电气工程与自动化概论主观题作业

1. 电气工程专业的性质是什么？有何特点？

答：

一、专业性质

本专业主要研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用。近几十年，有关电能的转换、控制所占地位日益重要，专业名称中“及其自动化”就反映了科技的这种发展和变化。电气工程是从人们对电磁现象的研究开始，电磁理论是电气工程的理论基础，而电磁理论是从物理学中的电学和磁学逐步发展而形成。

人类社会发展到任何时候也离不开能源，能源是人类永恒的研究对象，电能是利用最为方便的能源形式。以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有十分强大的生命力。

本专业是一个工程性很强的专业，正因为电气工程的发展，才能有庞大的电力工业，人类才不可逆转地进入伟大的电气化时代。

二、专业特点

(1)本专业主要特点是强弱电结合、机电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，具有交叉学科的性质，电力、电子、控制、计算机多学科综合，使毕业生具有较强的适应能力，是“宽口径”专业。

(2) 强调实践性，专业领域的实践性很强，要求从业人员有较高的动手操作能力和较好的空间思维能力。

(3) 与数学、物理等自然科学联系紧密，在专业的学习过程中，要求掌握比较深入的物理和数学知识，具有良好的的分析、计算和空间想象能力。

(4) 不断发展和创新，专业知识技术更新快。新型材料、新的加工工艺制作方法不断涌现，新的行业标准也在适时调整。

(5) 前景灿烂，半个世纪以来，我国的电气工程专业得到了很大的发展，已经建立了较完善的学科体系，在学科前沿研究、技术创新和工程应用、国民经济服务诸方面取得了突出成就。

未来电气工程科学发展的总趋势将是交叉、综合化、数字、智能化、高效化和集成化这些发展方向，并将拓宽到生物系统、光子学，微机电系统等领域，21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自这些领域。

2. 电气工程专业的研究领域有哪些？结合你目前的工作情况谈谈在该领域电气工程的研究现状及发展情况。

答：

一、专业研究领域

电气工程及其自动化的触角伸向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。

本专业涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术、信息与网络控制技术、机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科。

本专业毕业生能从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、信息处理、电子与计算机技术应用等领域的工程设计、系统分析、系统运行、研制开发等工作，是宽口径“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大，而且随着国外大企业的进入，在这一专业领域将出现很大缺口，出现人才供不应求的现象。

二、专业研究方向

1．电气工程方向

图2-1 电气工程方向研究领域

2．铁道电气化方向

图2-2 铁道电气化方向研究领域

3．高速铁路方向

图2-3 高速铁路方向研究领域

4．电力机车方向

图2-4 电力机车

图2-5 动车组

3. 本专业的学习方法是什么？谈谈你准备怎样学好本专业？

答：

1．确立目标，激发动机

详细了解本专业的教学计划，制定周密的个人学习计划，目标明确，引导和维持学习方向。

2．调控心理，优化心境

学习是一个复杂的心理过程，包括认知、情感、注意力、意志等多种因素的综合作用。饮食调控；习惯调控；意志调控。

3．科学用脑，提高效率

4．及时复习，增强记忆

5．善于利用网络学习资源

网络教育的最大好处：随时随地自主安排学习。同学们要充分利用教学资源，不懂之处反复学习。

学习交流方式：课程论坛、学生社区、E-mail、语音教室、电话等。

6．完成作业，及时评价学习效果

独立、认真地完成相应的平时作业和模拟试题，可以较为深入地检验对课程内容的理解和掌握程度。

7．科学运筹，巧用时间

灵活机动见缝插针。

学习时间安排抓“四点”：即每天早晨挤一点，每天晚上留一点，节假日划一点，课间间隙中压一点。只要合理安排，讲究实效，工学矛盾就一定会迎刃而解。

关键：持之以恒的精神，不要轻易放弃每一点时间，保持较高的学习效率。

4. 电气工程专业形成了哪些研究方向？

答：

(1) 电气工程及其自动化

(2) 电力机车方向

(3) 高速铁路方向

(4) 铁道电气化方向

5. 什么叫电力系统？

答：

把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体成为电力系统。

6. 简述电气工程专业的发展历史及现状。

电气工程专业是一门历史悠久的专业。

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世纪下半叶麦克斯韦创立的电磁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来传播、应用、发展与电气工程相关的知识。

