如果有人這樣對你說，外國沒有自動化專業(yè)，那他的關注點可能在美洲。因為外國不僅有，而且很多。
如果有人跟你這樣說，外國自動化專業(yè)跟大陸一模一樣，那他可能就是只看了專業(yè)名，針對這個問題，這篇報告將走進設置自動控制類最多的英倫大地，帶著旅行的眼光，看看國外設置的類似自動化專業(yè)有什么獨特之處。
謝菲爾德大學
本報告將以英國謝菲爾德大學為例來分析英國設置的自動化類專業(yè)，至于為什么選擇這所，而不是更加知名的曼徹斯特、帝國理工，主要是因為這所學校單獨設置了自動控制與系統(tǒng)工程系，與中國大陸情況最為相似。
The University of Sheffield?www.sheffield.ac.uk
打開他們的官網(wǎng)，首先是一段聽上去高大上的話，The only Department in the UK and one of the best in the world dedicated to Control and Systems Engineering（英國唯一的控制系，也是世界上最好的控制和系統(tǒng)工程系之一），
接著看他們的自我介紹（為節(jié)省篇幅，摘錄均為翻譯文）
為了應對在全球所有行業(yè)分支機構自動控制變得越來越重要這一趨勢。1968年本系成立，至今我們已發(fā)展成為歐洲最大的控制和系統(tǒng)工程系，我們擁有130多名學術人員，研究助理和研究學生以及300多名本科和研究生。英國地區(qū)對教育需求不斷增加以及計算技術的快速變化使得我們迅速發(fā)展。我們提供一系列本科和研究生學位課程，為自動控制和系統(tǒng)工程及相關主題的研究生培訓提供各種機會。
英國大學的本科項目設置與國內(nèi)不同，英國同樣一個專業(yè)設置有Beng和Meng，唯一區(qū)別是Meng多一年實習，且深度比較大。如果直譯過來是工程學學士和工程碩士，但值得注意的是，英國的所謂工程碩士項目是頒發(fā)的本科學位。
這個系設置有本科專業(yè)，一共三大項。課程設置如下：
系統(tǒng)與控制 工程學士（學制三年）
課程描述
成為掌握高級控制系統(tǒng)分析方法和工業(yè)中廣泛使用的設計技術的專家。了解如何控制傳統(tǒng)工程系統(tǒng)以及如何將您的知識應用于復雜系統(tǒng)，如生物過程，金融或能源系統(tǒng)，航空航天和環(huán)境。
第一年
核心模塊：
數(shù)字和嵌入式系統(tǒng)、電氣和電子電路簡介、系統(tǒng)工程與軟件簡介、建模，分析和控制、物理系統(tǒng)、系統(tǒng)工程數(shù)學、全球工程挑戰(zhàn)周
第二年
核心模塊：
控制系統(tǒng)設計與分析、數(shù)學與數(shù)據(jù)建模、機電一體化、信號，系統(tǒng)和通信、系統(tǒng)工程和面向對象編程
可選模塊：
第三年
核心模塊：
個人項目、數(shù)字信號處理、工程師的財務和法律、硬件在環(huán)和快速控制原型、智能系統(tǒng)、狀態(tài)空間控制設計、系統(tǒng)識別
可選模塊：
基于智能體的建模和多智能體系統(tǒng)、Biomechatronics、制造系統(tǒng)、實時嵌入式系統(tǒng)、機器人、空間、系統(tǒng)工程、結構振動
帶一年實習的系統(tǒng)與控制工程學士（學制四年）
成為掌握高級控制系統(tǒng)分析方法和工業(yè)中廣泛使用的設計技術的專家。通過在行業(yè)中度過一年來提升您的職業(yè)前景。你在那一年向大學支付減費并獲得工資。
