電氣工程學科的認識匯總十篇
時間：2024-01-20 16:42:46
序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇電氣工程學科的認識范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。
篇（1）
一、電氣工程技術的發展史
電氣工程（Electrical Engineering）是現代科技領域核心學科之一，傳統的電氣工程定義為用于創造產生電氣與電子系統的有關學科的總和。
1.電磁學理論的建立及通訊技術的發展
大自然中的雷電使人類對電有了最早、最樸素的認識，天然磁石吸鐵是人類對磁現象的最早觀察，然而，人類對電磁現象的研究始于16世紀的英國，1663年德國科學家蓋利克發明了摩擦起電的儀器，1729年英國科學家發現電荷可以通過金屬傳導等等，這是人類對電的早期實驗，之后又出現了一系列具有里程碑意義的發現與發明。
任何科學發明與發現都是許許多多的科學家不懈努力的成果，德國物理學家歐姆、高斯、赫茲，美國物理學家亨利，俄國物理學家楞次等等都為電磁理論的形成作出過貢獻。
電磁理論的建立為無線電通信揭示的發展奠定了基礎，19世紀通信技術取得了突破性成果，先后發明了有線電報、有線電話和無線通信。
2.電工技術的初期發展
人類社會發展歷程中經歷了三次工業革命，對人類的進步起到了巨大的作用。第一次工業革命從18世紀中葉到19世紀中葉，以瓦特發明的蒸汽機為標志，以機械化為特征，中心在英國；第二次工業革命從19世紀后半期到20世紀中葉，以工業生產電氣化為主要標志，其成果是電力、鋼鐵、化工“三大技術”與汽車、飛機和無線電通信“三大文明”，其中心在美國和德國；第三次工業革命從20世紀中葉到21世紀初，以社會生產、生活信息化為特點，又叫新技術革命。第二次工業革命就是從電工技術初創和應用開始的。
3. 新技術革命對電氣工程技術的推動
20世紀中葉開始的第三次技術革命又稱為新技術革命，以核能、宇航和電子計算機這三大技術為主要標志。這個時期的主要理論是信息論、系統論和控制論，這三大理論的創立為通信工程技術和現代科學技術的研究提供了全新的科學方法。
（1）計算機的升級換代對電氣工程技術的推動。自19世紀第一臺計算機問世以來，經過幾十年的發展，計算機給人類社會帶來了翻天覆地的變化，人類社會從此走進了信息時代。
（2）電子信息技術的發展。電子信息技術是計算機技術和電信技術相結合而形成的技術手段。20世紀通信技術得到了迅猛發展，人類社會生活也由此發生了巨大變革，人類從此進入信息時代。
電氣工程技術發展史再次印證了這樣兩個真理：一是任何理論的創立和技術的進步都要靠眾多科學家甚至一代代人的不懈努力而實現，特別是在學科相互融合交叉的今天。二是科學技術的每一次重大突破都會導致生產力的跨越式發展和人類社會的巨大進步，科技是第一生產力，創新是社會發展的推動力。
二、電氣學科的發展
我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學的電機電工學科，就是上海交大的前身，距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機專科設立了電訊門，即我國最早的無線電專業，如今的電子信息及計算機專業群都是由此發展演化而來的。1932年，清華大學設置了電機系。建國后，我國建立了一大批以工科為主的多科性大學，其中大多設立了電機工程系。1977年以后，大部分高校的“電機工程系”陸續更名為“電氣工程系”，近幾年來，部分高校又把“電氣工程系”發展成為“電氣工程學院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同，但內涵有很大區別，我國大學一般都是強弱電分開，即電氣類與電信類分設在不同的學院。
100多年以來，電氣工程學科已發展成為覆蓋多門類交叉學科、應用領域廣闊的完善的學科，形成了強弱電結合、軟硬件結合、機電結合的學科特點。
國外發達國家電氣工程學科的發展呈現以下趨勢：
（1）在學科中融入大量信息技術知識。在全球信息化的當今，信息技術以指數速度進步，它曾對電氣工程學科的發展起到了巨大的推動作用，還將為電氣工程領域的技術創新提供工具與技術支持，對電氣學科的發展產生了決定性作用。國外發達國家的著名大學（如耶魯大學、麻省理工學院等）大都把電氣工程、通信工程、計算機工程放在同一學院，以利于在電氣工程學科中融入大量的信息技術知識。
（2）與其他學科不斷交叉融合，拓展了研究領域，大量的研究都是在跨學科領域開展的。
（3）與企業聯系密切，科技成果轉換能力強，引領產業技術更新。
三、電氣技術的發展趨勢
與電氣工程學科相關的產業主要有電力工業、電氣裝備制造業以及幾乎所有使用電力的行業，電氣技術的發展與應用也主要集中在這些行業。
1.可再生能源技術
1995年全球可再生能源僅占一次能源的18%，預測到2050年可再生能源要占一次能源的22%，21世紀，光伏技術、風電技術、生物質發電技術等得到了快速發展。下面著重介紹人類的未來能源――氫能。科學家們一直致力于研究把氫能作為人類未來的能源，氫能有其他能源無與倫比的優勢：
（1）清潔。其反應后的生成物為水和氮化氫，對環境沒有污染。
（2）儲量豐富。地球上的海水所含的氫用來發電就夠人類用數億年。
（3）熱值高。單位重量的發熱量叫熱值，氫的熱值是汽油的3倍，煤炭的4倍。現在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源，但目前還處在實驗室階段，距工業應用還有一段距離。
2.輸電信技術
超導技術在電氣工程中的廣泛應用已成為發展趨勢。
（1）超導儲能系統。將電能轉換為電磁能，利用超導線圈儲存起來。超導儲能系統是除電池儲能系統之外的又一儲能系統，其使用將提高電網的安全性。
（2）超導故障限流器。利用超導體超導與正常狀態的轉變特性，快速限制電力系統故障短路電流，保障電網安全。
篇（2）
一、高職院校電氣教學的發展
電氣工程科學與電力電工的生產應用相輔相成，彼此之間相互指導、相互促進，共同發展。電力及電氣工程的生產應用以電氣工程技術為支撐，電氣工程技術需要能夠應付活躍多變的生產應用。尤其是依賴于基礎研究和生產技術的電氣行業高新技術項目，對電氣工程技術有著更多、更高的儲備要求，以用于指導和應用。
電氣工程學科在新世紀的發展更趨向于與各類信息和系統前沿性學科的融合和貫通，注重于對大型復雜系統整體上的研究和加強以及對微觀現象和規律的研究與認知。此外，還充分運用信息科學技術對本學科進行不斷地改造與提升。考慮到電氣工程技術對科學發展支撐的儲備作用，電氣教學要不斷研究和發展該領域的新理論、新技術及新方法。在電氣教學中，既要充分闡述該學科的基礎理論及傳統技術，更要逐步向學生滲透新興理論和技術，不斷提升學生的學習興趣。
二、電氣工程人才培養體制
面臨新的發展態勢，高職院校在電氣學科的發展中不僅需要根據社會需求對學科結構重新進行整體規劃，人才培養機制的健全和完善也不容忽視。結合當前社會發展需要，高職院校對人才的培養不能僅限于對傳統理論知識與技能的傳授，更要根據社會及企業對人才的實際需求對人才培養計劃進行改變和優化。作為極具實用性的專業，學生除了掌握必要的力學、物理學等基礎學科知識，更需要對自動化儀表、運動控制、電力電子技術等專業知識熟練掌握和操作。此外，還有必要了解一定的超導電工技術等學科前沿技術。
盡管高職院校不斷根據社會發展需求轉變人才培養方式，畢業生的應用技能得到進一步的提升，但不斷發展變化的經濟和技術形勢要求人才培養要符合應用型、技術型和研究型，以適應不斷變化發展的經濟體制和技術要求。
三、電氣教學滿足社會崗位需求的具體措施
1. 電氣教學要向著培養復合型人才的模式改進
將電氣工程運用于當前快速發展的社會經濟，極大地促進了企業生產力的提升，進而促進了電氣工程的應用范圍和領域。電氣學科涉及內容廣泛，是一門復合型專業。學生不僅要熟知本專業基礎知識，更要精通本專業相關領域。這樣，不僅能提高電氣專業學生對社會崗位的適應能力，還能在某一領域掌握自己的優勢。當前社會發展正需要這種復合型人才，高職院校在教學過程中也應該緊緊圍繞這一主題。
2. 與校外單位合作，成立實訓基地培養學生動手能力
學生在學習中結合實踐教學可以有效提升學生的動手能力。學生在實踐活動中可以有效將理論與操作結合起來，增加感性認識，提升自身素質和能力。由于電氣專業學生多從事一線崗位，對四肢協調能力及動手能力有著較高的要求。當前多注重于對學生理論知識的傳授，往往忽視了對操作實踐能力的培養，這種教學模式不利于學生的鍛煉和培養。以當前主要教學課程為例：照明電路實訓、機電與電機控制實訓、機床電路控制實訓、變頻器綜合實訓、電力電子技術實訓、機電一體化實訓等對實務要求高的課程，單憑課堂教學很難讓學生真正掌握消化，必須借助于一定的教學設備進行。盡管多數高職院校建有電氣實驗室，但電氣設備難以跟上不斷變革的科學技術。并且，受設備數量的限制，學生實際演練的機會更加缺乏。因此，一個既能節省學校資金，又能讓學生運用更先進、更精細的電氣設備參與實戰演練的方式就是與社會用人單位合作的模式。學校可以與用人單位協商配合，在學生學習的一定時間內將學生送往合作單位進行操作演練，以提升學生的實際動手能力，培養出更加符合用人單位需要的人才。
篇（3）
1.1為專業教育奠定基礎
