电气工程与自动化:中国普通高等院校工科类专业-中文百科频道

专业简介

培养要求

学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，具有工业过程控制与分析，解决强弱电并举的宽口径专业的技术问题的能力。

本专业与自动化专业一起共建为国家级特色本科专业建设点，相关研究领域在国内具有重要影响力，就业渠道广，以电气工程领域为对象，注重计算机科学、控制理论和信息科学在电气工程各领域中的应用，具有广阔的发展前景。

培养目标

本专业培养的学生要具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识，能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。

主要课程

电路原理、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、过程工程基础、电机与电力拖动基础、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析、过程检测及仪表、运筹学、计算机仿真、计算机网络、过程控制、运动控制、系统辨识基础、计算机控制系统、系统工程导论、复变函数与积分变换、自动化概论、嵌入式系统原理与设计。

就业方向

本专业设有电力电子技术与电力传动、电机电器及其控制、电力系统自动化三个方向。培养具有电气工程及控制工程领域较宽广的专业基础知识，能够在电能变换与控制、电机电器及其控制、电力系统及其自动化、机电一体化、工业过程控制、电子与计算机应用等领域从事技术研究开发及其管理的高素质的高级工程技术人才。

毕业生可在航空、航天、民航、电力、通讯电子及其它各行业从事电气工程及相关领域的技术开发、工程设计、系统运行、试验分析、科学研究和经营管理等工作。

该专业毕业生近三年升学率保持在30%以上，就业率均在99%以上。2011年来主要就业单位有上海机电工程研究所、中国飞行试验研究院、沈阳发动机设计研究所、宜兴电力设计研究院、杭州伊博电源公司、南通富士通微电子股份有限公司、高露洁三笑有限公司、东风悦达起亚汽车公司、泰州LG电子冷机有限公司、阿尔法（江阴）沥青有限公司、广州本田汽车公司等。

主要从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作。

学科简介

主干学科

电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术。

主要课程

机械制图、高等数学、大学IT、大学物理、程序设计语言、信号与系统、现代电子技术、电机与电力拖动、电气工程制图、电力系统分析、电力系统继电保护、工企业供电、模拟电子基础、数字电子基础、自动控制原理、微机原理、嵌入式操作系统及编程、单片机原理及应用、电气与测量技术、计算机控制技术、计算机仿真、电路原理、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件基础、控制理论、电机与拖动、电力电子技术、信号分析与处理、电力拖动控制系统、工业过程控制与自动化仪表、等。高年级可根据社会需要设置柔性的专业方向模块课及选修课。

实践教学

包括电路与电子基础实验、电子工艺实习、金工实习、专业综合实验、计算机上机实践、课程设计、生产实习、毕业设计。

主要实验

运动控制实验、自动控制实验、计算机控制实验、检测仪表实验、电力电子实验等

培养目标

业务培养目标本专业培养在工业与电气工程有关的运动控制、工业过程控制、电气工程、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术等领域从事工程设计、系统分析、系统运行、研制开发、经济管理等方面的高级工程技术人才。

修业年限

四年

培养要求

业务培养要求本专业学生主要学习电工技术、电子技术、自动控制理论、信息处理、计算机技术与应用等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识。

1、大一大二（打基础）

首先要了解：电类专业可分为强电和弱电两个方向，具体为电力工程及其自动化（电力系统、工厂供变电等）专业属强电，电气工程及其自动化以强电为主弱电为辅，电子、通信、自动化专业以弱电为主。其他更进一步的细分要进入研究生阶段才划分。但无论强电还是弱电，基础都是一样的。

首先高数是要学好的，以后的信号处理、电磁场、电力系统、DSP等不同方向的专业课都用得着。

专业基础课最重要的就是电路分析、模拟电路、数字电路。这3门课一定要学好。这3门课一般都是大一下学期到大三上学期开设，对大多数对电子知识还了解不多的同学来说，通常是学得一知半解，迷迷糊糊。所以，最好是在开课之前或是开课的同时读一两本通俗浅显的综合介绍电子知识的书籍，对书中的知识你不需要都懂，能有个大致感觉就行。

