中国教育

电气工程及其自动化专业教学指导分委会

　　1. 电气工程及其自动化专业教育的历史、现状及发展方向

　　19 世纪上半叶，安培发现电流的磁效应、法拉第发现电磁感应定律。 19 世纪下半叶，电磁理论集大成者麦克斯韦尔的理论为电气工程奠定了基础。 19 世纪末到 20 世纪初，西方国家的大学陆续设置了电气工程专业。

　　我国电气工程专业高等教育开始的时间并不晚。 1908 年，南洋大学堂 ( 交通大学前身 ) 设置了电机专科，这是我国大学最早的电气工程专业，至今已有一个世纪。

　　1917 年，交通大学的电机专科设置了电讯门，这是我国最早的无线电专业，后来逐步发展成如今的电子信息及计算机专业群。

　　1932 年，清华大学设置了电机系。

　　1949 年后，我国出现了一大批以工科为主的多科性大学，也出现了一批机电学院。这些学校基本上都有电机工程系。自 1977 年起，大部分高校的“电机工程系”陆续改名为“电气工程系”，之后又有部分学校将其改为“电气工程学院”。

　　1998 年前，我国大学的电类专业分为电工类与电子信息类。按照 1993 年的专业目录，电工类专业共有电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术、工业自动化 5 个专业，而电子信息类共有专业 14 个。

　　1998 年，国家将专业目录进行了调整、合并和压缩。大学本科专业总数从 1993 年的 504 个调整至 249 个，电工类和电子与信息类也合并成电气信息类。 1998 年颁布的专业目录中，原电工类的电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术等专业合并为目前的电气工程及其自动化专业。原电工类的工业自动化专业和电子信息类的自动控制等专业合并为自动化专业。在同时颁布的工科引导性专业目录中，又把电气工程及其自动化专业和自动化专业中的部分（主要是原工业自动化专业）合并为电气工程与自动化专业。

　　自 1998 年新的专业目录公布以来，全国设置电气工程专业的大学数从 1999 年的 123 所增加到 2002 年底的 197 所，现已超过 200 所。

　　目前，在发达国家的大学，保留了“电气工程系”的名称，有的和计算机专业一起称为“电气工程与计算机科学系”。其中，电气工程所涉及的内容主要是电子、信息等，传统的“电力工程”内容已不多见，已经很少有我国目前的“电气工程”专业。其背景是发达国家的发电装机容量已基本满足社会发展需求，用电需求年增长率不超过 2 ％，电力发展趋于饱和，所需传统电气工程人才数量大为减少。

　　我国和发达国家所处的发展阶段不同，国情差别很大。我国的电力工业还处于迅猛发展期，年用电增长率超过 10% ，在现有装机容量 3.6 亿千瓦 (2003 年底 ) 的基础上， 2020 年预计装机容量约 9.5 亿千瓦，仍需要大量的电气工程人才。与之相适应，各著名工科大学都把电气工程专业作为支柱性专业，一般大学的工科专业中也几乎都少不了电气工程专业。

　　1.1 电气工程及其自动化专业的学科内涵

　　电气工程及其自动化专业主要是研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用的专业。近几十年来，有关电能的转换、控制在该专业所占的地位日益重要，专业名称中的“及其自动化”就反映了科学技术的这种发展和变化。

　　电气工程是从人们对电磁现象的研究开始，电磁理论是电气工程的理论基础，而电磁理论是从物理学中的电学和磁学逐步发展而形成。

　　人类社会发展到任何时候也离不开能源，能源是人类永恒的研究对象，而电能是利用最为方便的能源形式。因此，以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有着十分强大的生命力。

　　电气工程及其自动化专业是一个工程性很强的专业，正是因为电气工程的发展，才能有庞大的电力工业，人类才不可逆转地进入伟大的电气化时代。

　　迄今为止，通信和计算机都主要以电作为信息的载体。因此，这些专业也都属于电类专业，电气工程实际上是其母体。电气工程及其自动化的研究对象是电能，而电信息的检测、处理、控制等技术在电能从产生到利用的各个环节中都起着越来越重要的作用。因此，有关电信息的研究也成了电气工程及其自动化专业的重要组成部分，专业名称中也就有了的“及其自动化”。

