国内外电气工程及其自动化专业的课程设置及对比

1、国内外电气工程及其自动化专业的课程设置一.美国麻省理工学院电子信息类基础课的设置 首先，给出课程分类及学分和EECS全系必修课，见表1和表2。课程类型内容或举例门数学分校级基本要求数、理、化、生、人文等15156EECS 系必修如电路与电子学等见表 2 所列 5 门572限选数学课如概率系统分析、概率与随机变量、计算机科学数学（从 3 门中选 1 门）112限选实验如模拟电子学实验引论（从 22 门中选 1 门）112限选方向课程详见表 5560任选课共约 200 多门（略）448论文12总计学分372表1 课程分类及学分课程名称学分计算机程序结构与编译15电路与电子学15信号与系统15计算结

2、构15微分方程12总计72表2 EECS全体必修课程麻省理工的电气工程和计算机科学系能够授予3个专业的学士学位，分别为电气科学与工程、计算机科学与工程和电气工程与计算机工程。在以前的课程设置中，该系核心课程为计算机程序结构、电路、信号与系统，以及计算机架构。以电气科学与工程专业为例，其新设置的核心基础课程由两门入门课、三门基础课以及三门专业基础课组成，结构如图1所示。图1 麻省理工电气科学与工程专业核心基础课传统的入门课程通常是先介绍模型概念，再通过实验课验证，而麻省理工学院颠覆了这一传统教法。改革后的两门入门课完全是基于实验课的，其目的是通过学生直接参与实验来归纳模型，加强概念认知，鼓励探索

3、。该教学方法源于最朴实的理论形成过程，如图3所示。图3 教学过程这两门入门课面向该系3个专业所有的学生，其中入门2要求以入门1为预备课。与斯坦福的无线遥控汽车类似，入门1中实验是基于移动机器人。利用机器人平台，学生可以通过计算机软件、线性系统、电路以及人工智能算法等技术来探索或实现自己的想法。该课程每周安排为：90分钟讲授，90分钟软件实验，3小时双人组合自由设计，学生教工比为4：1，至少l4的该系高年级本科生作为实验助理参与教学。入门2的实验教学以通信为例探索其信号、系统与网络。该课程划分成3个层次，从开始的伏一伏模拟信号级，通过比特比特数字演绎，拓展到分组分组的网络级。入门2也是以星期为时

4、间单位来组织实验模块，每周安排为：讲授该周的课程模块题，家庭作业准备实验，3小时实验课，家庭作业处理实验结果，课堂分析实验出现的问题，测验。完成相应的入门课程学习，就可以进入基础课学习，然后再学习专业基础课。从图2可知，应用电磁学和电路与电子需要入门1为预备课，而信号与系统和计算机架构要求入门2为其预备课，要求学生从这四门基础课中选择三门。其后的专业基础课也是四门中选三门，另有一门实验课。二.国内一些高校对电气工程及其自动化的培养方案、课程体系分析1. 浙江大学电气工程及其自动化专业培养方案（1）培养目标：培养具有扎实的自然科学基础知识，具有良好的人文社会科学、管理科学基础和外语综合能力，从事

5、电力系统及电气装备的运行与控制、研制开发、自动控制、信息处理、试验分析、以及电力电子技术、机电一体化、经济管理和计算机应用等工作的与国际接轨、并具有知识创新能力的宽口径、复合型高级工程技术人才和管理人才, 具有求是创新精神和国际竞争力的未来领导者。（2）培养要求：本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机等方面的技术基础和专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术结合、软件与硬件结合、元件与系统结合、管理科学与工程技术相结合，学生接受电工、电子、信息、控制及计算机技术方面的基本训练，具备从事电力系统及电气装备的运行、研发及管理的综合能力。本专业设两个模块课程，学生可任

6、选其一修读。 毕业生应获得以下几个方面的知识和能力：1）、具有扎实的数学、物理等自然科学的基础知识，具有较好的人文社会科学、管理科学基础和外语综合能力；2）、系统掌握本专业领域必需的技术基础理论知识，主要包括电工理论、电子技术、信息处理、自动控制理论、计算机软硬件基本理论与应用等；3）、获得较好的工程实践训练，具有熟练的计算机应用能力；4）、具有良好的文献检索与阅读能力，了解本专业学科前沿的发展趋势；5）、具备较强的科学研究、科技开发和组织管理能力。（3）专业核心课程：计算方法、工程电磁场与波、信号分析与处理、电机学、控制理论、微机原理与应用、电力电子技术、电器原理与应用。模块1：电力系统稳态

