研究生培养
研究生培养
电气工程博士研究生2020级培养方案


 

河北工业大学博士生培养方案

 

学科专业代码:  080800      学科级别:    一级    

学科专业名称: 电气工程     所属学院: 金沙js娱乐场注册送37

 

、培养目标与要求

为适应我国社会主义现代化建设的需要,适应国家和区域经济发展对高层次人才的需求,博士生培养要面向现代化、面向世界、面向未来,使之成为全面发展的高层次创造性人才:

一)努力学习马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想,践行科学发展观,深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想,热爱祖国,遵纪守法,品德良好,学风严谨,明礼诚信,身心健康。

(二)具有独立地、创造性地从事研究工作的能力和优良的学术作风。通过课程教学、科学研究、实践活动构建完善的知识结构体系,掌握电气工程学科坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,全面深入了解本学科相关研究领域现状、发展方向及国际学术前沿,掌握本学科的前沿科学理论与现代实验方法;具有独立从事本学科科学研究或解决工程重大技术课题的能力,并在本学科取得创造性的研究成果;具有严谨求实的科学态度、勇于创新的工作作风和良好的科研道德;至少掌握一门外国语。

培养方式与要求

(一)博士生的培养采取课程学习和科学研究相结合的方式鼓励博士生入校即进入课题,课程学习与科学研究同步进行,重点培养博士生独立从事学术研究工作的能力,并使博士生通过完成一定学分的课程学习,包括跨学科课程的学习,系统掌握所在学科领域的理论和方法,拓宽知识面,提高分析问题和解决问题的能力。

(二)博士生的培养实行导师负责制,也可采用导师个别指导与导师组集体指导相结合的方式导师组由本学科或相关学科的专家组成。

(三)在确保培养质量的前提下,经研究生院批准,可与校外有关单位联合培养博士生。

三、培养方向与要求

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,并于2017年成为教育部“双一流”建设学科。目前共有博士生导师33名,具有电气工程一级学科博士点、博士后流动站、电机与电器国家重点学科、电气工程省强势特色学科、省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室。青年教师全部具有博士学位。主要研究方向设置如下:

(一)电工装备可靠性理论及应用

本研究方向以可靠性为基础,开展可靠性理论、失效机理及应用的研究,主要包括:研究开关电器性能参数测试和可靠性评价理论,拓展高压开关电器,建立开关电器运行可靠性评价模型,实现开关电器运行可靠性的实时评价和剩余寿命的预测;进行开关电器产品可能承受各种环境应力能力的研究,特别是进行极端应力下开关电器行为特征的研究,基于可靠性优化设计技术,对样机进行可靠性优化设计;进行电力电子器件及系统测试及可靠性的研究,进行新型电器及成套开关装置的全寿命周期可靠性设计理论与方法的研究,建立智能开关电器运行状态变化特征模型,研究状态辨识与特征表征理论方法,进行智能开关电器的健康寿命预测;研究基于实测信息的电气设备健康状态和工作性能,揭示安全性退化规律;建立安全性的动态退化模型、故障诊断模型及剩余寿命预测模型;探索在智能电网环境下电工装备的失效机理、寿命预测模型和设计方法,提高电气设备智能化水平;采用粉末冶金等工艺进行金属掺杂的绿色环保触头材料的研究;研究聚合物绝缘材料可靠性和安全性理论,发展电气设备高可靠绝缘技术和绝缘在线监测技术。

(二)现代工程电磁技术及应用

本研究方向以电磁场为基础,开展电工装备中的磁问题和磁现象的研究,主要包括:先进电工磁性材料的一、二、三维动态磁特性测试、模拟,在各种工况条件下的磁滞、损耗特性建模及应用;研究电工设备中的电磁效应机理、磁-热-力等多物理场耦合机理、涡流场及其耦合场机理、复杂输电环境电磁生物学机理等,为实现电工设备的部件、磁结构、系统等层次上的优化设计提供理论指导;研究不同电磁加载条件下电工装备部件应力-应变关系,确定电工装备电磁无损检测诊断技术与评估方法;研究电磁传感和检测技术,研究电工装备的电磁振动噪声机理和减振降噪方法;研究系统传输电能的理论,发展无线电能传输技术;建立电工装备激磁模型、换能模型和控制模型,模拟电工装备在动态服役条件下的电磁场分布和工作过程,分析实际电工装备的运行数据,确定电工装备的输入与输出关系和工作特性;研究电磁冶金中磁感应加热问题,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对铸造的影响等;研究电磁脉冲放电机理及应用。

