作者：張同學，清華大學電機係本科畢業，美術學院碩士在讀。

關於學科本身

　　電氣工程可以理解為做各種和電有關工程的學科，更偏向於強電，高電壓大電流的場景下的研究和應用。發電-輸電-配電-用電是電能邏輯路徑，也是我們研究的主要問題。

　　很多人對電氣學科有一種誤解，經常把電機係與電子係搞混，但這兩個學科實際上完全不是一回事。簡單來說，電機係做的是強電，直觀理解是220V-1000kV這種電壓等級或者10A+大電流，電子係則是弱電，典型是3.3V-5V-12V這種電壓等級。

　　高中課本裏經常把電能比作水流，但是水資源可以在水庫、大海等地點實現較低成本的存儲，而電能的存儲成本相比之下非常之高，因此人們一向希望電網中發出來的電要每時每刻基本等於用掉的電：過剩的電力還可以暫時存放在儲能設施中(這些儲能設施的規模一般也是有限的)，少了就會導致一部分地區停電甚至是電網波動導致更大麵積的停電。

　　電機係要解決的問題就是如何用更具性價比的方案，提供和使用電能，同時要確保相當程度的穩定性和安全性。電機係負責對全國乃至全球的電力係統的穩定性建模、預測、分析、調控。電網係統作為人類曆史上最複雜的單一係統，關係到國家安全和百姓生產生活，在過去的幾十年中曆經幾代科學家和工程師改進與創新，至今也仍在為實現更加穩定、安全的運行不斷進行著技術升級。

　　宏觀來說，整個電網係統具有相對完整的計算體係，任意節點的故障或變化都會牽一發而動全身，造成全局性的複雜影響。這就是電力係統所要研究的問題。

　　微觀上，發電機如何做到安全高效、電動機能不能做的能量密度更高、發熱量更小、更省電是電機學要解決的問題。每個高壓電塔上麵導線對地的電壓會達到幾百千伏，怎麼能做好絕緣，減少放電的損耗(實際上平時聽到高壓線的滋滋響聲就是高壓線路對空氣放電的聲音)是高電壓工程要解決的問題。電動汽車充電樁怎麼才能在有限體積內提供更大的充電功率，同時減輕電網負擔，是電力電子技術所要解決的問題

　　對電氣工程這個一級學科，不同學校對其的理解有著不小的區別，所以可以看到很多高校的相關院係命名比較混亂。有些學校將這個專業分在電機、能源動力、電氣工程這類看起來屬於傳統工科的院係名下；另一些學校將其歸在電子信息、自動化、係統工程等看起來更接近計算機類專業的院係下麵。

　　目前國內頂尖的電氣工程係在以下幾所學校(排名分先後，結合在圈內的名氣個人看法)：清華、西安交大、華北電力、華中科技大、哈工大、浙大、重慶大學。

學科的知識結構

　培養方案

　　各學校的培養方案略有出入，越是頂尖的學校，本科的知識麵越廣，課內學的東西也越深入，通俗來說就是會越累，學到的東西也更多。總的來說，像所有工科學科一樣，電氣工程學科中的課程可以被分為理論和實踐兩個方麵。各個學校的課程也是兩方麵結合進一步開展的。下麵列出的課程大多基於清華電機係的培養方案，其中主要包括基礎課程/通識類課程和專業課兩方麵：

　　基礎課程：基礎課程很多是工科院係或者全校範圍內的通選課，主要放在大一，用於打好數理基礎

　　・ 數學課程：高等數學、線性代數、複變函數、概率論與數理統計

　　・ 物理課程：大學物理(力學、電磁學、光學、熱力學、近代物理)，大學物理實驗

　　核心專業課：專業課課程分布在大二、大三兩年，若學有餘力或希望在本科接觸科研也可以提前選課或自學。總體而言課程內容較為豐富，難度也相對高，需要付出相當的精力去學習與理解才能獲得高分。近年來各校保研政策收緊，GPA和保研資格和名額幾乎強綁定，所以大家的專業課GPA也水漲船高，俗稱卷成績。

　　・ 工科通用專業課：機械設計基礎、計算機程序設計基礎(C語言)、嵌入式係統實踐

　　・ 電路方向專業課：電路原理、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎、電子電路實驗、電力電子技術基礎

　　・ 電機學專業課：電機學、電磁場、電機學實驗

　　・ 係統論相關課程：信號與係統、自動控製原理、電力係統分析

　　選修課：一般分布在大三大四兩年。視各細分方向具體選擇，因此相當繁雜，主要是一些概論性質或實踐性質的課程：

　　・ 電力係統繼電保護、發電廠工程、電力係統穩定與控製、電力係統調度自動化、電力市場概論、過電壓及其防護、直流輸電技術、電力傳動與控製、電力電子仿真設計、微特電機、電介質材料與絕緣技術、信息論與電力係統等。

　細分方向

　　學科內部的細分方向相當之多，其中最主幹的方向約四個方向，分別是：

　　・ 電力係統：電力係統解決的是人類曆史上最複雜的單一係統——電網，所以會用到不少數學和算法的知識，係統所很多是基礎理論研究，研究我國電力係統運行和發展中的重要理論課題，在解決大型複雜互聯電力係統安全經濟運行的基礎理論問題方麵進行了大量探索性的前沿工作。

