电气工程学院

电气工程博士生培养方案

2015/6/3 2:02:08 人评论 次浏览 分类:博士研究生

河北工业大学    电气工程     
学科专业攻读博士学位研究生培养方案
 
 
一、    培养目标
努力学习、掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论,坚持四项基本原则,牢固树立科学的世界观和方法论;热爱祖国;遵纪守法,品德优良;勤奋学习,刻苦钻研,勇于创新,努力掌握现代科学文化知识,成为思想道德素质、科学文化素质、身体心理素质全面发展的高层次人才。
具有电气工程学科坚实宽广的理论基础和系统深入的专门知识,全面深入了解电气工程学科有关研究领域的现状、发展方向和国际学术前沿。
具有独立从事电气工程学科的科学研究或解决工程中重大技术课题的能力。具有严谨求实、勇于创新的科学态度和工作作风。
至少掌握一门外国语,能熟练地阅读本学科的外文资料,具有较强的写作能力和进行国际学术交流的能力。
二、    学制与学习年限
 
博士生学制为三年,其中课程学习时间为一年,毕业论文(即学位论文)工作时间为两年。博士生在校学习年限(含休学、延期)最长一般为五年。
博士生已完成规定课程学习和毕业论文工作确属成绩优异者,可以提出提前毕业申请,经研究生学院和上级有关部门批准后,最多提前半年毕业。博士生如需延期毕业,必须在第五学期的十月份之前提出申请,并经研究生学院和上级有关部门批准。
三、    培养方式
博士生的培养实行导师负责制,导师可指定副高职以上职称的教师作为副导师,协助导师指导博士生的学习和科研实践。
博士生的课程学习主要以听课的方式进行,科研能力的培养以参加科研课题的研究与撰写论文相结合的方式进行,鼓励博士生积极参加国内外的各种学术活动,在理论与应用研究上有创新和突破。
 
四、     主要研究方向 
电气工程学科是学校成立最早、师资力量最为雄厚的学科之一。目前共有博士生导师13名,具有博士后流动站、电机与电器国家重点学科、电气工程河北省强势特色学科、电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室。主要研究方向包括:
1.现代工程电磁场与磁技术
本方向主要研究内容包括:工程电磁场的数值分析方法,如有限元法、无单元法等数值方法在电磁场分析中的应用;电磁场与其它物理场耦合问题的求解,如电磁场与温度场的耦合、电磁场与应力场的耦合等问题的求解;电气设备中的涡流和磁滞损耗分析;永磁特性及其应用,如永磁产品的电磁性能分析及设计;各种新型磁性材料及其应用,如磁致伸缩材料及其应用研究、磁性液体特性及其应用研究;新型磁技术及其应用研究,如无接触能量传输理论及实验研究、电磁声发射等无损探伤技术的理论与实验研究。
 
2.电器可靠性与测试技术
电器产品的可靠性直接影响着电力系统的可靠性,因此电器产品的可靠性研究与应用工作已成为国内外电器生产厂及研究部门的一项重要工作。本研究方向的主要内容为研究电器产品及成套设备的可靠性特征量以及可靠性特征量的统计方法,电器产品及成套设备的可靠性试验方法以及可靠性抽样理论及试验验证方案,制订典型产品及成套设备的可靠性试验方法及试验标准,研制贯彻产品标准的功能完善、技术先进、通用性强的继电器、接触器可靠性试验装置,在小型断路器、漏电开关等手动电器进行试验时,实现断路器和剩余电流动作保护器(漏电开关)等典型手动电器产品试验的自动控制与测试。在电器检测技术方面,实现电器试验参数的实时测量、分析和在线显示,将高帧频CCD用于电器电弧图象的动态拍摄;研制低压电器在线计算机综合测试系统,系统应具备测试数据准确高速、无人为误差、数据可长期保存、更接近实际应用等功能。
 