7、分析、电力系统暂态分析、发电厂电气系统、高电压技术、继电保护与自动装置、电力技术经济基础、电力信息技术模块2：电气装备CAD技术、电气装备建模与分析、机电运动控制系统、电气装备计算机控制技术、现代驱动技术、自动控制元件（4）课程设置与学分分布1）专业课程设置与学分分布，见表3课程类别学科学分必修课程计算方法共26.5学分工程电磁场与波信号分析与处理电机学电机学微机原理与应用电力电子技术电器原理与应用 模块课程（本专业设2个模块课程，学生必须修读一个模块，修读其余模块课程可作为个性课程选修。）模块1必修电力系统稳态分析共14.5学分发电厂电气系统电力系统暂态分析高电压技术电力技术经济基础继电保护

8、与自动装置电力信息技术模块2必修电气装备CAD技术共14.5学分电气装备建模与分析现代驱动技术机电运动控制系统电气装备计算机控制技术自动控制元件实践教学环节必修电子系统综合设计共4学分认识实习企业实习选修电力系统综合设计共2学分电气装备综合设计电子设计综合创新实践 表3专业课程设置与学分分布2. 韩山师范学院电气工程及其自动化（非师范类）专业本科人才培养方案（1）培养目标：本专业培养的学生要具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识；能在运动控制、工业过程控制、检测与自动化仪表、电子技术与计算机技术

9、、信息处理等领域能从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。（2）培养规格：本专业学生具备控制科学与工程、电工学、电子学以及计算机技术与应用等方向的基本理论与知识，受到较好的工程实践基本训练，具有自动化控制系统分析、设计、开发与研究的基本能力。（3）主要实践性教学环节：电路与电子基础实验和综合实验、金工实习、电子工艺实习、认识实习、专业综合实验、课程设计、毕业实习、毕业设计。（4）课程学时分配和学分分配，分别见表4和表5类别公共基础平台课程专业基础平台课程专业模块限选课程专业任选课程公共选修课程实践性教学环节总 计学时数770123532414425218W

10、276728.345.311.95.39.2100 表4 课程学时分配表类别公共基础平台课程专业基础平台课程专业模块限选课程专业任选课程公共选修课程实践性教学环节总 计学分数4269188141516525.341.610.84.88.49.0100 表5 各类课程学分分配表(5) 专业教学计划，见表69电子工程及其自动化(非师范）专业本科教学计划表（一）类 别序号课程编号课 程 名 称学分学 时 数每学期教学周数分配(第1学期16周计,第2-7学期18周计，第8学期14周计。合计讲授实验一二三四五六七八专业模块课程（限制选修课）（每生限选一方向自动控制技术方向4205244015现代控制理论

11、35436183*4305244027人工智能导论354361834405244036计算机控制系统35436183*4505244046工厂电气控制与可编程控制器35436183*4605244056电机及拖动基础46654123*4705244066控制电机23624122小 计183182229600003780电气技术方向4705244067计算机仿真技术354361834805244015DSP35436183*4905244027Us/os实时操作系统354361835005244036工厂供电35436183*5105244046数字信号处理35436183*5305244097

12、现代建筑电子技术35436183*小 计1832400003990 表6 教学计划表（一）电子工程及其自动化(非师范类）专业本科教学计划表（二）类 别序号课程编号课 程 名 称学分学 时 数每学期教学周数分配(第1学期16周计,第2-7学期18周计，第8学期14周计。合计讲授实验一二三四五六七八公共基础平台*必修课政治理论课114240012思想道德修养与法律基础464644*214240022毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论336362*314240023毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论354543*414240034马克思主义基本原理354543*514240043中国近现

13、代史纲要236362*614240051形势与政策236360.50.50.50.5714240063社会实践与调查11W1小 计182802800.56.56.53.50000通识文化课813240011公共体育132322913240012公共体育1363621013240013公共体育1363621113240014公共体育1363621212240011大学英语464644*1312240012大学英语472724*1412240013大学英语472724*1512240014大学英语472724*1720240017就业指导1161611820240021军事理论2362小 计234

14、7286660010实践环节1905245016专业见习11W2005245027毕业设计66W6W2105245038专业实习818W18W小 计15合 计577708.512.512.59.51010 表7 教学计划表（二）电子工程及其自动化（非师范）专业本科教学计划表（三）类 别序号课程编号课 程 名 称学分学 时 数每学期教学周数分配(第1学期16周计,第2-7学期18周计，第8学期14周计。合计讲授实验一二三四五六七八专业基础平台*必修课学科基础课2204241011高等数学580805*2304241012高等数学472724*2404241023线性代数236362*250424

15、1034复变函数与积分变换236362*2605241011计算机导论58032485*2705241021大学物理464644*2805241032大学物理354543*2905241042大学物理实验2486422*小 计26470380149220000专业基础课3005241053电路原理58872165*3105241063模拟电子技术47254184*3205241075电子EDA35436183*3305231083工程制图CAD236362*3405231094单片机原理及应用47254184*3505241104数字电子技术46954184*3605241115自动控制原理4