由于剛入學的新生接觸的專業知識還不是很多，所以對這個專業以及如何學好這個專業、需要哪些方面的專業技能、當今社會乃至世界這方面的發展情況如何等等，都不是很清晰，不能給自己一個學習和探索的定位。通過《電氣工程導論》這門課程的學習，學生可以對本專業進行初步的認識，構建初步的知識體系框架和培養方案，為后續的專業課程學習奠定良好的基礎。
1．2教育心理學的體現
由于大學的教學與中學的教學的不同，需要指導學生有意識、有目的地改變學習方法，以適應大學的學習。該課程是為本專業大一新生開設的一門必修課程。通過本課程的學習，使學生認識到本專業的性質、特點、發展以及所學技術的作用和地位，了解與本專業相關行業的工程現狀和發展趨勢，本專業的培養目標、培養規格、基本要求、課程體系結構、教學計劃安排和教學內容，以及本專業各階段的學習要求、重點和學習方法，使學生樹立正確的專業思想和學習觀，促成中學到大學學習的良好過渡，建立良好的專業印象，激發學習興趣，積極引導學生專業入門，使學生在大學時代能充分發揮學習主動性、積極性與創造性。
2《電氣工程導論》教學體系及其特色
南京工程學院是一所以培養高等工程應用型人才的本科院校，其前身之一為南京電力高等專科學校，在電氣工程教學方面形成了鮮明的特色和良好的積淀。《電氣工程導論》課程的設置正是其培養特色的體現。
2.1培養目標
本課程是電氣工程與自動化專業本科生的必選專業平臺課程。目的首先是使剛入學的新生對將要學習的專業有全面深入的了解，迅速適應豐富多彩的大學學習生活，提前制定出比較完善的大學學習規劃；其次是對電氣工程學科發展的歷史沿革、電氣工程與自動化專業的學科方向、電氣工程與自動化專業的發展趨勢等進行了全方位的介紹，這樣有利于學生對自己將要從事的專業有全面認識，以激發他們對后續的基礎課程、專業課程的學習興趣。通過本課程的學習，為學習后續專業基礎課程和專業課程打下基礎、拓寬視野，使學生與終身學習和職業流動的現代化潮流相適應。為現代社會培養知識廣博、有創新和實踐能力的高素質人才，并為學生更高層次的專業學習奠定堅實的基礎，為個人今后的多向發展提供全面的準備。
2．2教學任務以及課程內容設置
學習的具體任務是要求學生掌握：電氣工程學科及其涵蓋的內容，電氣工程學科在我國高等教育中的地位，電氣工程與自動化專業本科培養目標與方案；人類對電磁現象的早期研究；電工技術的發展歷程；電能利用與現有的發電類型，新型發電方式，發電、供電和用電的基本設備；中國電力工業的發展，電力工業的特點，電力工業在國民經濟發展中的地位；電力系統及其組成；高電壓與絕緣技術的產生和發展，高電壓與絕緣技術的基本任務及特點，高電壓與絕緣技術的理論基礎及主要研究內容；電力電子技術，電氣傳動技術；電力通信技術，電力通信的現狀及面臨的機遇與挑戰；自動化及其應用，自動化和控制技術發展簡史等內容。該課程由課堂教學和實驗教學兩部分組成，其中課堂教學又分為教材學習與專題討論，實驗教學又分為演示實驗和實驗室參觀。這樣的課程內容設置既考慮了專業知識的學習又兼顧了專業興趣的激發和培養。
2．3教學特色
經過多年的積累，本校《電氣工程導論》的教學形成了自有的特色。
1）課堂教學與實驗教學相結合
課堂教學是以專職教師為主導，以學生為教學主體的一種教學形式，具有廣泛而有效的教學效果。在課堂教學中，倡導教師應用多媒體教學，通過插入大量電氣工程和工程建設圖片、相關視頻或影像資料，使教學能更加生動形象，這樣學生在學習中能更容易接受。實驗教學則是通過演示、體驗和觀摩的方式對課堂知識的理解和鞏固。本課程通過設置合理的演示和體驗教學，以及參觀電力專業實驗室、發輸電系統模型等方式，將書本知識以實物或實驗示例的方式展現給學生，進一步加深理解，帶動學生的學習興趣和熱情。
2）資深教師教學
專業概論所涉及的教學內容雖然不深，但卻要求專職教師除了具備扎實的專業基礎和教學經驗，還必須能夠了解行業動態和最新進展，知悉最新技術和發展趨勢，并能夠使學生全景式地了解電氣工程領域的知識體系和應用前景。此外，面對沒有專業知識基礎的專業新生，如何在教學中高屋建瓴又深入淺出的教授課程內容，是對《電氣工程導論》教師的一大挑戰。因此，我們通常邀請具有多年教學經驗的專業課教師教授該課程。
3）教材教學與專題講座相結合
為了緊隨學科前沿，開拓學生視野，同時豐富教學內容，我們采用教材教學與專題講座相結合的教學方式。其中專題講座主要包括兩部分內容，一方面為科技前沿講座，另一方面為學生自主專題討論。科技前沿講座邀請從事科研的教師對電力行業前沿科技進行介紹，例如新能源發電技術，智能電網技術，直流配電網技術等；學生自主專題討論是由學生自主選題，自主組織的課堂討論，通過這一環節的參與能夠讓學生主動學習，在激發學習積極性和專業興趣的同時，加深學生對知識的理解。
3關于課程教學的思考
《電氣工程導論》課程教學已形成完備的教學體系和教學方法，尤其是課堂教學與實驗教學相結合，充分調動了學生的興趣和積極性。在參與和協助該課程教學的過程中，筆者產生以下幾方面的思考，在此提出以便與同行探討。
1）從課程內容設置來看，該課程主要以傳統電力系統知識為核心，雖然增加了專題講座內容，但是在傳遞行業新興技術方面仍稍息薄弱。若能在講解完電力系統基礎概念后，采用視頻、圖片等生動素材對新興技術進行更多的介紹，更能激發學生的學習興趣以及專業憧憬。
篇（4）
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）08（a）-0134-02
1 電氣工程導論教學的重要性及內容
今后若干年內對電氣工程發展影響最大的主要因素包括：
（1）信息技術的決定性影響。信息技術廣泛地定義為包括計算機、世界范圍高速寬帶、電氣工程圖、計算機網絡及通訊系統，以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合。信息技術對電氣工程的發展具有特別大的支配性影響。信息技術持續以指數速度增長在很大程度上取決于電氣工程中眾多學科領域的持續技術創新。反過來，信息技術的進步又為電氣工程領域的技術創新提供了更新更先進的工具基礎。
（2）與物理科學的相互交叉面拓寬。由于三極管的發明和大規模集成電路制造技術的發展，固體電子學在20世紀的后50年對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣工程與物理科學間的緊密聯系與交叉仍然是今后電氣工程學科的關鍵，并且將拓寬到生物系統、光子學、微機電系統（MEMS）。21世紀中的某些最重要的新裝置、新系統和新技術將來自上述領域。
（3）快速變化。技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異，使得我們必須每隔幾年對工程問題的過去解決方案重新全面思考或審查。
從以上知道，本課程的內容包含了電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、微機原理及應用、信號與系統、自動控制原理、電機與拖動、電力電子技術、電力拖動自動控制系統、電氣控制技術與PLC應用、微機控制技術、供電技術、計算機技術、通信技術。
2 本課程教學存在的問題及解決方法
2.1 課程教學存在的問題
（1）教師素質問題。
電氣工程導論的內容及其豐富，包含的課程知識十分復雜，這對如何聘用新的教師，如何培養學生學習本專業有很大影響。
延伸到電氣專業外相關的很多技術發展，要激起學生對外來世界更加信息化的好奇，對未來人類生活的向往，比如智能家居，通過無線就能控制家用電器等，方便快捷安全，抑或更加人性化和自主化的小型分散發電，超導技術等。
目前的大學教師，對導論的教學，只是局限于本身的內容講解，使用相關的PPT；以為講完一本書就算完成了的《電氣工程導論》的教學，對于能不能激起學生的興趣關心不夠，達不到教學效果；其次，沒有哪一個人能夠全面掌握《電氣工程導論》包含的所有內容。一個教師講完一本教材不適應本課程的教學。
（2）學生認知問題。
導論，顧名思義是講述有關專業的發展和應用，但是因為接觸的專業課程還不是很多，所以對怎么樣去學好這個專業、需要哪些方面的專業技能、當今社會乃至世界這方面的發展情況如何等等都不是很清晰，不能給自己一個學習和探索的定位；通過這門課，學生需要對本專業進行深刻的認識。
但是，本課程多開設在大學一年級第一學期，學生剛從高中畢業進入大學校門，尚不適應大學學習，此時開設內容如此豐富的內容的課程，許多學生不能理解開本課程的目的和意義。另外，本課程的內容決定本課程考查課，學生的重視程度達不到一定高度。
（3）教材問題。
技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異，使得以出版的《電氣工程導論》教材的壽命極短，也就是說，任何一本《電氣工程導論》教材的使用都會面臨不能滿足現代教學問題。
2.2 解決方法
針對以上問題，通過一下教學設計解決問題。
（1）教師設計。
打破傳統的一門課程一個老師的教學方法，將本課程分解為：電子、電氣、測量、控制、信息技術、網絡通信技術等幾個方面內容；每一部分內容安排一個具有實踐經驗的老師講解。
教師與學生一個是教，一個是學；不同的資深老師講解不同的知識，會使學生認為學校對他們很重視，使他們的自尊心得到滿足，從而激發學習興趣。
（2）教法設計。
采用案例或者參觀方法，取代以往的以教材為主的講課方式，讓學生從案例中知道電氣工程專業的重要性，或者從企業現場體會電氣工程的作用及重要性，以及電氣工程專業涉及的相關技術及應用。
（3）過程設計。
打破傳統的每周兩個課時的授課過程，改變為集中時間進行案例分析和實踐活動。在案例分析和參觀實踐過程中，讓學生多進行討論以激發學生主動認知能力。
（4）學生設計。
