高等学校电气工程及其自动化专业规范工程技术型.docx

1、高等学校电气工程及其自动化专业规范工程技术型电气工程及其自动化专业标准工程技术型 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

2、最早的无线电专业，后来逐步发展成如今的电子信息及电脑专业群。 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

3、。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

4、 200 所。 目前，在发达国家的大学，保留了“电气工程系”的名称，有的和电脑专业一起称为“电气工程与电脑科学系”。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，国情差异很大。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

5、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

6、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，通信和电脑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

7、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、电脑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

8、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

9、。 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。 随电脑技术的发展，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、电脑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

10、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、电脑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

11、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、经济管理以及电脑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、电脑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： 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。 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、

12、信息处理、控制技术、电力电子技术、电机学、电脑软硬件基本原理与应用等。 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。 具有较熟练的电脑应用能力。 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。 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 素质结构要 求备注思想道德素质政治素质主要解决立场、观点、信仰问题。应掌握社会发展及其规律的基础知识，坚持四项基本原则，热爱祖国,热爱社会主义。思想素质解决思想认识和思想方法问题。应初步

13、掌握辩证唯物主义，善于从相互联系、发展和对立统一中去观察、分析和解决问题，树立积极向上的世界观、人生观和价值观。道德品质主要解决品德行为问题。应具有社会主义的道德品质和文明的行为习惯；具有敬业精神和职业道德。法制意识做合法的社会公民。应具有很强的法制意识和观念。诚信意识诚信做人，做事，做学问。团队意识具有协调配合的团队精神和能力。文化素质文化素养具有中华文化传统的道德品质，自觉传承和弘扬民族精神。具有一定的人文科学知识，了解中国传统文化，对中外历史有一定的了解。文学艺术修养具有对音乐、美术、艺术的一定鉴赏力和高雅的品位。现代意识具有一定的竞争意识和合作精神。理性意识具有适应意识和自我控制能力；

14、能理性地处理生活、工作和学习中发生的各种问题。专业素质科学素质科学思维方法有逻辑思维、辨证思维、形象思维的能力；有一定的批判意识和尊重客观的务实思维方法。科学研究方法能掌握电气工程及其自动化及其相关技术理论的科学研究方法。创新意识具有一定的创新意识。科学素养具有求实、求真精神；有一定的批判意识，有了解自然科学的重要发现和主要进展的观念。工程素质工程意识具有较强的工程意识，实践意识和质量意识。 综合分析素养具有解决实际工程问题的一定能力，能分析和处理实际工作中遇到的相关技术问题。价值效益意识在技术开发和工程实践中具有市场意识和价值效益意识革新精神在实践中敢于使用新技术。身心素质身体素质健康的身体

15、,良好的体魄心理素质具有健康的情绪，正确的自我认识，良好的人际关系，健全的人格，良好的环境适应能力。良好的气质与性格，坚强的意志，坚忍不拔的毅力。2.2.2 能力结构要求能力结构要 求备注获取知识的能力自学能力具有一定的自主学习能力和终身学习的观念。表达能力具有良好的书面和口头表达能力。有一定的外语交流能力。社交能力具有一定的社交能力和协调事务能力。善于与他人合作，待人谦和。文献检索能力具有基本的资料搜集、文献检索能力。应用知识的能力应用知识能力具有较好的基础理论，能运用所学的知识分析、处理实际问题。实验能力能掌握使用常用的实验仪器，具有实验方案设计和选择的一定能力。工程实践能力能分析工程实际

16、中出现的问题，具备处理、解决实际工程问题的一定能力。在综合类实习、实验中具有独立设计、分析和调试系统的能力。创新能力创新思维能力具有一定的创新意识。创新实验能力在实践环节中，具有一定的探索精神，并具备自主设计实验的一定能力。科研开发研究能力具有一定的技术开发能力和接受新理论，新知识和新技术的能力。2.2.3 知识结构要求知识结构要 求备注工具性知识外语具有初步的本专业外文书籍和文献资料的阅读与翻译能力。能写专业文章的外文摘要。能使用外文进行一般性交流。电脑能掌握本专业需要的各种电脑技术的相关知识。信息技术应用和文献检索掌握各种利用互联网的相关技术知识;掌握文献检索的相关知识。方法论具有对电气设

