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摘要：以电气工程专业的《电机学》《电力电子技术》两门专业基础课为研究对象，结合中外合作办学的特点以及科技发展的实际，对理论教学内容和实践教学内容进行了改革，并更新了部分实验设备，引入现代教育手段，加强了学生对知识的横向联系，提升综合运用知识、分析解决问题的能力。
关键词：电机学；电力电子技术；实践教学；改革
本文引用格式：张国栋等.合作办学模式下的电气工程专业交叉实验教学改革与实践[J].教育现代化，2019，6（92）：88-89.
新中国成立初期，国民经济各行业都面临着严重的人才短缺问题。为培养社会急需人才，我国参照苏联高等教育模式，于1952年开始对高等学校的院系调整进行了一系列调整，构造了建国之后高等教育的模式，工科院校的培养能力显著增强。这次改革，改变了旧中国不能培养配套的工程技术人员的落后状况。但是随着时间的推移，其弊端也日渐显露，主要表现之一为人才培养过于专门狭窄，效益低下。高度的专门化教育，损害和削弱科学和文化的综合性、完整性。它固然可以培养出大批统一规格的“标准件”，却难以培养出具有较强的适应性和创造性的人才[1,2]。与苏联模式的专才教育相比，欧美等国大多采用通才教育模式，强调工程人员要懂得各学科知识的横向综合,认识科学技术赖以发挥作用的社会各领域。
山东科技大学电气信息系所开设的电气工程及其自动化专业是与澳大利亚塔斯马尼亚大学的合作办学项目。一方面，受我国传统工科教育的影响，中方课程设置方面具有专才教育的特征；另一方面，受欧美工科教育的影响，外方课程设置又呈现出一定的通才教育的特征。要求培养的学生既具有进入澳大利亚工程师协会的学术要求资格，又具有澳大利亚工程师协会所要求的成为工程师的职业素养，同时具备全面的职业知识和技术技能。外方课程具有较强的综合性，一门外方课程往往关联着多门中方课程，课程内容的交叉性特征较为明显。外方课程的内容往往关联着中方多门课程的内容，具有较强的综合性，打破了中方传统课程之间的界限，有利于培养学生对知识的综合理解与运用能力，使之成为具有“大工程观”的综合性人才。
一当前教学模式存在的问题
受教材内容和实验手段方面的限制，现有的教学模式存在理论教学滞后于科技发展、实验手段滞后于理论教学等方面的问题。现以电气工程及其自动化专业的两门专业基础课《电机学》《电力电子技术》为例进行说明。
（1）现有的《电机学》教材花费大量篇幅讲述“直流电动机”内容，而对采用变频器控制的交流电机调速内容则一带而过，其理论依据是直流电动机调速性能优越，采用变频器控制的交流电机调速还不成熟。然而实际情况是，随着电力电子技术的发展，采用PWM控制的交流调速系统日趋成熟，因而在生产生活领域，交流电动机越来越多地代替直流电动机，作为动力输出装置。很显然，《电机学》的相关课程内容，存在滞后于当今科技发展的问题，已经不能适应当前的发展。
（2）PWM控制的变频器是《电力电子技术》课程的重要内容之一，教师在授课是也对本知识点进行了重点讲解。但是，现有电力电子技术实验设备较为老旧，只能开展部分半控型元器件的相关实验，因而导致学生无法通过实践环节加强对该部分内容的理解，也无法知道这部分内容的现实意义。
（3）课程内容缺乏横向联系。该两门课程的教学和实践环节各自独立，《电机学》缺乏了《电力电子技术》先进理论的指导；《电力电子技术》缺乏了《电机学》实际应用的验证，不利于学生对所学知识的横向联系和综合应用。
二 研究意义
本次教学与实践改革拟根据国内外对电气工程及其自动化专业人才的新需求，对本专业部分专业核心课程进行相应改革。优化课程内容、强化实践教学环节，打破传统课程之间的界限，进一步构建适应新需求的专业核心课程体系。先期从《电机学》《电力电子技术》两门课程入手，根据课程在理论教学及实践过程中面临的问题，提出相应改革措施，其研究意义论述如下：