學生是學習的主題，在本課程教學過程中，加強學生知識面的培養，貫徹“考研、出國、技能的人才培養導向，全面提升學生的綜合素質與創新能力；讓學生知道電工、電子、信息、控制理論以及計算機軟硬件的基礎知識學習的重要性，讓學生知道較好的工程實踐的重要性”。
2.3 教學實踐
河南工程學院針對2011，2012級學生進行了教學改革，在兩個星期之內完成了對當屆學生《電氣工程道路兩年的教學工作》，教師及教法設計具體方案如圖1所示。
將《電氣工程導論》所涉及的內容規劃到不同的教研室，然后，各教研室安排相應的具有實踐經驗的老師進行案例教學并帶領學生到相關知識領域參觀。每個案例分析及參觀分配3天時間，其中一天講述案例，一天參觀學習，一天討論。
最后的總結過程，由學院委派資深教師對學生系統講解電氣生產、電氣安全及技術開發等內容，并讓學生用一個下午時間寫出電氣工程導論學習報告。
2.4 滿意度調查
河南工程學院連續幾年對《電氣工程導論》學習滿意度進行調查，幾年來，調查結果見表1。
表1中，2009及2010年沒有進行教學改革，2011及2012進行了本課程的教學改革，從表1可以看出，進行教學設計以后，學生對教師及教法滿意度有了極大地提高，對本專業的學習內容有了極大地理解，產生了極大地學習興趣。
3 結論
《電氣工程導論》是電氣工程及自動化專業的必修課，本課程的教學效果直接影響了學生對本專業的學習興趣；本課程的教學改革，使得學生對本專業有了深刻認識，達到了教學要求。
參考文獻
篇（5）
一、電氣工程技術的發展史
電氣工程（Electrical Engineering）是現代科技領域核心學科之一，傳統的電氣工程定義為用于創造產生電氣與電子系統的有關學科的總和。21世紀的電氣工程概念已經遠遠超出這一范疇，如今電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關的工程行為。電氣工程的發展程度直接體現了國家的科技進步水平，因此，電氣工程的教育和科研在發達國家大學中始終占據重要地位。
1.電磁學理論的建立及通訊技術的發展
大自然中的雷電使人類對電有了最早、最樸素的認識，天然磁石吸鐵是人類對磁現象的最早觀察，然而，人類對電磁現象的研究始于16世紀的英國，1663年德國科學家蓋利克發明了摩擦起電的儀器，1729年英國科學家發現電荷可以通過金屬傳導等等，這是人類對電的早期實驗，之后又出現了一系列具有里程碑意義的發現與發明。
（1）庫侖定律。1785年法國物理學家庫侖通過扭秤測量靜電力和磁力總結出：兩個電荷之間的作用力與它們間距離的平方成反比，與它們所帶電荷量的乘積成正比，這就是著名的庫侖定律。這一發現的歷史意義在于它標志著人類對電磁現象的研究從定性階段進入了定量階段。
（2）“伏打電池”。1799年意大利物理學家伏特經過反復實驗發現把任何潮濕物體放到兩個不同金屬之間都會產生電流，一年后伏特發明了世界上第一個電池，自此人類對電的研究由靜電擴大到了動電，開辟了電學研究的新領域。
（3）奧斯特發現電流的磁效應和安培右手定則。1820年奧斯特偶然發現通電鉑絲周圍的小磁針發生輕微晃動，之后他經過反復實驗證實了這一發現。其后安培進行了更深入的研究，提出了右手定則，發現了電流方向與磁針轉動方向之間的關系。安培還通過實驗發現了兩個通電導體和兩個通電線圈之間相互作用的規律，從而奠定了電動力學的基礎。
（4）法拉第發現電磁感應。英國科學家法拉第是第一個成功完成磁生電實驗的人，并歸納出產生感應電流的五種情況：一是變化著的電流；二是變化著的磁場；三是運動的穩定電流；四是運動的磁場；五是在磁場中運動的電線。法拉第把這一現象叫做“電磁感應”。電磁感應的發現使生產電成為可能，至今，發電機、電動機、變壓器都是運用電磁感應原理工作的。
（5）麥克斯韋建立電磁場理論。英國數學家、物理學家麥克斯韋總結了前人的一系列成果，用數學方程式表示電磁場，建立了完整的電磁理論體系，揭示了光、電、磁本質上的統一，并預言了電磁波的存在。1873年他出版的電磁場理論經典著作《電磁學通論》是里程碑式的自然科學理論巨著。
任何科學發明與發現都是許許多多的科學家不懈努力的成果，德國物理學家歐姆、高斯、赫茲，美國物理學家亨利，俄國物理學家楞次等等都為電磁理論的形成作出過貢獻，本文不在一一類舉。
電磁理論的建立為無線電通信揭示的發展奠定了基礎，19世紀通信技術取得了突破性成果，先后發明了有線電報、有線電話和無線通信。
2.電工技術的初期發展
人類社會發展歷程中經歷了三次工業革命，對人類的進步起到了巨大的作用。第一次工業革命從18世紀中葉到19世紀中葉，以瓦特發明的蒸汽機為標志，以機械化為特征，中心在英國；第二次工業革命從19世紀后半期到20世紀中葉，以工業生產電氣化為主要標志，其成果是電力、鋼鐵、化工“三大技術”與汽車、飛機和無線電通信“三大文明”，其中心在美國和德國；第三次工業革命從20世紀中葉到21世紀初，以社會生產、生活信息化為特點，又叫新技術革命。第二次工業革命就是從電工技術初創和應用開始的。
（1）直流發電機的誕生。1831年英國企業家研制出了史上第一臺發電機——蒸汽動力永磁發電機；1832年法國科學家匹克斯發明了世界上第一臺直流發動機；1866年西門子發明了自激式勵磁直流發電機；1870年格拉姆發明了實用自激直流發電機，結構可靠，電流穩定，輸出功率大，被各國廣泛采用作為照明燈電源。
（2）遠距離輸電和電力工業技術體系的初步建立。1875年法國巴黎火車站建成世界上最早的一座火力發電廠。愛迪生不僅發明了燈泡，他還在1882年建立了美國第一家直流發電廠，裝有6臺直流發電機，通過電纜輸送照明用電，不過當時的最大輸送距離只有1.6km。之后愛迪生還建立了一座水電站，形成了電力工業體系的雛形。
（3）交流發電機電荷電動機的誕生。1876～1878年俄國人亞布洛切科夫成功試驗了單相交流輸電技術。1885年，英國工程師菲爾安基設計的第一座交流單相發電站建成。同年，美國人威斯汀豪率領的團隊完成了交流發電、供電系統，并創建了交流配電網。1883年，美籍電氣工程師特斯拉發明了世界上第一臺感應電動機，5年后他又發明了兩相異步電動機和交流電傳輸系統。1888年，俄國工程師德布羅夫斯基和德爾伏發明了三相交流制。1891年，德國安裝了世界上第一臺三相交流發電機，并建成了第一條三相交流輸電線路。自此，三相異步電動機得到了廣泛應用，電能逐步取代了蒸汽成為動力源，電力工業得到了迅速發展。
3.電工理論的建立
（1）電路理論的建立。關于電路的早期研究有：1778年伏特提出了電容的概念，給出了導體上儲存電荷的計算方法Q=CU；1826年歐姆發表了歐姆定律；1831年法拉第提出了電磁感應定律；1832年亨利提出了磁通量計算公式。
1845年德國物理學家基爾霍夫提出了關于任意電路中電流、電壓關系的基本定律：電流定律（任意時刻電路中任何一個節點的各條支路電流的代數和為零）；電壓定律（任何時刻電路中任意一個閉合回路的各元件電壓的代數和為零）。這兩個定律發展了歐姆定律，奠定了電路系統分析的基礎。
1853年英國物理學家湯姆遜推導出了電路震蕩方程，并得出了萊頓瓶發電過程中電流在反復震蕩且不斷衰減的結論，并計算出震蕩頻率與R、L、C參數之間的關系，奠定了動態電路分析的基礎。1855年，湯姆遜還建立了長距離電纜的等效電路模型。
1893年美籍電氣學家施泰因梅茨提出了計算交流電路的方法——“相量法”，其實用、易懂，至今在分析正弦交流電路時依然沿用此法。
其間，赫爾姆霍茲提出的等效發電機原理、基爾霍夫建立的長距離架空線路參數電路模型、亥維賽德找出的求解電路暫態過程運算法、傅立葉用數學方法建立的熱傳導定律等等都對電工理論的豐富和完善起到了重要作用。
（2）電網絡理論的建立。通信技術的興起推動了電網絡理論的發展。1924年，福斯特給出了電感和電容二端網絡的電抗定理，建立了由給定頻率特性設計電路的電網絡理論。
1945年美國科學家伯德總結出了分析線性電路和控制系統的頻域分析方法。1953年梅森創建了采用信號流圖分析復雜回饋系統的方法，并被廣泛應用。20世界50年代美國科學家達默制成了第一批集成電路，從此電路理論中增加了對含源器件的電路分析和綜合。20世紀70年代在L.O.Chua等科學家的努力下，器件建模理論逐漸日趨完善。20世紀中期計算機的出現使電網絡的計算機輔助分析和設計成為電路理論研究中的基本手段。
4.新技術革命對電氣工程技術的推動
20世紀中葉開始的第三次技術革命又稱為新技術革命，以核能、宇航和電子計算機這三大技術為主要標志。這個時期的主要理論是信息論、系統論和控制論，這三大理論的創立為通信工程技術和現代科學技術的研究提供了全新的科學方法。
（1）計算機的升級換代對電氣工程技術的推動。自19世紀第一臺計算機問世以來，經過幾十年的發展，計算機給人類社會帶來了翻天覆地的變化，人類社會從此走進了信息時代。1952年出世的第一代計算機使用的是真空電子管，不僅體積巨大，而且耗電量驚人。1959年～1963年生產的第二代計算機用晶體管替代了真空電子管，大大提高了運算速度，減少了耗電量，減小了體積，運用在了軍事和科研領域。1964年～1970年生產的第三代計算機用集成電路替代了晶體管，不僅極大地提高了運算速度而且降低了成本，計算機開始進入到了普及階段。1971年至今生產的第四代計算機使用了超大規模集成電路，實現了計算機網絡化，計算機普及到了個人。計算機的升級換代推動了控制技術的發展，形成了計算機管理生產系統，提高了生產效率和產品質量。
（2）電子信息技術的發展。電子信息技術是計算機技術和電信技術相結合而形成的技術手段。20世紀通信技術得到了迅猛發展，人類社會生活也由此發生了巨大變革，人類從此進入信息時代。