对这这种入门读物的选择很重要，难了看不懂可能兴趣就此丧失或备受打击，反而事与愿违。在此推荐一本《电子设计从零开始》（杨欣编著，清华大学出版社出版），该书比较系统全面地介绍了电子设计与制作的基础知识，模电、数电、单片机、Multisim电路仿真软件等都有涉及，一册在手基本知识就差不多了，关键是浅显易懂，有一定趣味性。另外科学出版社引进出版的一套小开本（32开）电子系列图书也不错，是日本人写的，科学出版社翻译出版，插图较多，也较浅显，不过这一系列分册较多，内容分得较细。

除了看书，还要足够重视动手实践。电路、模电、数电这些课程进行的同时都会同时开设一些课程试验，珍惜这个动手机会好好弄一弄，而不要把它当作一个任务应付了事。跟抄作业一样，拷贝别人的试验结果在高校中也是习以为常，特别是几个人一个小组的实验，那就是个别勤奋好学的在那折腾，其他人毫不用心地等着出结果。

我只想说，自己动手努力得来的成果才是甜美的，那种成就感会让你充实和满足。游手好闲的，到临近毕业找工作或在单位试用时，心中那种巨大的惶恐会让你悔不当初。这种教训太多了，多少次我们都是蹉跎了岁月才回过头来追悔莫及。除了实验课好好准备好好做之外，许多学校都设有开放性实验室，供学生平时课余自觉来弄弄。珍惜这种资源和条件吧，工作后不会再有谁给你提供这种免费的午餐了。

当然有些学校没有这么好的条件，或缺少器件，那同学们就在电脑上模拟一把试验平台吧，就是学好用好Multisim软件。Multisim是一种电路仿真软件，笔者上学时叫做EWB，后来随着版本更新，先后更名为Multisim2001、Multisim7、Multisim8。这个软件可模拟搭建各种模拟电路和数字电路，并可观测、分析电路仿真结果。大伙可以把模电、数电中学习的电路在这软件里面模拟一下，增加感性认识，实验前后也可把试验电路在软件里模拟，看跟实际试验结果有多大差别。可以说，只要你是学电的，这个小软件就是你上学时必须掌握的，对你的学习助益很大。另一个必须掌握的软件那就是protel了。

上学时，从小学期的综合设计实验到毕业设计，最后都会要求你用Protel绘出设计的电路原理图和PCB版；工作后，Protel也是你必须掌握的基本技能，部分同学毕业后一两年内的工作，可能就是单纯地用这软件画板子。Protel的版本也走过了Protel98、Protel99、Protel99SE、ProtelDXP、Protel2004的发展道路。Protel99SE、ProtelDXP、Protel2004这三个版本现在用得最多，许多学校教学或公司内工程师使用的都还是Protel99SE，当然若作为新的自学者直接从Protel2004学起似乎好一些。

综上所叙，作为最基本的EDA（电子设计自动化）软件，Multisim和Protel是所有电类学生在上学时必须掌握的。其他的如Pspice、Orcad、SYstemview、MATLAB、QuartusⅡ等等，需根据不同的专业方向选学，或是在进入研究生阶段或工作后在重点学习使用。那Multisim和Protel好学么？入门应该问题不大，让师兄师姐指导指导，或是找一两本入门书看一看就OK了。这里推荐一本《电路设计与仿真——基于Multisim 8与Protel 2004》（也是杨欣编著，清华社出版），作为这两款软件的入门学习挺不错的，关键是一本书包含了两款软件学习，对穷学生来说比较划算，若是花钱买两本书分别去学这两个软件，就不值了，因为Multisim的入门不是很难。另用Protel画PCB电路板学问挺大的，有必要多看一些技术文档或是买一本高级应用类的图书。

2、大三大四（学习专业课，尝试应用）

进入大三，就涉及到专业课的学习了，本文只讨论以应用为主的专业课，其他如《电力系统分析》、《电机学》、《自控原理》、《信号与处理》、《高电压》、《电磁场》等等以理论和计算为主的专业课，咱就不多提了。当然这些课对你今后向研究型人才发展很重要，也都很让人头疼，要有建议也只能说是努力学、好好学，懂多少是到少（不过别指望全都懂），以后工作或接着深造用得着时再回过头来接着补接着学，那时有工作经验或接触多了有感性认识，可能学着就容易些了。

