第部分 電氣工程專(zhuān)業(yè)概論培訓(xùn)

1、第部分 電氣工程專(zhuān)業(yè)概論1.1 電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)概述 1.1.1 電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的發(fā)展歷史1電氣工程的發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn)階段，從工程技術(shù)領(lǐng)域看，電是一種優(yōu)質(zhì)的能源形式和重要的信息載體。其顯著特點(diǎn)在于易于變換、傳輸和控制。 圖1-1 法拉第盤(pán) 1820年，安培(A.M.Ampere)發(fā)現(xiàn)了電磁效應(yīng)。1831年，法拉第(M.Faraday)發(fā)現(xiàn)一塊磁鐵穿過(guò)一個(gè)閉合線路時(shí)，線路內(nèi)就會(huì)有電流產(chǎn)生，這個(gè)效應(yīng)就是電磁感應(yīng)。(a) (b) 圖1-2 雅可比電動(dòng)機(jī)模型和實(shí)用電動(dòng)機(jī)(a) 電動(dòng)機(jī)模型；(b) 實(shí)用電動(dòng)機(jī) 1834年，德籍俄國(guó)物理學(xué)家雅可比(Jacobi)發(fā)明了被世界公認(rèn)的第一臺(tái)功率為15W

2、的棒狀鐵芯實(shí)用電動(dòng)機(jī)，如圖1-2所示。 俄國(guó)工程師多里沃多勃羅沃爾斯基于1889年成功研制出第一臺(tái)實(shí)用的三相交流單鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，并發(fā)明了第一臺(tái)雙鼠籠三相異步電動(dòng)機(jī)。交流電機(jī)的研制和發(fā)展，特別是三相交流電機(jī)的研制成功為遠(yuǎn)距離輸電創(chuàng)造了條件，同時(shí)把電工技術(shù)提高到了一個(gè)新的階段。19世紀(jì)后期，電動(dòng)機(jī)的使用已經(jīng)相當(dāng)普遍。電鋸、車(chē)床、起重機(jī)、壓縮機(jī)、巖石鉆等都已由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，甚至電磨、牙醫(yī)電鉆、家用吸塵器等也都用上了電動(dòng)機(jī)。圖1-4 多里沃-多勃羅沃爾斯基三相電動(dòng)機(jī)部件 圖1-6 多里沃-多勃羅沃爾斯基的幾種三相變壓器 2國(guó)外大學(xué)電氣工程專(zhuān)業(yè)發(fā)展過(guò)程及其教育狀況簡(jiǎn)介1) 美國(guó)著名大學(xué)電氣工程專(zhuān)業(yè)的設(shè)置

3、時(shí)間(1) 哥倫比亞大學(xué)于1882年建立電氣工程系。(2) 1883年康乃爾大學(xué)建立電氣工程系。(3) 普林斯頓大學(xué)于1889年建立電氣工程系。(4) 1895年德州大學(xué)建立電氣工程系。(5) 1902年麻省理工學(xué)院建立電氣工程系。表1-1 征詢(xún)回答概要 3國(guó)內(nèi)大學(xué)電氣工程專(zhuān)業(yè)發(fā)展概述(1) 1908年南洋大學(xué)堂(上海交通大學(xué))設(shè)立了電機(jī)專(zhuān)科。這是我國(guó)最早的電機(jī)專(zhuān)業(yè)。該校電氣工程系歷史悠久，其源頭可追溯到清光緒34年(1908年)，唐文治擔(dān)任監(jiān)督(即校長(zhǎng))，增設(shè)電機(jī)專(zhuān)科，預(yù)科一年，專(zhuān)科三年。在國(guó)內(nèi)各大學(xué)中，上海交通大學(xué)最早創(chuàng)設(shè)電機(jī)工程專(zhuān)科。在建國(guó)前41年間，共培養(yǎng)畢業(yè)生1305人，他們服務(wù)于國(guó)

