电气工程专业介绍

（一）学科概况

电气工程学科是研究电磁现象及其内在规律和应用的学科。电、磁现象很早就被人类发现和认识。希腊学者米利都（约公元前六世纪）观察到用布摩擦后的琥珀会吸引如羽毛等轻小的东西。17世纪初，英国医生吉尔伯特所著的书中，对“电”进行了最早的论述，英语“Electric”一词即起源于希腊语“Electrica”和拉丁语“Electrum”。随后，英国人格雷发现了电的导体和绝缘体，法国人杜菲发现几乎所有的物质可以摩擦生电，并发现带有异种电荷的物体会互相吸引，带有同种电荷的物体会互相排斥。18世纪中期，美国人富兰克林以著名的“风筝实验”证明了电在自然界中的存在。

19世纪上半叶，法国科学家安培发现了电流的磁效应，英国科学家法拉第发现了电磁感应定律。19世纪下半叶，英国科学家麦克斯韦的电磁理论为电气工程学科发展奠定了基础。随着发电机、变压器和电动机等设计、制造技术的发展和输配电技术的成熟，电能作为人类生活和生产不可或缺的能源，得到了日益广泛的应用。相关理论的发展与工程实践的成功，使电气工程学科逐渐成为一门独立的学科。19世纪到20世纪初，西方国家的大学陆续设置了电气工程专业。1904年，京师高等实业学堂开办了电气专业，这是我国有资料记录的最早的电气工程专业高等教育。

电气工程学科在国家发展中发挥着重要的基础性和支柱性作用。电气工程的应用广泛涉及能源电力、工业制造、农业、交通运输、科技、教育、国防和人类生活等领域，对国民经济发展产生了广泛的影响和巨大的作用，而现代电网的建设被誉为20世纪最伟大的工程技术成就。在需求牵引、内涵驱动和学科交叉的推动下，电气工程学科正呈现出旺盛的发展态势，主要趋势如下：

1.电能产生、转换、储存、传输和应用向着清洁低碳、安全高效和灵活可靠的方向发展，其中风能、太阳能等可再生能源的高效转换和安全运行成为当前研究的热点；

2.电磁场与物质相互作用的新现象、新原理、新机制、新应用已成为高新技术的重要基础和创新源头，特别是各种超常环境和极端条件下的应用技术的发展也成为了重要的前沿阵地；

3.学科间的交叉融合日益显著，信息技术、智能化技术、纳米技术、生物学等技术的发展促进了与电气工程学科的交叉，为电气工程学科的发展增添了新的活力；

4.新型材料的发展，催生并促进了新型电工器件、设备和系统的发展。

（二）学科内涵

1.研究对象

电气工程学科主要研究各类电磁现象与内在规律及其在人类生产和生活中的应用。

2.理论基础

电气工程学科共性基础理论主要包括电磁场理论、电路理论和电磁测量理论。

3.知识基础

知识基础主要包括四个方面：

（１）人文社会科学基础涉及政治、经济、管理和外语等；

（２）自然科学基础涉及数学、物理学、化学和生物学等；

（３）学科基础涉及电磁场理论、电路理论、电磁测量理论、模拟电子技术、数字电子技术、电机学、电力电子技术、计算机技术、自动控制原理、信号与系统、工程力学、工程制图、信息与通信技术等；

（４）专业知识涉及电工理论与新技术、电工材料与电介质、电机系统及其控制、智能电器与电工装备、电力系统及其自动化、电力信息技术、高电压与绝缘技术、电力电子与电能变换、新能源发电与电能存储、生物电磁技术等。

4.研究方法

电气工程学科研究方法与一般工学相关学科相同，理论分析是最基本的研究方法，还包括仿真（软件仿真、半实物仿真）和实验研究方法。

（三）学科范围

电气工程学科主要包括电工理论与新技术、电工材料与电介质、电机系统及其控制、智能电器与电工装备、电力系统及其自动化、电力信息技术、高电压与绝缘技术、电力电子与电能变换、新能源发电与电能存储、生物电磁技术等10个二级学科。