（1）有利于中外合作办学项目的发展。在新工科建设背景下，我国的传统工科教育正在由以往的“专才教育”向“通才教育”过渡。我系的电气工程及其自动化专业是与澳大利亚塔斯马尼亚大学的中外合作项目，在进行通才教育的探索过程中，可以借鉴澳方的先进经验，因而具有先天优势。同时，通过课程体系的改革，可以使学生更好地适应澳方的教育模式，从而更好地促进合作办学项目的发展。
（2）有利于学生适应电力行业的发展。电气工程及其自动化专业的学生毕业后，大部分将从事与电力行业有关的工作，因而，学生在校期间掌握的理论知识越丰富、与当今行业发展结合越紧密，也就越利与将来的工作。当今，我国电力行业正处在快速发展时期，特高压直流输电技术世界领先，能源互联网技术也是未来电力系统发展的方向，这些技术的重要推动力之一就是电力电子技术的发展。2017年9月，中美绿色能源高峰论坛在成都举行。开幕式上，中国科学院院士、中国电力科学院名誉院长周孝信做了题为《中国新一代电力系统的发展前景》的演讲。其中提到的一个重要观点就是未来新一代电力系统将是一个高比例电力电子装备电力系统。因此，为了使学生能够适应将来行业发展的需要，对《电力电子技术》课程中相关内容进行调整，并加强实践环节的锻炼，是很有必要的。
（3）有利于学生适应科学技术的发展。随着计算机技术、控制理论以及电力电子技术的发展，电力科技飞速发展，带来的问题是，理论教学跟不上科技发展的速度，与实际相脱节。
三 研究内容
以《电机学》《电力电子技术》两门课程为试点，对该两门课程的理论教学与实验教学重新梳理整合，归纳课程间的交叉知识。调整理论教学内容，重新设计实践教学内容，实现理论与实践的完美结合。打破课程间的界限，使学生能够综合运用所学知识。
（1）针对《电机学》部分教学内容滞后于科技发展的问题，调整部分教学内容，适量引入当前的新技术，并设计相应实验环节，加强学生对相应内容的理解。
（2）针对《电力电子技术》实验手段滞后于理论教学的问题，重新设计教学环节，消除实验手段落后的短板。
（3）针对《电机学》《电力电子技术》两门课程的教学和实践环节各自独立的问题，归纳其交叉知识，重新设计实践教学环节，将《电力电子技术》先进理论的用于指导《电机学》，得到实际应用的验证。
四 取得成效
经过广泛深入调研，明确了电气工程及其自动化专业各课程间的交叉知识，取得了以下几个方面的成效。
（1）教学内容方面，重新编写了教学大纲，进一步明确了重点、难点内容，构建了本专业的知识图谱，打破教学过程中各课程间的界限，增强知识的横向联系和纵向加深。
（2）教学手段方面，充分利用现代教育技术，开发了基于手机客户端的移动学习模式，使学生能够利用碎片化时间随时进行学习。更新了部分实验设备，同时充分利用仿真软件，对于采用实际实验有困难的情况，可以采用仿真的方式，增强学生对相关知识的理解。
（3）实验内容方面，重新编写了实验教学大纲，注重实验内容与先进技术的结合，剔除了部分已经过时的内容。减少了演示性和验证性实验，鼓励学生进行创造性和综合性实验。
五 结论
针对《电机学》《电力电子技术》课程在理论与实践教学过程中暴露出来的问题进行了分析与改进，通过修订新的教学大纲、实验指导书、更新部分实验设备等措施，并结合网络、仿真软件等先进的教育教学手段，使学生可以更好地进行课程间知识的横向联系，提升综合运用知识、分析解决问题的能力。
参考文献
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[6]陈镔.电气工程及其自动化专业人才培养模式改革探讨[J].教育现代化,2019,6(09):11-12.
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