4、內(nèi)電氣工程領(lǐng)域的各部門(mén)，且成績(jī)卓越，人才輩出。 (2) 1912年，同濟(jì)醫(yī)工學(xué)堂(同濟(jì)大學(xué))設(shè)立電機(jī)科，現(xiàn)在發(fā)展為同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院的一個(gè)系。同濟(jì)大學(xué)電氣工程系由上海交通大學(xué)原機(jī)車(chē)車(chē)輛工程系電力機(jī)車(chē)專(zhuān)業(yè)發(fā)展而來(lái)，長(zhǎng)期從事電氣工程及自動(dòng)化、電力牽引領(lǐng)域的研究，并緊密配合國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，堅(jiān)持理論研究與生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)合。在鐵道牽引、城市軌道交通、電動(dòng)汽車(chē)和磁懸浮列車(chē)等技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)及電力電子、傳動(dòng)控制、檢測(cè)與仿真技術(shù)等方面的研究一直處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。(3) 1920年浙江大學(xué)(公立工業(yè)專(zhuān)門(mén)學(xué)校)設(shè)立電機(jī)科。浙江大學(xué)是國(guó)家教育部直屬，學(xué)科門(mén)類(lèi)齊全的綜合性重點(diǎn)大學(xué)。電氣工程學(xué)院(簡(jiǎn)稱(chēng)電氣學(xué)院)由原浙江

5、大學(xué)電機(jī)工程學(xué)系發(fā)展而來(lái)。該系歷史悠久，始建于1920年，是我國(guó)創(chuàng)建最早的電機(jī)系之一。(5) 1932年清華大學(xué)設(shè)立電機(jī)系，現(xiàn)為電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系。大批基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、適應(yīng)能力強(qiáng)的畢業(yè)生已成為我國(guó)各條戰(zhàn)線上科技和管理方面的棟梁。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，本系早已突破了傳統(tǒng)的學(xué)科范圍，在電氣工程的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展到計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制、系統(tǒng)工程、信息科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程等新科技領(lǐng)域，開(kāi)拓了許多新的研究方向。 (6) 1933年北洋大學(xué)(天津大學(xué))設(shè)立電機(jī)工程系，現(xiàn)已發(fā)展成為天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院。學(xué)院現(xiàn)設(shè)2個(gè)系、5個(gè)中心、2個(gè)研究所。學(xué)院2個(gè)一級(jí)學(xué)科電氣工程和控制科學(xué)與工程均具有博士學(xué)

6、位授予權(quán)并設(shè)有博士后流動(dòng)站。學(xué)院8個(gè)二級(jí)學(xué)科(電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、電機(jī)與電器、高電壓與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動(dòng)、電工理論與新技術(shù)、控制理論與控制工程、檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置和模式識(shí)別與智能系統(tǒng))均具有博士和碩士學(xué)位授予權(quán)，其中電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化和檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置為國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科。1952年，我國(guó)進(jìn)行大規(guī)模的院系調(diào)整，出現(xiàn)了一批以工科為主的多科性大學(xué)，也出現(xiàn)了一批機(jī)電學(xué)院。1966年，文革開(kāi)始，大學(xué)正常招生暫停。1977年，恢復(fù)高考制度，之后大部分學(xué)校的“電機(jī)工程系”改為“電氣工程系”，90年代之后，又陸續(xù)改稱(chēng)“電氣工程學(xué)院”。1998年，我國(guó)高校進(jìn)行了大規(guī)模專(zhuān)業(yè)目錄調(diào)整，將電工類(lèi)專(zhuān)業(yè)和

7、電子與信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)合并為“電氣信息類(lèi)”專(zhuān)業(yè)，專(zhuān)業(yè)數(shù)大大減少，專(zhuān)業(yè)口徑大大拓寬。表1-2是50多年來(lái)我國(guó)大學(xué)本科專(zhuān)業(yè)目錄的調(diào)整情況。表1-3是全國(guó)設(shè)置電氣工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)數(shù)量的變化情況。 表1-2 50年來(lái)我國(guó)大學(xué)本科專(zhuān)業(yè)目錄的調(diào)整 表1-3 全國(guó)設(shè)置電氣工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)數(shù)量的變化 1.1.2 電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的地位和任務(wù)1電氣工程學(xué)科的具體內(nèi)容及其內(nèi)在聯(lián)系從電氣工程內(nèi)部各學(xué)科的關(guān)系看，電氣工程主要包含三個(gè)領(lǐng)域：電工理論電工理論與新技術(shù)、電路理論(含電網(wǎng)絡(luò)理論)、電磁理論；電工制造電機(jī)與電器、絕緣技術(shù)、電力電子技術(shù)；電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化(運(yùn)行)、高電壓技術(shù)、電力傳動(dòng)。三者相互聯(lián)系、相互滲透，不

