行，德行素養(yǎng)齊塑
人才培養(yǎng)，一直是我系倍受重視的工作。近年來，控制系的人才培養(yǎng)規(guī)模相對穩(wěn)定，每年招收約130名本科生、約120名碩士研究生和約40名博士研究生。圍繞“知行合一、學(xué)養(yǎng)兼修”的培養(yǎng)理念，我們主要從知識、能力和素養(yǎng)三個方面促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。
首先，自動化專業(yè)結(jié)合學(xué)科發(fā)展，建立了一套“寬專結(jié)合”的知識體系。通過學(xué)習(xí)數(shù)理知識、電工電子等基礎(chǔ)理論與技術(shù)，學(xué)習(xí)自控原理、傳感與檢測、控制工程、智能控制與系統(tǒng)、計算機及網(wǎng)絡(luò)通信、計算機控制、信息化、機器人、系統(tǒng)工程等自動化專業(yè)相關(guān)的基本理論、知識和技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀念，奠定自動控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計、研究與開發(fā)、集成與運行、管理與決策等方面的基礎(chǔ)知識和能力，使學(xué)生具備在過程控制、電氣控制、運動控制、離散控制、工業(yè)信息化、智能制造、知識自動化等領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)研究、知識創(chuàng)新、技術(shù)轉(zhuǎn)化與工程管理等方面的綜合能力。
作為一個典型的工科專業(yè)，強調(diào)培養(yǎng)知行合一的實踐創(chuàng)新能力是另一個非常核心的任務(wù)和目標(biāo)。為此，我們建立了五個維度的能力培養(yǎng)體系。
第一是基礎(chǔ)實驗環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)的主要是開展驗證性實驗，促進(jìn)對自動化專業(yè)知識的理解，并以此為基礎(chǔ)開展探究性、創(chuàng)新性實驗。
第二是課內(nèi)外結(jié)合。控制系鼓勵每位學(xué)生在校期間參與SRTP（大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃）、省創(chuàng)、國創(chuàng)及學(xué)系自主設(shè)立的以目標(biāo)為導(dǎo)向的各種科研訓(xùn)練項目，其目的在于強調(diào)知識與應(yīng)用的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生開展科學(xué)研究的意識、能力和習(xí)慣。
第三是學(xué)科內(nèi)外結(jié)合，這是控制系的一個專業(yè)特色?？刂葡倒膭顚W(xué)生積極參加各種全國性、國際性的學(xué)科競賽，通常學(xué)科競賽涉及多學(xué)科交叉的命題，通過學(xué)科競賽，可以很好地提升交叉型的綜合素質(zhì)。以機器人競賽為例，它涉及控制、機械、電子、能源等諸多學(xué)科。近年來，在控制系金牌指導(dǎo)教師熊蓉教授的帶領(lǐng)下，浙大學(xué)子屢屢在頂級的機器人國際比賽中問鼎冠軍。
第四是校內(nèi)外結(jié)合。這個主要是到企業(yè)實習(xí)，讓大家在掌握課程知識的基礎(chǔ)上，直觀感受企業(yè)的技術(shù)需求和水平。
第五是國內(nèi)外結(jié)合。國內(nèi)外結(jié)合主要指對外交流，其主要目的是開拓學(xué)生的視野。目前控制系對外交流主要有兩種形式：一是設(shè)立支持基金鼓勵學(xué)生走到國外去；二是讓國外的學(xué)生走到浙大控制系來，跟我們的學(xué)生一起交流。例如，控制系與瑞典的隆德大學(xué)有著多年的合作關(guān)系，每年會有20多個瑞典的本科生、30多個碩士生來到杭州，與我們的學(xué)生一起組建“混合班”，由雙方教授共同為他們開課，收效甚好。
第三個方面是打造“學(xué)養(yǎng)兼修”的控制文化，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)?，F(xiàn)在的年輕人各方面能力、基礎(chǔ)和自信心都非常好，但是普遍的問題是以自我為中心，責(zé)任、擔(dān)當(dāng)不足。目前，除了校設(shè)獎學(xué)金外，控制系設(shè)立了包括春暉獎（助）學(xué)金、中控獎學(xué)金、仁愛獎（助）學(xué)金、E+H獎學(xué)金、菲尼克斯獎學(xué)金、四方電氣獎學(xué)金等系設(shè)獎學(xué)金，從獎助體系上突出對學(xué)生綜合素養(yǎng)的要求。我們希望通過我們的努力，結(jié)合社會責(zé)任、身心健康、人文修養(yǎng)、審美情趣、適應(yīng)能力、職業(yè)發(fā)展等方面的教育，引領(lǐng)學(xué)生成長。
控天下智慧 制完美人生
這幾年，控制系優(yōu)秀學(xué)子不斷涌現(xiàn)，六年里面有5位本科生獲得竺可楨獎學(xué)金（這是浙江大學(xué)的學(xué)生最高榮譽），有2位本科生獲得浙江大學(xué)十佳大學(xué)生，本科生的綜合深造率高達(dá)70-85%?？刂茖W(xué)子在各類全國性、國際性學(xué)科競賽中屢屢摘金奪銀。例如以浙大本科生為主體開發(fā)的足球機器人于2013年在MIT的RoboCup國際足球機器人比賽中，點球制勝打敗了傳統(tǒng)強隊美國卡耐基梅隆大學(xué)的參賽隊伍，獲得桂冠；2014年，我們新一批的本科生用實力再次2:0成功衛(wèi)冕。
浙江大學(xué)自動化專業(yè)是一個歷史悠久、積淀深厚的工科專業(yè)。培養(yǎng)優(yōu)秀人才、服務(wù)國家戰(zhàn)略、引領(lǐng)科技發(fā)展是我們的使命。理論與應(yīng)用相輔相承、方法與技術(shù)齊頭并進(jìn)、軟件與硬件有機結(jié)合，培養(yǎng)“知行合一，學(xué)養(yǎng)兼修”的高水平自動化專業(yè)人才，特別是讓每一位學(xué)生都鮮活地成長起來則是我們不懈努力的目標(biāo)。
（根據(jù)張光新教授在“我聽教授說專業(yè)”講座錄音整理。錄音整理：陸興華）