1.电工理论与新技术：是电气工程学科的基础理论与前沿交叉，综合运用不同学科的理论与技术新成就持续创新和发展电气工程学科。主要研究电路与电网络理论、电磁场理论及计算方法、物质的电磁特性及其与外部电磁场的相互作用、电磁能量转换的原理与技术、电磁探测的原理与技术、电磁场的多物理场耦合计算与仿真、电磁环境与电磁兼容等。

2.电工材料与电介质：是电力、电子与能源装备制造业的基础和关键技术。主要研究电工材料与电介质物理和化学基础理论、电工材料与电介质制备理论与技术、电工材料与电介质工程应用理论与技术。

3.电机系统及其控制：主要研究电机及其他电磁与机电装置中的机电能量转换原理，以及机电转换系统设计、制造、运行与控制、集成与优化规律。

4.智能电器与电工装备：电工装备主要是指实现电能发、输、变、配的一次和二次设备总和；智能电器包括高低压电器元件和设备，其功能是实现电或非电对象的切换、控制、保护、检测和变换。主要研究电器与电工装备的设计、制造、运行过程中的相关理论与技术，涉及材料、结构、工艺、服役和环境等。

5.电力系统及其自动化：主要研究电力系统和以电力为中心的综合能源系统中电能的产生、存储、变换、输送、分配、控制和利用的理论，以及电力系统和综合能源系统的规划设计、特性分析、运行管理、控制保护等理论和技术，为用户提供安全、优质、经济、环保的电力。

6.电力信息技术：是电气工程与信息技术相融合交叉的学科，利用信息技术解决能源电力行业工程实际问题。主要研究电气工程领域中信息技术的基础理论和应用技术，包括各种信息技术在电力行业制造、设计、分析、运行、控制、维护及管理等方面应用的理论及方法。

7.高电压与绝缘技术：揭示高电压强电场与绝缘介质相互作用机制，解决高电压与绝缘相互依存矛盾。主要研究放电理论、试验方法、测试技术、绝缘结构、电力系统过电压及其防护以及在交叉学科领域中应用。

8.电力电子与电能变换：采用电力电子器件和无源元件构成电路对电磁能量形式和参数进行变换和调控，以实现电能高效使用的学科。以功率半导体器件为基础，电磁能变换电路为核心，脉冲调节控制为关键，综合电气、电子和控制技术形成了特有的理论和方法。主要研究电力电子器件设计、制造和测试，电力电子电路拓扑、建模与控制，电力电子系统装置及应用等。

9.新能源发电与电能存储：是面向能源转型的一门新兴交叉学科，解决风能和太阳能等可再生能源安全、经济、高效发电，主要涉及新能源发电与电能存储的原理、控制与测试技术，以及新能源发电与储能在能源电力行业中的应用。主要研究风力发电、太阳能发电、储能技术与系统、新能源资源、新能源与储能规划及运行、其他新型能源发电的理论及方法。

10.生物电磁技术：是综合电气科学、生命科学、医学和信息科学等的交叉学科，运用电工学科的原理和方法研究生命体活动自身产生的电磁现象、特征及规律，外加电磁场和其他物理场对生物体作用效应与机制，以及医疗仪器、生命科学仪器中的电气科学基础问题。主要研究生物电磁效应及机制、生物电磁特性与电磁信息检测技术、生物电磁干预技术以及生物医学中的电工新技术等。

（四）培养目标

1.硕士学位

具有电气工程领域坚实的基础理论和系统的专门知识，了解本学科相关研究领域的国内外学术现状和发展方向；学术学位获得者须具有从事科学研究工作的能力，专业学位获得者须具有承担专业工作的能力。具有严谨求实的科学态度和工作作风；具备良好的科研道德；较为熟练地掌握一门外语。毕业后可在科研、教学、企业等单位从事研究、教学、工程技术开发和管理等工作。

