★ 清華大學自動化系 蕭德云
★ 北京理工大學自動化學院 廖曉鐘
吳澄,中國工程院院士,清華大學自動化系教授,畢生從事高等教育事業,我國計算機集成制造系統(CIMS)的開拓者與智能制造領域的奠基人,培養了一大批高層次自動化專業人才,在自動控制、工業智能、系統集成等科學領域做出重大貢獻,對自動化專業教學教育擁有前瞻性的工程思想,是一位學術精湛、思想深邃的自動控制工程教育專家,在國內外學術界享有盛譽,令人敬仰。
吳澄院士作為我國自動化領域的領軍人物、863計劃自動化領域首席科學家,主導了CIMS主題研究,推動了200余家企業實施CIMS工程,開創了高技術與企業深度融合的產學研模式,學術研究重點聚焦于復雜工業大系統建模、控制與優化調度,深耕系統集成方法與智能制造技術。吳澄院士同時又是自動化專業工程教育的改革者和推動者,他深信自動化專業的核心優勢在于“以系統觀點解決復雜問題”,學科價值在于“解決其他學科難以解決的問題”,科學研究恪守“工科院校的研究問題應從實踐中來、從工業發展需要中來,而非從論文中來”。這些觀點筑成了吳澄院士的專業工程教育思想基礎,形成了根植于系統科學理論與中國工業化實踐,以系統觀為核心、創新實踐為路徑、家國情懷為底色的專業工程教育思想體系;樹立了專業人才必須具備整體視野、全局意識與跨領域整合能力,專業工程教育必須扎根產業、服務實踐,培養能解決真實工程問題的人才觀。吳澄院士親歷了我國工業化、信息化融合發展歷程,始終將個人學術與教育事業融入國家發展大局,堅守專業工程教育的使命是培養“用所學所知奉獻祖國”的人才。這種家國情懷賦予了其專業工程教育思想的價值導向,也彰顯了鮮明的時代性和人才培養的指導性。
本文僅以作者與吳澄院士的部分工作交集,剖析他那植根于系統科學與自動化理論融合、沉淀于CIMS工程與工業化實踐淬煉、服從于國家戰略的專業工程教育思想。通過論述主導“全國自動化教育學術年會”、創辦“全國高等院校工程應用技術教師大賽”、建設“全國高等學校自動化專業系列教材”、引領“西門子杯 ?中國智能制造挑戰賽”等重大活動事例,從中洞悉和領悟到吳澄院士“以服務國民經濟為導向 ? 引領自動化專業發展方向、提升教師工程實踐能力 ?筑牢自動化專業建設根基、推進理實融合的教材建設 ?夯實自動化專業教學基礎、以培養卓越工程師為標桿 ?落實自動化專業育才方略”,兼具系統工程思維和家國擔當的專業工程教育思想,同時也能從中體察到近20年來自動化專業在發展與改革中所作的不懈努力,帶來引人注目的變革和變遷,成效卓著,值得敬重和傳承。
1 以服務國民經濟為導向,引領自動化專業發展方向
“全國自動化教育學術年會”是國內自動化教育界的頂流峰會,創辦于1979年,發起人為清華大學吳麒教授。第一屆年會在北京海淀中關村鴻賓樓召開,首屆年會代表16人,參加者都是自動化界的先賢前輩,如長沙國防科技大學張良起教授、廣州華南理工大學李伯天教授、上海交通大學施頌椒教授等。如今每屆年會代表發展到數百上千人,參加者都是學科領軍人、專業負責人、教師骨干等。年會的宗旨始終堅持引領自動化教學教育改革,促使自動化人才的結構、層次、質量更適應科學界和工程界的要求。自2001年起,吳澄院士接手年會的主導工作,重點聚焦于自動化發展方向、專業建設、教學改新、培養模式、課程設置、教材建設、實踐創新等熱點和痛點問題。十幾年間累積凝聚形成了“以服務國民經濟為導向,引領自動化專業發展方向”的專業工程教育思想,指導自動化專業健康發展。
