电气工程师需要学习和掌握的专业技能包括：
电路分析和设计能力：
能够设计和优化各种电路，包括模拟电路和数字电路。
电磁场理论：
了解电磁场的基本理论和计算方法，能够应用电磁场理论解决实际问题。
控制系统理论：
掌握控制系统的基本理论和设计方法，能够设计和优化各种控制系统，包括模拟控制系统和数字控制系统。
电力系统分析和设计：
了解电力系统的基本理论和计算方法，能够设计和优化各种电力系统，包括输电线路、变电站、配电系统等。
电子技术：
掌握电子技术的基本理论和应用，能够设计和优化各种电子设备和电子系统。
计算机技术：
掌握计算机技术的基本原理和应用，能够应用计算机技术解决电气工程问题。
实验技能：
具备实验设计和操作能力，能够进行电气实验和测试，分析实验数据，提出结论。
项目管理能力：
具备项目管理能力，能够组织和管理电气工程项目，包括项目计划、资源调配、进度控制等。
PLC编程与应用：
学习PLC编程和应用，掌握各种PLC的工作原理和编程方法。
CAD或EPLAN绘图软件：
掌握CAD或EPLAN等制图软件，能够进行电气图纸的设计和绘制。
电工技能：
了解基本的电工知识，如电路连接、电工工具的使用等。
单片机技术：
学习51单片机等单片机技术，了解硬件底层的工作原理。
电力系统知识：
掌握电力系统的基本知识，包括电能质量、电力系统稳定性等关键参数的计算方法。
能源应用知识：
了解各种能源的特点和使用方式，掌握节能减排的技术和方法。
电气控制与自动化知识：
掌握控制系统的设计和实现方法，了解自动化设备的工作原理和应用场景。
团队合作精神：
具备良好的团队合作精神，能够与其他工程师协作完成项目。
问题解决能力：
具备分析问题和解决问题的能力，能够在项目中遇到问题时迅速找到解决方案。
创新精神：
具备创新精神，能够在工程原理和专业性能不变的基础上，不断开发新技能。
通过不断学习和实践，电气工程师可以不断提升自己的专业技能，以适应不断变化的市场需求和技术发展。