除夕夜的萬家燈火，由我們守護

本文主角：電氣工程及其自動化

講述人：脆皮腸（西安交通大學(xué)）

適合人群：有一定的數(shù)理基礎(chǔ)、邏輯思維能力，熱愛物理學(xué)，對電子系統(tǒng)設(shè)計、電路實驗、電力設(shè)備創(chuàng)新與開發(fā)、電力系統(tǒng)運行與維護、高電壓及其科學(xué)理論探索感興趣的同學(xué)

你是否好奇過各種家電、電子產(chǎn)品的工作原理，是否關(guān)心過電能到底是如何產(chǎn)生、運送和分配到千家萬戶的？你是否留意過插拔電源插頭時剎那間的火花，是否感受過戶外一座座高壓電塔的雄偉與神秘？你是否在滿天繁星的夏夜，看到過架空線路上的藍(lán)色微光，聽到過電暈的滋滋“蟲鳴”？可以說，電氣工程及其自動化專業(yè)與這一切緊密相關(guān)。

電能是應(yīng)用最廣泛的能源，各類科研創(chuàng)新都離不開電能——它是工業(yè)之基，是創(chuàng)新之泉。大到規(guī)劃調(diào)配遍布全國的高壓輸電線路和“西電東送”國家重點工程研發(fā)，小到納米級電路、芯片開發(fā)與設(shè)計，電氣工程及其自動化專業(yè)，帶你領(lǐng)略不一樣的精彩。

在傳統(tǒng)與創(chuàng)新的邊界來回游走

在定位上，電氣工程及其自動化專業(yè)屬于傳統(tǒng)工科中偏創(chuàng)新的學(xué)科。同機械、土木等傳統(tǒng)工科類似，電氣這門學(xué)科具備傳統(tǒng)工科扎實、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)要求；但同時，電氣工程也與自動化、計算機、人工智能等各種新興學(xué)科交叉融合，具有創(chuàng)新化、智能化的新鮮血液。

電氣工程及其自動化專業(yè)所涉領(lǐng)域廣泛。行業(yè)內(nèi)主要按照電壓等級將電氣工程劃分為強電系統(tǒng)與弱電系統(tǒng)，因此電氣工程及其自動化學(xué)子所學(xué)內(nèi)容可分為強電系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)兩大部分。強電系統(tǒng)也可以被稱為“電力系統(tǒng)”，其運行電壓從幾千伏到幾百萬伏，這部分內(nèi)容主要包含電能的發(fā)—輸—配—用環(huán)節(jié)中的設(shè)計、運行、維護、檢測與控制等相關(guān)知識。弱電系統(tǒng)在行業(yè)中有時候也被稱為“電子系統(tǒng)”，其運行電壓一般在幾十伏左右，這部分內(nèi)容主要為單片機、電力電子、機器人、雙控等領(lǐng)域的開發(fā)與研究的相關(guān)知識。

要想學(xué)好電氣工程及其自動化專業(yè)，首先要鍛煉扎實的“真本事”。這門專業(yè)需要的本事可不少，除基本的學(xué)科知識之外，數(shù)學(xué)計算與建模、計算機編程與仿真、電路搭建與測試和團隊協(xié)作、表達(dá)與交流等能力都需要從大一開始一直鍛煉到大四甚至是研究生階段。

行是知之始，知是行之成

電氣工程及其自動化這門專業(yè)屬于工學(xué)門類下的電氣類專業(yè)，理論與實驗并重，甚至在某些課程中實驗比理論更重要。豐富多彩的實驗內(nèi)容正是電氣工程及其自動化學(xué)子的興趣源泉、創(chuàng)新之基。通常在專業(yè)培養(yǎng)方案中，大一階段會開設(shè)大學(xué)物理實驗課程，引領(lǐng)學(xué)子邁入實驗室的大門。到了大二，則進入到專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，在此階段的學(xué)習(xí)中，無論多么基礎(chǔ)的知識、簡單的原理，一般都有相應(yīng)的實驗課，讓我們能親自動手驗證學(xué)過的知識，同時加深對知識的理解。大家在實驗的過程中會遇到各種各樣的問題，有時甚至得不到結(jié)果，這時便考驗我們獨立分析問題、解決問題的能力。在解決一個個問題的過程中，我們的思維得到了鍛煉，慢慢感受到工科的魅力以及屬于自己的新知識、新方法。