1920年人們發現電離層對無線電短波有反射作用。1935年人們發現了雷達并廣泛應用于軍事和民用通信領域。1964年美國發射了第一顆地球同步靜止軌道通信衛星，突破了大氣層對無線電波的屏蔽，實現了宇宙范圍的無線電通信。20世紀70年代計算機網絡系統的建立使人們開始通過互聯網獲取信息。20世紀80年代以后尋呼機和移動電話逐步得到廣泛使用，現今信息服務業已成為世界上發展最快的新興行業之一。
電氣工程技術發展史再次印證了這樣兩個真理：一是任何理論的創立和技術的進步都要靠眾多科學家甚至一代代人的不懈努力而實現，特別是在學科相互融合交叉的今天。二是科學技術的每一次重大突破都會導致生產力的跨越式發展和人類社會的巨大進步，科技是第一生產力，創新是社會發展的推動力。
二、電氣學科的形成與發展
按我國高等教育學科劃分，電氣信息學科類屬工學門類（門類編號08），其下設五個一級學科：電氣工程（一級學科編號0808）、電子科學與技術（0809）、信息與通信工程（0810）、控制科學與工程（0811）和計算機科學與技術（0812）。這五個學科有著相同的學科基礎，都是研究電磁現象及其應用的基礎學科與技術工程的綜合，電能的突出優點在于：它既是易于傳輸的工業動力，又是非常可靠的信息載體。電子科學與技術、信息與通信工程和計算機科學與技術都是從電類專業派生出來的弱電學科，在19世紀末電工科學技術已形成了電力與電信兩大分支。
我國電氣工程一級學科下設五個二級學科：電機與電器（二級學科編號080801）、電力系統及其自動化（080802）、高電壓與絕緣技術（080803）、電力電子與電力傳動（080804）、電工理論與新技術（080805），電氣工程包含的專業基礎理論有電路原理、模擬電子、數字電子、微機原理與接口技術、單片機原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業理論有電力系統及其暫態分析、電力電子、電機學、高電壓與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業供電、電力市場等。
19世紀末歐美大學先后設立了電氣工程（Electrical Engineering）專業，100多年來，其名稱雖然沒變，但內涵已隨著科技的飛速發展有了非常大的變化。過去歐美的電氣工程專業是以電力工程為主，現在電子技術和計算機已成為該專業的核心，美國一些著名高校甚至已不開設電力工程研究方向。有些大學把計算機技術從電氣工程系分離了出去，單獨成立了計算機科學系。
我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學的電機電工學科，就是上海交大的前身，距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機專科設立了電訊門，即我國最早的無線電專業，如今的電子信息及計算機專業群都是由此發展演化而來的。1932年，清華大學設置了電機系。建國后，我國建立了一大批以工科為主的多科性大學，其中大多設立了電機工程系。1977年以后，大部分高校的“電機工程系”陸續更名為“電氣工程系”，近幾年來，部分高校又把“電氣工程系”發展成為“電氣工程學院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同，但內涵有很大區別，我國大學一般都是強弱電分開，即電氣類與電信類分設在不同的學院。
100多年以來，電氣工程學科已發展成為覆蓋多門類交叉學科、應用領域廣闊的完善的學科，形成了強弱電結合、軟硬件結合、機電結合的學科特點。
國外發達國家電氣工程學科的發展呈現以下趨勢：
（1）在學科中融入大量信息技術知識。在全球信息化的當今，信息技術以指數速度進步，它曾對電氣工程學科的發展起到了巨大的推動作用，還將為電氣工程領域的技術創新提供工具與技術支持，對電氣學科的發展產生了決定性作用。國外發達國家的著名大學（如耶魯大學、麻省理工學院等）大都把電氣工程、通信工程、計算機工程放在同一學院，以利于在電氣工程學科中融入大量的信息技術知識。
（2）與其他學科不斷交叉融合，拓展了研究領域，大量的研究都是在跨學科領域開展的。
（3）與企業聯系密切，科技成果轉換能力強，引領產業技術更新。
三、電氣技術的發展趨勢
與電氣工程學科相關的產業主要有電力工業、電氣裝備制造業以及幾乎所有使用電力的行業，電氣技術的發展與應用也主要集中在這些行業。
1.可再生能源技術
1995年全球可再生能源僅占一次能源的18%，預測到2050年可再生能源要占一次能源的22%，21世紀，光伏技術、風電技術、生物質發電技術等得到了快速發展。下面著重介紹人類的未來能源——氫能。科學家們一直致力于研究把氫能作為人類未來的能源，氫能有其他能源無與倫比的優勢：
（1）清潔。其反應后的生成物為水和氮化氫，對環境沒有污染。
（2）儲量豐富。地球上的海水所含的氫用來發電就夠人類用數億年。
（3）熱值高。單位重量的發熱量叫熱值，氫的熱值是汽油的3倍，煤炭的4倍。現在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源，但目前還處在實驗室階段，距工業應用還有一段距離。
2.輸電信技術
超導技術在電氣工程中的廣泛應用已成為發展趨勢。
（1）超導儲能系統。將電能轉換為電磁能，利用超導線圈儲存起來。超導儲能系統是除電池儲能系統之外的又一儲能系統，其使用將提高電網的安全性。
（2）超導故障限流器。利用超導體超導與正常狀態的轉變特性，快速限制電力系統故障短路電流，保障電網安全。
（3）超導大容量電纜。可大大降低輸電過程中的電耗，提高能源效率。
篇（6）
作者簡介：韓楊（1982-），男，四川成都人，電子科技大學機電學院，講師。（四川 成都 611731）
基金項目：本文系電子科技大學中央高校基本科研項目（項目編號：2672011ZYGX2011J093）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0057-02
“電氣工程概論”課程是電氣工程及其自動化專業的專業基礎課。課程圍繞電氣工程領域的幾個主要分支——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、電力電子與電力傳動、電工新技術等方面進行全面系統的介紹。通過該課程的學習，學生對電氣學科的發展歷史和應用現狀有全景式的了解，對進一步深入電氣工程學科類專業學習起到導航作用，并逐步培養對電氣科學與工程的崇尚與追求的專業精神以及創新意識。[1，2]
實踐表明，學生總是習慣于知識的“定量”化灌輸模式，而對于這樣一門以“定性”介紹為主、沒有公式講解和詳細專業理論分析的課程，最初還有些不適應。如何激發學生對電氣專業的興趣，引導學生通過網絡搜索和圖書館資料查詢等手段，去主動了解和掌握一些專業知識背景，是課堂教學中需要著重思考和實踐的課題。[3-5]筆者經過兩三年的電氣工程概論教學后，在重點講述電力系統自動化、電力電子與電力傳動等的基礎上，把互動式教學方法成功應用到教學實踐中。課堂教學表明，這對于提升學生學習興趣和培養學生自主學習能力方面是非常有效的。
一、 采用互動式教學方法，探索改革教學模式
“電氣工程概論”課程涵蓋內容多，采用傳統滿堂灌式教學方法，效果不佳。筆者通過教學實踐，摸索出一套有效的方法，教學安排按照如下順序：教師理論講解—多媒體PPT展示—視頻演示—給學生布置課后調研題目—學生自主學習、分組研討、制作PPT—學生課堂專題演講—同學問答互動、教師總結—教師提出整改意見—學生課后再次收集資料、完成研究報告。這種互動式方法培養了學生對課程的興趣，使他們在PPT演講、書面表達、創新能力培養方面都起到積極作用。
二、調整更新教學內容，提升課堂教學質量
1.課程緒論
（1）主要內容：電氣工程在國民經濟中的地位；電氣科學與工程的發展簡史、前景、理論基礎和常用計算機程序，譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。應達要求：了解電氣科學與工程的產生過程；了解電氣工程及其自動化專業的二級學科分布；了解電氣工程學科的發展前景和在國民經濟中的主要應用和作用。
（2）教學設計：圍繞使學生對本課程的專業背景、主要應用前景有一個清晰的認識和激發其對本專業的熱愛這一目標來展開。在講授過程中，補充智能電網、新能源的開發利用技術等當前國內外的研究熱點，擴展學生的專業視野。
2.電機電器及其控制技術
（1）主要內容：電機的作用及其發展簡史；電機的分類與結構、應用領域、選用與運行控制；電機學的研究內容概要；電器的發展歷史和分類。應達要求：了解電機的基本作用、發展簡史、電器的發展歷史；理解電機在國民經濟中的應用領域；掌握電機的可逆原理；理解電機學的主要研究內容、高壓電器與低壓電器的基本結構與作用；掌握電機分類方法和不同類別的電機特點。
（2）教學設計：介紹電機與電器學科的概況、發展簡史，使學生對電機學等后續專業基礎課程以及電機的微機控制技術等專業課程的學習建立初步的感性認識。通過FLASH制作的同步電機勵磁過程和旋轉磁場模擬動畫來加強學生對電機學理論知識的理解。對于電器部分，通過圖片的形式向學生展示各種電器，增強學生的感性認識；對于高壓電器部分，由于裝置體積龐大，采用視頻錄相講解的方法，拉近學生對高壓電器的感性距離。
3.電力系統及其自動化技術