您將學習如何控制傳統(tǒng)工程系統(tǒng)以及如何將您的知識應用于其他系統(tǒng)，如生物過程，金融或能源系統(tǒng)，航空航天和環(huán)境。工作實習將把你的知識融入到背景中。
第一年
核心模塊：
數(shù)字和嵌入式系統(tǒng)、電氣和電子電路簡介、系統(tǒng)工程與軟件簡介、建模，分析和控制、物理系統(tǒng)、系統(tǒng)工程數(shù)學、全球工程挑戰(zhàn)周
第二年
核心模塊：
控制系統(tǒng)設計與分析、數(shù)學與數(shù)據(jù)建模、機電一體化、信號，系統(tǒng)和通信、系統(tǒng)工程和面向對象編程
可選模塊：
第三年
核心模塊：
工業(yè)年（這一點體現(xiàn)了重視實踐的特點）
第四年
核心模塊：
個人項目、數(shù)字信號處理、工程師的財務和法律、硬件在環(huán)和快速控制原型、智能系統(tǒng)、狀態(tài)空間控制設計、系統(tǒng)識別
可選模塊：
基于代理的建模和多代理系統(tǒng)、Biomechatronics制造系統(tǒng)、實時嵌入式系統(tǒng)、機器人、空間系統(tǒng)工程、結構振動
系統(tǒng)與控制工程（工程管理）（學制三年）
核心模塊：
數(shù)字和嵌入式系統(tǒng)、電氣和電子電路簡介、系統(tǒng)工程與軟件簡介、建模，分析和控制、物理系統(tǒng)、系統(tǒng)工程數(shù)學、全球工程挑戰(zhàn)周
第二年
核心模塊：
控制系統(tǒng)設計與分析、管理主題和觀點、數(shù)學與數(shù)據(jù)建模、機電一體化、信號，系統(tǒng)和通信、系統(tǒng)工程和面向對象編程
第三年
核心模塊：
個人項目、經(jīng)理人的會計和財務、數(shù)字信號處理、工程師的財務和法律、智能系統(tǒng)、狀態(tài)空間控制設計
可選模塊：
基于代理的建模和多代理系統(tǒng)、硬件在環(huán)和快速控制原型、實時嵌入式系統(tǒng)、機器人、空間系統(tǒng)工程、系統(tǒng)識別
我們的課程內(nèi)容每年進行一次審核，以確保它是最新的和相關的。個別模塊偶爾會更新或撤消。這是通過我們世界領先的研究、資金變化; 專業(yè)認證要求; 學生或雇主的反饋; 審查結果; 和員工或學生人數(shù)的變化來決定; 如有任何變更，我們會及時咨詢并告知學生，并采取合理措施盡量減少干擾。
經(jīng)過與國內(nèi)自動化專業(yè)的比較，開設的課程大體相近，詳細如下：（以三年制為例）
數(shù)字與嵌入式系統(tǒng)：（對標國內(nèi)數(shù)字電子技術）
本單元旨在讓學生掌握數(shù)字系統(tǒng)中“硬件如何工作”的核心知識，并使用示例/案例研究介紹嵌入式系統(tǒng)的概念。該模塊涵蓋了嵌入式系統(tǒng)，數(shù)字系統(tǒng)，布爾代數(shù)，邏輯門，邏輯表達式，組合邏輯，A / D和D / A轉換器，計算機系統(tǒng)和架構的介紹。內(nèi)容作為講座，教程和實驗室課程的組合提供，使學生對嵌入式系統(tǒng)及其應用有基本的了解。第二學期的小組設計項目將加強對第一學期所教內(nèi)容的理論和理解。該模塊還涵蓋了工作場所所需的重要技能，例如項目管理和團隊合作。
電氣與電子電路：（對標國內(nèi)電路、模擬電子技術）
該模塊介紹了用于預測無源電路元件，電阻，電容和電感組合的行為的概念和分析工具，這些電路由可能是交流或直流電源的理想電壓和/或電流源驅動。所涉及的思想不僅從建模真實電子電路的角度來看是重要的，而且因為生物學，醫(yī)學和機械工程中的許多復雜過程本身都是由電路建模的。想法擴展到有源電子元件;二極管，晶體管和運算放大器以及使用這些器件的電路。還包括變壓器，磁性元件和直流電機。