拿電路課程舉例，在相關(guān)課程實驗中，我們要搭建如圖2所示的運算放大器電路板，在輸入端口施加一定的電壓，并在示波器上測量其電學(xué)特性。在學(xué)習(xí)這部分理論知識時，我感到并不復(fù)雜，但是我在實驗中發(fā)現(xiàn)電路板并不是想象中的那么好連接，很容易出現(xiàn)繞線、虛接、短路、發(fā)熱等各種各樣的問題，實驗也很難一次就成功。這時候就需要我們運用示波器探頭對電路板上各個關(guān)鍵節(jié)點的電壓進行檢測，排查電路中的問題，一步一步去解決。在解決問題的過程中，其實我們不知不覺地就會把上課學(xué)過的知識復(fù)習(xí)一遍；同時，在測量電路板的特性時，我們還會發(fā)現(xiàn)一些課堂上未曾重視的、未曾提到的知識點，進一步加強對這部分內(nèi)容的掌握。

如果說電路課程還是保留了傳統(tǒng)的“先學(xué)理論，后做實驗”的學(xué)習(xí)流程，那么數(shù)字電子技術(shù)課程就完完全全貫徹了“行是知之始”這一學(xué)習(xí)理念。其原因在于：電路課程是一門經(jīng)典的、基礎(chǔ)的電氣課程，其知識具有體系性、完整性；而數(shù)字電子技術(shù)這一課程所涉知識豐富、“花樣”多、創(chuàng)新性強，想要完整地學(xué)完這門課的知識是不可能的。因此，數(shù)字電子技術(shù)這門課程的學(xué)習(xí)安排便是老師先布置開放性的實驗任務(wù)，讓我們自己“DIY”想要實現(xiàn)的電路功能，然后我們在實驗的過程中去學(xué)習(xí)自己需要的那部分知識，一步一步完善自己的“產(chǎn)品”。這種“帶著問題去學(xué)習(xí)”的方法讓學(xué)習(xí)變得更有針對性，通過解決問題來學(xué)習(xí)知識也讓學(xué)習(xí)變得更有成就感。

除了上述實驗，我們還會接觸到模擬電子技術(shù)實驗、電機學(xué)實驗、高電壓技術(shù)實驗等各類實驗。實驗體驗感強、自主性強、內(nèi)容精彩紛呈，是從入學(xué)到畢業(yè)一直伴隨電氣工程及其自動化學(xué)子的學(xué)習(xí)感受，這既是一種本領(lǐng)的修煉，也是一種知識的創(chuàng)新。

前路高且長

不管是讀到博士，還是本科畢業(yè)即就業(yè)，電氣工程及其自動化學(xué)子并不用擔(dān)心就業(yè)的問題，因為國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和全國人民的幸福生活都離不開電力與電子行業(yè)。

國家電力系統(tǒng)可以說是電氣工程及其自動化專業(yè)最主要的對口就業(yè)方向。國家電力系統(tǒng)涵蓋國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司和五大發(fā)電集團（華能集團、國家能源集團、大唐集團、華電集團、國家電投集團）、各省電力公司、各級供電公司以及電力設(shè)計院（如華北、西北、西南、中南、華東電力設(shè)計院）、電力勘測設(shè)計院等單位。另外，電氣設(shè)備（如變壓器）制造行業(yè)（包括旗下科研單位和生產(chǎn)廠家）也為電氣類專業(yè)畢業(yè)生提供了大量的工作崗位。

如果說強電方向主要對口國家電力系統(tǒng)，那么弱電方向同樣有很多工作崗位供電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)生選擇。弱電方向的對口就業(yè)單位主要在電子信息與控制類行業(yè)，如華為、聯(lián)想、施耐德電氣和東方電氣集團、通用技術(shù)集團等。相比于強電方向，電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)生在弱電方向的就業(yè)領(lǐng)域更廣，就業(yè)選擇更多樣、更靈活。

在用電量激增、用電需求日漸高漲的今天，還有許許多多的新領(lǐng)域亟待人們探索。比如，在全球能源問題日漸緊張，環(huán)境問題日益突出的背景下，各個國家都在進行新能源、新技術(shù)的探索，能源問題已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面。而不管利用化石能源、太陽能還是水能、風(fēng)能，最后絕大多數(shù)能量都要轉(zhuǎn)化為電能，供給人民使用。

目前，國家已經(jīng)圍繞發(fā)電、輸電和用電等進行了戰(zhàn)略部署。例如，國家新能源發(fā)展戰(zhàn)略中的光伏發(fā)電技術(shù)，國家“西電東送”戰(zhàn)略中的特高壓交流輸電技術(shù)、高壓直流輸電技術(shù)，近年來火爆市場的新能源汽車技術(shù)，等等。以上這些新技術(shù)、新領(lǐng)域都與電氣工程及其自動化專業(yè)息息相關(guān)。

此外，隨著時代的發(fā)展，電氣類專業(yè)已經(jīng)具有交叉學(xué)科的特點，交叉學(xué)科的性質(zhì)使得畢業(yè)生具有更強的適應(yīng)能力。石油化工、冶金、交通運輸、電子、通訊、國防、機械等行業(yè)對電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)生也有需求。

如果你對電氣工程及其自動化專業(yè)感興趣，歡迎加入我們，一起守護祖國的萬家燈火！