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）

適合人群：有一定的數理基礎、邏輯思維能力，熱愛物理學，對電子系統設計、電路實驗、電力設備創新與開發、電力系統運行與維護、高電壓及其科學理論探索感興趣的同學

你是否好奇過各種家電、電子產品的工作原理，是否關心過電能到底是如何產生、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與這一切緊密相關。

電能是應用最廣泛的能源，各類科研創新都離不開電能——它是工業之基，是創新之泉。大到規劃調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，小到納米級電路、芯片開發與設計，電氣工程及其自動化專業，帶你領略不一樣的精彩。

在傳統與創新的邊界來回游走

在定位上，電氣工程及其自動化專業屬于傳統工科中偏創新的學科。同機械、土木等傳統工科類似，電氣這門學科具備傳統工科扎實、嚴謹的學術要求；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科交叉融合，具有創新化、智能化的新鮮血液。

電氣工程及其自動化專業所涉領域廣泛。行業內主要按照電壓等級將電氣工程劃分為強電系統與弱電系統，因此電氣工程及其自動化學子所學內容可分為強電系統和弱電系統兩大部分。強電系統也可以被稱為“電力系統”，其運行電壓從幾千伏到幾百萬伏，這部分內容主要包含電能的發—輸—配—用環節中的設計、運行、維護、檢測與控制等相關知識。弱電系統在行業中有時候也被稱為“電子系統”，其運行電壓一般在幾十伏左右，這部分內容主要為單片機、電力電子、機器人、雙控等領域的開發與研究的相關知識。

要想學好電氣工程及其自動化專業，首先要鍛煉扎實的“真本事”。這門專業需要的本事可不少，除基本的學科知識之外，數學計算與建模、計算機編程與仿真、電路搭建與測試和團隊協作、表達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屬于工學門類下的電氣類專業，理論與實驗并重，甚至在某些課程中實驗比理論更重要。豐富多彩的實驗內容正是電氣工程及其自動化學子的興趣源泉、創新之基。通常在專業培養方案中，大一階段會開設大學物理實驗課程，引領學子邁入實驗室的大門。到了大二，則進入到專業課學習階段，在此階段的學習中，無論多么基礎的知識、簡單的原理，一般都有相應的實驗課，讓我們能親自動手驗證學過的知識，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特性。在學習這部分理論知識時，我感到并不復雜，但是我在實驗中發現電路板并不是想象中的那么好連接，很容易出現繞線、虛接、短路、發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鍵節點的電壓進行檢測，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過的知識復習一遍；同時，在測量電路板的特性時，我們還會發現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容的掌握。

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

除了上述實驗，我們還會接觸到模擬電子技術實驗、電機學實驗、高電壓技術實驗等各類實驗。實驗體驗感強、自主性強、內容精彩紛呈，是從入學到畢業一直伴隨電氣工程及其自動化學子的學習感受，這既是一種本領的修煉，也是一種知識的創新。

前路高且長

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

國家電力系統可以說是電氣工程及其自動化專業最主要的對口就業方向。國家電力系統涵蓋國家電網公司、南方電網公司和五大發電集團（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計院（如華北、西北、西南、中南、華東電力設計院）、電力勘測設計院等單位。另外，電氣設備（如變壓器）制造行業（包括旗下科研單位和生產廠家）也為電氣類專業畢業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，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畢業生選擇。弱電方向的對口就業單位主要在電子信息與控制類行業，如華為、聯想、施耐德電氣和東方電氣集團、通用技術集團等。相比于強電方向，電氣工程及其自動化專業畢業生在弱電方向的就業領域更廣，就業選擇更多樣、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域亟待人們探索。比如，在全球能源問題日漸緊張，環境問題日益突出的背景下，各個國家都在進行新能源、新技術的探索，能源問題已經上升到國家戰略層面。而不管利用化石能源、太陽能還是水能、風能，最后絕大多數能量都要轉化為電能，供給人民使用。

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

此外，隨著時代的發展，電氣類專業已經具有交叉學科的特點，交叉學科的性質使得畢業生具有更強的適應能力。石油化工、冶金、交通運輸、電子、通訊、國防、機械等行業對電氣工程及其自動化專業畢業生也有需求。

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