系統(tǒng)工程與軟件：（對標國內(nèi)計算機控制技術、國內(nèi)本科欠缺系統(tǒng)工程教育）
工程應用程序通常很復雜，因此學生還需要掌握分析問題解決的能力以及應用系統(tǒng)工程方法的能力，作為設計和實施的系統(tǒng)方法。小組項目將了解設計和構建計算機控制系統(tǒng)所需的問題解決類型和系統(tǒng)工程。由于小組項目，學生將提高溝通，團隊合作和反思實踐的技能。制造業(yè)，航空航天，機器人，能源，金融，醫(yī)療保健和許多其他領域的工程應用主要是基于計算機或計算機控制的。為了能夠創(chuàng)建基于計算機和計算機控制的應用程序，學生需要掌握相關軟件和編程語言的熟練程度。在本單元中，實驗室和幾個單獨的任務將建立熟練程度來創(chuàng)建C程序作為工程問題的解決方案。
建模分析與控制：（對標國內(nèi)自動控制原理一部分）
本單元將介紹簡單連續(xù)動力系統(tǒng)的建模原理。該模塊還介紹了線性模型的分析。它包括對行為與物理參數(shù)相關的一階和二階系統(tǒng)的動態(tài)行為的詳細分析，例如上升時間，建立時間，過沖，穩(wěn)態(tài)。阻尼和阻尼比和共振。還討論了頻率響應。我們將通過提供開環(huán)和閉環(huán)控制的示例來介紹控制和反饋作為主題，并對線性模型進行詳細分析，重點是一階和二階系統(tǒng)。向學生介紹簡單實用的反饋機制，包括PID控制器和性能標準，如偏移，穩(wěn)定性，極點和零點。您將學習如何使用拉普拉斯變換解決線性微分方程的原理，以及使用傳遞函數(shù)和方框圖代數(shù)進行系統(tǒng)表示的原理。您還將通過使用傅立葉級數(shù)來了解系統(tǒng)分析的頻域影響。MATLAB用于加強所有模塊內(nèi)容和課程作業(yè)的模擬和分析。
物理系統(tǒng)：（對標國內(nèi)大學物理，比較深入）
該模塊將向學生介紹動態(tài)系統(tǒng)的建模和分析。學生將學習基于真實案例研究的不同類型的物理系統(tǒng)。這個20學分的一年課程將在兩個學期內(nèi)教授。在秋季學期，將引入機械和電氣 - 機械系統(tǒng)。在第二學期，機械主題將繼續(xù)旋轉系統(tǒng)，然后引入熱力學系統(tǒng)以及流動系統(tǒng)。學生將了解管理各種物理系統(tǒng)的物理定律，各種系統(tǒng)組件的影響和相互作用，以及建模和分析此類系統(tǒng)的系統(tǒng)方法。
系統(tǒng)工程數(shù)學：（對標國內(nèi)高等數(shù)學、線性代數(shù)一部分）
本單元包含學生在系統(tǒng)工程課程中所需的核心數(shù)學能力。這包括基本代數(shù)和函數(shù)、初等微積分（微分和積分）、低階微分方程的解、泰勒級數(shù)和迭代法、矩陣代數(shù)和聯(lián)立方程、向量和復數(shù)。內(nèi)容是在系統(tǒng)工程上下文中交付的。定期的形成性評估和支持性資源鼓勵學生學習。
大二、
控制系統(tǒng)設計與分析：（對標國內(nèi)自動控制原理一部分）
該模塊為理解反饋控制系統(tǒng)分析、設計和應用提供了堅實的理論基礎，適用于一般工程專業(yè)的學生。這得到了硬件實驗室，PC實驗室活動和課程的支持。內(nèi)容涵蓋標準分析工具，如根軌跡，伯德圖，奈奎斯特圖和z變換。課程的后半部分側重于使用這些分析工具設計常見的反饋策略，學生將通過應用于實驗室和硬件系統(tǒng)來進行指示性設計并加強學習。