那以应用为主的专业课又有哪些呢？不同专业方向有不同的课程，很难面面俱到。这里先简单罗列一下，有微机原理与接口技术（也称单片机）、开关电源设计、可编程逻辑器件（PLD）应用、可编程逻辑控制（PLC）应用、变频器应用、通信电路、数字集成电路分析与设计、DSP、嵌入式等等。可能有同学要问：这么多东西，大学阶段要想都学好不容易吧？答案是不仅是不容易，而且是不可能。这些技术每一门展开来都是复杂的一套知识，可以说，你只要精通其中一门，就可以到外边找个不错的工作了。

而且在大学阶段，这些课程也不是都要学的，而是针对不同专业方向选修其中几门（具体选哪几门，多研究研究你们各自的专业培养方案，多请教老师），学的时候争取弄懂基本用法即可，真正的应用和深入是要到工作后的；当然你若很勤奋或有天赋，能熟练掌握某一门达到开发产品的程度，那毕业后找个好工作就轻而易举了。到这里我们需要再明确一点：电子领域知识繁多、浩如烟海，所以一般搞硬件的公司都有较多的员工，一个研发项目是多人细致分工、共同完成的，所以我们经常会听到团队意识这个名词。因为一个人的能力有限，不可能掌握所有的知识。比如一些人专门负责搞驱动，一些人专门从事逻辑设计，一些人专门搞高频无线，一些人专门搞测试，一些人专门设计外壳，一些人专门设计电路板等等。

看到这里可能有的同学头都大了：那说来说去大学阶段到底究竟应该学些什么呢？说实话写到这里我的头也大了，电子设计涉及方方面面的东西太多了，实在不是一篇文章甚至一本书能说得清楚的。所以我决定剔除这些生涩的课程名目，大致说一下我所认为的一个电类学生或是想要成为电子工程师的自学者应该掌握的基本的专业技能。

我认为：除了最初提到的电路分析、模拟电路、数字电路基础知识外，应了解并掌握电子元器件识别与选用指导、基本仪器仪表的使用、一些常用电路模块的分析与设计、单片机的应用、PLD的应用、仿真软件的应用、电路板设计与制作、电子测量与电路测试。

电子元器件的识别与使用就不用说了，这是元素级的基础，不过要想掌握好也并不容易，一些电子系学生毕业了，还认不出二极管、三极管实物、分不清电解电容的正负极等等，也不是没有的事。还是一句话，多进进实验室，多跑跑电子市场，多看看书。

仪器仪表的使用，大学的实验课中你至少会用过数字万用表，波形发生器、电源、示波器、小电机、单片机仿真机，至少要把这些东西的接线方法和用法弄懂吧。

常用电路模块也是包罗万相，各种放大电路、比较器、AD转换电路、DA转换电路、微分电路、积分电路，还有各种数字逻辑单元电路等等，只能说，大致了解吧，并学会怎么去查资料、查芯片查管脚。最基本的，做实验或课程设计中用到的各种芯片要弄熟。

单片机，这是应该掌握的。时下单片机种类繁多，但各大小企业用得最多的还是51系列单片机，而且价格便宜、学习资料也最全，故给自学者推荐。当然各学校开课讲的单片机型号会有所不同，没关系，学好单片机编程，学好了一种，再学别的单片机就容易了。

PLD（可编程逻辑器件），一种集成电路芯片，提供用户可编程，实现一定的逻辑功能。对可编程逻辑器件的功能设定（即要它实现什么功能）要有设计者借助开发工具，通过编写程序来实现，这跟单片机类似。开发工具可学习Altera公司的Quartus Ⅱ软件（这是该公司的第4代PLD开发软件，第3代是MAX+PLUS Ⅱ软件）。编程语言学习硬件描述语言VHDL或Verilog HDL。

仿真软件最基本的就是前面说的Multisim了，另外还可学MATLAB。其他的试专业情况选学或是工作后学。电路板设计与制作主要是用Protel软件辅助进行。这在前面已有介绍，读者应该也比较熟悉。

最后建议同学们积极与各类电子竞赛赛事，参加一场比赛一个项目做下来，电子设计的一个流程和各环节的基础知识就能串起来了，对知识的融会贯通及今后走向工作岗位都有莫大裨益。