8、能截然分開(kāi)。 圖1-7 多電飛機(jī)系統(tǒng)的電氣設(shè)備構(gòu)成 圖1-8 電驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)車(chē)電氣裝備 3機(jī)電系統(tǒng)中的電氣技術(shù)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及的主要內(nèi)容包括機(jī)電系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)、伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)。機(jī)電一體化是在新技術(shù)浪潮中，電子技術(shù)、信息技術(shù)向機(jī)械工業(yè)滲透并與機(jī)械技術(shù)相互融合的產(chǎn)物。機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域不同，它所涉及到的單元技術(shù)也略有差別。圖1-9為一般機(jī)電一體化系統(tǒng)所涉及到的各單元技術(shù)及其相互聯(lián)系。 圖1-9 機(jī)電一體化系統(tǒng)各單元技術(shù)構(gòu)成 1.1.3 電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)是為各行業(yè)培養(yǎng)能夠從事電氣工程及其自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用、經(jīng)濟(jì)管理等領(lǐng)域工作的寬

9、口徑、復(fù)合型的高級(jí)工程技術(shù)人才。該專(zhuān)業(yè)的特色體現(xiàn)在：強(qiáng)電與弱電相結(jié)合，電工技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合，軟件與硬件相結(jié)合，元件與系統(tǒng)相結(jié)合，使學(xué)生獲得電氣控制、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電氣自動(dòng)化裝置及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等領(lǐng)域的基本技能，具有分析和解決電氣工程技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)問(wèn)題的能力。 1.1.4 電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的發(fā)展前景我國(guó)目前高等學(xué)校的專(zhuān)業(yè)數(shù)大約有249個(gè)，還有進(jìn)一步減少的趨勢(shì)。教學(xué)改革的方向必然是進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)，拓寬專(zhuān)業(yè)口徑。電氣工程專(zhuān)業(yè)也必然與時(shí)俱進(jìn)，與信息科學(xué)、自動(dòng)化科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子科學(xué)、能源科學(xué)、材料科學(xué)等其他學(xué)科進(jìn)行交叉和融合，以求自身發(fā)展。未來(lái)20年，我國(guó)電力工業(yè)和電工制造業(yè)將持續(xù)高速度

10、發(fā)展。受此拉動(dòng)，我國(guó)設(shè)置電氣工程專(zhuān)業(yè)的高等學(xué)校也將持續(xù)高速度發(fā)展。正像我國(guó)正在成為世界制造業(yè)的中心，成為世界工廠一樣，我國(guó)也必將成為世界電氣工程高等教育、科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的中心。2020年，我國(guó)發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量將穩(wěn)居世界第一。未來(lái)20年，中國(guó)將是全球電力工業(yè)和電工制造業(yè)的最大市場(chǎng)。我國(guó)電氣工程領(lǐng)域集中了一批最優(yōu)秀的人才。我國(guó)將成為世界電氣工程高等教育的中心。我國(guó)也將成為世界電氣工程科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的中心。 1.2 電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的課程體系與知識(shí)結(jié)構(gòu) 1.2.1 電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的課程體系電氣工程及其自動(dòng)化本科專(zhuān)業(yè)，是根據(jù)教育部頒布的最新專(zhuān)業(yè)目錄，為拓寬專(zhuān)業(yè)口徑，增強(qiáng)人才的適應(yīng)性

11、而設(shè)立的，體現(xiàn)了強(qiáng)電與弱電結(jié)合、電力與電子技術(shù)結(jié)合、元件與系統(tǒng)結(jié)合、計(jì)算機(jī)軟件與硬件結(jié)合的特點(diǎn)，優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，致力于培養(yǎng)具有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)、物理學(xué)和電工理論基礎(chǔ)，系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)理論，廣泛的技術(shù)知識(shí)，良好的實(shí)際動(dòng)手能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，較高的外語(yǔ)水平和管理能力的復(fù)合型人才。 低年級(jí)學(xué)生所學(xué)的主干課程有電路分析、電子技術(shù)、電機(jī)學(xué)、信號(hào)與系統(tǒng)、自動(dòng)控制理論、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程、電力系統(tǒng)基礎(chǔ)等。高年級(jí)學(xué)生所學(xué)的學(xué)科方向課程有電力電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)分析、電力系統(tǒng)保護(hù)與控制、微機(jī)測(cè)控技術(shù)、微機(jī)原理及應(yīng)用、電力傳動(dòng)、微特電機(jī)及其控制系統(tǒng)等。大多數(shù)學(xué)校的課程