數(shù)學與數(shù)據(jù)建模：（對標國內(nèi)線性代數(shù)、復變函數(shù)、概率論、數(shù)學深度比國內(nèi)深入）
本模塊介紹了分析數(shù)學技術、數(shù)值方法和算法在后續(xù)更高層次模塊研究中的應用，以及解決各種工程問題的應用。學生們將在系統(tǒng)工程所需的核心數(shù)學工具的理論和應用以及這些工具在系統(tǒng)仿真和基于數(shù)據(jù)的建模中的應用方面發(fā)展自己的技能。所涉及主題的簡要概述包括：復變量和傅立葉變換、矩陣和矩陣表示的系統(tǒng)分析、多變量函數(shù)優(yōu)化、概率、數(shù)值積分技術和數(shù)據(jù)建模與分析。該模塊使用數(shù)學技術嵌入工程實例。
機電一體化（對標國內(nèi)CAD、自動檢測、微型控制器、機電一體化技術）
本單元涵蓋了機械、電氣和計算系統(tǒng)的表示、分析和設計方法，以及它們與機電系統(tǒng)的集成。本課程將幫助學生設計、分析、開發(fā)和集成機電系統(tǒng)。該單元包括有關機電系統(tǒng)原理、二維/三維CAD設計、傳感器和儀器、驅動、數(shù)字數(shù)據(jù)采集、信號預處理、硬件接口、微控制器編程和外圍設備的講座；分析機電元件的實踐；設計、開發(fā)和測試MEC的項目工作。Hatronic系統(tǒng)。
信號、系統(tǒng)與通信（對標國內(nèi)信號與系統(tǒng)）
現(xiàn)代通信系統(tǒng)提供了推動信息時代的技術發(fā)展的支柱。數(shù)據(jù)分析，機器學習和網(wǎng)絡化解決方案的增加推動了數(shù)字通信系統(tǒng)越來越多地被用作實現(xiàn)可靠和有效信息交換的手段的趨勢。該單元的目標是提供信號，系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的基礎。信號理論和系統(tǒng)理論的數(shù)學原理將應用于通信理論背景中。該單元將為學生提供分析和解決復雜的開放式通信問題的工具，并評估所提出的解決方案的技術限制。
系統(tǒng)工程與面向對象編程（計算機系統(tǒng)相關教育、國內(nèi)自動化專業(yè)缺失這塊）
制造業(yè)，航空航天，機器人，能源，金融，醫(yī)療保健和許多其他領域的工程應用主要是基于計算機或計算機控制的。為了能夠創(chuàng)建基于計算機和計算機控制的應用程序，學生需要了解并熟練地在整個系統(tǒng)工程生命周期中工作。該模塊以與系統(tǒng)工程相關的第一年本科學習目標為基礎，進一步培養(yǎng)學生在計算機和軟件主導系統(tǒng)的設計和開發(fā)方面的技能。將重點關注系統(tǒng)工程生命周期（需求捕獲，體系結構定義，子系統(tǒng)設計和測試，集成，實現(xiàn)和驗證）和項目管理。學生將使用UML / SysML來建模系統(tǒng)。將引入C ++用于算法問題解決。將探索與工程系統(tǒng)相關的質量，風險和可靠性。
大三
數(shù)字信號處理（對標國內(nèi)數(shù)字信號處理、數(shù)字圖像處理）
本課程旨在向學生介紹數(shù)字處理技術，包括數(shù)字信號的采樣和分析、數(shù)字文件管理器的設計以及數(shù)字圖像處理的介紹。研究了離散信號和系統(tǒng)，重點研究了離散信號分析和數(shù)字濾波器設計所必需的頻域理論。還介紹了與數(shù)字圖像相關的概念以及一些基本的數(shù)字圖像處理操作。
財務與法律（國內(nèi)設有法律課程、但自動化一般沒有經(jīng)濟相關必修課）