16、8272104*3705241122C语言35436183*3805244057电源技术354361833905241136电力电子技术34836123*4005241144微机原理与接口技术47254184*4905241156电气测量技术34636103*4105241165信号与系统46654124*小 计45797612188058111133合 计7112679921414101311630必修课总学分及总学时128203722.526.522.522.512340 表8 教学计划表（三）电子工程及其自动化(非师范）专业本科教学计划表（四）类 别序号课程编号课 程 名 称学分学 时

17、数每学期教学周数分配(第1学期16周计,第2-7学期18周计，第8学期14周计。合计讲授实验一二三四五六七八专业任意选修课程（任意选修课）每生任选四门5405244106电子设计性实验23663025505244115专业英语2363625605244126控制电机236241225705244136计算机网络与通讯254361835805244146SMT技术23663025905244155新型集成电路应用技术236241226005244165电视机技术236241236105244176集散控制系统236241236205244186数据库技术及其应用25436183630524419

18、5计算机维护技术23624123小 计814400005500公共选修课限选课6408243013音乐鉴赏11816511243012美术鉴赏11816602243014生命教育概论23626701243014大学语文2362任选课（选四门）68人文系列23669科技系列23670教育科学系列23671艺术体育系列23672社会科学系列236小 计1425201122000选修课总学分及总学时407200112101190教学计划总计165276722.527.523.524.52117130 表9 教学计划表（四）三. 国内外高校该专业培养方案、课程体系的对比1. 课程设置特点及其与我国情况

19、比较(1)统一、坚实的系级平台核心课：表2中的课程是本学科基础知识的精华，全系学生必修。3个方向(对照我国大约10个专业)的每个人都要学习。这几门课的学分高于其他课程，由名教授主讲，一批教授(注意不是助教)担任小班辅导(讨论)课主讲。而在我国这类课还要划分为强电、弱电或通信类与非通信类以及计算机专业和非计算机专业。10多个系各自为政、资源浪费、很难保证教学质量。(2)宽口径、跨领域、多模式：3个学习方向相互交融，每个方向的学生都要跨领域选修其他方向的一些课程，学生视野开阔，有利于培养高素质复合型人才。而在我国，学生进入某个系之后，大多只限于学习本系(本领域)的课程，很少跨领域选修其他方向的课程

20、，很不利于学生的全面发展，难以适应多领域交叉对复合型人才的需求，更难找到与MIT相近的专业设置。另外，MIT每个学生选课的模式多种多样。(3)灵活、宽松的选课原则：任选课比例高，可以满足学生不同志趣的需求，充分调动了他们的学习主动性，真正实现了学分制。而在我国学分制只是一种表面文章，学生自主选课的空间非常窄小，同一年级同一个系的学生，每学期所选课程几乎都一样，难以调动起学生的学习乐趣。形成这一局面的重要原因之一是教师开课、授课的积极性没有被调动起来，他们只能应付门面，很难开出多品种、高水平的课程，学分制成为空话，往往使学生大失所望。2. 将MIT的部分课程与我国的部分课程(内容相近者)对照，见

21、表10MIT 课程名称类型与我国相近之课程算机程序结构与 解释必修借助 Lisp 语言讨论计算机如何执行程序电路与电子学必修电路、模拟电子、数字电子信号与系统必修信号与系统计算结构必修数字电子、计算机组成原理微分方程必修数学分析（微积分）概率系统分析限选、任选随机数学、随机过程模拟电子学实验引论限选、任选模拟电子实验数字系统实验引论限选、任选FPGA 等信控制与信号处理限选随机过程、现代控制理论、通信原理、信号处理等微电子器件与电路限选模拟电子、数字电子、微电子学引论电磁学及其应用限选电磁场理论反馈系统任选经典控制理论离散时间信号处理任选数字信号处理通信系统工程任选通信原理算法引论限选数据结构

22、表10 MIT课程与我国课程对照3. 对EECS系全体学生划分为3个学习(与研究)方向，见表11序号方向与我国专业对应（或相近） -1电气学科与工程工科电气信息类 6 个专业：电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、电子科学与技术、生物医学工程理科电子信息科学与技术类 3 个专业：电子信息科学与技术、微电子学、光信息科学与技术 -2电气工程与计算机科学相当于跨 -1 与 -3 之组合，在我国还不容易找到相近之专业设置 -3计算机科学与工程计算机科学与技术（理、工同名）、生物医学工程 表11 3个方向及其与我国情况对比在当前科技变革的时代，新技术层出不穷，驱动新产品升级换代速度加快，另一方面电子信息类产品也越来越多的体现了新技术的融合，因此产业的发展总是渴求知识面既要宽又要深的高素质人才。在有限学时数的情况下，这显然给我们的高等教育培养体系提出了一个矛盾课题。从学生的角度，要求我们在有限时间内学习掌握所有技术也是不公平的。技术的发展变革是全球化的，该矛盾不仅存在于我国高等教育培养体