17、备与系统进行实验和模拟仿真的基本知识。掌握常用的计算方法，演绎推理方法、归纳法等数学处理方法。科技写作能基本了解与掌握科技写作的特点、要素与方法人文社会科学文学阅读一定数量的文学名著。历史了解中华民族文明史，世界史和世界科技发展中发生的重大事件。哲学系统地学习马克思主义哲学，掌握唯物辩证法的基本思想。思想道德具有中华民族传统的道德观念和优秀的道德品质。政治学系统地学习毛泽东思想、邓小平理论的主要内容。艺术了解基本的音乐、美术或其他艺术知识。法学具有系统的法律基本知识。能做到自觉遵纪守法，不违法，同时也能利用法律维护自己的权利。社会学具有初步的社会学知识。心理学具有基本的心理学知识，了解大学生的

18、基本心理特征，能够基本进行自我心理调整。自然科学知识 数学具有较系统的数学知识。基本概念清楚。具有一定的运用能力。物理学具有较完整的大学物理知识，物理概念清楚，理论扎实，有较强的实验技能。化学与天、地、生科学具有大学化学的初步知识或具有生命科学或天文地理科学的初步知识；具有节约资源，保护环境的基本知识。经济与管理知识经济学基本掌握马克思主义政治经济学的基本概念、基本原理、基本方法，能正确认识社会主义市场经济体制下的经济规律。管理学具有一定的管理学基础知识。工程技术知识工程通识知识具有机械工程制图的基本知识，能绘制简单的工程图，能读懂一般的工程图纸。专业类基础知识具有电路理论、模拟和数字电子技术

19、等知识。掌握常用电子电路的原理，能分析使用电子电路，具有设计、调试电子电路的一定能力。具有电脑软硬件与程序设计和控制理论知识。具有对电气系统物理量及其有关信息检测分析处理的相关知识。专业基础知识掌握电机学理论、电力电子技术和电力系统基础相关知识；掌握力学和机械学科中最基本的原理和方法。专业方向知识掌握至少一个专业方向的基本知识与相关理论专页方向可设置为电力系统及其自动化、电机电器及其控制、电力电子与电力传动、高电压与绝缘技术等专业方向各学校可自主设置工程实践掌握工程中常用物理量的测试方法和电气系统设计与调试中的有关技术。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

20、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

21、型知识领域要求备注通识教育人文社会科学掌握马克思主义、毛泽东思想、邓小平理论的基本内容。了解中国和世界的历史文化。自然科学与工程重点掌握电气工程及其自动化专业知识所涉及到的先修基础理论。掌握工程制图的基本知识。经济与管理掌握经济与管理学科中的基本原理和方法，有经济管理意识。外语掌握基本语法、基本词汇；能完成学术论文摘要的写作。电脑信息技术较熟练掌握电脑基础知识和一种电脑高级语言，掌握一种先进的电脑工具软件。体育认识体育锻炼的重要意义，掌握适合自己身体的锻炼方法；到达国家对大学生身体素质的要求。实践训练具有基本实践知识与技能；通过国家要求的军事训练；社会调查和社会实践能力。专业类基础掌握电工技术

22、、电子技术、电脑与网络、控制原理、信号分析与处理等专业类的基础理论与技术。专业基础掌握电机理论、电力电子技术和电力系统基础专业知识与相关理论。专业教育 专业方向教育掌握以下专业方向之一的相关知识内容与理论：电力系统及其自动化；电机、电器及其控制；高电压与绝缘技术；电力电子与电力传动；其他。专业实践训练掌握本专业的实验和实践技能；掌握简单电气系统实验的设计与调试方法。综合教育思想教育到达政治素质、道德素质、品德素质培养要求；掌握政治思想领域的基本理论。学术与科技活动广泛参加各类学术活动，尤其是跨学科跨专业的学术活动；掌握技术开的发方法与技能。文艺、体育和其他自选活动根据自身特长和爱好，选择参加学