12、體系由以下幾大模塊組成：人文社科必修課、公共基礎(chǔ)必修課、學(xué)科基礎(chǔ)必修課、專(zhuān)業(yè)方向必修課、專(zhuān)業(yè)方向限(任)選課、全校性公共選修課、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等。 1.2.2 電氣工程專(zhuān)業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)1基礎(chǔ)理論方面掌握馬克思主義、毛澤東思想、鄧小平理論的基本原理；熟練掌握高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)和大學(xué)物理的基本知識(shí)；比較熟練地掌握一門(mén)外語(yǔ)，能夠比較熟練地閱讀本專(zhuān)業(yè)的外文書(shū)刊，并具備一定的聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)能力。 2專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論方面掌握電氣工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握電路理論、電磁場(chǎng)理論、電子技術(shù)、電機(jī)理論、電器理論、數(shù)字信號(hào)處理方法，掌握常用電氣、電子儀表的測(cè)量原理和使用方法，具有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信的基本知識(shí)。 3專(zhuān)業(yè)知識(shí)方面熟

13、練掌握電氣工程領(lǐng)域1或2個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，具有從事科學(xué)研究或獨(dú)立擔(dān)負(fù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作的能力，有較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力。4學(xué)科前沿方面了解電氣工程學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)，在相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)方向上基本了解該方向的發(fā)展現(xiàn)狀和熱點(diǎn)問(wèn)題。 5學(xué)科交叉知識(shí)方面了解與本學(xué)科有關(guān)的電子信息、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、儀器儀表及測(cè)試技術(shù)等學(xué)科的基本知識(shí)。 6我院本專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案培養(yǎng)目標(biāo)為：適應(yīng)國(guó)家發(fā)展需要，培養(yǎng)學(xué)生具有綜合素質(zhì)高，理論基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)，知識(shí)面廣和創(chuàng)新能力強(qiáng)，能較系統(tǒng)地掌握電子技術(shù)、控制理論、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制技術(shù)等寬廣學(xué)科知識(shí)，使學(xué)生具備科技設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用，科學(xué)研究和企業(yè)管理的綜合能力。 本科專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃課分為

14、公共課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)課程、實(shí)踐教學(xué)四個(gè)平臺(tái)：其中：公共基礎(chǔ)課程平臺(tái)（自然科學(xué)、外語(yǔ)、體育等）占總學(xué)分的36.8%；人文社科經(jīng)管課程平臺(tái)占總學(xué)的14%；學(xué)科基礎(chǔ)課程平臺(tái)占總學(xué)分的22.7%；專(zhuān)業(yè)課程平臺(tái)占總學(xué)分的26.4%。 四年內(nèi)在教學(xué)計(jì)劃中加大實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)。包括課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、電工實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、軍訓(xùn)、專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)。 1） 根據(jù)專(zhuān)業(yè)方向，開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)核心（主干）課程體系 本學(xué)科的核心(主干)課程包括：基本電路理論、電子技術(shù)、電磁場(chǎng)、自動(dòng)控制原理、電氣工程基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字信號(hào)處理、微機(jī)原理與接口技術(shù)、電機(jī)學(xué)、電機(jī)控制技術(shù)、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等方面的課程。

15、 2） 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的安排 本學(xué)科強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，具體安排如下： 本學(xué)科的實(shí)驗(yàn)由四類(lèi)組成：獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課，創(chuàng)新實(shí)踐，綜合實(shí)驗(yàn)，結(jié)合課程的實(shí)驗(yàn)。 （1）獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)由大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心單獨(dú)設(shè)課：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較大的課程單獨(dú)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，基本電路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)。 （2）綜合實(shí)驗(yàn) （3）結(jié)合課程的實(shí)驗(yàn)結(jié)合課程進(jìn)行； 實(shí)習(xí)安排 （1）軍事訓(xùn)練：1周 （2）電子實(shí)習(xí)：3周 （3）金工實(shí)習(xí)：1周 （4）生產(chǎn)實(shí)習(xí)：2周，安排到有關(guān)的國(guó)有企業(yè)或科研單位參觀實(shí)習(xí)。課程設(shè)計(jì)安排 課程設(shè)計(jì)可選題目有：電力電子課程設(shè)計(jì)、智能儀表設(shè)計(jì)、電機(jī)的DSP 控制、變