　　电气工程及其自动化专业的基础性也决定了其具有很强的学科交叉能力。电气工程和生命科学的交叉已经产生了生物医学工程专业，对生命中电磁现象的研究产生了一门生物电磁学。电气工程和材料科学的交叉形成了超导电工技术和纳米电工技术。电气工程和电子科学以及控制科学的交叉产生了电力电子技术，电力电子技术不但给电气工程的发展带来了极大的活力，同时电力电子技术也成为电气工程的重要分支。

　　电气工程及其自动化专业的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。电工理论是电气工程的基础，主要包括电路理论和电磁场理论。这些理论是物理学中电学和磁学的发展和延伸。而电子技术、计算机硬件技术等可以看成是由电工理论的不断发展而诞生，电工理论是它们的重要基础。电气装备制造主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造，也包括开关、用电设备等电器与电气设备的制造，还包括电力电子设备的制造、各种电气控制装置、电子控制装置的制造以及电工材料、电气绝缘等内容。电气装备的应用则是指上述设备和装置的应用。电力系统主要指电力网的运行和控制、电气自动化等内容。当然，制造和运行不可能截然分开，电气设备在制造时必须考虑其运行，如电力系统由各种电气设备组成，其良好的运行必然要依靠良好的设备。

　　1.2 电气工程及其自动化专业的方法论介绍

　　本专业学科的科学方法与其他工程技术学科类同，理论分析是其最基本的研究方法。在诸多的工科专业中， 电气工程及其自动化专业使用的数学工具较多，理论分析在其中的地位也更为重要。

　　作为工科专业，实验研究是最主要和最基本的手段，没有基本的实验条件，学生就难以掌握本专业的知识。

　　随计算机技术的发展，仿真模拟也已是本专业广泛使用的一种方法。

　　在使用上述理论分析、实验研究和仿真模拟中，等效与类比都是本专业重要的科学方法。

　　1.3 电气工程及其自动化专业的相关学科及影响本专业教育的因素

　　电气工程专业是一个基础性强、派生能力活的专业。如今的电子科学与技术专业、通信工程专业、电子信息工程专业、自动化专业、计算机科学与技术专业乃至生物医学工程专业都是从电气工程专业派生或再派生而形成。这些专业统称为电子与信息类专业，而它们和电气工程专业又被统称为电类专业。电气工程专业是电子与信息类专业的母体，而这些专业的产生和发展又大大推动了电气工程专业的发展。

　　电气工程及其自动化专业和电子与信息类专业同属电类专业，因此具有共同的专业基础。传统的电气工程专业被认为是强电专业，而现在，电气工程及其自动化专业已经成为强弱电相结合的专业。电子技术、信息技术、计算机技术在电气工程及其自动化专业中占有越来越重要的地位，本专业学生应加强这方面知识的学习。

　　电工基础以及电气工程及其自动化专业的一些专业基础和专业课程，需要较多和较深的数学工具。电磁理论是电气工程及其自动化专业最重要的基础理论，而电磁理论源于物理中的电学和磁学。因此，本专业需要较扎实的数学物理基础。

　　2 ．电气工程及其自动化学科专业 ( 工程技术型 ) 培养目标和规格

　　2.1 培养目标

　　业务培养目标：本专业培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、技术开发、经济管理以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。

　　业务培养要求：本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息技术、控制技术、计算机技术等方面的工程技术基础和相应的专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合。