1908年，交通大学前身—南洋大学堂设置了电机专修课，是我国大学最早的电气工程专业，至今已超过一个世纪。

一百多年的不断发展，本专业已成为一个新兴的电气工程学科。至今，形成为学科覆盖

面广、学科理论体系完善、工程实践成功、应用领域宽广的一门独立学科。

1917年交通大学的电机专修科设置了电讯门，是我国最早的无线电专业，后来发展为如今的电子信息技术、计算机科学与技术专用群。

1932年清华大学率先设置电机系，1934年武汉大学设置了电机系。

1949 年后，我国出现一大批以工科为主的多科性大学，也出现了一批机电学院。自 1977 年，大部分高校的“电机工程系”陆续改名为“电气工程系”，之后改为“电气工程学院”。 1998 年前，我国大学电类专业分电工类与电子信息类。按 1993 年专业目录，电工类专业共有电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术、工业自动化 5 个专业，而电子信息类共有专业 14 个。

1998 年，国家进行专业目录调整、合并和压缩。大学本科专业总数从 1993 年 504 个调整至 249 个，电工类和电子与信息类也合并成电气信息类。

1998 年颁布的专业目录中，原电工类的电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术等合并为目前的电气工程及其自动化专业。原电工类的工业自动化和电子信息类的自动控制等合并为自动化专业。在同时颁布的工科引导性目录中，把电气工程及其自动化和自动化专业中的部分合并为电气工程与自动化专业。

自 1998 年新专业目录公布以来，全国设置电气工程专业的大学数从 1999 年的 123 所增加到 2002 年底的 197 所，2006年猛增至276所。

目前，在发达国家的大学，保留了“电气工程系”的名称，有的和计算机专业一起称为“电气工程与计算机科学系”。其中电气工程所涉及的内容主要是电子、信息等，传统的“电力工程”内容已不多见，已很少有我国目前的“电气工程”专业。背景是发达国家的发电装机容量已基本满足社会发展需求，用电需求年增长率不超过 2% ，电力发展趋于饱和，所需传统电气工程人才数量大为减少。

我国和发达国家所处的发展阶段不同，国情差别很大。我国电力工业还处于迅猛发展期，年用电增长率超过 10% ，2020 年预计装机容量约 9.5 亿千瓦，需要大量的电气工程人才。与之相适应，各著名工科大学都把电气工程专业作为支柱性专业，一般大学工科专业中几乎少不了电气工程专业。

7. 电气工程专业的专业范围主要包括哪三部分？

答：

电气工程及其自动化专业的专业范围主要包括三部分。

(1) 电工理论

是电气工程的基础，包括电路和电磁场理论。这些理论是物理学中电学和磁学的发展和延伸。而电子技术、计算机硬件技术等可以看成是由电工理论的不断发展，电工理论是它们的重要基础。

(2) 电气装备制造

主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造，也包括开关、用电设备等电器与电气设备的制造，还包括电力电子设备的制造、各种电气控制装置、电子控制装置的制造以及电工材料、电气绝缘等内容。

(3) 电力系统

主要指电力网的运行和控制、电气自动化等内容。当然，制造和运行不可能截然分开，电气设备在制造时必须考虑其运行。

8. 简述电气工程专业的专业发展趋势。

答：

1．信息技术的进步将对电气工程学科的发展产生决定性影响。信息技术持续以指数速度增长，很大程度取决于电气工程中众多学科领域的持续创新。信息技术的进步又为电气工程领域的技术创新提供了更新、更先进的工具基础。

2．电气工程学科与物理科学的相互交叉面拓宽，将为学科的发展带来新的机遇。并将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统等领域。

3．快速变化的新技术、新方法将为电气工程学科提供更科学的技术方案。寻求更多更科学、更有效的工程技术方案。

9. 简述我校电气工程专业的专业特色及发展趋势。

答：

明显的学科特色：长期服务于我国轨道交通和电力系统领域，特别在铁路、城轨、磁浮等行业优势明显、地位突出。

引领我国铁道电气化事业的发展：从第一条电气化铁道供电制式的确定、第一台电力机车的设计研发，到实现铁路变电所无人值班、微机监控和远动技术、继电保护与微机监控技术、交流传动控制、高速动车组关键技术的研究和试验等，起到关键的引领作用，形成了一大批高水平研究成果，取得了重大社会经济效益，是铁道电气化与自动化领域的一面旗帜。