　　・ 柔性交流輸配電係統：主要做的是柔性輸電和電力係統穩定性相關的研究，具體來說是進行現代通信技術的電力係統穩定控製新理論和新應用的研究，電力係統實時仿真之類的研究。會用到信號與係統知識的同時綜合了電網中存在的各種不穩定因素的研究和控製。另外國家近年來也在積極推進新能源和儲能，電網輸配電在其中扮演重要角色。

　　・ 高電壓及絕緣技術：高電壓顧名思義，主要研究高電壓應用和絕緣防護，兼顧電力和電工兩大領域的發展，形成了高電壓絕緣技術、高壓輸電與電磁環境技術、脈衝功率及等離子體技術、電器設備及智能化、高壓測試及診斷技術、高電壓技術在環保及生物領域中應用等六個核心研究方向。可能會在高壓所做高壓試驗，對動手能力和數學物理理論基礎兼有要求。

　　・ 電力電子與電機係統：這個方向很雜，可以進一步分為交流電機係統分析、特種電機係統及其控製、電力電子與電機係統集成、電力電子功率變換係統、交流電力傳動與控製和新型大容量功率電器裝置等6個主要學科發展方向，主要研究交流電機係統的動態過程及其控製，特種電機及其係統的分析、設計與控製方法，高性能、大容量、全數字化交流電機控製係統的理論和應用研究，電力電子變流裝置的拓撲結構、控製方法、驅動保護技術、電磁兼容、熱損耗與效率，現代電力電子技術與電機及其控製的一體化技術等問題。電力電子很多課題對於動手能力要求很高，經常需要親自畫大功率電路板、做實驗和測試。

　交叉學科

　　目前電氣工程學科與其它各領域的交叉越來越多，比如電力係統x計算機、電力市場x經管、智能電網x深度學習等方向。一些同學在學習電機係本行知識的時候還有輔修二學位，以求在未被充分探索的交叉學科有更多機會。

　　正如上麵提到的，電網作為人類曆史上最複雜的單一係統，在互聯網時代在其中可以做的事情隻增不減。比如近些年在提到的智能電網建設就旨在使用機器學習來預測和模擬電網穩定性問題，這種跨學科的研究更容易出顛覆性的成果。

前景：深造與就業

　　經常有人會有這樣的誤解：電機係出來就去國網上班。但其實電機係畢業之後，隻有不到一半的同學去到國網、南網等電網體製內工作，不少同學選擇去外企、互聯網企業、或者是出去創業，很多人並不是直接做電力行業相關的工作。

　　電機係的同學在硬件係統方麵實力過硬，在近幾年的互聯網大潮中也很容易找到適合自己的開發/研發崗位，也就是硬件崗。這一方麵的工作基本上是開發一些家用或商用的電器，比如掃地機器人、吸塵器、智能家居物聯網設備等。簡而言之，硬件崗需要很多兼具軟硬件協同開發能力和互聯網產品思維的人，在這條路上走到最後的成功人士中也不乏來自電機係等傳統工科專業的畢業生。

　本科生畢業去向

　　總結來說，本科畢業出路大約分為就業和升學，其中升學又細分為本係保研、外係保研、外校保研和出國留學。

　　對除清北外其他學校的學生而言，想要拿到保研資格是相對有挑戰性的，可能需要成績在全年級前20-30%以上。假如你本科上了清北，保研率會稍高一些，大約50-60%，當然和你競爭保研資格的人也是最強的這批人。

　　而隨著近年來政策的收緊，就連清北學生想拿到保研的資格和名額也越發困難，使得本科生開始注重比拚成績(俗稱卷GPA)的同時，也讓更多的同學選擇提前準備beplay中心錢包體育錢包。對希望深造的其它院校的學生而言，beplay中心錢包體育錢包更是很難逃過的宿命。

　　受疫情和國際局勢影響，最近本科出國留學的人數銳減，電機係也不例外。

　　直接就業方麵，有相當一部分同學去往電網企業或相關行業，從事基層或中高層的工作。但其實電機係的畢業生並不一定全是去國網或者電力研究院，相當一部分同學去了互聯網企業、金融行業、政府、高校、中學等。

　科研與業界

　　對於大部分同學來說，畢業之後是去電網企業/互聯網上班，還是留在科研崗位在高校任教或者去研究院當研究員，是一個很重要的選擇。

　　電網企業特別是國網，管理層有相當一部分是清華、華電、西交校友，雖然初始工資不高，但是一段時間之後順利的話可以升任管理層，會比較安穩；互聯網相對來說工資較高，但可能會加班，找到一個能用到自己專業知識的崗位也不是特別容易；

　　其實隻有一小部分人適合科研，特別是在決定讀博之前，最好在本科有一個比較清晰的自我認知，否則博士會讀的比較痛苦(論文寫不出來、出不了成果、甚至畢不了業)。

專業整體的文化氛圍

　　電機學作為曆史悠久的傳統工科，整體的學風還是非常務實的。本科生以學到知識和能力為目的，課程體係幾乎涵蓋了強電弱電編程一整套東西，使得學生的能力很全麵，如果想要創業的話會有不小的優勢。

　　各個學校一般在高年級如大三暑假會有一次一個月的係裏麵安排的暑期實習，算學分，可以選擇去外企、私企或者國企，去體驗一下朝九晚五的上班生活。