3.生物电工
生物电工是电工理论高新技术与生物、医学、信息等多学科交叉融合而形成的新兴研究领域。主要任务是利用电气工程、信息技术、电子技术、计算机技术等方面的理论与方法,研究生命活动中的电磁现象和外加电磁场对生物体的作用效应与机制,研究生物医学电磁信息检测、分析与成像方法及在疾病的诊断与治疗、机体功能恢复与保健等方面的应用,开发相应的医疗仪器与设备。
本研究方向主要研究内容包括:电磁场的生物效应及物理机制、生物体的电磁信号检测、分析与成像、生物电磁场计算方法及应用、医学图像处理与成像、脑认知科学与神经功能分析及应用、基于电工技术的生命科学仪器开发等。
 
 
4.新型磁性材料与智能器件
本研究方向是电气学科和新材料学科交叉研究形成的新的研究方向,主要研究新型磁性材料及压电材料,并应用新型磁性材料及压电材料研制新型器件,包括致动器、传感器和发电器件等。研究内容涉及到新型磁性材料及压电材料的结构与性能、磁性材料特性测试、器件设计与模型及应用等。研究方向尤其在磁致伸缩材料和磁致伸缩器件及磁特性测试方面具有特色。课题组在国家自然科学基金与河北省自然科学基金项目的支持下,对新材料结构、特性与智能器件设计及应用等进行了深入研究,取得一些重要的学术成果。1)研究了超磁致伸缩材料的磁化过程,揭示了磁材料的磁畴结构及其畴壁运动的机制;2)根据压磁方程、能量最小原理和控制理论,从理论上建立了致动器的模型;3)研制了多参数磁测量系统;4)研制了超磁致伸缩精密致动器。5)研制了的超磁致伸缩元件应力测试仪。
 
5.智能电器与机电一体化
随着电子技术与计算机技术的发展,电器也发生了根本性变化。低压电器的机电一体化是当前重要发展趋势,特别是低压电器的智能化技术。智能化技术的发展及成熟不仅改善电器产品的性能指标,而且促进低压电器可靠性水平的提高。电器的智能化不是简单的将计算机等技术应用到电器中,而是要研究电器智能化的理论问题,克服传统电器的缺陷。主要研究以下内容:
继电保护新原理与保护新方法:电力系统的过流保护技术、过压保护技术、距离保护技术、差动保护技术、断路器的自动重合闸技术等;智能电器的可通讯技术:信息传输技术,解决通讯中的不确定性、保密性、通用性等问题,建立安全快捷的通讯体系,研究基于三层网络结构智能电器,具有现场总线控制功能的智能电器等;电器智能化新原理与新方法:过流智能保护、漏电智能保护等算法,提高低压保护的有效性和可靠性。
 
6.电器现代设计理论及其应用
本研究方向主要以电器及其关键部件为研究对象,研究其现代设计理论、技术和方法。研究内容主要包括以下几方面:电器产品性能的综合评价技术研究;电器产品智能化设计系统研究;电器产品虚拟设计技术研究;可靠性优化设计技术研究。基于模糊、聚类等评价方法,综合考虑产品的各种性能指标,建立产品性能的综合评价模型;基于知识库、推理机等专家系统理论,开发电器产品的智能化设计系统;基于各大型分析软件,建立可视化的三维样机模型,对电器产品的动作过程及性能进行模拟、分析和改进设计,开发专用仿真软件系统;基于可靠性优化设计技术,对样机进行可靠性优化设计。本研究方向拥有基于PRO/E、AUTOCAD、ANSYS、ADAMS、ANSOFT等大型造型软件和分析软件的电器现代设计实验室,为现代设计理论和技术的研究提供了软件平台,两台高端IBM工作站和两台高端IBM服务器为该技术的研究提供了硬件平台。
 