突出的行业背景：人才培养始终以国家经济建设和社会需要为根本导向，注重强、弱电结合，以及电子设备设计和计算机应用，形成了铁道电气化、电力牵引与传动控制、磁浮与城市轨道交通自动化等方向，拓展了电力系统及其自动化专业方向。

深厚的文化底蕴：60年的建设，形成了“厚德载物、求是创新”的电气精神；强化质量保证体系和创新人才培养体系建设。

10. 简述我校电气工程专业的课程体系由哪些部分组成。

答：

1．基础课程

大学英语、高等数学、计算机应用基础、专业概论（电气工程类）、线性代数、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系、科技论文写作

2．专业课程

(1) 电气工程及其自动化

电路分析、模拟电子技术、电机与拖动、数字电子技术、现代电力电子技术、继电保护及课程设计、供变电工程及课程设计、监控技术及课程设计、电气设备状态监测，毕业设计（论文）及毕业实习

(2) 电力机车方向

电路分析、模拟电子技术、电机与拖动、数字电子技术、交流传动控制系统、列车检测与故障诊断、电力牵引控制系统、电传动机车概论、列车网络、电力机车辅助电气系统、电力牵引控制系统、毕业设计（论文）及毕业实习

(3) 高速铁路方向

电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动、现代电力电子技术、高速铁路及其供电系统集成、高速铁路综合监控系统、高速铁路接触网工程、继电保护及课程设计、毕业设计（论文）及毕业实习

(4) 铁道电气化方向

电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动、现代电力电子技术、高速铁路及其供电系统集成、继电保护及课程设计、监控技术及课程设计、接触网工程及课程设计、毕业设计（论文）及毕业实习

11. 电气工程专业人才培养目标是什么？

答：

电气工程及其自动化专业培养目标：培养熟悉电气化与自动化领域相关基础知识及专业知识，能够从事与电气工程相关的系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及各种应用领域工作的高级工程技术人才。

电气化铁道技术专业培养目标：培养德、智、体、美全面发展，熟悉电气化与自动化和

牵引供电领域相关基础及专业知识，具备本专业技术领域较坚实的知识结构，具有较强的工程意识和动手能力，能从事电气工程、工业自动化及轨道交通尤其是高速铁路领域的系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、研制开发以及经济管理等多种工种的高级工程技术人才。

铁道电气化方向培养目标：培养熟悉铁道电气化与自动化领域相关基础及专业知识，掌握电气化铁道供变电系统、牵引变电所保护和远动控制的原理、设计方法和调试技能，能够从事电气工程及自动化领域的系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、研制开发以及经济管理等多种工种的高级工程技术人才。

电力机车方向培养目标：培养掌握电力牵引与传动控制领域相关的基础知识，具备产品应用、设计与研发能力，并具有工程意识和创新能力，能从事铁路电力机车、动车组、城市轨道交通机车车辆的设计制造、科研开发、运营管理工作及电力电子技术研发的高级专业技术人才。

12. 电气工程专业人才培养目标在能力方面的要求是什么？

答：

(1) 获取知识的能力

具有一定的自主学习能力和终身学习的观念。具有良好的书面和口头表达能力。有一定外语交流能力。具有一定的社交和协调事务能力。文献检索能力。

(2) 应用知识的能力

具有较好的基础理论，能运用所学的知识分析、处理实际问题。具有实验方案设计和选择的能力。能分析工程实际中出现的问题，具备处理、解决实际工程问题的能力。在综合类实验中具有独立设计、分析和调试系统能力。

(3) 创新能力

创新思维能力，具有一定的创新意识。在实践环节中，具有一定的探索精神，并具备自主设计实验的创新实验能力。科研开发研究能力，具有一定的技术开发能力和接受新理论，新知识和新技术的能力。

13. 电气工程专业网络学习的特点是什么？

答：

高校教育教学要求“知识、能力、素质”协调培养，教育部质量工程要求加强教学质量，学校要求围绕人才培养目标定位，依托轨道交通特色和优势，突出学生创新能力和实践能力培养，培养高水平创新型人才。

变“应试教育、填鸭式教育”——“自主学习”

网络学习以学生自主学习为主，改变传统的大学教育中以老师课堂授课为主、以导学为辅的学习形式，转变成为老师以导学为主，重点讲解学习重点和学习方法，指导同学们更有针对性的学习；被动教学演变为学习者的自主学习。

