电气工程及其自动化.pdf
电气工程及其自动化专业教学计划 一、培养目标和毕业要求 1. 培养目标 上海大学电气工程及其自动化专业以培养德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设 者和可靠接班人为总目标,依托专业培养具有良好的人文与专业素养,能综合运用专业基础 知识与技术方法在电气工程及相关领域从事科学研究、系统分析与设计、技术开发、运行维 护及管理等工作的高素质、复合型工程技术人才。 本专业毕业生经过 5 年左右的实际工作锻炼,能达到以下目标: (1)具有健全的人格和良好的人文社会科学素养、社会责任感和职业道德。 (2)具有扎实的自然科学基础知识和电机与控制、电力电子与能量变换,电力系统等领 域的专业基础知识。 (3)具备新能源汽车、电机系统、海洋装备、航空航天、智能电网等工程领域的分析、 设计、开发与应用能力。 (4)具有良好的交流合作与组织协调能力,能够组织实施电气及相关领域的工程项目。 (5)具备终身学习的能力与国际视野,能够适应社会环境和科学技术的不断发展。 2. 毕业要求 (1)工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电气领域的复杂 工程问题。 指标点 1.1 掌握相关工程数学的基本概念、定理等,具备一定的数学基本知识和分析解 决问题的能力,并能适当应用于工程问题; 指标点 1.2 掌握自然科学相关学科的基本概念、基本原理等基础理论知识,理解分析自 然科学问题的基本方法与过程,并能用于工程问题的建模和求解; 指标点 1.3 掌握电路、电磁场、电子技术、控制理论等学科的专业基础理论和基本技能, 并能应用于电气工程领域基本工程问题的建模求解; 指标点 1.4 掌握专业知识,能针对复杂电气工程问题进行建模、分析和求解; 指标点 1.5 理解系统的概念及其在电气工程领域的体现,能运用掌握的知识分析、归纳 典型电气复杂工程问题的物理本质,并理解其局限性。 (2)问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过 文献研究分析电气领域的复杂工程问题,以获得有效结论。 指标点 2.1 能够选择恰当的专业知识对电气领域的复杂工程问题进行定性物理分析,识 别关键技术环节; 指标点 2.2 能够运用电磁场、自动控制、电力电子等专业理论对电气领域的复杂工程问 题进行正确表达与建模; 指标点 2.3 能够运用相关专业知识和工具,结合文献检索和资料查询对电气领域的复杂 工程问题进行分析和研究,获得有效结论。 (3)设计/开发解决方案:能够设计针对电气领域的复杂工程问题的解决方案,设计满 足特定需求的系统、单元(部件),并能够在设计环节体现创新意识,考虑社会、健康、安全、 法律、文化以及环境等因素。 指标点 3.1 对于常规的电气领域的复杂工程问题,能够根据特定需求,确定设计目标和 技术方案; Ⅱ-1-48 指标点 3.2 能够在社会、健康、安全、法律、文化、环境等现实约束条件下,通过技术 经济评价对设计方案的可行性进行研究; 指标点 3.3 将可行的技术方案部署到系统、单元(部件),能够通过建模进行各部分设计 的计算和分析,并能正确进行设备选型; 指标点 3.4 针对复杂电气工程问题的设计环节,能应用新方法、新技术、新材料等优化 改进传统设计,体现出一定的工程创新意识。 (4)研究:能够基于科学原理并采用科学方法对电气领域的复杂工程问题进行研究,包 括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 指标点 4.1 掌握基本实验方法,能够按照给定的实验方案,合理选用实验仪器及设备, 搭建实验系统,对电气工程相关的各类物理现象、电气特性进行研究和实验验证; 指标点 4.2 掌握实验设计方法,能够基于科学原理并采用科学方法对电气部件、功能模 块、设备、系统制定实验方案,并构建实验系统进行实验; 指标点 4.3 能够对实验结果进行分析和解释,并通过信息综合得到合理有效的结论,为 电气领域的复杂工程问题的解决提供支撑。 (5)使用现代工具:能够针对电气领域的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、 资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对电气领域的复杂工程问题的预测与模拟,并能 够理解其局限性。 指标点 5.1 了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理 和方法,并理解其局限性; 指标点 5.2 针对电气领域的复杂工程问题,能恰当选择使用或二次开发计算机软、硬件 技术及仿真工具,完成装置或系统的模拟与仿真分析,进行评价预测,并理解其局限性; 指标点 5.3 能熟练运用文献检索工具,获取解决电气领域的复杂工程问题所需的信息和 资源; 指标点 5.4 能熟练使用电工与电子仪器观测、分析电气系统性能。 (6)工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂 工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。 指标点 6.1 了解电气工程相关的基本技术规范及企业运行及管理体系。 指标点 6.2 能基于工程相关背景知识合理分析和客观评价电气工程实践和电气工程复杂 问题解决方案对社会发展、人类健康、国家及公民安全、国家法律及地方法规、文化建设的 潜在影响,并理解应承担的责任。 (7)环境和可持续发展:能够理解和评价电气工程领域复杂工程问题的工程实践对环境、 社会可持续发展的影响。 指标点 7.1 熟悉环境保护的相关法律法规,理解电气工程领域复杂问题的工程实践过程 对环境和社会可持续发展可能产生的影响; 指标点 7.2 能够根据环境和社会可持续发展的原则,对工程实践过程进行评价。 (8)职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工 程职业道德和规范,履行责任。 指标点 8.1 具有合格的身体素质和健康的心理素质; 指标点 8.2 理解中国的历史发展道路和个人在历史与社会中的作用与地位,具有责任心 和社会责任感,树立社会主义核心价值观; Ⅱ-1-49 指标点 8.3 在工程实践中能自觉遵守职业道德与规范,履行责任,践行社会主义核心价 值观。 (9)个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 指标点 9.1 具有团队合作意识,能够在团队中发挥团队成员和负责人的作用,配合或领 导团队完成任务; 指标点 9.2 具有多学科全局视野,能够在多学科合作团队中协助或领导团队成员完成任 务。 (10)沟通:能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰 写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令,并具备一定的国际视野,能够在跨文 化背景下进行沟通和交流。普通话水平达到二级乙等以上。 指标点 10.1 能够利用报告、设计文稿、陈述发言,通过清晰表达或回应指令等方式与业 界同行及社会公众进行有效的沟通和交流; 指标点 10.2 能够阅读、翻译、总结专业相关的英文文献和技术资料,具备一定的国际视 野,能够在跨文化背景下就专业问题进行沟通和交流。普通话水平达到二级乙等以上。 (11)项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。 指标点 11.1 理解并掌握一定的工程管理与经济决策的概念与原理; 指标点 11.2 能够在电气工程实践中综合考虑硬件成本、工程实现可行性和实际应用场 合, 将工程项目管理与经济决策方法用于电气工程实践。 (12)终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。 指标点 12.1 了解知识的发展规律,认识自主学习和终身学习的必要性; 指标点 12.2 具有对电气工程及相关领域先进技术进行自主学习的能力,奠定个人可持 续发展的基础。 3. 毕业要求对培养目标的支撑矩阵 毕业要求 培养目标一 培养目标二 培养目标三 1.工程知识 √ √ 2.