電氣工程與自動化學(xué)科介紹

1、電氣工程與自動化專業(yè)發(fā)展,,電氣信息工程學(xué)院,一、學(xué)科門類與專業(yè),二、高職、中職的專業(yè)設(shè)置,三、電氣技術(shù)的總體發(fā)展趨勢,四、專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)制定,,,,一、學(xué)科門類與專業(yè)（11）,,01 哲學(xué) 02 經(jīng)濟學(xué) 03 法學(xué) 04 教育學(xué) 05 文學(xué) 06 歷史學(xué)07 理學(xué) 08 工學(xué)

2、 09 農(nóng)學(xué) 10 醫(yī)學(xué) 11 管理學(xué),,工學(xué)門類下設(shè)二級類21個，(70個專業(yè))。,0801 地礦類 0802 材料類 0803 機械類 0804 儀器儀表類 0805 能源動力類 0806 電氣信息類 0807 土建類,0807 土建類 0808 水利類0809 測繪類 0810 環(huán)境與安全

3、類0811 化工與制藥類0812 交通運輸類0813 海洋工程類0814 輕工紡織食品類,0815 航空航天類 0816 武器類0817 工程力學(xué)類0818 生物工程類0819 農(nóng)業(yè)工程類0820 林業(yè)工程類0821 公安技術(shù)類,電氣信息類下設(shè)7個專業(yè)： 080601 電氣工程及其自動化 080602 自動化 080603 電

4、子信息工程 080604 通信工程 080605 計算機科學(xué)與技術(shù) 080606 電子科學(xué)與技術(shù) 080607 生物醫(yī)學(xué)工程,本專業(yè)的特點： 強電與弱點結(jié)合 電工與電子技術(shù)結(jié)合 軟件與硬件結(jié)合 元件與系統(tǒng)結(jié)合,本專業(yè)的主要技術(shù)支撐： ----------- 3C技術(shù)Computer---計

5、算機 Communication---通信 Control---控制,一些術(shù)語： 科學(xué)（Science)-----是指對各種事實和現(xiàn)象進行觀察、分類、歸納、演繹、分析、推理、計算和實驗，從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并對各種定量規(guī)律予以驗證和公式化的知識體系。,技術(shù)（Technology)---是指人類根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和自然科學(xué)原理改造或控制其環(huán)境的手段和活動（工藝操作方法與技能）。 工程

6、（Engineering)---是指應(yīng)用科學(xué)知識使自然資源最好地為人類服務(wù)的專門技術(shù)。(工程項目),系統(tǒng)（System)---是指由相互關(guān)聯(lián)、相互制約、相互影響的一些部分組成的具有某種功能的有機整體。 信息（Information)---是指符號、信號或消息所包含的內(nèi)容，用來消除對客觀事物認(rèn)識的不確定性。,控制（Control)---是指為了改善系統(tǒng)的性能或達(dá)到特定的目的，通過信息的采集和加工而施加到

7、系統(tǒng)的作用。 反饋（Feedback)---是指將系統(tǒng)的實際輸出和期望輸出進行比較，形成誤差，從而為確定下一步的控制行為提供依據(jù)。,管理（Management)---是指為了充分利用各種資源來達(dá)到一定的目標(biāo)而對社會或其組成部分施加的一種控制。 決策（Decision Making)---是指為最優(yōu)地達(dá)到目標(biāo)，對若干準(zhǔn)備行動的方案進行選擇。,學(xué)科------ (Discipline)是現(xiàn)

8、代科學(xué)技術(shù)的一種分類法，具有明確的定義（含義）。“學(xué)科”是“知識或?qū)W習(xí)的一門分科”；英語解:“Discipline”是 “A branch of knowledge or teaching”, 由此可知，學(xué)科應(yīng)具有兩方面的含義，分別對應(yīng)著科學(xué)技術(shù)研究（知識）與科學(xué)工程教育（學(xué)習(xí)與教學(xué)）。,專業(yè)---（Specialty）的意思卻很單一，僅用于科學(xué)與工程教育分類。漢語解釋：“專業(yè)”是“高等學(xué)校的一個系里或中等專業(yè)學(xué)校里的學(xué)業(yè)門類（如這個系

