第1章 電氣工程的輝煌與未來

1.1 學科內涵與戰略地位

我國高等教育的學科目錄分為學科門類、一級學科（本科教育中稱為“專業類”）和二級學科（本科專業目錄中為“專業”）三個級別。學科門類和一級學科是國家進行學位授權審核與學科管理、學位授予單位開展學位授予與人才培養工作的基本依據，二級學科是學位授予單位實施人才培養的參考依據。學科門類、一級學科和二級學科的代碼分別為2位、4位和6位阿拉伯數字。

學科門類是對具有一定關聯學科的歸類。其設置應符合學科發展和人才培養的需要，并兼顧教育統計分類的慣例。

目前高等教育的學科門類劃分為13類：哲學（01）、經濟學（02）、法學（03）、教育學（04）、文學（05）、歷史學（06）、理學（07）、工學（08）、農學（09）、醫學（10）、軍事學（11）、管理學（12）、藝術學（13）。

一級學科是具有共同理論基礎或研究領域相對一致的學科集合。具有確定的研究對象，形成了相對獨立、自成體系的理論、知識基礎和研究方法，已得到學術界的普遍認同。

工學（08）類下屬的一級學科共有38個，電氣工程（0808）屬于其中之一，與之關系密切的一級學科主要有電子科學與技術（0809）、信息與通信工程（0810）、控制科學與工程（0811）、計算機科學與技術（0812）等。

二級學科是組成一級學科的基本單元。具有相對獨立的專業知識體系，已形成若干明確的研究方向，與所屬一級學科下的其他二級學科有相近的理論基礎，或是所屬一級學科研究對象的不同方面。

國務院學位委員會頒布的2008版《授予博士、碩士學位和培養研究生的學科、專業目錄》中，電氣工程（0808）一級學科下屬的二級學科有5個：

電機與電器（080801）：主要研究方向為電機電器的理論分析、優化設計、建模仿真、研制開發、驅動控制、機電一體化、實驗測試、故障診斷、可靠性分析等。

電力系統及其自動化（080802）：主要研究電能的生產、變換、輸送、分配、控制、應用、管理、存儲的理論和技術，研究方向包括：電力系統分析與仿真、電力系統運行與控制、電力系統規劃與設計、電力系統可靠性、電力系統測量、電力系統繼電保護、新型輸配電技術、分布式發電技術、電力經濟與電力市場、能量管理系統與配電網自動化、電力系統信息化與數字化、電能質量分析與監控、電力系統節能與儲能、智能電網技術等。

高電壓與絕緣技術（080803）：主要研究方向為放電與絕緣擊穿、絕緣老化與診斷、工程電介質、電磁暫態特征分析、新型高壓電氣設備研制、高電壓試驗技術和試驗設備開發、過電壓與絕緣配合、高壓電氣設備在線監測與狀態維修、雷電與防雷保護、電力系統電磁兼容、高電壓技術在非電力系統中的應用等。

電力電子與電力傳動（080804）：主要研究方向為新型電力電子元器件及功率集成電路、電力電子變流技術、電力電子控制技術、電力電子建模與仿真、現代電源技術、電能質量治理、電力電子系統集成、電力電子裝備可靠性評估與故障診斷、電力傳動及其自動化技術等。

電工理論與新技術（080805）：新理論、新原理、新材料、新技術、新工藝在電氣工程領域的應用，其特點是電氣工程學科內各分支間以及電氣工程學科與其他學科間的交叉與融合。主要研究方向：電磁場與電磁波理論及其新技術、電網絡理論及應用、新型電能變換技術、放電等離子體技術、脈沖功率技術、超導電工技術、磁流體發電技術、生物電磁技術等。

電氣工程學科的理論基礎是物理學中的電學和磁學，電能是電氣工程學科的研究對象。廣義的電氣工程包括研究電磁領域客觀規律及其應用的科學技術的學科體系、電力生產和電氣裝備制造兩大工業生產體系，以及培養相關專業人才的教育體系。

與電氣工程關系密切的其他學科主要是電子信息科學和能源科學。電氣工程研究的主要是電能，而信息科學則是研究如何利用電磁能量來處理信息，計算機、通信網和無線電等無不以電作為信息的載體。兩者同根同源，學科基礎都是電磁學。從應用領域看，電氣工程又和能源科學密切相關。電能由一次能源轉換而來，又可方便地轉換為其他能量形式，是使用、輸送和控制最為方便的終端能源。

100多年前，電能的發明利用，開創了人類文明的新紀元，引發了第二次產業革命，使人類進入了電氣時代。創造了電力、電氣裝備、汽車、石油化工等一大批新興產業，同時大幅提升了機械、冶金等產業的發展水平，工業文明成為世界發展的主流。電氣化被美國工程院評為20世紀20項最偉大的工程技術成就之首。

電力工業是國民經濟中重要的基礎產業與支柱產業，是國民經濟的先行官。在全球經濟高速發展的今天，能源安全、能源與環境問題已上升到世界各國國家戰略的高度，電氣工程學科在保障國家能源安全、促進節能減排、推進可持續發展等戰略層面必將繼續發揮不可替代的重要作用。

隨著工業化和信息化進程的推進和高新技術的不斷應用，許多專業需要的電氣知識越來越多，理工科院校幾乎所有的非電類專業都開設電工學等課程，電氣化、自動化、數字化、智能化的生產流程、工作模式及基礎裝備是各行各業必然的選擇。

電氣工程經過一個多世紀的持續高速發展，已成長壯大為重要的技術科學與工程領域，當代高新技術都與電能密切相關，從探索物質的粒子加速器到發射宇宙飛船和衛星，從研究微型電機、機器人到可作為未來能源技術的受控核聚變裝置，都需要電氣科學與技術的支撐。電氣工程技術廣泛用于國民經濟、國防建設、科學實驗、日常生活的方方面面，其水平已成為衡量一個國家現代化程度的重要標志。

近幾十年來，電氣學科與信息科學、生命科學、物理學、材料科學、化學、環境科學、軍事科學等學科領域存在廣泛的交叉，形成了諸多新的學科生長點。學科交叉和相互滲透是電氣科學保持長期生命力的重要因素，例如，新型電磁材料的開發、電機的控制、電力系統的分析與控制、電力電子系統與裝置、新能源的利用等幾乎所有的電氣新技術都勢必涉及大量的電子技術、計算機及其網絡通信技術、自動控制技術的一些相關知識。可以說，當今的電氣工程是一個現代高科技綜合應用的、多學科交叉的前沿學科專業，具有廣闊的應用前景。