國內外高校電氣工程研究生課程設置比較

牟龍華，張文豪，付德波

(同濟大學，上海　201804)

?

·研究生教育·

國內外高校電氣工程研究生課程設置比較

牟龍華，張文豪，付德波

(同濟大學，上海201804)

本文針對電氣工程研究生培養方案的特點，重點研究國內外知名高校電氣工程研究生課程設置情況，從專業選修課門數、選修課可選門數、課程跨學科數及數學課門數等方面，總結了國內外不同高校電氣工程研究生課程設置的特點，指出了國內高校電氣工程研究生課程的不足，為提高我國電氣工程類研究生培養質量提供參考。

電氣工程；研究生培養；課程設置

一、引言

電氣工程學科作為一門成熟的專業學科已經有上百年的歷史[1]，19世紀末歐美大學陸續建立了電氣工程學科，我國的電氣工程學科始于1908年上海南洋公學(上海交通大學前身)的電機電工學科，其后的1912年同濟醫工學堂(同濟大學前身)設立了電機科。一百余年來，隨著電磁學、電工、電子及計算機等技術的不斷發展，電氣工程學科的內涵不斷更新發展，這也促使電氣工程研究生教育面臨不斷的改革需求。進入21世紀以來，隨著智能電網和能源互聯網[2,3]等新技術的不斷發展，為適應新時期社會對于技術人才的不同要求，電氣工程研究生課程的改革勢在必行[4]；在這種新形勢下如何培養和造就具有創造性思維的高層次電氣工程人才，也是電氣工程教育界關注和積極探索的問題[5]。隨著教育改革的不斷深入，電氣工程研究生培養呈現出“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的發展趨勢，提高了研究生的培養質量，但在具體實踐過程中，還存在許多不足與欠缺。

本文根據公開資料重點分析了國內外知名高校的電氣工程研究生培養方案，包括國內6所高校，即清華大學(簡稱清華)、浙江大學(浙大)、上海交通大學(上交大)、西安交通大學(西交大)、華中科技大學(華科)、華北電力大學(華電)，以及美、歐、日、韓等國各兩所高校，從研究生課程設置及質量評價、課程學分分布等方面展開重點研究，總結了國內外高校電氣工程研究生培養方案的特色，借鑒其成功經驗，探索適合我國電氣工程類研究生培養改革的新思路。

二、專業選修課門數

專業選修課門數是指研究生畢業所須修學的專業必修課及專業選修課的總門數，專業選修課門數在一定程度上體現了不同大學所培養研究生的具體要求。研究生課程的總學分總體反映了所設置課程內容的全面程度及學業壓力的大小，但課程門數的多少則體現了研究生所能接觸到的專業面的廣度。圖1羅列了國內外不同大學要求研究生修學的專業選修課門數。

圖1　國內外不同大學專業選修課門數

從圖1可以看出，國外大學要求研究生修學的專業選修課門數普遍高于國內，平均門數達到了11.2門，其中課程門數最多的是德國的慕尼黑工業大學，達到了17門，而國內大學要求門數平均為8.1門，其中門數最高的同濟大學，為10門，未達到國外大學要求門數的平均數，這部分說明國內高校對研究生專業面的培養廣度還可進一步加強。

三、選修課可選門數

選修課可選門數是指可供研究生選擇的同專業及不同專業的選修課總門數。選修課可選門數體現了研究生課程分布的廣度，對研究生知識面的拓寬具有很好的引導作用。同時，專業選修課開設的多少也從一個側面反映了不同高校的研究生招生規模、不同高校教師科研及教學水平。圖2羅列了國內外不同大學選修課可選門數的情況。

圖2　國內外不同大學選修課可選門數

從圖2可知，國內大學電氣工程專業選修課可選門數最高的華中科技大學為50門，國內大學選修課平均可選門數為40.3門。國外大學選修課可選門數普遍較高，平均可選門數達到101門，為國內平均可選門數的2.5倍。但需要指出的是，國外大學選修課可選門數偏離度較高，其中德國的慕尼黑工業大學及亞琛工業大學選修課門數特別高，分別達到300門及188門，這說明德國大學對于研究生知識體系的全面性十分重視，且課程的分類十分細致。美國的斯坦福大學也以120門的可選數位列第三。另外，日本的兩所大學，愛知工業大學及關東大學與國內大學可選課程數較為接近，韓國的高麗大學低于國內平均水平，但首爾大學則顯著高于國內大學的平均水平，達到102門。

四、跨學科數

跨學科數是指除語言及基礎學科外，專業課及選修課所涉及的不同學科的總數。跨學科數可以體現出研究生課程涉及的廣度，同時體現出學科的交叉性，對培養具有交叉學科能力的復合型人才具有深遠意義。進入新世紀以來，社會分工進一步細化，但社會十分需要具有多學科能力的復合型人才，此外在學術研究方面具有多學科視野的研究人員，具有更強的學術能力及學術生命，更能夠推動學科的建設及發展，為學術研究開創新角度、新方向。現如今的前沿學科發展都體現出學科的交叉性，如生物工程、醫藥工程等，因此在研究生課程中涉及的學科越廣泛，越能使研究生在日后踏上社會有更好的擇業方向，也能使繼續從事學術研究的學生能有更廣闊的學術方向。圖3所示為國內外不同高校電氣工程專業選修課跨學科門數。