2.博士学位

具有电气工程领域坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，全面深入了解本学科相关研究领域的现状、发展方向及国际学术前沿；学术学位获得者须具有独立从事科学研究工作的能力，专业学位获得者须具有独立承担专业工作的能力，并在本学科取得创新性的研究成果；具有严谨求实、勇于创新的科学态度和工作作风，具备良好的科研道德。应至少掌握一门外语，能熟练阅读本专业的外文资料，具有一定的外文写作能力和进行国际学术交流的能力。毕业后可在高等院校、研究院（所）、企业和政府部门从事教学、科研或技术创新与管理工作。

（五）相关学科

数学、物理学、材料科学与工程、控制科学与工程、自动化技术、计算机科学与技术、动力工程及工程热物理、信息与通信工程、电子科学与技术等。

硕士学位基本要求

（一）获本一级学科硕士学位应掌握的基本知识

电气工程硕士生应有扎实的人文社会科学（如政治、经济、管理和外语等）以及自然科学（如数学、物理、化学和生物等）方面的知识基础，具有电气工程领域坚实的基础理论和系统的专门知识，深入了解本领域发展方向，系统掌握电气工程学科相关研究领域的理论、技术和方法，具备多学科交叉的知识体系和学习能力。

电气工程硕士生应系统掌握电气工程学科及相关学科必需的专业基础理论知识，主要包括电磁场理论、电路理论、电磁测量理论、模拟电子技术、数字电子技术、电机学、电力电子技术、计算机技术、自动控制原理、信号与系统、工程制图、网络与通信技术、人工智能技术等。具有电气工程领域内1～2个专业方向的专业知识与技能，了解相关专业前沿的发展趋势。

（二）获本一级学科硕士学位应具备的基本素质

1.学术素养

拥护中国共产党的领导、拥护社会主义制度、遵守中国宪法和法律；具有爱国主义精神和社会责任感，具有为科学献身的精神，崇尚科学，追求真理。具有良好的科学素养，诚实守信，严格遵守科学技术研究学术规范，具有严谨求实的工作态度和勇于创新的工作作风，具有国际化视野、合作精神和团队意识。

掌握本学科坚实的理论基础和系统的专门知识，具有电气工程领域内1-2个专业方向的专业知识与技能，初步掌握解决工程问题的先进技术方法和现代管理知识。了解本学科专业的发展与前沿，掌握一门外语，能较熟练地阅读电气工程领域的外文资料并进行科学研究和学术交流。面向原始创新、产业升级和技术革新的实际需要，具备解决实际问题、开展创新应用的能力，具备一定自主探索、勇于质疑的学术意识和团结协作的精神。

在掌握本学科知识的同时，还能快速获取跨学科知识和共性技术并综合运用，并具备相应的人文科学知识，力求全面发展。具备良好的心理素质，能够积极处理工作、学习和生活中遇到的各种问题。

2.学术道德

严格遵守《中华人民共和国知识产权法》、《中华人民共和国著作权法》、《中华人民共和国专利法》等国家法律法规，恪守科研诚信与伦理，严守学术规范，保护知识产权，尊重他人劳动成果和技术权益。认真执行学术刊物引文规范，在科研成果与论文中参照或引用他人的成果，必须在参照或引用的具体位置注明出处；不得以引用的方式将他人成果充作自己的学术成果；在标注各级基金项目资助时，须经项目负责人授权。诚实守信，客观公正，杜绝弄虚作假、抄袭剽窃现象，不篡改、伪造、隐瞒研究数据，不夸大、虚报研究成果，在成果和论文中根据作用和贡献合理署名。正确对待学术研究和学术活动中的名与利，严禁沽名钓誉、损人利已行为，反对急功近利、粗制滥造现象，不利用科研活动谋取不正当利益。严格遵守相关保密规定，维护国家安全和信息安全。自觉遵守各类学术规范，维护学位授予单位声誉。