上個世紀“全國自動化教育學術年會”每年召開一次,本世紀起每兩年召開一次,成為了國內自動化教育領域頂層研討、教學改革、共識凝聚、學科發展、路線統籌的核心平臺。多年來,吳澄院士以自動化專業教學指導委員會主任的身份參與歷屆年會的頂層設計、大會主旨報告、分論壇議題設置及年會總結工作等,將深耕制造業信息化、863自動化領域攻關形成的實踐認知,完整轉化為自動化專業工程教育的頂層思想,以年會為陣地系統地輸出“服務國民經濟為本、產業需求牽引學科、分層分類育人、產教深度融合”的專業工程教育思想,錨定自動化專業立足國家產業發展、支撐實體經濟轉型升級的發展航向。在主導年會過程中,他認定自動化專業教育的核心使命是服務國民經濟主戰場,在多屆的全國自動化教育學術年會閉幕式總結、特邀主旨報告中,直擊自動化專業辦學存在的“重理論輕工程、重數理輕產業、辦學定位模糊、脫離工業實際”的共性問題,確立“工科底色、經濟導向”的專業根本定位,成為全國自動化教育遵循的辦學準則。在年會公開論述中,他鮮明地提出,自動化專業是支撐制造業、流程工業、高端裝備、國民全行業數字化轉型的基礎工科,國家工業化、“兩化融合”、制造強國建設的核心剛需,決定了自動化專業教育不能脫離經濟發展空談理論;工科研究、人才培養的源頭必須來自企業一線、產業痛點,而非純粹紙面理論推演,從根源糾正了學科“重理輕工”的辦學偏差。在工程應用型自動化專題分會場研討中,他特別強調自動化專業的屬性是工學,核心目標是培養能解決工業實際系統問題的工程人才,各院校辦學雖可分層差異化發展,但均不能弱化工程應用能力、脫離產業人才需求辦學,杜絕“名義工科、實質理科”的畸形辦學模式。他執著地堅持自動化專業教育的歷史責任是面向國民經濟各行業,批量輸送適配產業升級的創新型、工程型自動化人才,所有課程改革、實踐體系、教材建設、師資培育,均要以能否匹配實體經濟發展需求作為評判標準,構建“產業需求—專業改革—人才供給—經濟發展”閉環育人邏輯。吳澄院士把“全國自動化教育學術年會”作為全國高校協同議事平臺,牽頭組織全國百所高校專家、頭部企業工程專家聯合研討,完成自動化學科發展戰略、專業規范、本科教學國家標準、分層人才培養體系的頂層設計,用產業發展需求來校準專業長期發展方向。在年會專題論壇上,他出面組織全國教指委、高校代表集體論證,依據我國制造業、高新技術產業、地方實體經濟多層次人才的需求,將自動化專業劃分成研究主導型、工程研究應用型、應用技術主導型、職業技術型四種類型,各自分類辦學,精準匹配高端科研攻關、裝備研發、企業現場運維、地方產業落地等不同經濟崗位需求,解決全國高校自動化專業同質化辦學、人才供給與產業錯配難題,形成覆蓋國民經濟全鏈條的自動化人才供給布局。每屆年會吳澄院士都積極推進圍繞當期國民經濟核心任務設置研討主線, 探討工業化初期如何聚焦制造業信息化、CIMS工程人才培養,兩化融合階段如何推進流程工業、離散制造自動化教學改革,智能制造新發展階段如何研討工業大模型、智能控制系統、數字化產教融合路徑。他始終以國家經濟發展階段性任務牽引專業教學內容迭代,讓自動化專業發展節奏與實體經濟轉型升級同頻同步。他依托年會形成全國高校共識,牽頭出臺自動化本科專業國家標準、課程體系建設指南,將工業生產、企業系統集成、工程優化、智能制造等國民經濟核心應用場景嵌入必修、實踐核心課程模塊,摒棄脫離工業實際的純理論教學框架,從制度層面確立“經濟需求驅動課程建設”的改革路徑。在歷屆年會中,他堅持推動校企協同研討機制,吸納機械、化工、冶金、航空、裝備制造等行業企業專家深度參與年會議程,把企業人才訴求、工業技術難題轉化為自動化教學改革具體舉措,落實“服務經濟”的育人路徑。