9、有三個專業(yè)）”。表明其含義比學(xué)科要窄。英語解釋：“Specialty” 是“A special pursuit, occupation, aptitude, or skill”，比漢語的含義還要窄，并且在英語國家中，往往只用 Discipline來對科學(xué)與工程教育分類。,電氣工程師的基本素質(zhì)應(yīng)包括：1 認(rèn)知和技能方面 （1）掌握數(shù)理基礎(chǔ)理論 （2）了解機械、力學(xué)、電工、電子等 相關(guān)學(xué)科的一般原理和方法。 （3）掌

10、握計算機、通信、控制等學(xué)科的基本原理、方法以及相應(yīng)的儀器、設(shè)備的使用。,（4）掌握電氣系統(tǒng)分析、設(shè)計的知識和方法。（5）掌握系統(tǒng)仿真、科學(xué)計算、軟硬件開發(fā)的實驗方法和技術(shù)。（6）具有一定的社會科學(xué)和軍事科學(xué)基礎(chǔ)。（7）信息獲取能力、自主學(xué)習(xí)能力、語言表達(dá)能力。,（8）培養(yǎng)科學(xué)的思維方式。（9）適應(yīng)、協(xié)調(diào)、合作、組織、管理能力。2 思想和情感方面 （1）政治品質(zhì) （2）思想品質(zhì) （3）道德品質(zhì),3 意識和

11、意志方面（1）實踐意識（2）質(zhì)量意識（3）協(xié)作意識（4）創(chuàng)新意識（5）競爭意識（6）意志堅毅,19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，西方國家的大學(xué)陸續(xù)設(shè)置了電氣工程專業(yè)。,1908年，南洋大學(xué)堂(交通大學(xué)前身)設(shè)置了電機專科，這是我國大學(xué)最早的電氣工程專業(yè)，至今已有一個世紀(jì)。,專業(yè)演變,1917年，交通大學(xué)的電機?？圃O(shè)置了電訊門，這是我國最早的無線電專業(yè)，后來逐步發(fā)展成如今的電子信息及計算機專業(yè)群。1932年，清華大學(xué)設(shè)置了電機系。,

12、1949年后，我國出現(xiàn)了一大批以工科為主的多科性大學(xué)，也出現(xiàn)了一批機電學(xué)院。這些學(xué)?；旧隙加须姍C工程系。自1977年起，大部分高校的“電機工程系”陸續(xù)改名為“電氣工程系”，之后又有部分學(xué)校將其改為“電氣工程學(xué)院”。,1998年前，我國大學(xué)的電類專業(yè)分為電工類與電子信息類。,專業(yè)演變,1993年的專業(yè)目錄，電工類專業(yè)共有電機電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、電氣技術(shù)、工業(yè)自動化5個專業(yè)，而電子信息類共有專業(yè)14個

13、。,1998年，本科專業(yè)總數(shù)從1993年的504個調(diào)整至249個，電工類和電子與信息類也合并成電氣信息類。,,1998年頒布的專業(yè)目錄中，原電工類的電機電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、電氣技術(shù)等專業(yè)合并為目前的電氣工程及其自動化專業(yè)。,專業(yè)演變,原電工類的工業(yè)自動化專業(yè)和電子信息類的自動控制等專業(yè)合并為自動化專業(yè)。 在同時頒布的工科引導(dǎo)性專業(yè)目錄中，又把電氣工程及其自動化專業(yè)和自動化專業(yè)中的部分（主要是原工業(yè)自

14、動化專業(yè)）合并為電氣工程與自動化專業(yè)。,專業(yè)演變,二、高職、中職的專業(yè)設(shè)置,專業(yè)目錄 高職； 中職,設(shè)置的基本原則 體現(xiàn)“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向”的原則 ，突出反映職業(yè)教育的特色，促進職業(yè)教育與就業(yè)教育的緊密結(jié)合。具體表現(xiàn)在：,專業(yè)目錄 19大類，78二級類，532個專業(yè),電子信息大類59 設(shè)置計算機類10個專業(yè)，電子 信息類13個專業(yè)，通信類6個專

15、業(yè)。 制造大類58 自動化類（電氣自動化技術(shù)，機電一體化技術(shù)）。材料與能源大類55 電力技術(shù)類（電廠設(shè)備與維護，供用電技術(shù)）。,二、高職、中職的專業(yè)設(shè)置,2、 穩(wěn)定性與靈活性結(jié)合的原則 《目錄》按三級進行分類，即：專業(yè)大類、專業(yè)類、專業(yè)。專業(yè)大類及專業(yè)類是相對穩(wěn)定的，專業(yè)具有相對靈活性。學(xué)校可在相關(guān)的專業(yè)類中增設(shè)目錄外的專業(yè)，也可依據(jù)專業(yè)目錄中的專業(yè)名稱，以“（  ）”形式標(biāo)出專業(yè)方向或本校該專業(yè)內(nèi)涵