16、電站電氣部分設(shè)計(jì)、高壓數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，地點(diǎn)在各專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室。 畢業(yè)設(shè)計(jì)安排 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)批準(zhǔn)可在其所分配的本市單位中進(jìn)行，教研室應(yīng)對(duì)題目和外單位導(dǎo)師資格進(jìn)行審查并進(jìn)行輔導(dǎo)和論文評(píng)審，答辯需在校內(nèi)進(jìn)行。 3）畢業(yè)規(guī)定 學(xué)生修滿規(guī)定學(xué)分的必修課、選修課、實(shí)驗(yàn)課以及課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，且成績(jī)合格可予以畢業(yè)。 1.3 電氣工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo) 1業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析、研制開(kāi)發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才。畢業(yè)生可從事電力電子與電力傳動(dòng)、電力系

17、統(tǒng)自動(dòng)化和電氣控制自動(dòng)化裝置等方面的技術(shù)工作。 2業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求本專(zhuān)業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)電工技術(shù)、電子技術(shù)、信息控制、電力傳動(dòng)、電力系統(tǒng)自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等方面的較寬廣的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。本專(zhuān)業(yè)的主要特點(diǎn)是強(qiáng)、弱電結(jié)合，電工技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合，軟件與硬件相結(jié)合，元件與系統(tǒng)相結(jié)合。學(xué)生受到電工電子、信息控制及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)方面的基本訓(xùn)練，具有解決電氣工程技術(shù)分析與控制技術(shù)問(wèn)題的基本能力。 畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾個(gè)方面的知識(shí)和能力：(1) 掌握較扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，具有較好的人文、社會(huì)科學(xué)和管理科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和外語(yǔ)綜合能力；(2) 系統(tǒng)掌握本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域必需的較寬的技術(shù)基礎(chǔ)理論知

18、識(shí)，主要包括電工理論、電子技術(shù)、信息處理、控制理論、計(jì)算機(jī)軟硬件原理及應(yīng)用、電力傳動(dòng)、電力系統(tǒng)自動(dòng)化等；(3) 獲得較好的工程實(shí)踐訓(xùn)練，具有熟練的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力； (4) 具有本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)1或2個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能，了解本專(zhuān)業(yè)學(xué)科前沿和發(fā)展趨勢(shì)；(5) 具有較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力，具有一定的科學(xué)研究、科技開(kāi)發(fā)和組織管理能力。電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的學(xué)生適應(yīng)面寬，可在電氣工程領(lǐng)域的各類(lèi)部門(mén)(研究機(jī)構(gòu)、高等院校、公司)以及計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化公司從事科研、教學(xué)、開(kāi)發(fā)、工程設(shè)計(jì)和管理等工作。 電氣工程學(xué)科的主要研究領(lǐng)域和未來(lái)研究熱點(diǎn) 1 電氣工程學(xué)科的主要研究領(lǐng)域傳統(tǒng)的電氣工程定義為用于創(chuàng)造產(chǎn)生電氣

19、與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的總和。但隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，今天的電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關(guān)的工程行為，是現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的核心學(xué)科之一，更是當(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵學(xué)科。例如，正是電子技術(shù)的巨大進(jìn)步才推動(dòng)了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的信息時(shí)代的到來(lái)，并將改變?nèi)祟?lèi)的生活工作模式等。 1）電機(jī)與電器學(xué)科本學(xué)科專(zhuān)業(yè)主要從事有關(guān)電機(jī)理論、運(yùn)行、設(shè)計(jì)及其控制方面的研究工作和技術(shù)開(kāi)發(fā)。電機(jī)是實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換和控制的關(guān)鍵設(shè)備，除大容量發(fā)電設(shè)備外，工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人和家用電器等現(xiàn)代科技需要各種微特電機(jī)以及電機(jī)的調(diào)速和控制系統(tǒng)。由于引入電力電子、微機(jī)控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)監(jiān)測(cè)等新技術(shù)手段，開(kāi)辟了新的研究方

