發展曆程
1908年,時任郵傳部上海高等實業學堂(現交通大學)的唐文治校長,對系科設置進行了調整。先後增設了鐵路專科、電機專科,學制三年,中國的電氣工程高等教育由此發端,這是最早的電機專業。随着電力的發展和社會分工的需要,交通大學1913年将電機科改為電氣機械科,1917年電氣機械科開始設無線電門,1928年改為電機工程學院,1937年又改學院為系,分“電力門”和“電訊門”,即“強電”和“弱電”。
1912年,同濟醫工學堂(現同濟大學)設立電機科,現發展為同濟大學電子與信息工程學院電氣工程系;1920年,公立工業專門學校(現浙江大學)設立電機科,現發展為浙江大學電氣工程學院;1923年,中央大學(現東南大學)設立電機工程系;1932年,清華大學設立電機工程系,現發展為電機工程與應用電子技術系;1933年,北洋大學(現天津大學)設立電機工程系,現已發展為天津大學電氣與自動化工程學院。
1952年,中國進行大規模的院系調整,出現了一批以工科為主的多科性大學,也出現了一批機電類學院,這些院校基本上都設置了電機工程系或電力工程系。
1977年,恢複高考制度後,大部分高校的“電機工程系”或“電力工程系”陸續改為“電氣工程系”。20世紀90年代後,又陸續改稱“電氣工程學院”。
1993年,在教育部頒布的普通高等學校本科專業目錄中,工學門類中與電有關的專業被分成電工類和電子與信息類兩個分支,電工類下設電機電器及其控制、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術、工業自動化、電氣技術等5個專業。
1998年,教育部頒布了《普通高等學校本科專業目錄(1998年頒布)》,将電工類和電子與信息類合并為電氣信息類,原來的19個專業合并為7個。其中,原電工類的電機電器及其控制、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術、電氣技術專業合并為電氣工程及其自動化專業。
2012年,教育部頒布的《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》中,原電氣工程及其自動化專業和電氣工程與自動化、電氣信息工程、電力工程與管理、電氣技術教育、電機電器智能化特設專業合并為電氣工程及其自動化專業。
2020年,教育部頒布了《普通高等學校本科專業目錄(2020年版)》,電氣工程及其自動化專業為工學門類專業,專業代碼為080601,屬電氣類專業,授予工學學士學位。
培養目标
培養具有工科基礎理論知識和以電能生産、傳輸與利用為核心的相關專業知識,能夠利用所學知識解決工程問題和構建工程系統,具有良好的社會道德和職業道德以及适應社會發展的綜合素養,可以從事與電氣工程有關的規劃設計、電氣設備制造、發電廠和電網建設、系統調試與運行、信息處理、保護與系統控制、狀态監測、維護檢修、環境保護、經濟管理、質量保障、市場交易等領域工作,具有科學研究、技術開發與組織管理能力的高素質專門人才。
培養規格
學制與學位
學制:四年。
授予學位:工學學士。
參考總學時或學分:建議參考總學分為140~190學分。
基本業務要求
(1)具有良好的人文社會科學素養,有社會責任感和工程職業道德;
(2)具有從事電氣類專業所需的數學、自然科學以及經濟和管理知識;
(3)掌握電氣工程基礎理論和專業知識,具有較系統的工程實踐學習經曆;了解電氣類專業的前沿發展現狀和趨勢;
(4)具備設計和實施工程實驗的能力,并能夠對實驗結果進行分析處理;
(5)具有追求創新的态度和創新意識,具有綜合運用理論與技術手段設計系統和過程的能力,設計過程中能夠綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素;
(6)掌握文獻檢索、資料查詢和運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法;
