除夕夜的萬家燈火，由我們守護

本文主角：電氣工程及其自動化

講述人：脆皮腸（西安交通大學(xué)）

適合人群：有一定的數(shù)理基礎(chǔ)、邏輯思維能力，熱愛物理學(xué)，對電子系統(tǒng)設(shè)計、電路實驗、電力設(shè)備創(chuàng)新與開發(fā)、電力系統(tǒng)運行與維護、高電壓及其科學(xué)理論探索感興趣的同學(xué)

你是否好奇過各種家電、電子產(chǎn)品的工作原理，是否關(guān)心過電能到底是如何產(chǎn)生、運送和分配到千家萬戶的？你是否留意過插拔電源插頭時剎那間的火花，是否感受過戶外一座座高壓電塔的雄偉與神秘？你是否在滿天繁星的夏夜，看到過架空線路上的藍色微光，聽到過電暈的滋滋“蟲鳴”？可以說，電氣工程及其自動化專業(yè)與這一切緊密相關(guān)。

電能是應(yīng)用最廣泛的能源，各類科研創(chuàng)新都離不開電能——它是工業(yè)之基，是創(chuàng)新之泉。大到規(guī)劃調(diào)配遍布全國的高壓輸電線路和“西電東送”國家重點工程研發(fā)，小到納米級電路、芯片開發(fā)與設(shè)計，電氣工程及其自動化專業(yè)，帶你領(lǐng)略不一樣的精彩。

在傳統(tǒng)與創(chuàng)新的邊界來回游走

在定位上，電氣工程及其自動化專業(yè)屬于傳統(tǒng)工科中偏創(chuàng)新的學(xué)科。同機械、土木等傳統(tǒng)工科類似，電氣這門學(xué)科具備傳統(tǒng)工科扎實、嚴謹?shù)膶W(xué)術(shù)要求；但同時，電氣工程也與自動化、計算機、人工智能等各種新興學(xué)科交叉融合，具有創(chuàng)新化、智能化的新鮮血液。

電氣工程及其自動化專業(yè)所涉領(lǐng)域廣泛。行業(yè)內(nèi)主要按照電壓等級將電氣工程劃分為強電系統(tǒng)與弱電系統(tǒng)，因此電氣工程及其自動化學(xué)子所學(xué)內(nèi)容可分為強電系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)兩大部分。強電系統(tǒng)也可以被稱為“電力系統(tǒng)”，其運行電壓從幾千伏到幾百萬伏，這部分內(nèi)容主要包含電能的發(fā)—輸—配—用環(huán)節(jié)中的設(shè)計、運行、維護、檢測與控制等相關(guān)知識。弱電系統(tǒng)在行業(yè)中有時候也被稱為“電子系統(tǒng)”，其運行電壓一般在幾十伏左右，這部分內(nèi)容主要為單片機、電力電子、機器人、雙控等領(lǐng)域的開發(fā)與研究的相關(guān)知識。

要想學(xué)好電氣工程及其自動化專業(yè)，首先要鍛煉扎實的“真本事”。這門專業(yè)需要的本事可不少，除基本的學(xué)科知識之外，數(shù)學(xué)計算與建模、計算機編程與仿真、電路搭建與測試和團隊協(xié)作、表達與交流等能力都需要從大一開始一直鍛煉到大四甚至是研究生階段。

行是知之始，知是行之成

電氣工程及其自動化這門專業(yè)屬于工學(xué)門類下的電氣類專業(yè)，理論與實驗并重，甚至在某些課程中實驗比理論更重要。豐富多彩的實驗內(nèi)容正是電氣工程及其自動化學(xué)子的興趣源泉、創(chuàng)新之基。通常在專業(yè)培養(yǎng)方案中，大一階段會開設(shè)大學(xué)物理實驗課程，引領(lǐng)學(xué)子邁入實驗室的大門。到了大二，則進入到專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，在此階段的學(xué)習(xí)中，無論多么基礎(chǔ)的知識、簡單的原理，一般都有相應(yīng)的實驗課，讓我們能親自動手驗證學(xué)過的知識，同時加深對知識的理解。大家在實驗的過程中會遇到各種各樣的問題，有時甚至得不到結(jié)果，這時便考驗我們獨立分析問題、解決問題的能力。在解決一個個問題的過程中，我們的思維得到了鍛煉，慢慢感受到工科的魅力以及屬于自己的新知識、新方法。