(三)电力系统及智能电网技术

本研究方向以电力系统为对象,开展新能源与智能电网中相关技术的研究,主要包括:研究新型智能组件抗强辐照芯片设计、封装与制备方法,研究专用集成电路及系统集成电磁特性、抑制电磁干扰方法和可靠性关键技术,探索智能组件在新能源电网和电网智能化中的应用技术;开展新能源环境下智能电器的性能特性和设计研究,搭建光伏等模拟系统,定量研究智能电器在不同电源、不同环境下的保护或控制性能变化及电磁兼容变化情况,完善保护或控制原理和控制策略,为安全使用和性能提高提供依据;研究智能微电网的发电、储能与负荷间的协调控制策略,研究光伏发电系统的故障特征与故障预测技术,开展由多种可再生能源接入而形成的多源供电系统的新型继电保护技术的研究;研究现代电力系统的建模和潮流计算,微电网与智能电网控制技术,新能源接入的输配电系统状态估计技术,分布式和非线性优化技术在新能源电力系统的应用,含HVDC和FACTS元件的电力系统潮流控制方法,利用FACTS元件提高可用输电能力技术等。研究HVDC换流阀的理论、设计和可靠性,HVDC输电系统的运行与控制技术,FACTS元件(STATCOM、SSSC、UPQC和UPFC)的控制策略等;研究人工智能与机器学习在发电机励磁系统及有关电力装备的故障预测与诊断方面的应用,研究分布式新能源大量接入所引发的电力系统稳定性问题,研究新型柔性输电技术及无功补偿与谐波补偿技术。

(四)开关电器基础理论与智能化技术

本研究方向以开关电器为对象,开展开关电器基础理论与智能化技术的研究,主要包括:开展直流开关电器基本理论研究,建立直流开断拓扑结构,提高直流分断能力;研究直流开断过程中电弧转移特性,提高直流电弧开断的可靠性;研究漏电保护理论和漏电信号识别技术,进行非线性漏电信号量测理论分析,建立强背景漏电噪声下的故障漏电的识别与保护模型;研究交、直流电弧发生机理,建立串弧、并弧等故障电弧模型,识别非线性负荷与故障电弧的特征;研究楼宇故障电弧保护策略、光伏直流线路故障电弧识别与保护策略,实现故障电弧的有效保护;基于各大型分析软件,建立可视化的三维开关电器模型,对开关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;进行电器智能控制和多媒体融合技术的研究,研究动态图像的压缩、解压及传输技术和图像处理算法,实现电器参数的虚拟测试与智能控制。

(五)磁材料与器件

本研究方向是电气学科、新材料学科与控制学科交叉研究形成的研究方向, 研究方向以电磁学、电工理论和控制科学为基础,开展新型磁性材料电磁特性与智能器件的研究工作。主要研究内容包括:新型磁性材料在不同频率、压力和温度条件下的磁化过程、电磁特性与测试技术,建立新型磁性材料在服役条件下电磁特性模型,为材料应用与器件设计提供基本参数;应用现代设计方法设计新型换能器和智能传感器,研究器件在不同频率、压力和温度条件下的输入输出关系和工作特性,发展基于智能传感器的辩识技术,为优化器件结构和开发器件产品提供指导;基于单片机、DSP、PLC等微处理器对器件控制系统进行软硬件设计,研究控制过程的数据传输与处理及控制方法,为设计和开发智能器件产品提供技术支撑;基于振动发电理论与技术,设计新型振动发电机和整流滤波电路,研究振动发动机的负载特性及应用等,为实现振动发电机既能减振、又能发电的双重目的做出贡献。