问题分析 √ √ 3.设计/开发解决方案 √ √ 4.研究 √ √ 5.使用现代工具 √ √ 培养目标四 培养目标五 √ 6.工程与社会 √ √ √ 7.环境和可持续发展 √ 8.职业规范 √ 9.个人和团队 √ √ 10.沟通 √ √ √ √ 11.项目管理 √ 12.终身学习 Ⅱ-1-50 二、主干学科和主干课程 1. 主干学科 电气工程、计算机科学与技术、控制科学与工程 2. 主干课程 电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、电磁场、微机原理及应用、电机与拖动基础、 自动控制原理、电力电子技术、信号分析与处理、程序设计基础 C、运动控制系统等。 3. 主要实践性教学环节 电路电子实验技术、电力电子技术实践、电子实习、金工实习、计算机实习、生产实习、 电子课程设计、专业课程设计、综合课程设计、毕业设计。 4. 专业主干课程和主要实践环节对毕业要求的支撑矩阵 课程名 称 1.工程知识 2.问题分析 3.设计/开发解 决方案 4.研究 7.环境 5.使用现代工 6.工程 9.个人 10.沟通 与可持 8.职业规范 具 与社会 和团队 续发展 11.项目 12.终身 管理 学习 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 4.2 4.3 5.1 5.2 5.3 5.4 6.1 6.2 7.1 7.2 8.1 8.2 8.3 9.1 9.2 10.1 10.2 11.1 11.2 12.1 12.2 电气工 程导论 电路原 理(1-2) √ √ √ √ 电路电 子实验 技术 (1-2) √ 电磁场 √ √ √ 模拟电 子技术 A √ √ √ 数字电 子技术 √ √ √ √ 信号分 析与处 理 √ √ 自动控 制原理 B(2) √ √ √ √ √ √ √ 微机原 理及应 用(2) √ √ 电力电 子技术 实践 √ √ √ √ √ √ √ 微机原 理及应 用(1) 电力电 子技术 √ √ 自动控 制原理 实验技 术 自动控 制原理 B(1) √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Ⅱ-1-51 √ √ 课程名 称 1.工程知识 2.问题分析 3.设计/开发解 决方案 7.环境 5.使用现代工 6.工程 9.个人 10.沟通 与可持 8.职业规范 具 与社会 和团队 续发展 4.研究 11.项目 12.终身 管理 学习 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 4.2 4.3 5.1 5.2 5.3 5.4 6.1 6.2 7.1 7.2 8.1 8.2 8.3 9.1 9.2 10.1 10.2 11.1 11.2 12.1 12.2 电机与 拖动基 础 A(1-2) √ √ 电力系 统分析 √ 运动控 制系统 √ √ √ √ √ √ √ √ 运动控 制系统 实验 项目管 理与经 济决策 √ √ √ -- √ √ -- -- 电子实 习 √ √ √ 工程训 练(1-3) √ √ √ √ 专业选 修课 √ 生产实 习 √ √ √ √ 计算机 实习 √ √ √ 高年级 研讨课 √ -- √ √ √ √ √ √ 电子技 术课程 设计 √ √ 专业课 程设计 √ √ √ 综合课 程设计 √ √ 毕业设 计(论文) √ √ √ √ √ √ √ √ √ 三、修业年限、学分和学位 1. 修业年限 四年 2. 总学分 260 3. 授予学位 工学学士 Ⅱ-1-52 √ √ √ √ √ Ⅱ-1-53 任意选修课 (2 学分) 形式与政策 思想道德与法治 中国近现代史纲要 B 大学英语 军事理论 A 工程制图与计算机绘图基础 线性代数 理工类计算机技术选修模块 程序设计(C 语言) 微积分(1-3) 大学物理(1-3) 大学物理实验(1-3) 马克思主义基本原理 毛泽东思想和中国特色社会 主义理论体系概论(1) 毛泽东思想和中国特色社会 主义理论体系概论(2) 习近平新时代中国特色社会 主义思想概论 思想政治选择性必修课 劳动教育理论课 体育 大学化学 大学化学实验 通识课、基础课 (105 学分) 