20、向。 (1) 電機(jī)在線運(yùn)行監(jiān)測(cè)、參數(shù)辨識(shí)；(2) 電機(jī)中各種物理場(chǎng)的研究；(3) 新型電機(jī)及其控制系統(tǒng)；(4) 大型電機(jī)的設(shè)計(jì)運(yùn)行理論和關(guān)鍵技術(shù)；(5) 可再生能源轉(zhuǎn)換中的關(guān)鍵技術(shù)；(6) 電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；(7) 電機(jī)的節(jié)能與智能控制技術(shù)；(8) 新型機(jī)電一體化能量轉(zhuǎn)換裝置與系統(tǒng)；(9) 新電磁材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究；(10) 大容量超高、低轉(zhuǎn)速電機(jī)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。 2）電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)科電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)科主要研究電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、特性分析、電網(wǎng)品質(zhì)校正、運(yùn)行管理、控制保護(hù)等理論和方法。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、電壓等級(jí)的提高，電網(wǎng)容量越來(lái)越大，自動(dòng)控制和微波通信等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，電力系統(tǒng)對(duì)大

21、氣過(guò)電壓防護(hù)的可靠性要求越來(lái)越高。研究電力系統(tǒng)仿真計(jì)算、運(yùn)行特性分析、接地參數(shù)的測(cè)量和計(jì)算、控制和保護(hù)的新理論和新方法，研究和運(yùn)用各種新型的輸配電技術(shù)和分布式發(fā)電技術(shù)，研究區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)、電網(wǎng)能源管理、調(diào)度自動(dòng)化，開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等清潔能源也是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)科的研究方向?，F(xiàn)階段，該學(xué)科主要有如下幾個(gè)研究方向： (1) 電力系統(tǒng)分析和仿真；(2) 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化；(3) 電力系統(tǒng)運(yùn)籌學(xué)與電力市場(chǎng)；(4) 電力系統(tǒng)穩(wěn)定監(jiān)測(cè)與控制；(5) 電廠自動(dòng)化；(6) 電力系統(tǒng)規(guī)劃；(7) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)；(8) 新型輸配電技術(shù)與分布式發(fā)電；(9) 電力系統(tǒng)節(jié)能與儲(chǔ)能技術(shù)；(10) 新

22、型能源開(kāi)發(fā)和可再生能源綜合利用技術(shù)。 3）高電壓與絕緣技術(shù)學(xué)科 高電壓是針對(duì)強(qiáng)電應(yīng)力條件下電磁現(xiàn)象的一種相對(duì)物理概念，在電壓數(shù)值上沒(méi)有確定的界限；絕緣的作用是分隔不同電位的導(dǎo)體，使其能保持不同的電位。高電壓的產(chǎn)生、測(cè)量與控制技術(shù)，高電壓設(shè)備技術(shù)、電介質(zhì)放電與絕緣擊穿理論、過(guò)電壓及其防護(hù)技術(shù)、絕緣監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)等構(gòu)成了高電壓與絕緣學(xué)科的學(xué)科體系。 高電壓的產(chǎn)生、測(cè)量與控制是研究絕緣材料和結(jié)構(gòu)在各種形式高電壓下物理現(xiàn)象的手段。目前，傳統(tǒng)的高電壓測(cè)量技術(shù)正面臨新的發(fā)展契機(jī)，基于瞬態(tài)電磁測(cè)量、光電測(cè)量、非接觸測(cè)量以及數(shù)字化測(cè)量等高電壓測(cè)試新理論和新技術(shù)正成為重要的研究方向。 高電壓設(shè)備技術(shù)是研究變壓器

23、和高電壓電器等高電壓設(shè)備的絕緣理論與技術(shù)。隨著超、特高壓輸電等級(jí)的相繼出現(xiàn)，尤其是特高設(shè)備技術(shù)方面，國(guó)際上還沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可借鑒，急需解決相應(yīng)設(shè)備的絕緣理論和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，因而對(duì)高電壓與絕緣學(xué)科的基礎(chǔ)研究更具有實(shí)際的緊迫性。 電介質(zhì)放電與絕緣擊穿包括氣體、液體、固體介質(zhì)和復(fù)合絕緣介質(zhì)的放電、界面放電和局部放電等，其物理現(xiàn)象不僅與電極的電場(chǎng)結(jié)構(gòu)和介質(zhì)本身的特性有關(guān)，而且還與外加電壓的種類(lèi)、參數(shù)以及環(huán)境狀態(tài)和條件等密切相關(guān)。隨著超、特高壓輸電系統(tǒng)、超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展和太空探索的需要，極端環(huán)境(如強(qiáng)輻射和低溫)下的絕緣技術(shù)也是本學(xué)科面臨的新問(wèn)題。 研究雷電過(guò)電壓、內(nèi)部過(guò)電壓的產(chǎn)生、傳播及其防護(hù)，對(duì)電力行