由圖3可知，國內大學研究生課程設置跨學科數普遍較低，平均跨學科數為3.1門，主要學科涉及計算機、材料、經濟等傳統學科。國外高校電氣工程專業課程跨學科數普遍較高，平均跨學科數達到6.7門，是國內平均水平的兩倍有余。此外，國外高校課程所涉及學科除了數學、計算機、電氣等傳統學科外，還涉及許多前沿學科，如生物工程、納米技術、核物理工程等。法國的里昂中央理工大學跨學科數最高，達到了10門，涉及數學、電氣、能源、核工程、力學、經濟學、化學工程、材料科學、生物工程及光學。豐富的學科數目，為復合型人才培養打下了基礎。

同時，國外大學電氣工程專業逐漸呈現大學科培養趨勢，電氣工程學科作為一個單一的系別已越來越少，流行的系別模式是電氣與計算機合并，形成電氣與計算機工程系，這有利于學生提高軟硬件綜合能力，美國的斯坦福大學、麻省理工學院、康涅狄格大學等都采用這樣一種系別模式；另一種系別模式是將電氣工程與能源工程合并，或將其劃歸到能源系，當然這主要針對電氣工程學科中的電力系統及其自動化二級學科。國內大學基本仍保持電氣工程學科作為單一系別的模式，因此，我國電氣工程學科的建設、發展也可嘗試大學科的模式。

圖3　國內外不同大學課程跨學科門數

五、數學選修課門數

數學作為理工科類專業的基礎學科，一直被視為工程設計及學術研究的基石。一定程度上，數學能力的高低決定了學術研究水平的高低，因此數學課程歷來成為研究生課程中的重點課程，國內外幾乎所有大學都注重研究生數學能力的培養。圖4羅列了國內外不同大學電氣工程專業研究生開設的數學選修課門數。

由圖4可知，國內大學電氣工程專業研究生開設的數學課程數量普遍較高，平均開設的數學門數達到4.85門，其中數學門數最多的是清華大學和華北電力大學，達到7門。國外大學電氣工程專業研究生開設的數學門數平均為3.5門，略低于國內平均水平。其中，國內外電氣工程專業研究生最常開設的數學課程有：數值分析、泛函分析、偏微分方程、最優化理論、小波分析、數理統計、隨機過程等。當然，不同大學由于其學科優勢不同，所開設的數學課程也應有針對性，不能盲目追求多寡，而缺乏實用性。

圖4　國內外大學開設的數學門數

六、總結

本文針對國內外不同高校的電氣工程研究生培養方案，重點分析了專業選修課、選修課、跨學科、數學等課程設置情況。研究發現，在專業選修課門數方面國內大學低于國外大學；在選修課門數上，國內

大學顯著低于國外平均水平，因此應適當提高選修課門數。在跨學科課程方面，國內大學在一些傳統學科上開設了相關課程，可以加大學科的交叉性，拓寬研究生的學術視野，以培養多學科交叉的復合型人才。在數學課程方面國內大學開設數多于國外大學，可以滿足不同學科的數學要求。

(責任編輯：梁京章)

[1]劉吉昀. 電氣工程技術與學科發展的歷史及展望[J]. 中國電力教育, 2012(36): 113-114, 146.

[2]余貽鑫. 科學地建設我國的智能電網[J]. 電器與能效管理技術, 2014(9): 1-9.

[3]郭文明, 劉仲, 牟龍華. 微電源控制策略及微電網分層管理體系[J]. 電器與能效管理技術, 2015(24): 64-70.

[4]劉志剛, 趙舵. 中美大學電氣工程類研究生培養方法比較[J]. 電氣電子教學學報, 2012, 34(3): 21-23.

[5]王宇，鄧智泉. 電機領域新技術研討課程創造性思維教學方案[J]. 電氣電子教學學報, 2014, 36(5): 102-104.

A Comparative Study on the Curriculums Setting for Electrical Engineering Postgraduates at Home and Abroad

MU Long-hua, ZHANG Wen-hao, FU De-bo

(Tongji University, Shanghai 201804, China)

According to the characteristics of cultivation schemes for electrical engineering postgraduates, this paper mainly studies the curriculums setting of well-known universities at home and abroad, summarizes the features of their curriculums setting from various aspects including the number of major courses, optical courses, interdisciplinary courses and mathematics courses, etc. and indicates the insufficiency of curriculums in domestic universities, which provides a reference for improving education quality of postgraduate cultivation.

electrical engineering；postgraduate cultivation；curriculums setting

G643

A

1671-9719(2016)8-0099-03

牟龍華(1963-)，男，博士，教授，研究方向為電力系統保護與控制。

2016-05-26

2016-06-10