16、的特色。,1、 職業(yè)性與學(xué)科性相結(jié)合的原則 分類以產(chǎn)業(yè)、行業(yè)或職業(yè)崗位群為主要依據(jù)，兼顧學(xué)科性質(zhì)，對職教專業(yè)的類別進行劃分。如：《目錄》大類的劃分中，第2大類——交通運輸大類，涉及交通部、鐵道部、民航總局等，因都是交通運輸類的行業(yè)，因此把它們歸為一個專業(yè)大類。,4、 適應(yīng)性與針對性結(jié)合的原則 適應(yīng)性與針對性，即寬與窄的關(guān)系。專業(yè)設(shè)置實行寬窄并存的原則，該寬則寬，該窄則窄，寬窄適度；如：涉及英語的專

17、業(yè)名稱中既有“應(yīng)用英語”這一較寬的專業(yè)，又有“商務(wù)英語”、“旅游英語”等具有較強針對性的專業(yè)。,3、 普遍性與多樣性結(jié)合的原則 《原則意見》提出，除全國的《目錄》外，各省市還可以采用具有地方特色的補充目錄。同時《目錄》中同一名稱的專業(yè)，不同地區(qū)、不同院?？梢杂胁煌耐庋雍蛢?nèi)涵，提倡有不同的側(cè)重與特點，來設(shè)置具有本校特色的課程和實習(xí)實訓(xùn)環(huán)節(jié)。,二、高職、中職的專業(yè)設(shè)置,中職目錄：,三、電氣專業(yè)技術(shù)的總體發(fā)展趨勢：,20世

18、紀(jì)電氣工程和電子信息領(lǐng)域已經(jīng)經(jīng)歷了四次重大的技術(shù)重點轉(zhuǎn)移：由電力傳輸與旋轉(zhuǎn)機械向電子學(xué)的轉(zhuǎn)移；由分立元件電路向集成電路的轉(zhuǎn)移；由模擬向數(shù)字電子學(xué)的轉(zhuǎn)移；由固定的向可編程數(shù)字硬件的轉(zhuǎn)移 技術(shù)重點的轉(zhuǎn)移已經(jīng)對基本知識、基本技能和當(dāng)今實驗設(shè)計對象的性質(zhì)發(fā)生重大影響。,三、電氣專業(yè)技術(shù)的總體發(fā)展趨勢,傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)逐步被更新，如繼電器控制正在被可編程控制器控制所代替；傳動裝置由直流調(diào)速系統(tǒng)為主被交流調(diào)速系統(tǒng)所取代；控制

19、系統(tǒng)由模擬式向數(shù)字式過渡；單機控制向網(wǎng)絡(luò)控制過渡。電氣控制裝置向系列化、模塊化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。機電一體化的設(shè)備日趨增多，技術(shù)的發(fā)展要求學(xué)生掌握的技術(shù)面更寬。,自動化控制系統(tǒng)為三電一體化控制，即電氣、儀表、計算機三個不同的控制部分通過開放型網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)）連接構(gòu)成一體化的控制系統(tǒng)。原來只做電氣控制的PLC已擴展到DCS（儀表控制）領(lǐng)域。交流變頻傳動全面替代直流傳動，中小容量（0.4-4000kVA）采用IGBT變頻器，大容量（7.

20、65-12MVA）采用IEGT和GCT變頻器。變頻器內(nèi)部采用微機控制，變頻器與PLC通過現(xiàn)場總線通信連接。,三、電氣專業(yè)技術(shù)的總體發(fā)展趨勢,對《電氣運行與控制》等專業(yè)畢業(yè)生的綜合素質(zhì)要求是：除掌握新技術(shù)（如PLC、計算機、變頻器）外，仍應(yīng)強化供配電系統(tǒng)及供配電設(shè)備的知識和實踐，加強獨立工作能力，團隊協(xié)作能力。,對電氣專業(yè)學(xué)生的綜合要求,四、如何制定專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),2. 以《電氣運行與控制》專業(yè)為例,3. 課程開發(fā)及其標(biāo)準(zhǔn)