(六)电力电子技术及应用

本研究方向开展电力电子变换技术及其在新能源发电、电动汽车与电力系统等领域的应用研究,主要包括:研究宽禁带电力电子器件特性及物理模型,开展基于宽禁带电力电子器件的高频功率变换技术研究;开展高频电力电子变换拓扑分析与设计方法、高频磁元件的设计方法、新型功率变换装置研制、功率变换系统中电磁干扰与电磁兼容方面的研究;研究高频功率变换先进数字控制策略,包括有源功率因数校正技术、逆变器调制及控制技术、新能源并网发电、储能系统充放电管理、电能质量控制及高频软开关控制技术等方面,基于DSP与FPGA实现先进数字控制算法验证;开展电力电子应用技术研究,建立嵌入式实时控制硬件和在线仿真平台,进行超高速电机驱动器、风力发电机功率变换器、分布式太阳能变换器、电动汽车及电力系统中电力电子装置的研制;开展大功率变换系统可靠性理论方面的研究,研究电力电子元件工作状态监测、寿命预测与健康管理方法,为高可靠电力电子系统实现奠定关键基础技术。

(七)电机及其控制

本研究方向主要从事新型高效驱动系统的设计和驱动技术。电机及其控制在新能源的开发和利用上具有重要作用。主要研究内容包括:电机系统电-磁-热-力-流体多物理场耦合规律与分析方法,进行少稀土及无稀土新型电机系统拓扑结构、设计理论与方法、控制策略的研究、新型材料研究与应用技术和现代控制理论与技术,开展新型电机设计与应用技术、新型电机控制系统设计与应用技术、开展具有更高转矩密度、高小转矩脉动新型电机系统的研究。重点研究新型驱动系统拓扑结构、电磁性能、噪声与振动分析、电机系统健康状态在线监测和容错控制、低振动和噪声控制、无位置传感器控制、多时间尺度的全局最优化多步预测控制算法等。开发可变磁通磁阻电机、记忆电机、开关磁链电机等新型电机系统在新能源汽车、新能源开发等领域的应用。

(八)生物电磁技术

生物电磁技术主要用于研究和解决生物学和医学中的相关电磁问题,是一门综合生物学、医学和电气科学的交叉学科。其目标是研究生命活动本身所产生的电磁场和外加电磁场对生物体的作用规律,研究与电磁相关的医疗仪器和生命科学仪器中的电气科学基础问题。

主要研究内容包括:

1)研究复杂电磁环境包括特高压输电环境、电磁脉冲等对生物体的相互作用与影响规律、电磁辐射生物学效应机理等,为电工装备的设计提供依据,避免因电磁环境污染给生命体带来危害,进行电工装备电磁兼容性设计等。

2)研究生命过程电磁现象、电磁信息特征与规律,将电磁场建模计算与脑科学、神经工程相结合,开展自发和刺激诱发生物电磁信号特征提取、分析和控制方法;生物体自身电磁信息处理机制、功能网络构建及网络特征分析,开发脑机接口、人机接口设备,为电磁场生命科学研究提供分析方法和技术支撑。

3)研究基于电磁场的神经调控理论与技术,开展电磁神经调控理论、作用机理和调控方法、多尺度建模理论与分析方法研究,研发电磁干预、电磁调控及电磁靶向功能治疗等设备,为人体健康系统工程中疾病的早期诊断与精准治疗、康复工程提供支撑。

4)研究基于电磁场、声场等多物理场耦合效应的新型电磁功能成像原理与方法,开展生物电磁成像耦合机制、多物理场数值建模方法、正问题和逆问题求解算法、图像重构算法研究,研发生物电工诊疗设备,进行临床应用研究等。

5)研究生物信息的传导规律,构建基于生物神经信息传导及抗扰机理的生物神经电路与神经网络,为电磁仿生防护提供新方法和途径,提升电工装备与能源信息网络的可靠性及抗扰能力。