14. 网络教育的显著特征是什么？

答：

网络大学教育与一般大学教育都属于高等教育，它们都遵循相同的教学规律。

网络教育采用了先进的互联网技术和计算机技术，是“数字化教育”、“网络化教育”，其教学对象、教育资源、学习形式、教学互动都有着鲜明的特点。

1．教学对象的相对熟悉

学生大多来自现场,对本专业学习对象和研究领域有一定了解和熟悉,所学内容与工作有紧密的联系，比较直观方便，联系实际比较方便。

2．资源利用最大化

各种教育资源通过网络跨越了空间距离的限制，使学校的教育成为可以超出校园向更广泛的地区辐射的开放式教育。

学校可以充分发挥自己的学科优势和教育资源优势，把最优秀的教师、最好的教学成果通过网络传播到四面八方。

3．学习行为自主化

网络教育显著特征是：任何人、任何时间、任何地点、从任何章节开始、学习任何课程。网络教育便捷、灵活的“五个任何”，在学习模式上最直接体现了主动学习的特点，充分满足了现代教育和终身教育的需求。

4．学习形式交互化

教师与学生、学生与学生之间，通过网络进行全方位的交流，拉近了教师与学生的心理距离，增加教师与学生的交流机会和范围。

通过计算机对学生提问类型、人数、次数等进行统计分析使教师了解学生在学习中遇到的疑点、难点和主要问题，更加有针对性地指导学生。

5．教学形式个性化

网络教育中，运用计算机网络所特有的信息数据库管理技术和双向交互功能。

一方面，系统对每个学员的个性资料、学习过程和阶段情况等可以实现完整系统跟踪记录；另一方面，教学和学习服务系统根据系统记录的个人资料，针对不同学员提出个性化学

习建议。为个性化教学提供了现实有效的实现途径。

6．教学管理自动化

计算机网络的教学管理平台具有自动管理和远程互动处理功能，应用于网络教育的教学管理中。远程学生的咨询、报名、交费、选课、查询、学籍管理、作业与考试管理等，都可以通过网络远程交互的方式完成。

表7-1 传统教育与网络教育特点对比

学习者能够选择自己认为相关或自己认为有用的知识；能够在学习的时间、过程和空间具有更多的支配权；能方便地对自己所学的知识进行测试，并能及时反馈；教育内容实用、有趣，集观赏性、艺术性和科学性为一体。

15. 本专业的学习方法是什么？

答：

1．确立目标，激发动机

详细了解本专业的教学计划，制定周密的个人学习计划，目标明确，引导和维持学习方向。

2．调控心理，优化心境

学习是一个复杂的心理过程，包括认知、情感、注意力、意志等多种因素的综合作用。饮食调控；习惯调控；意志调控。

3．科学用脑，提高效率

4．及时复习，增强记忆

5．善于利用网络学习资源

网络教育的最大好处：随时随地自主安排学习。同学们要充分利用教学资源，不懂之处反复学习。

学习交流方式：课程论坛、学生社区、E-mail、语音教室、电话等。

6．完成作业，及时评价学习效果

独立、认真地完成相应的平时作业和模拟试题，可以较为深入地检验对课程内容的理解和掌握程度。

7．科学运筹，巧用时间

灵活机动见缝插针。

学习时间安排抓“四点”：即每天早晨挤一点，每天晚上留一点，节假日划一点，课间间隙中压一点。只要合理安排，讲究实效，工学矛盾就一定会迎刃而解。

关键：持之以恒的精神，不要轻易放弃每一点时间，保持较高的学习效率。

16. 学习了以上内容，谈谈你准备怎样学好本专业？

答：

学习了以上内容之后，我觉得学好本专业要结合网络学习的特点，做好以下几点：1、做到清楚网络课程的特点，知道课程学习的显著特征；2、制定适合自己的学习目标，做到每天都要挤时间学习，充分发挥自己主动性，自己监督自己，不好高骛远，一步一个脚印；3、严格按照学院的安排，遵守学院制定的学习计划，顺利完成学业！

17. 电气工程专业人才培养目标在意识和意志方面的要求是什么？

答：

(1) 实践意识

坚持一切从实际出发，不迷信书本和权威。

(2) 质量意识

在研制和开发的每一个环节坚持质量至上的思想。

(3) 协作意识、团队意识

现代科学研究和现代工程已经很少是一个人可以独立完成的了，与同事协同工作、协调配合。

(4) 创新与竞争意识

不断追求新意境、新见解、敢于竞争，把握机遇、走向成功。

(5) 坚毅意志

要敢于面对困难、善于克服困难。