（1）主要內容：電力系統發展簡史；電力系統簡介；發電廠、電網概述；電力市場簡介；電力新技術與發展趨勢。應達要求：了解電力系統的發展簡史和我國電力工業的發展概況、交直流輸電技術的發展過程、各種類型的能源發電原理及其特點；了解電力市場的概念、電力新技術的發展趨勢；理解電力系統的功能與作用、現代電力系統的主要特點和運行過程。
（2）教學設計：主要講授電力系統的概況、基本概念，內容涉及發、輸、供、配、用幾大部分，按發電部分、電網運行與調度、電力應用三個環節順序介紹。教學過程中首先從系統的角度對電力系統進行介紹，使學生建立對電力系統整體功能及結構的認識，在此基礎上，進一步對各個組成部分分別闡述。在講述電力系統發展前沿技術的時候，本著自動化、數字化、智能化的發展主線，將智能電網的概念引入課堂。
4.電力電子技術與電力傳動
（1）主要內容：電力電子技術的作用與發展簡史；電力電子技術的特點和研究內容、應用領域；電力電子技術的地位、發展方向和電力傳動概況。應達要求：了解電力電子技術的作用、發展歷史；了解電力電子技術的主要應用領域和新技術的發展趨勢；了解電力傳動的主要應用領域；理解電力電子技術的概念與特點和直流電機、交流電機傳動的基本原理。
（2）教學設計：介紹電力電子技術的作用、歷史、主要特點及其發展趨勢。電力電子技術是我院電氣專業一門重要的專業課程。對半導體變流技術的發展歷程進行講授，讓學生明確電力電子技術的本質和重要意義；將實驗室電力電子器件作為道具，在課堂上實物演示，讓學生建立感性認識。在講述電力傳動部分時，結合工程實踐進行案例教學，使學生明確電力傳動在工業中的應用概況；結合科研課題，將典型案例通過PPT向學生展示。
5.高電壓與絕緣技術
（1）主要內容：高電壓與絕緣技術發展簡史及主要內容；高電壓新技術及其在各領域的應用。應達要求：了解高電壓與絕緣技術的作用；了解高電壓的產生原理和試驗設備；了解高電壓新技術及其在各領域的應用；理解基本的高電壓及絕緣試驗操作。
（2）教學設計：介紹高電壓與絕緣技術的發展歷程、應用領域及其試驗技術。本章具有很強的專業背景，因此在教學時，采用了PPT講授和視頻演示相結合的教學手段，突出高電壓技術的產生背景、發展歷程、試驗條件和環境等，達到讓學生建立一個感性認識的目的。
6.電工新技術
（1）主要內容：電工新技術發展趨勢、超導電工技術、聚變電工技術、磁流體技術、可再生能源技術、磁懸浮列車技術、燃料電池技術、飛輪儲能技術和微機電系統。應達要求：了解電工新技術的發展趨勢、超導電工技術、磁聚變電工技術的基本原理及應用，磁流體發電和推進技術、磁懸浮列車技術、燃料電池技術及應用，飛輪儲能技術及應用和微機電系統的基本概念。
（2）教學設計：主要以PPT講授為主。對超導電工、聚變電工、可再生能源發電、燃料電池技術和微機電系統等前沿技術進行專題概述。
三、改革教學方法，創新互動式教學模式
1.注重課堂引導，激發學生學習興趣
在教學過程中，借助網絡資源，向學生介紹電氣行業的應用情況和相關企業的產品和市場情況，譬如給學生介紹聯合證卷行業深度分析“電力電子，我們可以看得更遠”，重點介紹電力電子變頻器、整流設備、無功補償設備SVG、開關電源、直流輸電裝備等技術的實際工程應用，介紹相關企業和上市公司產品和市場概況，激發了學生的學習興趣。
2.加強課堂互動，調動學生積極性
為了加強課堂互動，采用了PPT講解和視頻教學相結合的方法，進行多個專題介紹。譬如：核裂變之歷史回顧、中廣核集團介紹、日本核事故回顧、歐洲核聚變裝置、中國托克馬克聚變裝置、日本新干線與中國高速鐵路、國家電網、南方電網公司宣傳片；汽輪發電機、水輪發電機安裝視頻和三峽發電廠簡介。學生觀看完視頻后，進行提問：裂變和聚變的區別是什么？日本核泄漏事故的原因是什么？避免核事故的方法有哪些？日本新干線和中國高鐵的技術要點有哪些？汽輪機和水輪機的原理是什么等等。鼓勵學生回答問題，凡是舉手回答問題的學生，在平時成績上加2分，調動了學生的積極性。隨后，教師進行總結評論。
3.推行專題報告，活躍課堂氣氛
采用學生專題演講方法，激發自主學習興趣和收集整理資料的能力。學生3人一組，分工協作完成資料收集、PPT制作和課后研究報告撰寫。學生報告題目有：智能電網概述、電氣化鐵路接觸網介紹、電能存儲技術的發展概況、地熱發電的現狀與技術要點、PLC的原理與應用、國內外智能電網發展趨勢、柔性太陽能電池、國內外高壓直流輸電工程簡介、電力系統柔性輸配電技術、城市軌道交通供電系統和電動汽車電源系統等等。學生報告后，其他學生提3～5個問題，報告者首先作答，教師隨后總結，并對相關技術問題進行詳細講解。對提問的同學，在平時成績上加2分。這樣課堂氣氛非常活躍，學生爭先恐后舉手發言。
四、結束語
通過和學生的溝通發現，學生非常喜愛這種互動式教學方法，感覺課堂不再枯燥，而是充滿活力，在知識獲取和創新、演講能力和書面表達方面都得到全面的鍛煉，收獲頗豐。學生的積極性被充分調動起來了，課堂氣氛活躍，學生學習中找到了快樂，對電氣工程專業提升了興趣。教學實踐表明，互動式教學方法在電氣工程概論課程的應用是成功的。
參考文獻：
[1]劉晉，牛印鎖，文俊.國內外“電力電子技術”課程教學研究[J].中國電力教育，2012，（6）：64-65.
[2]楊鴻波，高晶敏，侯霞，等.“電路分析”課程教學改革的探索與實踐[J].中國電力教育，2011，（2）：99-100.
篇（7）
作者簡介：王健（1970-），男，江蘇淮安人，南京工程學院電力學院，講師；楊志超（1960-），男，江蘇常州人，南京工程學院電力學院，副教授。（江蘇南京211167）
基金項目：本文系南京工程學院校級科研基金項目（KXJ08040）的研究成果。
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）06-0056-02
2010年10月，教育部聯合有關部門和行業協會共同在有關高校中組織實施“卓越工程師教育培養計劃”。經教育部組織論證、審核和批準，南京工程學院（以下簡稱“我校”）有幸成為第一批“卓越工程師教育培養計劃”實施高校，電氣工程及其自動化專業同時獲批教育部“卓越工程師教育培養計劃”首批試點專業。本文在深刻理解領會卓越工程師培養要求和目標的基礎上，依托我校現有的教學及研發能力，將變電站巡視仿真系統充分靈活地應用到電氣工程及其自動化專業的相關理論及實踐環節培養方案中，將多個教學環節、教學內容和知識能力大綱精細地結合起來，以期為電氣工程及其自動化專業卓越工程師培養方案的順利實施提供一些有益的探索[1]。
一、電氣工程及其自動化專業卓越工程師的培養要求
1.專業介紹
我校電氣工程及其自動化專業創辦于1946年。在依托電力行業、服務地方經濟，堅持“學以致用”的辦學理念，走“校企合作”、產學研相結合之路，培養應用型高級專業技術人才的思想指導下，本專業已發展成為學校規模最大專業、學校首批品牌專業、江蘇省特色專業，電力系統及其自動化學科為學校重點學科、江蘇省重點建設學科，在省內同類高校中享有較高的聲譽。
2.培養標準及目標
本專業學生主要學習電路、電機學、電力系統分析、電氣設備、電力系統繼電保護、高電壓技術、輸電線路設計等電力行業必備知識，并受到現場電氣工程師技能訓練和綜合素質訓練。除通用知識、能力和素質要求外，還應具備項目構建、工程設計、工程實施等與專業方向密切相關的工程能力。培養堅持以強電為主線，實踐強弱電結合、理論實踐結合、技術技能結合，要求學生具備較扎實的理論基礎和較寬的知識面，具有較強的獲取和綜合運用知識的能力、工程實踐能力與創新意識等，能從事電力系統運行與控制、工程設計與施工、現場調試與實驗、信息處理與管理等工作。
3.培養方案
培養方案由校內培養方案和企業培養方案兩部分組成。校內培養方案以課堂教學、實驗、課程設計、集中實習、技能競賽、職業資質培訓、畢業設計等各種教學環節來綜合實現卓越工程師培養計劃的要求，構建理論教學和實踐教學綜合培養體系，實現理論與實踐教學交叉進行、密切融合、環環相扣的課程體系。企業培養方案安排總時間為一學年，分為企業認識實習、企業輪崗實習和在企業完成畢業設計三部分。通過在企業的實踐實訓，樹立良好的工程意識，培養良好的人際交往能力和團隊合作精神，培養學生在發電、輸配電、工程施工、設備制造等相關企業生產一線從事工程技術工作的能力。
二、變電站巡視仿真系統的設計開發
變電站是電力系統的重要組成部分，具有工程量大、設備型式多、運行操作復雜的特點，同時也是與電氣工程及其自動化專業教學中理論知識點、實踐技能水平契合度最高的現場環境。通過一種基于虛擬樣機技術的變電站巡視仿真平臺構建方法，可以對變電站及其主要設備進行三維數字化快速搭建和巡視仿真。該仿真平臺能應用于各種變電站的規劃設計、施工建設、運行操作及相關培訓教學，具有物理模型精準、實時渲染高效、編輯工具豐富、仿真效果逼真的特點，有利于優化設計方案、縮短施工工期和增強教培效果，有較高的應用與推廣價值。為積極配合我校卓越工程師培養方案的落實和開展，還對變電站巡視仿真系統的部分界面及功能進行了優化和提高，以使其具有更強的教學效果和適用范圍。
1.系統構架
變電站巡視仿真系統以虛擬現實技術為基礎，以平臺化開發為手段，將虛擬現實與系統仿真技術相結合，應用于變電站的規劃設計、施工安裝、運行巡視的實際工作和技能培訓中。變電站巡視仿真系統主要包含三部分：一是三維素材庫，分類裝載地表自然實物、電工建筑物、電氣設備、工器具、工作人員等三維模型；二是虛擬樣機工具，實現模型的修正、替換，實現算法關聯、空間組合和裝配、腳本編輯和優化等；三是三維圖形引擎，實現大規模超精細虛擬場景的高效實時渲染。系統總體構架如圖1所示[3]。
2.主要功能