电机与拖动基础 A(1-2) 电路原理(1-2) 电磁场 军事技能 思想政治理论课 (实践) (1-2) 思想道德与法治 电子实习 计算机实习 生产实习 创新创业实践 大学生社会实践 (实践) 电子技术课程设计 形势与政策 工程训练(1-3) 综合课程设计 专业课程设计 课程设计: (12 学分) 数字系统集成电路设计 模式识别基础 数字信号分析与处理 嵌入式系统设计 基于 FPGA 的现代电子系统设计 电子系统设计(1-2) 电磁兼容技术基础 机器人控制技术 现代控制理论基础 计算机通信与网络 人工智能及应用 逻辑可编程控制系统 数据结构与算法 神经网络与深度学习 面向对象的程序设计 电力电子器件与应用 伺服控制技术 项目管理与经济决策 高年级研讨课 特种电机理论与控制 供电系统与保护 新能源变换与智能电网导论 电力系统经济学基础 电力系统分析 运动控制系统实验 运动控制系统 A 电力电子技术实践 电力电子装置设计 同步电机的现代分析技术与应用 自动控制原理实验技术 电力电子技术 A 检测技术基础 现代低压电器及控制 运筹学基础 专业选修课(20 学分) 自动控制原理 B(1-2) 实习环节: (23 学分) 实践性教育环节(55 学分) 电路电子实验技术(1-2) 数字电子技术 模拟电子技术 A 信号分析与处理 (1-2) 微机原理及应用 电气工程导论 复变函数与积分变换 A 概率论 A 学科基础课(73 学分)+研讨课(5 学分) 【通识课、基础课(105 学分)+学科基础课(73 学分)+研讨课(5 学分)+专业选修课(20 学分)+实践性教育环节(55 学分)+任意选修课(2 学分)=260(学分) 】 电气工程及其自动化专业课程树型结构图 毕业设计( 20 学分) 上海大学2021级教学计划表 机电工程与自动化学院 课 程 分 类 电气工程及其自动化专业 课程学分 课程编号 课程名称 课内 各学年、学期计划学分安排 课外 第一学年 第二学年 共计 讲 实 上 其 自 项 读 其 夏 1 2 3 4 授 验 机 他 学 目 书 他 季 第四学年 备 注 夏 夏 6 7 8 9 10 11 12 季 季 5 第三学年 人文经典与文化传承 政治文明与社会建设 通 识 课 12 艺术修养与审美体验 经济发展与全球视野 8+4 4 4 详 见 附 表 ▲ 4 科技进步与生态文明 创新思维与创业教育 新生研讨课1 16583109 形势与政策 1 1 16584153 思想道德与法治 3 3 中国近现代史纲要B 3 3 马克思主义基本原理 3 3 3 毛泽东思想和中国特色社会 主义理论体系概论(1) 3 3 3 毛泽东思想和中国特色社会 主义理论体系概论(2) 2 2 习近平新时代中国特色社会 主义思想概论 3 2 思 16584136 思 想 想 政 16584168 政 治 治 必 16584169 理 修 论 课 16584170 课 16584171 思想政治选择性必修课(详见附表) 公 共 16584172 劳动教育理论课 基 体育 础 详见附表 课 00914006 军事理论A 93 详见附表 大学英语 选 修 课 1 1 * 3 3 2 1 3 1 1 1 6 2 1 1 1 4 4 2 00864088 程序设计(C语言) 4 详见附表 理工类计算机技术选修模块 3 00864096 工程制图与计算机绘图基础 3 2 01014125~127 微积分(1-3) 16 16 01014104 线性代数 3 3 01064246 大学化学 2 2 01064247 大学化学实验 1 01034117~119 大学物理(1-3) 12 01034120~122 大学物理实验(1-3) 3 73 高年级研讨课(见续表) 4 专业选修课(见续表) 20 任意选修课 2 实践教学环节 55 总计 260 1 1 1 2 2 2 2 2 16 学科基础课(见续表) ◆ 3 3 3 4 1 3 △ 3 1 6 6 4 ▲ 3 1 12 3 2 △ 1 △ 4 4 4 1 1 1 8 15 10 16 8 17 2 2 ○ 6 6 4 4 ★ 1 7 2 7 6 8 4 20 ● ▲通识课第2-3学期总计要求4学分,《线性代数》第2-3学期均开,当学期只限选通识课4学分或《线性代数》3学分其中之一。 *1-10学期均需选修 ◆多修课程可认定为通识课(所属分类见附表中备注) △《工程制图与计算机绘图基础》、《大学化学(实验)》第1-3学 期均开,每学期只限选《工程制图与计算机绘图基础》3学分或《大学化学(实验)》3学分其中之一。 附表见Ⅱ-1-67页,建议学生跨类选修通 识课,所修通识课必须包含:1. “核心通识课”至少6学分;2. “艺术修养与审美体念”模块内课程至少2学分;3. “创新思维与创业教育”模 块内课程至少2学分。(某门课程同时满足多个条件时,可重复认定,但所获得学分不累计。) ○学分分布供参考 ★任意选修任何课程。 ●毕业前至少修读一门全英语授课课程且成绩合格。(全英语授课课程指:1. 选课系统中标注的全英语课程。2. 国际化小学期开设的课程。3. 海外交流学分认定的课程。) Ⅱ-1-54 上海大学2021级教学计划表 学科基础课 课程学分 课程编号 课程名称 课内 课程学分 课外 学 备 共 期 注 计 讲 实 上 其 自 项 读 其 授 验 机 他 学 目 书 他 课程编号 课程名称 课内 课外 学 备 共 期 注 计 讲 实 上 其 自 项 读 其 授 验 机 他 学 目 书 他 09365192 电路原理(1) 3 3 4 09365195 微机原理及应用(1) 3 2.4 0.6 01015123 复变函数与积分变换 A 4 4 4 09365054 电机与拖动基础 A(2) 3 2.6 0.2 0.2 7 09365203 电气工程导论 1 1 4 09365197 自动控制原理B(1) 3 2.7 0.3 7 09365193 电路原理(2) 4 3.8 0.2 5 09365199 自动控制原理实验 技术 1 09365001 模拟电子技术A 5 4.8 0.2 5 09365196 微机原理及应用(2) 3 2 09365194 电磁场 4 3.6 0.4 5 09365198 自动控制原理B(2) 3 2.4 0.6 8 07005001 电路电子实验技术(1) 1.5 5 09365034 电力电子技术A 5 4.8 0.2 8 09365005 数字电子技术 6 09365200 电力电子技术实践 1 1 8 07005002 电路电子实验技术(2) 1.5 6 09365185 电力系统分析 4 3.6 0.4 8 09365134 信号分析与处理 4 4 6 09365204 运动控制系统A 5 4.4 01014011 概率论A 3 3 6 09365150 运动控制系统实验 1 09365053 电机与拖动基础A(1) 4 3.2 0.4 6 04185090 项目管理与经济决 策 2 4 1.5 3.8 0.2 1.5 0.4 7 1 7 1 8 0.6 1 9 9 2 9 高年级研讨课 课程学分 课程编号 课程名称 课程学分 课内 课外 学 备 共 期 注 计 讲 实 上 其 自 项 读 其 授 验 机 他 学 目 书 他 二年级适用 课程编号 课程名称 课内 课外 学 备 共 期 注 计 讲 实 上 其 自 项 读 其 授 验 机 他 学 目 书 他 三年级适用 2 2 6 0937SY01 机器视觉感知与智 能学习 2 1.6 0.4 7 0937EY02 运筹模型与案例 2 2 6 0936SY02 电力电子技术工程 应用导论 2 1.8 0.2 8 0937EY03 智能优化理论与方法 2 2 6 0937SY07 入侵的艺术——浅 谈工控网安全 2 1.8 0.2 8 0937EY04 大数据时代的智慧城 市关键技术 2 2 6 0936SY09 新能源汽车先进驱 动与能量管理技术 2 1.8 0.2 8 0936EY06 电气化车辆概论与课 程设计 2 2 6 0937SY08 工业病毒分析 2 2 8 0936SY12 电力设备的在线监 测与故障诊断 2 2 8 0937EY01 动态系统的模型与分 析 Ⅱ-1-55 专业选修课(第9学期(含)之后的课程可能会进行一次动态调整。) 