吳澄院士通過主導“全國自動化教育學術年會”,堅持“以服務國民經濟為導向,引領自動化專業發展方向”的專業工程教育思想,使全國自動化專業形成統一、清晰的發展主線,即一切改革以國民經濟產業需求為根本導向,學科發展緊跟實體經濟轉型升級步伐。一方面,分層分類的自動化人才培養體系持續為裝備制造、能源化工、航空航天、數字產業輸送大批專業工程人才,支撐國家工業化、智能化建設;另一方面,產業發展提出的新需求通過年會反饋至高校,倒逼課程、實踐、師資迭代升級,讓自動化專業始終貼合國家經濟發展節奏,真正奉行服務國民經濟,適配中國產業國情、獨具本土特色的自動化專業發展模式。
2 提升教師工程實踐能力,筑牢自動化專業建設根基
“全國高等院校工程應用技術教師大賽”是一項以提升高校工科教師工程實踐能力為宗旨的大型賽事,于2015年由吳澄院士親手創辦,得到眾多高校工科教師的響應和參與。數年間漸進錘煉形成了“提升教師工程實踐能力,筑牢自動化專業建設根基”的專業工程教育思想,引領自動化專業鍵壯發展。
高等教育是銜接人才培養與社會發展、產業需求的紐帶,高校工科教師作為知識傳授、能力培養、價值引領的核心主體,其綜合素養直接決定人才培養的質量。在應用型本科、產教融合深度推進的當下,高校工科教師實踐能力不再是附加能力,而是履職從教的核心素養。強化高校工科教師實踐能力建設,既是高等教育改革的內在要求,也是適配社會發展、培育高素質應用型、創新型人才的現實選擇。對自動化這種理論、系統、工程深度交叉的工科專業,教師長期存在“重理論講授、弱工程實操”的短板,不少教師缺乏工業現場項目歷練,教學內容與智能制造、工業自動化真實場景脫節,導致學生動手解決復雜工程問題的能力不足,動搖了自動化專業人才培養質量的根基。師資是專業建設的第一要素,自動化專業的辦學水平,不僅僅取決于實驗室設備、課程體系,更取決于教師是否具備工程應用、系統集成、產教融合的能力。工程實踐能力是不可能從紙上得來的,教師必須親身參與完成系統設計、硬件接線、程序開發、聯調排錯,才能把工業真實需求轉化為課堂實訓內容。自動化專業的核心使命是輸送能落地產業的工程人才,工科教師工程實踐短板會造成人才供給與產業需求斷層。提升自動化教師的實踐能力成了自動化專業教學教育改革的當務之急,它既是順應高等教育轉型、破解教學短板、深化產教融合的現實必然,也是提升育人質量、培育時代新人、增強高校實力的重要舉措。這些正是吳澄院士考慮必須下決心提升高校工科教師工程實踐能力的動因,也是促使創辦工程應用技術教師大賽的動力。
本世紀10年代中期,在高等教育學會的全力支持和浙江天煌教學儀器有限公司的鼎力資助下,吳澄院士親自創辦了以提升高校工科教師實踐能力為目的的“全國高等院校工程應用技術教師大賽”。在全國范圍內,創辦大學生學科競賽的甚多, 創辦這種教師大賽的很少,為什么要獨樹一幟呢?這是鑒于多方面的考慮:
(1)順應高等教育轉型發展的需要,推動高校人才培養模式革新,落實能力與素養培養的雙重目標。當前我國高等教育已從規模擴張轉向內涵式發展, 一大批本科院校向應用型轉型,以技術技能人才培養為核心目標。多數高校工科教師出身學術體系,擅長理論研究與課堂講授, 存在缺乏項目實操經驗, 理論與實踐脫節的問題。(2)破解課堂教學脫離實際困境的需要,提升教師的實踐能力,讓課堂教學扎根現實,用真實案例進行教學,化解“紙上談兵”的教學弊端,從根本上提高課堂教學質量。(3)推進產教融合、校企合作落地的需要,提高教師的工程實踐能力,以便深度參與校企合作,與企業技術人員有效溝通,將企業資源轉化為教學資源,推動產教融合從“表面合作”走向“深度融合”。(4)助力教師自身專業發展的需要, 加強教師的實踐能力,以便更好地承擔社會技術服務、技能培訓等工作,實現“教學—科研—實踐”三位一體的全面發展。(5)賦能課堂教學、提升人才培養整體質量的需要,教師是教學活動的第一責任人,其實踐水平直接決定教學成效。擁有豐富實踐經驗的教師,才能夠真正把握專業知識的應用邏輯,優化教學設計,將理論知識點與實操技能有機結合,推行項目化教學、案例教學、情景教學等模式。(6)夯實高校辦學實力、增強學校核心競爭力的需要,師資隊伍是高校的核心競爭力。一支理論功底深厚、實踐能力突出的教師隊伍,是高校打造特色專業、優勢學科、品牌實訓基地的核心支撐。