本課程旨在向工程系學生介紹工程師在工作環(huán)境中可能遇到的一些關鍵財務和法律問題。該模塊將直接利用預算編制、融資、評估財務風險和在工程項目和/或產(chǎn)品開發(fā)背景下做出財務決策等實際問題。同時，本課程將培養(yǎng)學生對簽訂工程項目和產(chǎn)品開發(fā)和交付合同的法律方面的理解，以及對環(huán)境法規(guī)、數(shù)據(jù)保護和知識產(chǎn)權的認識。通過兩個學科的一系列平行運行的講座，該模塊將提供兩個領域的工作知識以及它們?nèi)绾斡绊懝こ虒嵺`。作為評估的一部分，將重點放在小組工作、報告撰寫和陳述，并輔以在線練習和個人投資組合。
智能系統(tǒng)（國內(nèi)本科一般為選修）
本課程將向學生介紹智能系統(tǒng)的主題，該主題在建模、控制和模式識別方面具有特殊的應用。雖然這一技術領域可以被認為是廣泛的，但重點將是模糊系統(tǒng)和有趣的協(xié)同作用，如模糊系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ANN）之間的協(xié)同作用，包括神經(jīng)模糊體系結構。本課程應吸引所有來自工程和科學背景的學生，他們希望更多地了解人工智能和機器學習相關的范例，并且主要是如何有效地應用相關的架構來解決現(xiàn)實世界中的問題，即非線性、噪聲和具有以下特征的問題：不確定性。由于知識從人到機器、從機器到人的轉移以及從數(shù)據(jù)（大數(shù)據(jù)）中提取的知識被視為成功經(jīng)濟、健康福祉和清潔環(huán)境的重要組成部分，因此本單元也確實是及時的。最后，該模塊通過每周的互動講座、實驗室實驗、視頻演示和問題解決，在理論基礎和應用實例之間實現(xiàn)了通常難以實現(xiàn)的平衡。
狀態(tài)空間控制設計（對標國內(nèi)現(xiàn)代控制理論）
本模塊的目的是：介紹多變量系統(tǒng)控制器分析和設計的狀態(tài)空間方法；教授使用分析工具和方法進行狀態(tài)空間控制設計；演示連續(xù)和采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間的相似性；并將分析擴展到非線性系統(tǒng)。所涵蓋的材料包括：連續(xù)系統(tǒng)的結構特性（模態(tài)分解、可控性、可觀測性、穩(wěn)定性）；連續(xù)系統(tǒng)的設計（極點配置、觀測器設計、分離原理、內(nèi)部模型原理、最優(yōu)控制、LQG、參考跟蹤、積分控制）以及采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的等效物。
系統(tǒng)辨識（國內(nèi)本科為選修）
利用牛頓定律或其他已知物理定律對動力系統(tǒng)進行建模，往往具有挑戰(zhàn)性且成本高昂，需要大量的專業(yè)知識。另一種方法是通過“系統(tǒng)識別”，對物理系統(tǒng)的輸入和輸出進行觀察，并直接推斷或估計動態(tài)模型。本模塊介紹了識別問題的兩種主要思考方式，支撐它們的理論框架和計算模型估計值的算法。它使用合成的和真實的問題來說明這個過程，并展示了如何驗證模型以供將來使用。
另外還存在著許多實踐環(huán)節(jié)
經(jīng)過比對，與國內(nèi)相比，該大學將國內(nèi)一些選修課程列入必修、加深了數(shù)學難度、引入了財務教育與系統(tǒng)工程（包含計算機系統(tǒng)）教育、但是相比于國內(nèi)自動化專業(yè)一般會開設過程控制方向，而該大學并沒有將過程控制系設置在自動控制系。
（完）