(7)了解與電氣類專業相關行業的生産、設計、研究與開發、環境保護和可持續發展等方面的方針、政策、法律、法規,能正确認識工程對客觀世界和社會的影響;
(8)具有一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力以及在團隊中發揮作用的能力;
(9)對終身學習有正确認識,具有不斷學習和适應發展的能力;
(10)基本掌握1門外語,具有國際視野和跨文化交流、競争與合作能力。
課程體系
總體框架
電氣工程及其自動化專業的知識體系包括通識類知識、學科基礎知識、專業知識、實踐性教學等。課程體系由學校根據培養目标與辦學特色自主構建。構建電氣類專業課程體系時,技術基礎知識和專業基礎知識必須達到對大部分核心内容的基本涵蓋。課程名稱不必與知識領域完全對應,可以将知識領域進一步劃分并進行組合形成課程。
課程設置應能支持專業人才培養基本要求和培養目标的達成,課程體系構建過程中應有企業或行業專家參與。
理論課程學分不高于80%,實踐課程學分不低于20%。在設置必修課保證核心内容的前提下,根據學校條件逐步加大選修課比例。
理論課程
通識類知識
(1)數學和自然科學類課程(至少占總學分的15%)。數學包括微積分、常微分方程、級數、線性代數、複變函數、概率論與數理統計等知識領域的基本内容。物理包括牛頓力學、熱學、電磁學、光學、近代物理等知識領域的基本内容。根據需要可以補充普通化學的核心内容和生物學類基礎知識;
(2)人文社會科學類課程(至少占總學分的15%)。通過人類社會科學教育,使學生在從事電氣工程設計時能夠考慮經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素。
學科基礎知識
工程基礎類課程、專業基礎類課程(至少各占總學分的20%),應能體現數學和自然科學在專業應用能力的培養。學校根據自身專業特點,在下列核心知識内容中有所側重、取舍,通過整合,形成完整、系統的學科基礎課程體系。
工程基礎類課程包括工程圖學基礎、電路與電子技術基礎、電磁場、計算機技術基礎、信号分析與處理、通信技術基礎、系統建模與仿真技術、檢測與傳感器技術、自動控制原理、電氣工程材料基礎等知識領域的核心内容。
專業基礎類課程包括電機學、電力電子技術、電力系統基礎、高電壓技術、供配電與用電技術等知識領域的核心内容。
專業知識
專業課程(至少占總學分的10%),應能體現系統設計和實現能力的培養。各高校可根據自身定位和專業培養目标設置專業課,與專業基礎課程相銜接,構成完整的專業知識體系。
核心課程的名稱、學分、學時和教學要求以及課程順序等由各高校自主确定。以下為核心課程體系示例(括号内為建議學時數):
示例一:基本電路理論(64)、數字電子技術(48)、模拟電子技術(48)、嵌入式系統原理與實驗(80)、電磁場(32)、信号與系統(48)、自動控制原理(32)、通信原理(48)、電氣工程基礎(96)、電機學(64)、電力電子技術基礎(48)、數字信号處理(32)、電機控制技術(48)、電力系統繼電保護(48)、電氣與電子測量技術(32)、電力系統暫态分析(32);
示例二:電路理論(96)、工程電磁場(56)、模拟電子技術基礎(56)、數字電子技術基礎(48)、電機學(96)、電力電子技術(48)、信号分析與處理(48)、自動控制理論(48)、微機原理與接口技術(64)、電力系統分析基礎(64)、電力系統暫态分析(32)、電力系統繼電保護原理(48)、高電壓技術(40);
示例三:電路原理(64)、模拟電子技術基礎(64)、數字電子技術基礎(56)、自動控制理論(62)、電機與電力拖動基礎(62)、電力電子技術(48)、供電工程(48)、電器控制與可編程控制器(48)、單片機原理及應用(40)、電氣測量技術(48)。
實踐教學