7.电接触理论及其应用
电接触学科是50年代发展起来的一门新学科,随着原子能、电子技术、空间技术的发展,出现了许多新的电接触现象。在现代的电系统中,由于系统的规模和复杂程度俞来俞高,电接触与系统可靠性之间的也就尖锐地暴露出来,因此,世界各发达国家开始重视电接触现象的研究。
该研究方向的研究内容包括:建立考虑膜电阻的接触电阻的数学模型,并采用有限元方法进行求解,对使用于不同条件下的由各种材料制成的触点在开、合操作过程中反映出来的接触电阻变化情况进行了比较和分析,最终提出了接触电阻的变化规律;对大量的电器产品进行可靠性试验及信息反馈相结合的方法获得失效样品,采用触点表面分析实验与理论分析相结合的方法分析继电器和接触器的失效机理,通过失效机理研究找出产品失效的内在原因,如采用扫描电镜、光电子能谱仪、俄歇能谱仪等对失效触头进行失效分析,以便找出失效的原因,为改进产品的设计、制造乃至使用提出依据;在电接触材料方面,研究新型环保触头材料。
 
8.电磁冶金技术与全局优化设计
 
本研究方向主要从事电磁场与冶金工程学科交叉研究、全局优化方法研究及其应用于电磁装置优化设计。以电气工程电磁场数值分析方法为基础,求解电磁冶金问题中的涡流场,进而获得感应加热中的温度分布,如纵向磁通感应加热、横向磁通感应加热和行波感应加热,以及电磁连铸中的电磁力。研究全局优化方法,如模拟退火法、遗传算法、神经网络和支持向量机等等,以及这些方法的改进,并应用于工程电磁场优化设计,从而确定电磁装置的结构参数和源参数等,完成研究的工程应用。
 
9.生物电场与大分子动力学
本方向主要研究分子马达、离子通道等生物大分子的定向输运和离子转运机制,研究DNA损伤及修复,研究生物电磁场的作用等相关问题。借助膜片钳、激光共聚焦显微镜等仪器设备开展电生理及分子生物学的相关实验研究;在理论上采用电磁场理论、非平衡统计物理学基本原理,研究生物大分子运动机制。
 
五、    课程设置与要求
 
博士生的课程学习实行学分制,课程总学分为17-20学分。课程学习可采用课堂教学、自学和专题报告等形式。
博士生的课程分为学位课和非学位课两大类。
1.学位课不少于10学分。
1)公共课6学分,其中现代科技革命与马克思主义2学分,第一外国语4学分。
2)基础理论课不少于2学分,一般每门课2学分。
3)专业课不少于2学分,一般每门课2学分。
2.非学位课不少于7学分。
(1)专业选修课不少于2学分,一般每门课1学分。
(2)必修环节5学分,其中学术报告训练4学分,学术活动1学分。 
要求博士生从入学后第二学期至第五学期,每学期在一级或二级学科范围内主讲一次学术报告,共四次。学术报告内容为读书报告、文献综述、调研报告、阶段性成果报告(不含论文开题报告、中期报告)等。每次报告至少要有三名教授参加,同时对报告内容、质量写出评语,按“通过”或“不通过”给出成绩。不通过者要在半个月内重新做学术报告。
博士生在学期间参加各类学术活动应不少于十次,经导师、学科确认后,报电气工程学院和研究生学院记载学分。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
类别
课程编号
课程名称
学时
学分
考核
方式
备注
07B00A001
现代科技革命与马克思主义
50
2.0
考试
 
07B00A002
第一外国语(英语)
120
4.0
考试
07B00A003
学科专题讲座
20
1.0
考试
07B14A0101
现代电磁场理论与分析
40
2.0
考试
任选一门
07B14A0102
电器可靠性理论与工程应用
40
2.0
考试
07B00D002
现代数学方法选讲
40
2.0
考试
任选一门
07B00D003
应用随机过程
40
2.0
考试
07B00D004
非线性数学分析
40
2.0
考试
07B00D005
神经网络
40
2.0
考试
07B00D001
学术报告
4次
4.0
考查
 