（三）获本一级学科硕士学位应具备的基本学术能力

1.获取知识的能力

通过阅览专业期刊、网络信息、参与学术会议交流、定期与相关研究团队交流等方式，了解相关领域的前沿进展与动态，具备有效获取研究所需知识及其综合分析能力。系统的专业知识可以通过教师讲授、小组研讨、自主学习等方式，通过理论推导、仿真分析、实验研究等加深对知识内涵的理解，具备综合应用相关知识解决本领域复杂工程问题的能力。

2.科学研究能力

结合相关领域已有科研成果、前沿进展和本人所在团队的研究基础，聚焦电气工程领域出现的实际问题，根据自己的研究兴趣和特点选择拟解决的关键问题，分析问题产生的原因并寻找可行的解决方案。在此过程中不断提升个人的批判性思维能力、观察力、自主学习能力、沟通交流能力、团队合作能力和工程领导力，具备从事科学研究工作或独立承担专门技术工作的能力。

3.实践能力

能够综合应用基础知识、专业知识、工具性软硬件知识和方法论。针对拟研究的问题，设计实验实践方案、搭建实验系统或现场实践、开展相关科学实验、合理评价和分析实验结果、撰写实验实践报告等。在实践过程中不断提升个人的实践动手能力、解决实际工程问题的能力和创新能力，具备从事开展学术型研究或从事技术开发的能力。

4.学术交流能力

积极参加导师研学团队内部学术交流与研讨、校内外国内外举办的学术交流活动。在各类学术交流活动中，能够将自己的想法、研究思路、研究过程、研究成果展示给大家，并在学术交流中发现问题，获取新知，积累经验，促进科研工作。具备熟练的文字表达和口头表达能力。

5.其他能力

应具备一定的沟通协调和组织管理能力及团队协作意识。

（四）学位论文基本要求

1.规范性要求

内容规范：学位论文一般由题目、论文资助声明、独创性声明和使用授权声明、中英文摘要、目录符号说明、正文、参考文献、附录、附图表、致谢、攻读学位期间发表的学术论文、专利、科研成果等构成。论文内容要求结构严谨、层次分明、方法科学、推理正确、实验准确、内容充实。杜绝抄袭剽窃他人成果、伪造篡改数据、论文一稿多投和重复发表等学术不端行为。文体规范：论文撰写中，应当严格遵守有关量、单位、电气设备符号、机械制图、引文、注释、参考文献标注等相关国家标准，文字表达准确流畅、图表清晰规范，应体现出作者严谨的学风和科研写作能力。

印制规范：学位论文力求整洁、清晰、美观。论文封面应包括分类号、密级、编号、论文题目、作者姓名、指导教师姓名和职称、专业和研究方向名称、学位授予单位、提交日期等。同时，按照各学位授予单位相关规定，提交与印刷论文相同格式的电子版学位论文。

保密规范：涉及国家秘密的学位论文，应当严格按照《中华人民共和国保守国家秘密法》执行。

2.质量要求

论文选题应当紧密结合电气工程领域实际，具有明确的现实性、针对性和应用价值，提倡学科交叉渗透，选择具有理论价值、经济效益和社会效益的论文题目。

论文应有一定的系统性和完整性，有自己的新见解。学位论文工作一般包括文献阅读、科研调查、选题报告、理论分析、软件设计、实验工作、论文撰写、论文答辩等环节。论文研究应有一定的技术难度、先进性和工作量，应有作者独立的见解，能够体现作者综合运用基础理论、科学方法、专业知识发现问题、研究问题和解决问题的能力。论文写作中要求概念清晰、结构合理、层次分明、版式规范，并明确论文创新点或作者的独到见解。鼓励在国内外期刊发表论文和参加相关学术会议进行交流。