电气工程师需要学习和掌握一系列的基础知识和专业技能，具体包括以下几个方面：

基础知识 ：

高等数学、流体力学、普通物理、计算机应用基础、普通化学等。

电工电子技术、理论力学、工程经济、材料力学等。

电路与电磁场、模拟电子技术、数字电子技术等。

专业课程 ：

电路理论、电机与控制、电力系统、自动化技术等。

电力系统分析、电机学、电力电子技术、自动控制原理等。

PLC编程、CAD绘图、电控柜和布线设计等。

信号处理与通信技术、电工设备与电工材料、能源应用与节能减排等。

实践操作 ：

电路板的设计与制作、电气设备的安装与调试、故障诊断与维修等。

实验室实践和实习经验。

电气安全标准、环境保护法规、项目管理等。

编程与软件应用 ：

C语言编程，了解编程思想，便于后续上位机开发。

熟练使用AutoCAD Electrical等制图软件。

法律法规与工程管理 ：

电气安全标准、环境保护法规、项目管理等。

持续学习 ：

新技术和新材料的学习，保持对行业发展的敏感度。

这些课程和技能将帮助电气工程师在理论知识和实践操作方面都有全面的掌握，从而能够胜任各种电气工程的设计、维护和管理任务。