工程實踐與畢業設計(論文)至少占總學分的20%。應設置完善的實踐教學體系,與企業合作,開展實習、實訓,培養學生的動手能力和創新能力。實踐環節應包括:金工實習、電子工藝實習、各類課程設計與綜合實驗、工程認識實習、專業實習(實踐)等。畢業設計(論文)選題應結合電氣工程實際問題,培養學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。對畢業設計(論文)的指導和考核應有企業或行業專家參與。
教學條件
教師隊伍
師資隊伍數量和結構要求
專任教師數量和結構滿足教學需要,生師比不高于28:1。新開辦專業至少應有10名專任教師,在240名學生基礎上,每增加25名學生,須增加1名專任教師。
專任教師中具有碩士、博士學位的比例不低于50%。專任教師中具有高級職稱的比例不低于30%,年齡在55歲以下的教授和45歲以下的副教授分别占教授總數和副教授總數的比例原則上不低于50%,中青年教師為教師隊伍的主體。
有企業或行業專家作為兼職教師,并有相關管理制度。
教師背景和水平要求
專業背景:大部分專任教師在其本科、碩士研究生或博士研究生的學曆中至少有一個階段是電氣類專業學曆,其他教師也應具有相關專業學習或進修的經曆。
工程背景:專任教師應了解電氣工程相關企業生産和技術發展現狀,學校保證教師在教學以外有精力參加學術活動、工程實踐,不斷提升個人專業能力。主講教師應具有工程背景,有企業工作經曆或承擔過多項工程項目的教師須占有相當比例。
設備資源
教學設施要求
具有物理實驗室、電工實驗室、電子技術實驗室、電氣類專業基礎和專業實驗室,實驗設備完好、充足,能滿足各類課程教學實驗和實踐的需求。基礎實驗室滿足2名學生一組實驗的要求,專業實驗室滿足3名學生一組實驗的要求,有特殊安全要求的實驗除外。實驗室有良好的管理、維護和更新機制,使得學生能夠方便地使用。有與企業合作共建的實習和實訓基地,能夠在教學過程中為學生提供參與工程實踐的平台。
信息資源要求
計算機網絡以及圖書資料等資源能夠滿足學生的學習以及教師的日常教學和科研所需。資源管理規範、共享程度高。
教學經費
教學經費有保證,人均教學運行經費達到教育部的相關要求,經費總量能滿足教學需要,專業生均年教學日常運行支出不低于教育部的相關要求。
學校能夠提供實現專業培養目标所必需的基礎設施,為學生的實踐活動、創新活動提供有效支持。學校的教學管理與服務規範,能有效地支持專業培養目标的達成。
質量保障
教學過程質量監控機制要求
各高校應對主要教學環節(包括理論課程、實驗課程等)建立質量監控機制,使主要教學環節的實施過程處于有效監控狀态;各主要教學環節應有明确的質量要求;應建立對課程體系設置和主要教學環節教學質量的定期評價機制,評價時應重視學生和校内外專家的意見。
畢業生跟蹤反饋機制要求
各高校應建立畢業生跟蹤反饋機制,及時掌握畢業生就業去向和就業質量、畢業生職業滿意度和工作成就感、用人單位對畢業生的滿意度等;采用科學的方法對畢業生跟蹤反饋信息進行統計分析,并形成分析報告,作為質量改進的主要依據。
專業的持續改進機制要求
各高校應建立持續改進機制,針對教學質量存在的問題和薄弱環節,采取有效的糾正與預防措施,進行持續改進,不斷提升教學質量。
培養模式
“雙合”人才培養模式
在學校電氣工程及其自動化專業人才培養方案制定的過程中,要凸顯校企耦合和産教融合的“雙合”培養模式,把适應社會作為立足點,把理論學習切實融入到社會實踐中。
第一,明确校企耦合的培養定位。定期派出學生到實踐基地實習,重點培養學生解決實際問題的能力,進一步培養學生在項目建設、項目開發、系統研發中的能力,提高學生未來融入就業崗位的社會契合度。
第二,進一步明确産教融合的培養定位。在具體的課程教學環節中,把未來發展标準和課程内容融合、對接起來,把教學過程和生産過程融合起來,實行專業方向多樣化的人才培養新理念和新模式。
第三,強化以學生為中心的培養定位。凸顯學生在學習中的主體性,轉變傳統以教師為中心的教學方法,逐步向以師生互動、學生為中心轉變,調動學生的積極性和求知欲望,激發創造力。
“應用工程師、研發工程師”培養模式