（1）素材庫管理。三維模型是虛擬現實技術仿真中最基本的元素，因其種類繁多、數量龐大而對素材庫管理提出了較高的設計要求。素材庫使用配置文件對素材進行分類，并提供三維可視化的素材供選擇。此外，還提供對素材庫進行添加、刪除和修改等管理界面。
（2）三維場景搭建。三維場景搭建是在三維模型素材庫的基礎上對變電站三維空間中的復雜對象進行組裝和布置。利用平臺化的設計方法，在虛擬的地形地貌環境下，通過六個自由度的變換，解決變電站中各個電氣設備之間的裝配和搭建，進而可生成所需的完整虛擬場景。
（3）配電裝置巡視。完整的變電站虛擬場景搭建完成后，用戶可以用第一人稱視角方式，按照科學的巡視路線，在配電裝置的各個設備之間進行巡視工作。巡視時的安全工器具均可以按需取用，巡視運動方式可以包含走、跑、跳、蹲，甚至是“飛”，從而將變電站巡視過程全方位地展示出來。
（4）電氣設備操作。倒閘操作是變電站中的重要工作內容之一。通過貼圖、關鍵幀、骨骼動畫等動畫控制技術，不僅能夠降低對系統計算能力的要求，還可以讓配電裝置中電氣設備的可動部件按合理的方式運動起來，如：斷路器變位、隔離開關拉合等，從而使變電站巡視仿真系統更具可操作性。
（5）缺陷設置與仿真。變電站配電裝置中的缺陷具有多樣性、不確定性等特點，仿真系統通過模型位移、模型替換、材質噴涂、紫外渲染效果、添加粒子特效等多種方法，可實現變電站中各種設備典型缺陷的快速設置，如：閃絡放電、破損斷裂、異常聲響、冒煙著火等。結合特效編輯功能，缺陷仿真效果更加真實。
（6）特效編輯。為了增強擬真效果，營造變電站運行時所需的各類氣象條件和事故場景，仿真系統設計了特效編輯功能。通過光照陰影工具，可以實現對現實光照的逼真模擬。通過粒子特效工具，可以實現風雨、水面、火焰、放電、煙霧等效果的仿真。
三、變電站巡視仿真系統在培養方案中的具體應用
教育部卓越工程師培養的有關標準和要求指出：試點學校制定本校參與專業的“卓越工程師培養計劃”培養標準時，應將培養標準細化為知識能力大綱，依據知識能力大綱對課程進行整合，并將知識能力大綱落實到具體的課程和教學環節。
為此，根據我校電氣工程及其自動化專業的人才培養目標和校內培養方案，以及學生畢業后主要從事電力行業及相關技術領域的工作方向，充分運用變電站巡視仿真系統方面的研發及教學資源，細化出可以實現一一對應的教學環節，從而為卓越工程師培養提供具體可行的有益思路。
1.電氣工程基礎實習
電力認識實習是對電氣工程的初步認識實習。通過實習建立起對電力生產過程、電氣設備等的感性認識，為學好后續的專業課打下良好的基礎。
2.發電廠電氣部分課堂教學
發電廠電氣部分是電氣工程及其自動化專業的重要專業課程之一。通過本課程的學習，使學生掌握以下內容：導體的發熱、電動力及開關電器的滅弧原理；電氣設備的結構和工作原理；電氣主接線的形式、特點、適用和設計；導體及電器的選擇校驗；二次系統典型接線及原理[4]。
3.電氣部分課程設計
電氣部分課程設計是對所學發電廠電氣部分課程的知識強化過程。通過課程設計，提高學生認識、分析和解決工程問題的能力。其典型選題為：110kV變電所的初步電氣部分設計。
4.變電運行實習
變電仿真運行實習是一門實踐教學必修課程。本實習是借助變電站數字仿真系統，使學生了解220kV/500kV變電站值班的安全規范、運行操作規程、電氣倒閘操作步驟以及一些常見缺陷、異常及事故的處理原則和方法。
5.畢業設計
畢業設計由學生與企業雙向選擇，由企業指導教師和校內指導教師共同指導完成。畢業設計要求選題必須來源于實習企業的技術分析、設計、調試、應用等。鼓勵學生根據他們在企業實踐中發現的工程實際問題進行設計、研究或者開發。
具體各教學環節與知識點和技能的具體組合對應關系，如表1所示。
四、結束語
通過對變電站巡視仿真系統在電氣工程及其自動化專業卓越工程師培養方案中的應用研究，不僅豐富了變電站巡視仿真系統的構架和功能，而且還極大地豐富了本專業理論教學和實踐教學的結構和內容，進而對卓越工程師培養方案的進一步細化產生示范性的影響。
按照教育部“卓越工程師培養計劃”的指導思想、培養目標和培養要求，編寫科學合理的卓越工程師培養方案，集中適應應用型本科教學的師資隊伍，充分運用裝備一流的工程實驗中心、校內專業基礎和專業實驗室、校企共建實習基地以及校外實習基地，采取不斷消化、吸收與改良的手段，一定能培養出符合我國國情和專業辦學特色的企業現場電氣工程師。
參考文獻：
[1]林健.“卓越工程師教育培養計劃”專業培養方案研究[J].清華大學教育研究,2011,(2):47-55.
篇（8）
這門課程還是有一定深度的，不過粗略了解還是可以的但是想吃透就需要一定的專業素養了，大概校方也明白這個道理，不想為難我們這些懷著美好大學夢砍殺幾十萬同胞打破幾十萬同胞的大學夢而踏過高考這條獨木橋的天真爛漫的祖國花朵，于是做出了一個非常人性化的決定----專業導論只作考查不設考試。
該書作為我們專業的入門教材，讓我們對以后要學習的專業概貌有一個比較系統清楚的了解，其章節安排十分合理，也方便老師按部就班地講述，學生聽起來也舒服，畢竟在從多科必考課中難得有一門課可以解解壓，如果要挑選一門課來代表我國幾十萬現在還在題海中徘徊的高三學子們心中的大學課堂生活，那么《專業導論》當仁不讓。偷偷說一句吧，我們這些理科人都有一些學科性通病，看待問題一般是用線性思維，更杯具的是絕對沒有特殊情況，說話一字千金，不加任何修飾，不用任何例子，不管你聽還是不聽，只說地球人不懂的話，而且這種病的病情會隨著對這些科目研究得越深而加劇；現在有資格站在講臺上上演一群人的獨角戲的老師絕對有非常深入的研究，所以對于我們這個專業的發源發展及展望會沒有獨到的見解嗎？？想到這里不得不佩服校方的精心安排，為了貫切國家科教興國的戰略，落實《國家中長期教育發展規劃》而生產一大批人才，可謂用心良苦。
說回我們學生吧，人總會在被所愛的深深傷害過后對之有更加理性的認識。我不知道是不是每個人都對大學有先入為主的認識--認為大學是十二年學生生活的天堂，是應該放松一下的時候了；但是至少我從自出娘胎以來6000多個日夜里見到的認識的地球人口中聽到的都是這種不約而同的回答，也就是說上“專導”這門課的大學才是國人心中的大學，其它的都是不務正業；這讓少部分想學好課學一些技能的學生頭上的鴨梨超大，但是正如在20世紀初期，果實被盜，連魯迅先生也開始徘徊的黑暗時期仍然有蘇曼殊這樣的星星發出微弱的光芒，那些少部分覺醒者通過學習不多不少也學到一點知識也有一點的學習心得。
我們電氣工程是工科中兩大最基礎學科之一，而且是工科中歷史最悠久的，沒有之一。21世紀后，雖然歐美發達國家對于電氣類人才的需求量已達到飽和，但是在我們這個最大的發展中國家中，電氣專業依然保持著旺盛的生命力（注意這不代表我國落后于西方，官方的解釋是兩者所處的歷史發展階段不同），也就是說電氣類人才的需求旺盛，很有市場，所以畢業后我們的就業前景相對來說還是比較樂觀的。
有一位中科院院士曾說過：“現代社會中電相當于人的血液。”故在大學設置此專業其重要程度不言而喻。
電氣工程分三個重要領域，分別是電工理論，電工制造和電力系統。
電工理論是電機制造和電力系統的理論基礎，電工制造業為電能的生產和消費提供物質裝備，記得老師在課上還有提及隨著科學技術的發展，電氣工程學科與其他學科交叉與融合會日益密切，這是不是暗示了我們的就業擇業范圍更大了，總之對于我們這些以有無有用為唯一判斷標準的現實主義大學生來說無疑不是一個天大的喜事。
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中圖分類號TM92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）116-0037-02
1 電氣工程的定義
傳統的電氣工程定義是用于創造產生電氣與電子系統的有關學科的總和，而隨著社會的不斷進步，科技的迅猛發展，電氣工程已經不單單只在傳統定義的范疇之內。21世紀的電氣工程涵蓋了絕大部分和電子、光子相關的工程行為，涵蓋面大幅度增加，電氣工程的從業者也應該順應時展，創造出滿足科技進步的先進科研環境。
2 電氣工程及其自動化專業學習中的要求
學生應該具有計算機的基本理論和操作能力，能夠獨立解決電氣工程及其自動化的技術層面問題。熟練的掌握操作機電一體化等電氣工程及其自動化技術。
3 電氣工程及其自動化專業學習中應該具備的專業素質
掌握基礎的數理知識，具備一定的英語能力。熟練掌握和電氣工程及其自動化專業相關的電學與力學知識。熟練操作計算機，善于發現問題，大膽創新，并且能夠獨立解決問題，進行相應的技術開發，具備科研能力。
4 電氣工程及其自動化學科分支
4.1 電力系統及其自動化
此專業是電氣工程及其自動化專業中的重點專業，主要做高壓電器設備的設計、制造、運行和維護。培養國家高級工程技術人才，是國家級重點學科。在電力系統及其自動化專業畢業后，優秀的學生可以在電業局、發電廠等大型工廠工作，也可以從事電力設備制造行業，還可以進入各大高校從事理論工作。
4.2 高電壓與絕緣技術方向
高電壓與絕緣技術方向是國家級特色專業，就業前景良好。優秀的畢業生可以在工廠做設備維護，或者做相關電力產品的設計和開發。
4.3 電氣技術方向
電氣技術是多種電子技術相結合的現代電氣技術，此專業旨在大規模的培養高級電氣工程技術人才，進行信息處理等工作。學生畢業以后可以進行電參量和磁參信息獲取與處理技術等科學研究工作，也可以進入科研機構專心于理論研究。
4.4 應用電子技術方向