四、学习年限

博士生的学制年,以硕博连读方式录取的博士生,其基本修业年限为三年。其中课程学习时间为一学期,毕业论文工作时间为年半。在校学习年限(含休学)最长为六年。

五、课程设置与要求(另附培养方案课程设置表)

1、学分要求

博士生的课程学习实行学分制,要求总学分不少于13学分(含其他培养环节),不超过15学分。为加强交叉学科人才培养,鼓励研究生跨学科选课,跨学科选修课程不超过总学分的30%。具体学分要求如下表。

课程类别

(基本学分数)

 

课程名称

 

学分

 

修读

要求

 

相关要求

 

(8)

 

公共

学位课(4)

 

中国马克思主义与当代

 

2

 

必修

 

外国语注重内容的应用性

 

博士高级英语写作

 

2

 

学科

基础课

(4)

 

可从研究生校级公共课列表中选择也可根据学科需要自主设置

 

必修

 

 

 

(3-4)

 

学科

选修课

(2)

 

根据学科需要自主设置(如英文科技论文写作) 

 

选修

 

先进装备工程与技术学科群至少必选一门跨学科专业课

 

公共

选修课

1-2

 

《习近平谈治国理政》研读

 

1

 

 

省级统筹课程

 

第二外国语(英语)

 

1

 

小语种

必修

 

 

 

其他培养环节

2

 

学术报告

 

1

 

必修

 

3

 

学术活动

 

1

 

 

 

 

2、必修环节要求

1.学术报告训练。从第二学期至第四学期,要求博士生每学期在一级或二级学科范围内主讲一次学术报告。学术报告内容为文献研究、读书报告、调研报告、阶段性成果报告(不含论文开题报告、中期报告)等。学术报告训练由学院统一管理,学科具体组织。每次学术报告要求至少有三名教授参加,对报告内容、质量写出评语,按“通过”或“不通过”给出成绩。不通过者须在半个月内重新做学术报告。

2.学术活动。博士生其他培养环节中的学术活动,需满足下列条件之一:

A.至少参加10次学术活动,每次均需撰写学术活动小结;

B.至少参加5次学术活动,每次均需撰写学术活动小结;同时至少参加1次国内外学术会议,并在学术会议上宣读论文。

在学期间参加学术活动经导师、学科确认后,按“通过”或“不通过”给出成绩。

六、培养计划与要求(含必修环节)

博士生个人培养计划是导师指导博士生进行课程学习及毕业论文工作的依据,分课程学习计划和毕业论文工作计划两部分。

(一)课程学习计划

1.博士生在导师的指导下,入学后一周内制订课程学习计划,经学科和学院审批后执行。课程学习计划中所列课程应符合本学科培养方案的课程设置与学分要求。

2.制订课程学习计划,应注重对博士生综合素质和创新能力的培养,鼓励博士生跨学科、门类选修课程,要求非学位课中必须选修一门其他学科的学位课或非学位课。

3.课程学习计划制订后须严格执行,如确需变动,应在相关课程开课前提出申请,经学科、学院、研究生院审批后执行。

(二)毕业论文工作计划

1.博士生完成课程学习后,进入毕业论文工作两周内,应制订毕业论文工作计划,经学科和学院审批后执行。

2.毕业论文工作计划要求说明研究方向和课题来源,制定出文献研究、开题报告、论文中期报告、论文撰写和论文答辩等具体进度安排。

3.毕业论文工作计划执行过程中,要详细记录调整情况,如需变更,需经导师、学科和学院审批。

七、中期考核

(一)考核内容

1.思想品德:考核博士生思想政治态度、理论水平、组织纪律、集体观念、社会公益等方面的表现。

2.课程学习:考核博士生课程学习计划的完成情况。

3.科研能力:考核博士生参加学术活动、学术报告、科研实践、论文发表等方面中表现出的综合能力和科学素养。

4.身心健康:考核博士生身体健康状况和心理素质表现等。

(二)考核时间

入学后的第三学期。

(三)考核程序

1.学院组成中期考核小组负责组织博士生的中期考核工作。

2.博士生就中期考核内容做全面的自我总结。导师就博士生的思想状况、学习和科研工作表现写出评语。

3.学院负责考核博士生思想品德和身心健康情况,审核博士生课程学习计划完成情况。

4.学院考核小组针对各项考核内容进行评议,按合格或不合格给出综合考核结果。

5.考核结果合格的博士生可继续毕业论文工作。考核结果为不合格的博士生学院考核小组应给予考核警告的书面通知及指导意见,并在规定期限内对其重新考核,仍不合格者,按照有关规定做出处理。