24、業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)其他行業(yè)的安全運(yùn)行與防災(zāi)都具有重要的意義。隨著大規(guī)模交直流互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成，其過(guò)電壓的產(chǎn)生和傳播機(jī)理將更加復(fù)雜，需要研究基于全波過(guò)程的電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過(guò)程理論和分析方法。 絕緣監(jiān)測(cè)與診斷是本學(xué)科近十幾年來(lái)的研究熱點(diǎn)，目的是通過(guò)在線監(jiān)測(cè)獲得運(yùn)行中的高電壓設(shè)備絕緣的狀態(tài)信息，提取其特征參量并診斷絕緣狀態(tài)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣的缺陷及其發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)評(píng)估，以提高設(shè)備及系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。研究的重點(diǎn)是：新型傳感技術(shù)、監(jiān)測(cè)裝置及系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性，強(qiáng)電磁環(huán)境中的信號(hào)處理與智能化故障診斷技術(shù)、監(jiān)控裝置及系統(tǒng)的抗干擾能力和故障診斷的準(zhǔn)確性、大型高電壓設(shè)備絕緣狀態(tài)評(píng)估模型等，為實(shí)施高電壓設(shè)備

25、狀態(tài)維修體制提供理論依據(jù)。 總之，本學(xué)科一直圍繞國(guó)家建設(shè)和學(xué)科發(fā)展的需要，圍繞發(fā)、輸、配電中的重大技術(shù)難題，形成了很多新的研究領(lǐng)域方向。例如：(1) 高電壓測(cè)試技術(shù)；(2) 電力設(shè)備診斷及狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)；(3) 新型絕緣材料與絕緣結(jié)構(gòu)；(4) 電力系統(tǒng)過(guò)電壓與絕緣技術(shù)；(5) 高壓電器及其智能化；(6) 氣體放電及高電壓大功率脈沖技術(shù)及其應(yīng)用； (7) 電磁環(huán)境技術(shù)；(8) 電磁生物學(xué)；(9) 接地技術(shù)；(10) 電介質(zhì)材料及其應(yīng)用；(11) 配電自動(dòng)化技術(shù)。 4）電力電子與電力傳動(dòng)學(xué)科電力電子與電力傳動(dòng)學(xué)科是一門(mén)集電力、電子與控制于一身，綜合了電能變換、電磁學(xué)、自動(dòng)控制、微電子及電子信息、計(jì)算

26、機(jī)等技術(shù)的新成就而迅速發(fā)展起來(lái)的交叉學(xué)科。該學(xué)科涉及各種大功率的能量變換和控制、最新的自動(dòng)控制技術(shù)、電子信息科學(xué)中的檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和電力電子與電力傳動(dòng)工業(yè)應(yīng)用新技術(shù)等。 該學(xué)科主要研究新型電力電子器件、電能的變換與控制、功率源、電力傳動(dòng)及其自動(dòng)化等理論技術(shù)和應(yīng)用，稀土永磁電機(jī)設(shè)計(jì)及控制、新型電力電子裝置及控制、電力傳動(dòng)及自動(dòng)化、檢測(cè)技術(shù)與儀表，新型節(jié)能電機(jī)制造理論、技術(shù)及調(diào)速控制技術(shù)，開(kāi)關(guān)電源技術(shù)、電能質(zhì)量管理、電力電子系統(tǒng)集成等。它對(duì)電氣工程學(xué)科的發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步具有廣泛的影響和巨大的作用。其主要研究方向有： (1) 電力電子元器件及功率集成電路；(2) 全數(shù)字化開(kāi)關(guān)變流理論和控制技術(shù)；(3) 電力電子系統(tǒng)集成與仿真；(4) 高效電力電子電源和裝置；(5) 高性能電力傳動(dòng)與控制系統(tǒng)；(6) 電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償和濾波技術(shù)；(7) 電力電子與傳動(dòng)系統(tǒng)模型與仿真；(8) 電力電子系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)；(9) 電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及控制技術(shù)；(10) 新型能源開(kāi)發(fā)及節(jié)能技術(shù)；(11)