 
学术活动
10次
1.0
考查
07B00C001
第二外国语(日语)
120
3.0
考试
 
 
07B00C002
英语口语强化训练
30
1.0
考查
 
07B14C0101
现代工程电磁技术与发展
20
1.0
考试
 
07B14C0102
电工理论与新技术讲
20
1.0
考试
07B14C0103
生物电磁技术
20
1.0
考试
07B14C0104
全局优化方法及其应用于电磁场设计
20
1.0
考试
07B14C0105
磁材料特性与器件
20
1.0
考试
07B14C0106
电力电子技术前沿问题
20
1.0
考试
07B14C0107
分子生物学
20
1.0
考试
07B14C0108
电器计算机辅助集成技术导论
20
1.0
考试
07B14C0109
细胞生物学
20
1.0
考试
07B14C0110
工程涡流分析与验证
20
1.0
考试
07B14C0111
现代生命科学讲座
20
1.0
考试
07B14C0112
电接触理论、材料及应用
20
1.0
考试
07B14C0113
电器检测技术
20
1.0
考试
07B14C0114
电器现代设计技术
20
1.0
考试
07B14C0115
人机交互理论与技术
20
1.0
考试
07B14C0116
智能电器及其电磁兼容技术
20
1.0
考试
07B14C0117
线性系统理论
20
1.0
考试
07B14C0118
预测控制理论
20
1.0
考试
07B14C0119
电机及其控制专题讲座
20
1.0
考试
07B14C0120
智能电器与机电一体化专题讲座
20
1.0
考试
07B14C0121
可靠性与测试技术专题讲座
20
1.0
考试
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
六、    培养计划与要求
本专业博士生培养具体过程如下:
1、制订课程部分培养计划在新生入学前三周内;
2、博士生课程考试:一年内;
3、学术报告训练:从入学后第二学期至第五学期,每学期作一次报告,共四次;
4、选题报告、制订博士生学位论文工作计划:第三学期的12月底前;
5、中期考核:第4学期末或第5学期初
6、博士学位论文抽查与送审:第六学期的4月上旬;
7、博士学位论文答辩:第六学期的6月份;
8、提前或延期毕业:见培养年限。
 
七、    中期考核工作
   3年学制的博士研究生在第4学期末或第5学期初进行中期检查,由学院组织公开进行。学位论文中期检查的主要内容包括:检查课程学习的学分是否满足要求,论文研究的进展情况等。对于中期检查不满足要求的学生,应给予书面警告,并在后期或学位论文答辩中重点检查。
对于论文工作不抓紧或不认真的学生,经导师与系有关教师教育无效者,经学院审查报研究生院批准,终止培养。
在培养过程中,有下列情况之一者,终止培养:
1、学位必修课出现两门次不及格(含补考在内)或课程累计三门次不及格;
2、由学生本人提出终止学习要求且经指导教师同意、所在学院批准的,或由指导教师提出终止培养并经研究生所在学院批准的;
3、主要培养环节不符合要求的;
4、由于其他原因不宜继续培养者。
 
八、    毕业(学位)论文工作
 
博士生入学后,应首先在导师指导下明确科研方向,进行调研和收集资料,确定研究课题,并在第三学期结束前一个月内完成论文选题报告。选题报告经论证后确定论文题目,同时在导师指导下拟订论文工作计划,包括论文工作各阶段的主要内容、进行方式、完成期限等。填写“论文选题报告登记表”和“论文工作计划”,审批后分别报研究生学院备案。
博士学位论文应对国民经济或科技发展具有重要的应用价值或理论意义,应表明作者具有独立从事科学研究工作的能力、在科学或专门技术上做出创新性的成果、在本门学科上掌握了坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识。
博士生应结合学位论文工作发表学术论文。要求在学期间作为第一作者(所属单位应是河北工业大学)在核心期刊上至少发表3篇学术论文。
 
 

附件下载