電氣工程及其自動化專業規范研究

張琦 馬永博 張毓

【摘要】本文以電氣工程及其自動化專業規范為研究對象，通過對具備專業規范的電氣工程專業特色部分進行分析和論述，詳細介紹電氣工程專業的發展概況、培養目標、學科內涵、知識體系、知識結構和專業辦學條件等。并在專業規范研究基礎上為電氣工程及其自動化專業的發展提出相關的學科發展建議，推動電氣工程及其自動化專業學科的發展。

【關鍵詞】電氣工程；辦學條件；專業規范

一、電氣工程專業教育概論

電氣工程及其自動化專業，主要包含計算機技術、電力電子技術、機電一體化技術和網絡控制技術等眾多領域，是綜合性相對較強的學科，具有機電相結合、元件與系統相結合、強弱電相結合、電工技術與電子技術相結合、軟硬件結合等突出特點，使學生掌握系統控制、電工電子、電氣自動化裝置、電力系統自動化和電氣控制技術等多方面的基本技能。

該專業主要培養能掌握電氣工程專業知識和工程技術基礎知識，具備分析和控制電氣工程技術問題的能力的高級工程專業技術人才。電氣工程及其自動化專業的宗旨是為社會培養出能在電氣工程及其自動化、經濟管理和計算機技術應用等領域工作的過硬綜合素質高級技術專業人才。本文涉及的電氣工程專業一般是包含電氣工程和自動化專業的。中國電力工業目前處于高速發展階段，對于電氣工程人才有大量需求，因此我國電氣工程領域對培養相應的人才非常重視，并且我國主要的工科大學在教育和科研上對電氣工程專業的投入比重相對較大。

二、電氣工程專業的學科內涵

中國電氣工程專業的研究對象是電能，主要研究電能從產生到利用各個階段的規律的專業。其理論基礎主要是電磁理論。電能從產生到利用的各個環節中需要充分掌握和利用電信息，因此電信息技術的研究是電氣工程和自動化專業的不可或缺的內容。

同時，現代通信和計算機載體主要是電信息。所以電信息技術的研究也屬于電類專業，其中電氣工程是專業母體。電氣工程是基礎性的學科，因此具有較強的學科派生和交叉能力。如其與生命科學的交叉造就了新的專業―生物醫學工程和生物電磁學；電氣工程同材料科學的結合造就了納米電工技術和超導電工技術；電氣工程同電子科學的結合造就了電力電子技術，而后者也進一步推動了電氣工程的發展，并且逐漸發展成為電氣工程的一個分支。電氣工程專業的范圍主要有電電力系統運行和控制、電氣裝備制造與應用以及電工基礎理論三部分電氣工程的基礎，是以電磁場理論和電路理論為主的電工理論。他們屬于電磁學的發展外延。

電工理論運用于實踐產生了新的電子技術和計算機硬件技術等性技術，因此電工理論是主要的理論基礎。電氣裝備制造一般涉及制造電動機、變壓器、發電機等電機設備，也涉及用電設備等電氣設備和電器制造，同時包括電力控制裝置的制造、各種電氣控制裝置、電子設備的制造等內容。電氣裝備的應用則主要指上述裝置和設備的具體應用。電力系統一般涉及電氣自動化和電力網的運行和控制等內容。需要注意的是制造和運行必須相互統一，電氣設備的制造同時要兼顧實際運行狀況，如電力系統穩定的運行需要依靠良好的設備。

三、電氣工程專業的方法論、影響因素、培養目標和要求的介紹

電氣工程專業由于理論分析較多，比較注重對數學工具的使用。作為一門工科專業，實驗研電氣工程需要通過實驗研究來完成主要的學習和教學任務，在一定的實驗條件和實驗研究的支持下，學生在學習電氣工程專業知識過程會事半功倍。

電氣工程專業緊隨現代科技，引入了以計算機技術為基礎的仿真模擬技術進行教學研究。同時在進行電氣工程的理論分析、試仿真模擬和實驗研究時，教學也經常運用到等效與類比等科學方法。

電氣工程專業是一門典型的基礎性很強的學科專業，在與其他學科的交叉過程中，派生出了很多如電子科學與技術專業、電子信息工程專業、通信工程專業、計算機科學與技術專業專業等學科。這些專業由于是電氣工程專業派生而來，被劃為電子與信息類專業，電氣工程專業與其派生而來的專業統一被稱作為為電類專業。電氣工程專業作為電子與信息類專業的母體，又被派生而來的專業注入了新的發展活力。

基于電氣工程專業特點，學生在下列知識和能力上也有要求：

第一，掌握扎實的數理化等基礎學科理論知識，掌握人文學科的管理基礎知識，具備一定的外語運用能力； 第二，系統地學習與電氣工程相關的工程技術知識，如信息處理、電機學、控制理論、計算機軟硬件和網絡技術等知識；第三，得到良好的工程實踐訓練，掌握對電氣工程領域實際問題的分析和解決能力； 第四，熟練運用計算機的能力； 第五，能在電工領域內掌握不低于1個專業方向的專業技術和理論，并清楚學科發展未來趨勢； 第六，具備一定的適應工作條件、進行科學研究和信息管理等實際工作能力。

四、電氣工程專業知識結構要求和知識體系

第一，熟悉系統的模擬和數字電子技術和相關電路理論；熟悉并會運用電子電路原理，會分析和解決相對復雜的電工電子電路問題；能掌握基礎的電磁場理論；掌握控制理論、計算機軟硬件、程序設計等相關知識；具備能檢測、分析并處理電氣系統物理量的能力。 第二，掌握扎實的電力系統、電力電子技術和電機學理論等相關知識；掌握力學和機械學科中最基本的原理和方法。第三，能掌握不低于一個專業方向的基本技術和理論知識。第四，能掌握在工程中測試與表示常用物理量的能力，以及掌握設計和調試電氣系統的相關知識。

電氣工程專業教育內容和知識體系一般包括：

第一，通識教育和基礎教育； 第二，專業類基礎技術與理論知識（電磁場理論、控制理論、電路理論、、信號分析與處理、計算機網絡、電子技術、檢測技術等）；專業基礎知識一般涉及電力系統、電力電子技術和電機學基礎理論和知識； 第三，專業方向技術與知識。如電機電器及其控制、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術以及其他專業方向的技術。 第四，實驗和實踐技能。實驗和實踐技能主要包括簡單的設計與調試電氣系統實驗技能、設計和調試相對復雜電氣系統的初步實驗的技能。

本文主要簡要地介紹了電氣工程專業內涵、方法論、影響因素、培養目標和知識體系構成及要求等專業規范內容。我國目前處于電氣工業高速發展階段，我國也非常重視高等教育中對高素質電工技術人才的培養。鑒于市場需求和電氣工程專業特點，我國要建立健全相對完善的電氣工程及其自動化專業人才培養機制，完善專業導師制、實踐教學制、科研訓練制、創新性實驗制等制度，提升教師和學生的科技創新和運用能力。

（作者單位：作者1華潤電力（盤錦）有限公司 作者2 華潤電力（盤錦）有限公司作者3 國網遼寧省電力有限公司檢修分公司）