课程学分 课程编号 课程名称 课程学分 课内 课外 学 备 共 期 注 计 讲 实 上 其 自 项 读 其 授 验 机 他 学 目 书 他 课程编号 课程名称 课内 课外 学 备 共 期 注 计 讲 实 上 其 自 项 读 其 授 验 机 他 学 目 书 他 专业拓展模块* 09366047 运筹学基础 4 4 09366139 现代低压电器及控制 3 2.8 09375010 检测技术基础 4 3 09366177 同步电机的现代分析 技术与应用 3 2.8 09366188 电力电子装置设计 3 2.4 09366201 电力系统经济学基础 (Fundamentals of Power System Economics) 3 2.7 0.8 7 09366205 新能源变换与智能 电网导论 4 4 0.2 7 09366175 供电系统与保护 3 2.7 0.3 10 0.2 7 09366176 特种电机理论与控 制 3 2.5 0.5 10 8 09366186 伺服控制技术 3 2.8 0.2 10 0.6 9 09366187 电力电子器件与应 用 3 2.7 0.3 10 0.3 9 ★ 0.5 7 09376037 计算机通信与网络 4 3.5 0.5 9 0.5 7 ★ 09365136 现代控制理论基础 3 2.7 0.3 9 0.3 7 09376035 机器人控制技术 4 3.2 0.4 0.4 9 0.2 9 工业互联网与智能化* 09376028 面向对象的程序设计 4 3 09376023 神经网络与深度学习 (Neural Networks and Deep Learning) 3 2 09375005 数据结构与算法 4 3.7 09366027 逻辑及可编程控制系 统 4 3 0.4 0.6 8 09366206 人工智能及应用 4 3.8 0.2 0.4 0.6 7 09376036 数字信号分析与处 理 4 3.6 0.2 8 09366171 嵌入式系统设计 3 2 0.5 0.5 10 数字化控制技术* 09376026 基于FPGA的现代电 子系统设计 3 2 09376031 电磁兼容技术基础 4 3.8 09376032 电子系统设计(1) 4 2 1 1 8 09366202 数字系统集成电路 设计 3 3 10 09376033 电子系统设计(2) 3 1 1 1 9 09376043 模式识别基础 3 3 11 ★全英语课程 *建议每个选修模块至少选修2门课程 Ⅱ-1-56 0.4 0.4 9 0.6 9 上海大学2021级实践性教学环节学分安排表 电气工程及其自动化专业 实践分类 实 习 课 程 设 计 毕业设计 (论文) 编号 实践 实践 实践形式 周数 学分 集中 分散 实践环节名称 00914003 军事技能 00874008 各学年学分安排 备注 一 二 三 四 2 √ 2 形势与政策(实践) 1 √ 1 1658A001~002 思想政治理论课(实践)(1-2) 2 00874007 思想道德与法治(实践) 0000A001 创新创业实践 1 √ 1 00874028 大学生社会实践 1 √ 1 00883017 工程训练(1) 1 2 √ 00883018 工程训练(2) 1 2 √ 2 第4学期 00883019 工程训练(3) 1 2 √ 2 第5学期 00893001 电子实习 2 4 4 第5,6学期 0936A021 计算机实习 1 2 2 0936A004 生产实习 2 4 0936A008 电子技术课程设计 2 4 0936A019 专业课程设计 2 4 0936A009 综合课程设计 2 4 4 第10学期 0936A010 毕业设计(论文) 10 20 20 第12学期 2 1 共计 1 55 1 √ 第3,6学期 1 1 二选一 (详见注) 2 4 4 4 8 15 8 24 注: 1. 《创新创业实践》和《大学生社会实践》两门课程二选一; 2. 在校期间,学生参与下述活动之一,可认定《创新创业实践》课程学分。分别是(1)联合大作业;(2)大学生创新项目;(3) 学科竞赛获校级(含)以上奖项,并未冲抵过学分;(4)院系认定的创新创业各类活动(累计至少半周时间); 3. 《大学生社会实践》在第2-11学期(除夏季学期)均开设,具体要求详见课程简介。 Ⅱ-1-57