(7)完備現代高等教育體系、推動教育改革縱深發展的需要,提升教師的實踐能力是完善現代高等教育體系的關鍵一環,以此帶動課程體系、教學模式、評價機制等一系列教育要素改革,促進高等教育從“學術型單一培養”向“學術型、應用型、創新型多元培養”轉變,以更加貼合時代的發展。
這些方面的考慮構成了創辦工程應用技術教師大賽的初衷,以此為據教師大賽專門設置了自動化系統賽項,聚焦工業控制、智能產線、工業網絡、過程裝備自動化等真實工程任務,用競技倒逼高校工科教師走出課本、直面工程實操,補齊師資實踐短板,這與吳澄院士“筑牢專業根基必先強教師實踐”的思想完全同頻。教師大賽以“實踐、創新、產教融合”為宗旨,從考核內容、競賽模式、交流機制、評價體系四方面,系統地踐行了對工科專業教師能力培養的要求, 包括(1)大賽采用目標命題式工程任務,覆蓋可編程控制系統、工業機器人視覺應用、智能制造集成與調試、大型過程控制系統等產業主流技術,不局限于課本仿真例題,復刻工程項目全流程,要求教師獨立完成方案設計、硬件搭建、程序編寫、系統聯調、故障診斷、教學案例轉化全鏈條操作;(2)大賽要求自動化專業教師必須掌握完整的工程實施流程, 而非僅是理論上的設計;(3)大賽以實戰替代紙上教研,彌補高校工科教師缺少工業項目歷練的普遍短板,推動教師建立“從工業需求到教學落地”的工程思維;(4)大賽面向全國本科、高職自動化專業教師,不分院校層次統一競賽標準,形成工程化能力訓練平臺,參賽教師備賽階段自主鉆研工業設備、聯合企業工程師打磨方案,決賽現場同臺競技、現場實操比拼,賽后配套教學改革研討會,分享工程實訓教學;(5)大賽改變了傳統教師培訓“聽課為主、實操不足”的模式,用競技壓力驅動教師主動深耕工程技術,把備賽實操經驗轉化為課程實驗、綜合實訓、課程設計的教學資源,打通“教師工程能力提升—課堂實踐教學升級”的閉環。
“全國高等院校工程應用技術教師大賽”并非一項單純的教學競技活動,而是一項奉行“提升教師工程實踐能力,筑牢自動化專業建設根基”的具象化落地載體。從學科交叉屬性、人才培養痛點出發,確立“教師工程實踐為本、專業根基為要”的頂層教育理念;以工程實操競賽為抓手,從師資訓練、教學改革、產教融合多維度落地,形成“理念指引賽事、賽事反哺專業、專業支撐人才、人才服務產業”的完整閉環。充分印證了吳澄院士的論斷:工科專業一切課程建設、實驗室建設、人才改革的落腳點,都在于打造一支具備扎實工程實踐能力的教師隊伍,唯有持續提升教師實操與產業對接水平,才能真正夯實工科專業長期、高質量發展的根基。他還尖銳地指出:“高校評價體系重理論輕實踐,導致青年教師忽視實踐教學能力,不利于成長”,主張改革教師評價機制,強化實踐教學能力考核,推動教師深入企業一線,提升工程實踐與教學水平。
(本文未完,于2026年8月刊待續)
作者簡介:
蕭德云(1945-),男,福建人,教授,博士生導師,任教于清華大學自動化系,曾任系教學委員會主任,研究方向為控制理論與控制工程。
廖曉鐘(1962-),女,廣東人,教授,博士生導師,任教于北京理工大學自動化學院,曾任學院副院長,研究方向為控制理論與控制工程。
摘自《自動化博覽》2026年7月刊








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