在電氣工程及其自動化專業中，應用電子技術方向是極具特色的一個專業。此專業電力電子和信息電子相結合，電氣和電子同時具備。是培養復合型人才的專業。優秀的應用電子技術畢業生可在電子、通訊、交通等多個領域進行工作，發展空間十分廣闊。
5 影響電氣工程的因素
5.1 信息技術
百度百科上，信息技術被定義為是主要包括傳感技術、計算機技術和通信技術。
是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術的總稱。它主要是應用計算機科學和通信技術來設計、開發、安裝和實施信息系統及應用軟件。也常被稱為信息和通信技術，主要包括傳感技術、計算機技術和通信技術。電氣工程對于信息技術的發展有著不可估量的巨大影響，信息技術的發展離不開電氣工程的不斷進步，而信息技術發展得越迅速，電氣工程也就有了越先進的技術依托，信息技術與電氣工程相依相存，互相影響，推進了科研工作向前發展的腳步。
5.2 物理科學
固體電子學是曾經并不發達的電氣工程能夠發展起來的重要推動者，而在如今科技手段先進的21世紀，電氣工程仍舊和物理科學有著密不可分的關系。不僅如此，電氣工程還在其他領域進行了創新型的探索，未來將嘗試進入到生物系統領域。
5.3 變化
社會發展日新月異，科技發展的速度也逐漸加快，技術的不斷完善和設計的飛速發展讓我們必須學會迅速的發現問題和解決問題，并且具有豐富的創新意識。
6 自動化
百度百科上講，自動化是指機器設備、系統或過程（生產、管理過程）在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現預期的目標的過程。自動化科學涉及了很多學科，包括力學、化學和社會科學等。多種學科的摻雜使得自動化的應用及其廣泛，不僅應用在控制飛機、汽車等交通工具上。更能夠在制造生產工具的時候用自動化的機器取代人手進行工廠作業。隨著時代的進步，自動控制理論出現了許多問題，很多涉及到計算機科學和數學學科的問題解決起來非常艱難，在21世紀，自動化逐漸被劃分到了計算機和數學的研究范疇里。
自動化技術能夠按照輸入的指令進行自動作業，節省了資源，提高了工作效率。在國際上，自動化程度的強弱已經成為評判一個國家經濟發展水平的重要指標。
7 就業方向
電氣工程可涉及強電和弱電兩方面，強電大多數是大型的電廠，以及制造大型機器的工廠。相較于強電，弱電覆蓋面廣，幾乎涵蓋了市面上所有的家用電器，所以比強電的就業面相對寬一些。但是無論強電還是弱電行業，都需要扎實的專業能力，這就要求學生在專業學習中的努力。
1）認真學習課本知識，不能只注重實踐而輕視理論，一定要打下扎實的理論基礎，在縝密的理論基礎上學會舉一反三，才能更好的進行實踐；
2）除了本學科的知識外，也要多去涉足其他專業領域。比如電子工程和弱電的很多專業相接近，就可以在本專業的學習結束之后學習一些電子方面的技術技巧，擴展知識面，多角度全方位的提高自己的能力。除了電子工程，機械也是和電氣工程息息相關的一門學科，在實際應用中很多產品的研發都離不開機械知識，多學習機械方面的知識有益于以后工作的發展，促進科研成果的取得，達到事半功倍的效果；
3）不能拘泥于理論知識的束縛，而是應該自己動手去進行實踐。學生可以幾個人組成一個小組，組成小型的實驗室，每隔一段時間組織到一起去二手電子市場選購一些經濟實惠的電子物品，通過對電子物品的拆卸和組裝來進行設計與研究。這種團體實驗室的研究方式不僅節省了實驗成本，更能夠加強同學間不同思想的溝通，全面的提高了學習效率和專業素養；
4）多多關注業界資訊，隨時更新電氣工程及其自動化專業領域的實時動態，把握時代的脈搏。
8 結論
電氣工程及其自動化專業的學生只有在對專業內容有了一定的理解，才能更加明確未來的發展道路，端正態度，認真的學習與專業相關的理論知識，從而更好地在實踐工作中取得成果。在電氣工程及其自動化的學習中，應該追根溯源，打好扎實的基礎，理論和實踐相結合，清醒的認識專業以及專業的發展前景，制定好發展計劃，勇于創新，迎接挑戰，成為一名合格的科研工作者。
參考文獻
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作者簡介：黃文力（1974-），男，河南孟州人，鄭州航空工業管理學院機電工程學院，副教授；何琳琳（1972-），女，河南鄭州人，鄭州航空工業管理學院機電工程學院，副教授。（河南 鄭州 450015）
基金項目：本文系河南省教育廳科技攻關計劃項目（項目編號：2010B470010）的研究成果。
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）08-0005-03
近年來，由于隸屬機制由原中國航空工業總公司轉變為中央與地方共建、日常管理以河南省為主，同時學生的就業形勢也由定向培養轉變為雙向選擇、自主擇業，因此為適應新形勢發展要求，鄭州航空工業管理學院改變過去單一管理類的專業設置，調整設立了“管工結合、文理并重、管理學科優勢明顯、多學科協調發展”的辦學方針，大力發展工科專業。于2001年籌建了電氣工程及其自動化專業，其后根據河南省區域經濟發展的特點，對電氣工程及其自動化專業進一步細分，于2008年新設置了自動化專業，從而引起了對電氣專業原有的專業特色、人才定位、課程設置等一系列新的思考。本文主要介紹鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業發展的特點，討論相應課程體系的建設，及突出實踐教學環節對本專業工程應用型人才的培養。
一、應用型人才培養的定位
1.電氣工程及其自動化專業的特點
電氣工程及其自動化專業是1998年教育部在高等學校專業目錄調整時，把原來的“電力系統及其自動化”、“電機電器及其控制”、“高電壓與絕緣技術”及“電氣技術”四個強電類專業合并而成的專業，是新專業目錄中合并調整原有專業最多的新專業之一。[1]新專業的建設遵循“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的原則，改變了過去專業設置過多、過細的做法，強調本科階段對專業基礎知識的掌握，具有強電與弱電、電工技術與電子技術、軟件與硬件、元件與系統相結合的特點。由上述的發展可以看出，電氣工程及其自動化專業應該是一個以強電為主、強弱電相結合的專業，應該體現以“強電為體、弱電為用”的理念，培養的學生既要懂強電又要懂弱電，既搞硬件也搞軟件，既掌握電氣技術的專業知識，亦了解計算機與電子技術的應用。[2]
鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業的培養目標是：培養德智體全面發展的，適應社會主義市場經濟需要的，具有良好的文化科學素質及電氣工程專業知識和應用能力的，能夠從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研究開發、經濟管理以及電子與計算機應用等領域工作的寬口徑、創新型、復合型高級工程技術人才。該專業的學生由于受到電工、電子、信息控制及計算機等技術的基礎訓練，既具有電氣工程方面的專業知識，又具有自動化與計算機方面的基礎知識，使其在今后的就業中具有較大的優勢。
2.電氣工程及其自動化專業面臨的發展機遇
我國電力工業經過多年的快速發展，現今無論是發電裝機總量還是年發電量在世界上均居第二位，僅次于美國，但人均裝機量與人均年發電量都遠遠落后，仍有很大的發展空間。電力工業的“十一五”發展規劃提出了特高壓的發展戰略，并且提出構建智能型堅強電網的概念與目標，為電力工業、電氣設備制造業及相關的機械、材料工業提供了無限的發展潛力。[3]
河南省在第十一個五年發展規劃中指出：“加強電網建設，增強電力輸送能力。加快計算機技術、自動化技術和信息技術的推廣應用，提高城網的自動化水平”與“重點發展高壓超高壓輸變電成套設備，電站輔機以及中高端電工專用設備，風能、低溫余熱發電設備”。現如今，發展循環、低碳經濟，建設環境友好型、資源節約型社會成為經濟社會可持續發展的戰略目標，電力工業必將在其中扮演更重要的角色。
事實表明，高質量的電能供應是中國社會現代化建設的重要保障，也是河南區域經濟快速發展的基礎條件，需要有大量合格的電氣工程師，而這正是電氣工程及其自動化專業的根本使命與發展前景。因此，鄭州航空工業管理學院電氣專業緊密跟蹤我國電力工業的發展規劃，結合地區經濟發展的特點，及時調整專業的辦學方向，力爭辦出專業特色，培養出更多的電氣工程技術專門人才。
3.電氣工程及其自動化專業的現狀
鄭州航空工業管理學院是一所按二本招生的普通本科院校，是面向地方經濟和航空工業生產第一線，培養輸出復合型應用人才的重要基地。電氣工程及其自動化專業于2001年籌建，根據電力工業發展現狀與區域經濟特點，提出了電氣工程及其自動化專業的應用型人才培養目標，并且結合鄭州航空工業管理學院工科發展的水平及電氣工程及其自動化專業的師資力量，編制了偏于電機電器及其控制的課程體系。電氣工程及其自動化專業經過數年的建設，并且與21世紀電力工業的迅猛發展相適應，于2008年對原有的電氣工程及其自動化專業進行了細分，新設置了自動化專業，并且該專業在師資方面也有了較大的進步，這些都促進了電氣工程及其自動化專業強電本色的回歸，推動了對相應課程體系及專業定位的思考。
雖然近幾年鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業有了較大的發展，但是專業基礎與兄弟院校相比還很薄弱，實驗條件與師資力量還很有限，仍然處于快速發展時期，總體仍處于較低水平。因此，目前的電氣工程及其自動化專業仍需且必須定位于工程應用型人才的培養，學生畢業以后可以到電廠、電力設計單位、電氣制造企業及各工礦企業從事與電氣相關的設計、運行、管理等工作。