21、 《機床電器控制》為例,1. 基本方法與思路,職業(yè)學(xué)校的專業(yè)有的是依據(jù)職業(yè)設(shè)置的，有的是依據(jù)職業(yè)群設(shè)置的。職業(yè)和職業(yè)群都可作為工作任務(wù)分析的單位。,工作任務(wù)分析定義 對某一職業(yè)或職業(yè)群中需要完成的任務(wù)進行分解的過程。目的在于掌握其具體的工作內(nèi)容，以及完成該任務(wù)需要的職業(yè)能力。分析的對象是工作而不是員工。,1. 基本方法與思路,工作任務(wù)分析的步驟：,1、工作項目: 一組具有相對獨立

22、性的工作任務(wù)。它可能與工作崗位相對應(yīng)，也可能不對應(yīng)，這取決于不同職業(yè)的勞動組織方式（如飯店前廳管理）。 2、工作任務(wù): 工作過程中需要完成的單件任務(wù)（如統(tǒng)計員工的工資）。 3、工作職責(zé): 完成工作任務(wù)需要采取的動作、行為（如使用計算器）。 4、職業(yè)能力: 完成任務(wù)需要的技能或綜合能力（如判斷能力）。,課程分析的目的是把工作任務(wù)分析的結(jié)果轉(zhuǎn)化為課程設(shè)置，工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為每門課程的項目，并分析每個課程項目的具體內(nèi)容。專業(yè)核心課程主

23、要由任務(wù)引領(lǐng)型課程和綜合學(xué)科課程組成，任務(wù)引領(lǐng)型課程是主體。,課程門類分析 基本參照點是工作項目，同時也要考慮工作任務(wù)。,工作項目與任務(wù)到課程設(shè)置的轉(zhuǎn)換有一個篩選機制，這個機制就是工作項目與任務(wù)的教育價值，即學(xué)生掌握該項目或任務(wù)需要的課時數(shù)。 根據(jù)每個工作項目與任務(wù)的教育價值、相 關(guān)性以及課時分配的均勻原則對工作項目與任務(wù)進行合并，形成任務(wù)引領(lǐng)型課程。,存在三種基本情況（1）直接對應(yīng)式。有些工作項目可以單獨成課程

24、；（2）合并式。有些工作項目需要歸并后成課程；（3）分解式。有些工作項目需要分解成幾門課程。 分析結(jié)果需要綜合資深專業(yè)教師的集體意見而成。要嚴(yán)格避免的是，以知識為參照點來設(shè)置課程。,有些理論知識，應(yīng)用的范圍比較廣泛，特別是有些與工作任務(wù)聯(lián)系并不十分密切的理論知識，可把它們綜合成1~2門綜合學(xué)科課程。,專業(yè)核心課程應(yīng)覆蓋該專業(yè)的所有工作項目。其課程內(nèi)容所涉及的是各個項目的典型工作任務(wù)。專業(yè)方向課程是通過擴充典型工作任務(wù)

25、，增加非典型工作任務(wù)，以及加深所需要的理論知識的學(xué)習(xí)等方式，對各個專業(yè)方向所對應(yīng)的工作項目的深化。,（二）課程內(nèi)容分析 基本參照點是工作任務(wù)中的工作職責(zé),****課程,操作知識指完成某工作任務(wù)必須具備的操作性知識，如操作步驟、工藝、工具設(shè)備名稱等。,操作知識分析的基本要求是越詳細(xì)越好，最好能把操作經(jīng)驗、操作訣竅納入進去。尤其要注意對操作細(xì)節(jié)的分析，因為往往是細(xì)節(jié)影響職業(yè)能力的形成。,理論知識指完成該工作任務(wù)必須具備的理解性知識，用于解

26、釋“為什么要這樣操作”。,理論知識分析的基本要求是以滿足理解過程工作為基本原則。要避免以工作任務(wù)為參照點重新剪裁原有的理論知識體系的傾向。,2. 以《電氣運行與控制》專業(yè)為例,3. 課程開發(fā)及其標(biāo)準(zhǔn) 《機床電器控制》為例,研究生專業(yè),0811 控制科學(xué)與工程 081101 控制理論與控制工程  081102 檢測技術(shù)與自動化裝置   081

27、103 系統(tǒng)工程     081104 模式識別與智能系統(tǒng)    081105 導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制,研究生專業(yè),0808 電氣工程 080801 電機與電器        080802 電力系統(tǒng)及其自動化      

28、;  080803 高電壓與絕緣技術(shù)        080804 電力電子與電力傳動    080805 電工理論與新技術(shù),研究生專業(yè),0812 計算機科學(xué)與技術(shù) 081201 計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)        081202 計