拿電路課程舉例，在相關(guān)課程實驗中，我們要搭建如圖2所示的運算放大器電路板，在輸入端口施加一定的電壓，并在示波器上測量其電學(xué)特性。在學(xué)習(xí)這部分理論知識時，我感到并不復(fù)雜，但是我在實驗中發(fā)現(xiàn)電路板并不是想象中的那么好連接，很容易出現(xiàn)繞線、虛接、短路、發(fā)熱等各種各樣的問題，實驗也很難一次就成功。這時候就需要我們運用示波器探頭對電路板上各個關(guān)鍵節(jié)點的電壓進行檢測，排查電路中的問題，一步一步去解決。在解決問題的過程中，其實我們不知不覺地就會把上課學(xué)過的知識復(fù)習(xí)一遍；同時，在測量電路板的特性時，我們還會發(fā)現(xiàn)一些課堂上未曾重視的、未曾提到的知識點，進一步加強對這部分內(nèi)容的掌握。

如果說電路課程還是保留了傳統(tǒng)的“先學(xué)理論，后做實驗”的學(xué)習(xí)流程，那么數(shù)字電子技術(shù)課程就完完全全貫徹了“行是知之始”這一學(xué)習(xí)理念。其原因在于：電路課程是一門經(jīng)典的、基礎(chǔ)的電氣課程，其知識具有體系性、完整性；而數(shù)字電子技術(shù)這一課程所涉知識豐富、“花樣”多、創(chuàng)新性強，想要完整地學(xué)完這門課的知識是不可能的。因此，數(shù)字電子技術(shù)這門課程的學(xué)習(xí)安排便是老師先布置開放性的實驗任務(wù)，讓我們自己“DIY”想要實現(xiàn)的電路功能，然后我們在實驗的過程中去學(xué)習(xí)自己需要的那部分知識，一步一步完善自己的“產(chǎn)品”。這種“帶著問題去學(xué)習(xí)”的方法讓學(xué)習(xí)變得更有針對性，通過解決問題來學(xué)習(xí)知識也讓學(xué)習(xí)變得更有成就感。

除了上述實驗，我們還會接觸到模擬電子技術(shù)實驗、電機學(xué)實驗、高電壓技術(shù)實驗等各類實驗。實驗體驗感強、自主性強、內(nèi)容精彩紛呈，是從入學(xué)到畢業(yè)一直伴隨電氣工程及其自動化學(xué)子的學(xué)習(xí)感受，這既是一種本領(lǐng)的修煉，也是一種知識的創(chuàng)新。

前路高且長

不管是讀到博士，還是本科畢業(yè)即就業(yè)，電氣工程及其自動化學(xué)子并不用擔(dān)心就業(yè)的問題，因為國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和全國人民的幸福生活都離不開電力與電子行業(yè)。

國家電力系統(tǒng)可以說是電氣工程及其自動化專業(yè)最主要的對口就業(yè)方向。國家電力系統(tǒng)涵蓋國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司和五大發(fā)電集團（華能集團、國家能源集團、大唐集團、華電集團、國家電投集團）、各省電力公司、各級供電公司以及電力設(shè)計院（如華北、西北、西南、中南、華東電力設(shè)計院）、電力勘測設(shè)計院等單位。另外，電氣設(shè)備（如變壓器）制造行業(yè)（包括旗下科研單位和生產(chǎn)廠家）也為電氣類專業(yè)畢業(yè)生提供了大量的工作崗位。

如果說強電方向主要對口國家電力系統(tǒng)，那么弱電方向同樣有很多工作崗位供電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)生選擇。弱電方向的對口就業(yè)單位主要在電子信息與控制類行業(yè)，如華為、聯(lián)想、施耐德電氣和東方電氣集團、通用技術(shù)集團等。相比于強電方向，電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)生在弱電方向的就業(yè)領(lǐng)域更廣，就業(yè)選擇更多樣、更靈活。

在用電量激增、用電需求日漸高漲的今天，還有許許多多的新領(lǐng)域亟待人們探索。比如，在全球能源問題日漸緊張，環(huán)境問題日益突出的背景下，各個國家都在進行新能源、新技術(shù)的探索，能源問題已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面。而不管利用化石能源、太陽能還是水能、風(fēng)能，最后絕大多數(shù)能量都要轉(zhuǎn)化為電能，供給人民使用。

目前，國家已經(jīng)圍繞發(fā)電、輸電和用電等進行了戰(zhàn)略部署。例如，國家新能源發(fā)展戰(zhàn)略中的光伏發(fā)電技術(shù)，國家“西電東送”戰(zhàn)略中的特高壓交流輸電技術(shù)、高壓直流輸電技術(shù)，近年來火爆市場的新能源汽車技術(shù)，等等。以上這些新技術(shù)、新領(lǐng)域都與電氣工程及其自動化專業(yè)息息相關(guān)。

此外，隨著時代的發(fā)展，電氣類專業(yè)已經(jīng)具有交叉學(xué)科的特點，交叉學(xué)科的性質(zhì)使得畢業(yè)生具有更強的適應(yīng)能力。石油化工、冶金、交通運輸、電子、通訊、國防、機械等行業(yè)對電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)生也有需求。

如果你對電氣工程及其自動化專業(yè)感興趣，歡迎加入我們，一起守護祖國的萬家燈火！