4.應用型人才的特點與培養
應用型人才的特點是學科基礎知識扎實，實踐能力與創新意識強，除了具有較好的科學素養外，還具有良好的工程素養，具備解決工程實際問題的能力，畢業以后主要在生產第一線從事運行與管理等工作。應用型人才首先是一種創新人才，具有把理論知識和技術轉化為實踐生產力的創新能力；其次也是一種復合型人才，因為應用型人才的工作是以解決實際問題為根本，而要解決一個實際問題往往不能僅靠一種專業知識，實踐的創新多出現在學科邊緣或者各學科的交叉處，因此應用型人才也是一種復合型創新人才。[4]
對應用型人才的培養，不是簡單地增減幾門課就能做到的，構建科學的課程體系是培養合格應用型人才的基礎。如何建立以強電課程為主，滲透電子技術、信息技術與計算機技術的電氣工程及其自動化專業的課程體系，是一項系統性的工程，需要透徹理解相關的課程及經受實踐的檢驗。
二、課程體系的建設
在電氣專業新課程體系的設置上著重突出“以強電為主，弱電為輔，強弱電、軟硬件、電氣控制與信息技術相結合”的專業特色，主要依據四個基本原則：一是突出強電特色，并且結合電力發展前景與現有師資力量，設置了電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個專業方向的課程模塊；二是緊密結合自動化技術在電氣工程領域的應用，保持電子與計算機技術相關課程教學四年不斷線；三是強化本專業應用型人才培養的特色，保持實踐教學環節四年不斷線；四是激勵學生的個性化發展，結合學生就業需要，注重課程安排的科學性與系統性。
新課程體系的主要特點是適應鄭州航空工業管理學院原電氣工程及其自動化專業細分為電氣工程及其自動化專業與自動化專業的發展需要，突出了電氣工程及其自動化專業的強電特色，根據“厚基礎、寬口徑、重實踐、強應用”的應用型人才培養模式而設置。
1.課程體系的改革
鄭州航空工業管理學院原電氣專業結合了電氣工程及其自動化與自動化兩個專業的內容，專業的特點為“強弱結合、適當偏弱”；新電氣專業的特點轉變為“強弱結合、強電為主”，專業課程的口徑相對變窄。新電氣專業的課程設置不再是電氣專業與自動化專業的區分，而是電氣專業內電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個方向的設立。由此考慮把原來的學科基礎課—專業基礎課—專業選修課—跨專業選修課—實踐環節的課程體系改為更符合新電氣專業特點的一級學科基礎課—二級學科選修課—跨二級學科選修課—跨專業選修課—實踐環節的課程體系，如表1所示。新的課程體系保證了學生的理論教學在滿足基本學分的前提下，能夠小于2500學時，同時優化了課程內容，擴大了選修課程范圍，擴展了學生的知識面，激勵了學生的個性化發展。
表1 電氣工程及其自動化專業新的課程體系
課程類型 課程名稱
一級學科
基礎課 自動控制原理（雙語）、模擬電子技術、數字電子技術、電路（雙語）、電磁場、微機原理與接口技術、復變函數與積分變換、電機學、電力系統分析、電力電子變流技術、信號分析與處理、專業技術講座
二級學科
限選課 電力系統自動化、電力系統繼電保護、電力系統遠動及調度自動化、發電廠電氣部分
電機設計及優化、電機與拖動基礎、電力拖動自動控制系統、電器學
跨二級學科
選修課 高電壓技術、發電廠動力部分、供配電技術、電力市場基礎、電力系統的MATLAB/SIMULINK仿真與應用；檢測技術及儀表、傳感器應用技術、樓宇自動化系統、微特電機、交直流調速系統與MATLAB仿真；單片機原理及應用、DSP原理及應用、電氣與PLC控制技術；機械制圖CAD技術、軟件技術基礎（雙語）、可視化程序、EDA技術（雙語）、工業組態技術；科技論文寫作
跨專業
選修課 管理學、市場營銷學；音樂欣賞、美術鑒賞；機械設計基礎、計算機網絡（雙語）
實踐教學
環節 金工實習、專業實習、專業調查、認識實習、軍事訓練、社會調查、公益勞動、畢業實習、畢業設計；單片機課程設計（選）、PLC課程設計（選）、電力系統繼電保護課程設計（選）、發電廠電氣部分課程設計（選）、電力拖動課程設計（選）；電氣專業制作實踐、電力系統分析課程設計、電機學課程設計、電力電子課程設計
2.課程內容的優化
新的課程體系在強電專業“寬口徑”的前提下，突出“厚基礎”的要求，公共基礎課與學科基礎課的學時比例達到總學時的74%。在實現了同一專業的通識教育課、專業基礎課完全打通，專業主干課程也基本相同，而專業方向的不同只體現在專業課程中的非主干課程及實踐環節的要求的基礎上，[1] 新課程體系既實現了對學生人文社會科學與自然科學知識的培養，又強化了對學生對本專業基礎知識的要求，同時還突出了不同的專業方向特色。
新課程體系在課程內容上更加突出強電特色，突出計算機技術與弱電控制技術在本專業領域內的運用。按照電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個專業方向，設置了兩個特色顯著的課程模塊作為任選的必修環節。另外，按照“拓寬”與“加深”的原則，開設總數達到19門的二級學科選修課，學生可以選修其中的5～7門。按照提高學生綜合素質的要求，設置了跨專業選修課與全校公共選修課，要求學生在人文社科、經濟管理等方面修習約6門課程。
3.授課時序的調整
按照先基礎后專業、由淺入深、循序漸進的原則，保持計算機教學、英語教學不斷線，科學分配各門課程的授課時間與學時。
（1）保持計算機教學不斷線。計算機課程按照教學次序包括：“計算機應用基礎”、“C++語言”、“機械制圖CAD技術”、“軟件技術基礎”、“微機原理與接口技術”、“工業組態技術”、“電力系統的MATLAB/SIMULINK仿真與應用”、“單片機原理”、“交直流調速系統與MATLAB仿真”、“EDA技術”、“可視化程序”、“計算機網絡”、“畢業設計”。
（2）保持英語教學不斷線。建議取消“專業英語”課程，增開雙語課程教學。用英語（或雙語）教學的相關課程包括：“大學英語”、“電路”、“軟件技術基礎”、“自動控制原理”、“EDA技術”、“計算機網絡”、“畢業設計”。
（3）科學分配各學期的課時量。如第一、第二學年學生的學習效果較好，可以適當增加基礎課與專業課的課時量；第四學年學生因社會實踐、找工作、考研等，學習效果下降，此時可以突出計算機與實踐教學環節，利用課程的強實用性平抑學生的浮躁心態，最大限度保證學習效果。
三、加強實踐教學環節
實踐教學是高等院校培養工程應用型人才的必備環節，是提高人才核心競爭力的決定性要素。各高校電氣工程及其自動化專業培養的人才水平的高低，取決于實踐教學水平的高低，包括實驗條件的完善、實驗內容的設計及實驗教師的素質。鄭州航空工業管理學院電氣專業的實踐環節主要由課程實驗、課程設計、生產實習與畢業設計等組成，組成了一個比較系統、由線到面、由基礎到綜合，分層次、全方位的內容體系。[5]
1.課程實驗與課程設計
課程實驗包括電工電路、電子技術、電力系統繼電保護、電力系統自動化、電力電子技術、電機與拖動、C++語言、單片機原理、電氣PLC原理等。
課程設計是工科專業實踐教育的重要一環，是培養大學生獨立思考、信息檢索、相互合作，初步從事科學研究能力的重要途徑。課程設計實踐環節主要由核心專業課程與部分實用性強的專業課程如“電機設計”、“電力系統分析”、“單片機原理”、發電廠電氣部分等的課程設計構成。
2.實習基地
實習基地由校內與校外兩部分組成。校內實習基地主要由校辦工廠組成，完成金工實習、電工電子技術、計算機輔助設計等基礎性專業訓練；校外實習基地主要包括陜西航空電氣有限責任公司、成都飛機制造廠、貴州飛機制造廠等，學生在校外實習基地主要接受現代化企業的生產教育，培養工程實踐能力。
3.畢業設計
電氣工程及其自動化專業畢業設計的課題多來自于工程實踐。題目通常由導師自行擬定，或者來自于導師科研項目的某一模塊，或者來自于導師熟悉的專業領域，與工程實際結合緊密。針對畢業設計中存在的問題，如題目陳舊、知識面過窄、實驗條件較差、學生支差應付、成果可操作性不強等問題，現階段可積極采取以下措施：一是加強對教師和學生的管理。對教師尤其是青年教師中期抽查考核，組織討論，詢問學生等；對學生加強考勤，不定期考查，組織中期檢查與預答辯等。二是鼓勵和引導學生在學科知識范圍內自由選題，激勵他們選擇來自于生活實踐、能夠解決實際問題的課題。三是創造條件允許學生到實習或工作單位做設計，聘請企業中有高級職稱的人員參與畢業設計的指導工作。
除了以上基本的專業實踐環節之外，還可以積極組織學生參加“挑戰杯”、“電子設計”等全國大賽，鼓勵學生進行科技創新制作，建設專業的開放型實驗室，積極探索有助于提高學生創新能力、工程實踐能力的教育教學模式。
四、結束語
電力工業巨大的發展空間與鄭州航空工業管理學院辦學方針的轉變，為電氣工程及其自動化專業提供了良好的發展機遇。抓住此發展契機，基于“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的電氣專業的教育理念，構建了科學有效的課程體系，為今后培養大量合格的應用型電氣技術人才奠定了基礎。對該專業課程體系的建設與應用型人才的培養過程仍需經受實踐的檢驗。
參考文獻
[1]丁堅勇，向鐵元，張承學.電氣工程及其自動化專業教學改革之管見[J].中國電力教育，2000，（1）：34-37.
[2]華容.“電氣工程及其自動化”專業建設和課程設置的思考及探索[J].上海應用技術學院學報，2002，（2）：34-37.