23、校含学生社团提供的文艺体育和其他活动。3.2知识体系知识体系一览(工程技术型)知识领域核心知识单元选修知识单元备注通识教育人文社会科学l 政治思想理论 l 思想道德修养 l 法律基础 l 军事理论l 科技写作 l 中国传统文化 l 文学艺术 l 其他人文社科知识自然科学与工程l 高等数学微积分、级数、微分方程 l 工程数学线性代数、复变函数、概率与数理统计 l 大学物理 l 工程制图l 数学建模 l 计算方法 l 大学化学 l 生物与生命科学知识 l 天文与地理科学知识 l 其他经济管理l 管理科学基础 l 工程经济学l 管理信息系统 l 其它外语l 大学英语l 专业英语电脑基础l 电脑与信息

24、技术基础l 多媒体技术应用 l 其他体育l 大学体育l 体育专项实践训练l 军事训练 l 金工实习l 社会调查与实践专业教育专业类基础知识l 电路理论 l 电子技术模拟电子技术、数字电子技术 l 信号分析与处理 l 电脑应用技术电脑语言与程序设计、微机原理与应用 l 自动控制原理l 数据库 l 网络原理 l 现代测试技术 l 现代控制理论 l 电脑控制技术 l 其他续专业教育专业基础知识l 电机学 l 电力电子技术 l 电力系统基础l 机械设计基础 l 其他专业方向知识以下专业方向之一： l 电力系统及其自动化 l 电机、电器及其控制 l 高电压与绝缘材料技术 l 电力电子与电力传动 l 其他

25、l 专业方向前沿技术 l 各学校可根据自身专业特色和专业方向设置相关的选修知识单元专业实践训练l 综合实验 l 课程设计 l 专业实习 l 毕业论文l 科技创新活动 l 专题实验注：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标准。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知识 门类知识 领域核心课

26、程选修课程备注通识教育人文社会科学l 马克思主义政治经济学 l 马克思主义哲学 l 毛泽东思想概论 l 邓小平理论概论 l 法律基础 l 思想道德修养 l 军事理论l 中国传统文化 l 西方文明史 l 国防教育 l 科技写作 l 文学名著欣赏 l 音乐欣赏 l 其他在教学组织上可采用多种形式自然科学与工程l 高等数学 l 大学物理 l 大学物理实验 l 线性代数 l 复变函数 l 概率与数理统计 l 工程制图l 积分变换 l 数学建模 l 大学化学 l 环境保护 l 其他经济管理l 现代企业管理 l 工程经济学l 证券与投资 l 其他外语l 大学英语l 专业英语电脑信息技术l 电脑信息技术应用

27、基础l 多媒体技术应用 l 其他体育l 大学体育l 体育专项专业教育专业类基础l 电路理论 l 模拟电子技术 l 数字电子技术 l 微机原理与应用 l 电脑语言与程序设计 l 信号分析与处理 l 自动控制原理l 电脑网络与通信 l 数据库及应用 l 现代测试技术 l 电脑控制技术 l DSP技术与应用 l 其他选修课可按单门或模块设置，供学生选择专业基础l 电气工程导论 l 电机学 l 电力电子技术 l 电力系统基础l 工程力学 l 机械设计基础 l 电磁兼容 l 其他专业方向l 电力系统分析 l 电力系统继电保护 l 电机设计 l 电机控制 l 电器学 l 高电压工程 l 电气绝缘 l 电力

28、拖动 l 其他l 电站自动化技术 l 电力市场 l 现场总线工业控制技术 l 电器CAD基础 l 控制电机与特种电机 l 楼宇自动化 l 电力电子器件 l 开关电源技术 l 其他各学校可以根据自身特点，专业方向的核心课程和选修课程可以按知识点要求自行设置实践教育军事训练金工实习课程设计综合实验专业实习毕业论文科技创新与学术活动注： (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

29、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实践教学 环节内 容学时备注课程实验教学l 基础课实验满足教学要求有条件的学校可设置独立实验课l 专业类基础课实验不少于课程总学时数的10%l 专业基础和专业方向课实验不少于课程总学时数的10%专业实践教学综合实践l 课程设计 l 综合实验 l 电脑综合仿真训练 l 专题性自主实验 l 其他综合实践不少于左边所列出的3种类型毕业设计毕业论文不少于12周社会实践专业实习不少于4周金工实习不少于2周社会调查至少1次注：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