以上这些东西我说得笼统，深入下去又是一大堆要学的东西。还是那句话，多啃书本、多实践！清华大学出版社有一套“电子电路循序渐进系列教程”是按照上面我所讲的那个思路出的，可惜好像还没出全，大概只有《单片机在电子电路设计中的应用》、《电路设计与制板——Proetl应用教程》、《仿真软件教程——Multisim和MATLAB》、《常用电路模块分析与设计指导》几本。另外听听你们老师的意见、师兄师姐的意见，问问他们应读些什么书，当然也不能尽听尽信，翻开一本书我想你先大致看看他讲得是否通俗，自己琢磨着能看懂几分？我想能有5分懂这本书就值得一看了，视自己现阶段的知识情况，太浅显的书不用看了，太深的书也不要去看，看得迷迷糊糊还打击自信心丧失了兴趣。

授予学位

工学学士

相同专业

电气工程及其自动化

电子信息工程（弱电）

自动化（弱电）

就业方向

在国家电力公司、电力设备制造公司以及国民经济其它部门、企业、科研院所从事电气工程及自动化方面的科学研究、工程设计、系统技术开发和管理、市场管理等工作。

专业特色

本专业是按国家教育部工程类引导性专业目录设置的宽口径专业，主要特点是电气工程与自动化相结合、强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、理论研究与技术应用相结合、理论与实践结合，培养经济和社会发展需要的强弱电兼顾的复合型高级人才。

学生主要掌握电工理论、电子学、控制理论、电气工程基础、高电压技术，电力系统运行与控制、信息和通信技术以及计算机应用等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识，掌握一定人文社会和经济管理知识。要求学生具备优秀电气工程技术分析、系统运行与控制技术的基本能力，具有较强的创新意识。

专业名校

1.清华大学

2.华中科技大学

3.西安交通大学

4.重庆大学

5.浙江大学

6.华北电力大学

7.宁波大学

拥有该专业国家一级重点学科的分别是：清华大学、华中科技大学、西安交通大学、重庆大学、浙江大学

拥有该专业国家重点实验室的分别是：清华大学、华中科技大学、西安交通大学、华北电力大学、重庆大学

发展历史

有史以来，最早认识电的人是希腊学者米利都（Miletus，公元前六世纪），观察用布摩擦琥珀后，会吸引如羽毛等轻小的东西。但对静电有系统及科学的研究则是始于17世纪。

17世纪的1600年初英国医生吉尔伯特（W. Gilbert，1540~1603）所著的书中，对“电”进行了最早的论述，英语“E-lectric”一词即起源于希腊语“Electrica”和拉丁语“Electrum”。随后，英国人格雷（S. Gray,1696~1736）发现了电的导体和绝缘体，法国人杜菲（Charles du Fay，1698-1739）可说是当时深入探讨静电现象的第一人，它由众多的实验中发现，几乎所有的物质都可以摩擦生电，并且他更仔细地发现，所产生的电有两种，带有异种电者会互相吸引，带有同种电者会互相排斥。18世纪美国人富兰克林（B. Franklin，1760~1790）更是以他著名的“风筝实验”证明的电在自然界中的存在。

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。

1908年，南洋大学堂（交通大学前身）设置了电机专科，这是中国大学最早的电气工程专业，至今已有近一个世纪。

1920年，东南大学设置了电机工程系。

1932年，清华大学设置了电机系。

1936年，重庆大学成立电机系，成为当时西南地区实力最雄厚的电机系。

1949年后，中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，这些学院基本上都有电机工程系。

1958年，在北京电力学校基础上成立了北京电力学院，当时的电力工程系设有“发电厂电力网及电力系统专业”、“高电压技术专业”等，它们就是现在的“电气工程及其自动化专业”的前身。两年后，哈尔滨工业大学的发电教研室部分教师和学生并入北京电力学院，充实了该专业的力量。1961至1962年，哈尔滨工业大学又有发电、高压和电自三个专业的10名研究生转入北京电力学院，开启了研究生培养的先河。

1986年，国务院批准“电力系统及其自动化”为博士学位授权学科。1994年，电力系统及其自动化学科的学术带头人杨奇逊教授被遴选为中国工程院首批院士。1995年，华北电力学院“电力系统及其自动化”学科被批准为博士学位授予点，同年华北电力大学成立。

1998年，华北电力大学电力系统及其自动化学科被批准为博士学位授权一级学科。

2002年，“电力系统及其自动化”学科被评为国家级重点学科。2003年，“电力系统及其自动化”学科博士后流动站获得批准，通过“211工程”验收。

2004年“高电压与电磁兼容北京市重点实验室”挂牌。

2006年“电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室”正式评审通过。