(四)考核结果

1.思想品德良好,已按课程学习计划完成第一学年的全部课程考试,并通过第一次学术报告训练,具有一定科研能力的博士生,综合考核成绩为“合格”。

2.具有下列情况之一者,综合考核成绩为“不合格”。

1)思想品德不合格。

2)未按课程学习计划要求完成第一学年的全部课程考试。

3)已按课程学习计划要求完成第一学年的全部课程考试但有一门以上(含一门)学位课程考试不及格。

4)未完成第一次学术报告训练。

5)明显缺乏科研和实践能力,或因身心健康原因不能完成正常的学习和科研工作。

6)未经批准而不参加中期考核。

八、论文工作

毕业论文工作是博士生培养的重要环节,是培养博士生独立从事科学研究能力、并在科学或专门技术上做出创造性成果的主要手段,也是衡量博士生培养质量的重要标志。

毕业论文工作主要包括文献研究、开题报告、论文工作中期报告、论文撰写、论文评阅、论文答辩等。博士生从通过开题报告到进行论文答辩的时间应不少于一年半。

(一)文献研究

博士生在导师的指导下,广泛阅读大量的国内外相关文献,并撰写文献研究报告。文献研究报告应在入学后的第二学期进行,并在一定范围内研讨或发表。文献研究报告可作为学术报告训练之一。文献研究报告书面材料须交所在学院审查并存档。具体要求如下:

1.文献阅读应在本学科的前沿问题及交叉领域范围内进行。部分文献应该精读,并在文献研究报告和毕业论文中加注引用。

2.文献研究报告内容应能全面反映该研究方向的发展动态和最新研究成果,并从中归纳出具有规律性的结论。

3.文献研究报告要求文字简练,内容充实,一般不少于8000字。

(二)开题报告

博士生的论文选题应强调同国民经济建设、科技进步和社会发展密切联系,有较好的理论意义和应用价值。博士生完成论文选题后应进行开题报告。

开题报告是毕业论文工作中的重要环节,是培养研究生独立从事科学研究工作能力、提高毕业论文学术水平的重要措施。通过开题报告,使博士生明确毕业论文写作目标和要达到的预期研究成果,引导博士生顺利进行论文写作。

博士生毕业论文开题报告应不少于1万字,主要内容包括课题来源、课题研究的目的和意义、国内外关于该课题的研究现状及发展趋势、拟研究的主要内容、关键技术及预期创新点及可行性分析、课题研究中可能遇到的问题及对策、具体研究方法和实施方案、研究计划进度及主要参考文献。

博士生应在入学后第三学期或第四学期进行毕业论文开题报告,因特殊原因不能如期完成的,必须向所在学院提出书面申请,并注明预期进行开题报告的时间,延期期限一般不得超过3个月。

博士生撰写完成开题报告后,经导师同意、学科审核批准,确定开题报告会的日期和开题报告评审小组成员名单。开题报告评审小组成员由3-5名本研究领域专家组成(其中博导人数不得少于50%)。开题报告会须以答辩的方式公开进行,须提前三天将时间、地点于校内张贴公布,同时提交研究生院备案。

开题报告评审小组应对博士生的开题报告进行严格评议和科学论证,并做出是否通过开题报告的决议。开题报告未通过者须在1个月后、3个月内申请重新进行开题报告。

博士生完成开题报告后,一般不得改变研究课题。若由于特殊情况必须更改课题,应由博士生和导师提出书面申请,经学科、学院和研究生院审批后,方可另做开题报告。

(三)论文工作中期报告

博士生应定期向导师、指导小组或课题组汇报研究工作进展,并于第五学期或第六学期进行论文工作中期报告。中期报告应以答辩方式公开进行。中期报告考评小组成员组成要求同开题报告评审小组。考评小组应对博士生论文工作进行认真审查,并详细记录考评意见。对未按论文工作计划完成阶段工作的博士生应提出明确意见和建议。