　　毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

　　⑴ 掌握数学、物理等自然科学的基础知识，具有较好的人文社会科学和经济管理科学基础，具有外语综合应用能力。

　　⑵ 较好地掌握本专业领域的技术基础知识，主要包括电工技术、电子技术、信息处理、控制技术、电力电子技术、电机学、计算机软硬件基本原理与应用等。

　　⑶ 获得较好的工程实践训练，具有较好的技术开发和工程实践能力。

　　⑷ 具有较熟练的计算机应用能力。

　　⑸ 具有本专业领域内至少 1 个专业方向的专业知识与技能，了解本专业工程技术的发展趋势。

　　⑹ 具有工作适应能力，具备一定的技术开发和工程管理等实际工作能力。

　　2.2 培养规格

　　学制：一般为 4 年，逐步过渡到学分制。

　　学位：工学学士。

　　2.2.1 素质结构要求

　　2.2.2 能力结构要求

　　2.2.3 知识结构要求

　　3．电气工程及其自动化学科专业（工程技术型）的教育内容和知识体系

　　3.1教育内容及知识结构总体框架

　　3.1.1教育内容及知识结构设计的理论依据

　　教育内容及知识结构设计的总原则与依据是：

　　（1）遵循教育、教学的基本规律。

　　（2）贯彻终身教育、素质教育和创新教育的理念。

　　（3）根据德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质协调统一的原则。

　　（4）根据理论联系实际，产、学、研相结合原则。

　　（5）根据基础厚、技术新、专业宽，增强发展潜力和适应性原则。

　　（6）符合电气工程及其自动化学科专业的自身内涵。

　　（7）符合教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍（1998年颁布）》的相关要求。

　　教育内容及知识结构应保证电气工程及其自动化专业工程技术型人才培养目标的实现。

　　3.1.2教育内容及知识结构的总体框架

教育内容及知识结构的总体框架（工程技术型）

　　3.2知识体系

知识体系一览(工程技术型)

　　注：核心知识单元提供的是知识体系的最小集合，是该专业在本科教学中必要的最基本的知识单元。核心知识单元的选择是最基本的共性的教学规范。

　　选修知识单元是指不在核心知识单元内的那些知识单元，各学校可根据自己的办学特色进行制订。

　　3.3 课程参考体系

　　本专业课程体系由核心课程和选修课程组成，核心课程覆盖知识体系中的全部核心单元及部分选修知识单元。课程教学包括理论课程教学和实验课程教学。

课程参考体系（工程技术型）

　　注： (1)各学校可根据自己确定的选修知识单元，提出相应选修课程（也可以将一部分放入核心课程中）。反映学科前沿和学校特色的知识单元都可设置相应选修课程。(2)考虑到不同的教学形式，如面授、自学、网上教学等，各教学环节，即课程教学与实践教学，各校应根据自身特点，确定符合实际情况的教学时数和实验时间。

　　3.4  实践教学内容及体系

　　重视并加强实践性教学是培养学生实践能力和创新精神的一项重要工作。实践教学包括课程实践教学和专业实践教学两部分，涉及实验课程、毕业设计、教学实习、社会实践、科技训练等多种形式，着重培养学生的实验、工程设计、科学研究和社会实践等能力。

实践教学体系（工程技术型）

　　注：以上为电气工程及其自动化专业必备的实践环节，所列时数和周数要求是基本的要求，各学校应根据实际情况而增加。

　　4．教学条件（工程技术型）

　　5 ．专业规范（工程技术型）的主要参数指标

　　5.1 本科学制：一般为 4 年，逐步过渡到学分制。

　　学位 : 工学学士

　　5.2 在校总周数： 202 周（其中教育教学 170 周，寒暑假 32 周）。

　　5.3 学生的毕业学分建议控制在 220 左右。其中：

　　通识教育学分包括： ① 人文社会科学； ② 经济管理； ③ 自然科学； ④ 体育； ⑤ 外语； ⑥ 计算机信息技术。学分比例为 40% 左右。

　　专业教育学分包括： ① 学科基础； ② 专业基础； ③ 专业；学分比例为 40% 左右。

　　实践教育学分占总学分的 20% 左右。应包括学军、金工实习、专业实习、课程实验、综合实验、毕业论文、科技创新等。

　　课程实验、实验课程和课程设计等实践教学环节的学分计入相应的通识教育或专业教育部分。

　　除实践教育部分外，学生获得毕业所需修读的学时数为 2800 左右。

　　5.4 学时与学分的计算方法建议为：课程教学按 16 学时折算 1 学分，集中实践教学按每周折算 1 学分的方法计算。

　　几点说明：

　　1. 教学计划要严格控制总学时数，给学生留出更多的自学时间、进入开放实验室的时间以及参加课外科技活动的时间。

　　2. 应制定全方位的综合素质培养计划，要体现全面的人才培养观，除了课堂教学外，还要注意利用课外、课余时间的培养体系建设。

　　3. 积极推进学分制的教学管理模式，贯彻以人为本的教育理念。开设数量足够、内容丰富的课程供学生选学；设置更多的有利于学生进行自主设计、综合训练、创新实践的实验项目，加大实验室的开放力度。