在電氣工程及其自動化專業人才培養模式中,将專業教育定位為“應用工程師、研發工程師”的培養模式,并進行教學計劃調整,突出驗證、工程應用和創新實踐的實踐教學環節一條線的設計。以培養學生的創新能力為核心,提高學生的綜合能力和盡快适應未來工作能力為目标,實現學生專業知識面的拓展、實踐能力的增長、創新意識和創新能力的提高。
首先,結合課程和教師的情況選擇部分課程開始進行與工程相結合的實驗教學,積累經驗總結教訓,然後,逐步推廣到全部課程;其次,提供一套合适的進行研究性教學和研究性學習的方法、實施辦法和評價體系;最後進行研究性的學習創新實驗的實踐活動,在實驗室條件的最大限度下,提高學生的創新能力。在此基礎上,進一步開展産學研合作教育,拓展校外實習基地,保證社會實踐、生産實習的順利進行,形成校際合作、校企合作的新機制。
應用型本科院校人才培養模式
以學生綜合素質、專業知識、專業能力和實踐能力的培養為主線,建立課程關聯圖、課程與畢業能力要求的關系矩陣圖。邀請企業行業專家全過程參與人才培養方案的制定。構建面向應用、能力為重、理論和實踐深度融合的課程體系。為不同來源、不同興趣取向、不同發展規劃的學生制定多樣化的培養方案。
打造電氣專業實驗教學體系,使學生從入校到離校進行四個層次訓練:第一層次為電氣工程強弱電設計、施工的基礎訓練,完成電工基礎,電子技術能力的設計、制作培訓;第二層次為以設計、施工和驗收規範為導向建立專業課程設計訓練,熟悉專業課程的實際應用,同時采用PLC控制的軟硬件或嵌入式控制系統設計實現工程應用;第三層次為以大學生全國競賽為龍頭的智能制造創新訓練,打破專業年級概念,依托電氣專業科協等學生團體實現創新機制的落實;第四層次為在準工程師技能培養體系中的畢業設計、畢業實習等環節邀請企業專家作為指導老師對學生進行指導,使學生從學校學習到企業工程設計和應用做到無縫連接。
雙創背景下民辦院校人才培養模式
(1)創新教育理念,實現以創新創業為引導的專業教育。在“雙創”價值理念的引導下,民辦院校電氣工程及其自動化專業須轉變理念,建立以“雙創”為引導的教育。
(2)創新教育方法,完善以學生為主體的教學模式。其一,轉變教學方式,轉變以教師為中心的知識傳授方法,逐步向以師生互動、學生為中心轉變,調動學生的積極性和求知欲望,激發創造力;其二,凸顯實踐教學方法。有效整合校内、校外實踐基地,多層面、多角度提高學生在電氣工程專業方面的實踐水平,提高學生的創新能力;其三,實現課程設置的優化和創新。提高實踐教學在課程教學中的比例,讓學生具備從設計、制作、調試直到測試過程的能力。
(3)在“雙創”戰略的引導下,優化教師隊伍,強化“雙師型”教師團隊建設。
發展前景
人才需求
電能是最便于利用的能源形式之一,電力及相關工業是國民經濟的支柱産業。進入21世紀以來,我國正處于工業化和信息化并存的快速發展階段,經濟社會發展對電力的需求仍在不斷增長,電力及相關工業發展潛力巨大。在可以預見的将來,電力及相關工業人才需求旺盛。
考研方向
可報考電氣工程及相關學科的學術學位碩士研究生和博士研究生。
就業方向
學生畢業後可能夠從事電力、電氣設備制造行業内電氣工程及其自動化領域相關的工程設計、生産制造、系統運行、系統分析、技術開發、教育科研、經濟管理等方面工作,亦可從事其他行業電氣工程及其自動化領域相關工作。就業範疇舉例如下:
(1)從事電力系統的設計、研發和運行管理等工作,可從事單位主要有:國家電網、南方電網兩大電網公司下屬的各級電力公司和國家五大發電集團及中核集團、中廣核集團等下屬的各類發電廠;各級電力設計院、電力規劃院;電力建設公司;各類電力技術專業公司;新能源發電企業;能源、航空、航天、冶金、有色、石化、船舶、電子、醫藥、機械、建築等大中型企業的供電部門或自備電廠;
(2)在電氣設備制造企業、電力自動化設備公司、電力電子、通信等高新技術企業從事技術研發、管理和運營工作;
(3)在科研院所和大專院校從事科研和教學工作。
開設院校