(四)论文撰写按照《河北工业大学博士、硕士学位论文写作规范》执行。

(五)论文评阅、论文答辩等按照《河北工业大学学位授予实施细则》执行,论文送审前需要通过学院的预答辩。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

河北工业大学博士生培养方案课程设置

 

学科代码:   080800    学科名称:   电气工程   

所属学院:  金沙js娱乐场注册送37    

类别

课程编号

课程名称(含课程英文名称)

考核

方式

开课

学期

备注

学位课

(8学分)

公共

学位课

(4学分)

20B00A0001

中国马克思主义与当代

(Marxism in China and Our Times)

36

2

考试

秋季

必选

20B00A0101

博士高级英语写作

(Advanced English Writing for Doctor)

36

2

考试

秋季

学科

基础课

(4学分)

20B00A0002

数学物理方法

Maatical Methods for Physics

32

2

考试

秋季

选修至少4学分,其中数学课至少2学分

20B00A0003

随机过程

Stochastic Processes

32

2

考试

秋季

20B00A0004

图论及其应用

Graph Theory with Applications

32

2

考试

秋季

20B00A0005

小波分析及其应

Nonsmooth Analysis

32

2

考试

秋季

20B00A0006

多元统计分析

Multivariate Statthemistical Analysis

32

2

考试

秋季

20B00A0007

非光滑分析

Nonsmooth Analysis

32

2

考试

秋季

20B00A0008

复杂系统与控制

Complex networks and control

32

2

考试

秋季

20B14A0101

现代电磁场理论与分析

(Electromagnetic Field Theory and Analysis)

32

2

考试

秋季

20B14A0102

电器可靠性理论与工程应用

(Reliability Theory and Engineering Application of Electrical Apparatus)

32

2

考试

秋季

20B14A0103

功率电子技术

(Reliability Theory and Engineering Application of Electrical Apparatus)

32

2

考试

秋季

20B14A0104

电力系统动态分析与仿真

(Power System Dynamic Analysis & Digital Simulation)

32

2

考试

秋季

20B14A0201

现代信号处理

(Modern Signal Processing)

32

2

考试

秋季

学位课

(4学分)

公共

选修课

(2学分)

20B00D0001

《习近平谈治国理政》研读

(Study on XiJinpingThe Governance of China)

18

1

考试

秋季

必选

20B00D0101

第二外国语(英语)

( second foreign language)

20

1

考试

秋季

选修

20S14D0101

科技论文写作

(Scientific and Technical  Paper Writing)

16

1

考查

春季

选修

学科

选修课

(2学分)

20B14C0101

电气工程前沿讲座

(Frontiers of Electrical Engineering)

16

1

秋季

考试

选修至少2学分课程,其中至少选修一门跨学科专业课

20B14C0102

电磁学基础

(Fundamentals of electromagnetics)

16

1

秋季

考试

20B14C0103

电接触与电器现代设计技术

(Electrical Contact and Modern Design Technique on Electrical Apparatus)

16

1

秋季

考试

20B14C0104

电气设备状态监测与故障诊断

(Condition Monitoring and Faulty Diagnostics of Electrical Equipment)

16

1

秋季

考试

20B14C0105

电介质物理

(Dielectric Physics)

16

1

秋季

考查

20B14A0203

现代生物电磁技术

(Modern Bioelectromagnetic Technology)

16

1

秋季

考试


跨学科选修课

(Interdisciplinary Optional Course)

16

1

考试

秋季

 必选至少1学分

其他培养环节

(2学分)

20B00B0001

学术报告

(Academic reports)

3

1

考查

 

必修

20B00B0002

学术活动

(Academic activities)

10/5+学术会议1

1

考查