电力理论知识精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇电力理论知识范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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Abstract： Power electronics technology uses power electronic devices to control and transform the power. To the higher vocational students, the main purpose of this course is to make students familiar with the operating characteristics of power electronic devices from the view of application, allowing them make the corresponding analysis for power electronics converting technology. Teaching of integration of theory and practice can make students learning theory of knowledge and also understand and reasonable lap for equipment using the devices in training room, so as to better grasp the course.

关键词： 电力电子；变流技术；理实一体化

Key words： power electronics; converting technique; integration of theory and practice

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）11-0278-01

0引言

电力电子技术是电类专业非常重要的一门专业课程，对于高职类院校来说，我们培养的是实用型的技术型人才，电力电子技术的教学目的不是为了让学生纯粹的去学习艰深的理论知识，而是为了将理论知识和就业需要的实际能力联系起来的一种教学活动。过去我们教学的时候，过多的强调了理论的重要应，结果学生学完之后，几乎没有多大用处。采用理实一体化的教学改革可以让学生更深入的去抓住这门课程的本质。

1电力电子理实一体化教学实施的过程

1.1 教学目标的确立电力电子技术是采用电力电子器件对电能进行控制和变换的科学，本课程的主要目的是使学生从应用角度熟悉电力电子器件的工作特性，从而能够对电力电子的核心内容变流技术进行相应的分析。并了解电力电子技术在工程技术中的应用。因此，我们把教学分为这样的几大模块。

器件的特性认识模块：对晶闸管SCR、门极可关断晶闸管GTO、电力晶体管GTR、电力场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT的工作原理，主要参数选择，电压电流工作特性，应用场合，使用方法等进行分析研究。变流应用模块：变流技术主要为交直流之间的变换，交流变直流（A-D）主要分析单相三相的整流过程。直流变交流（D-A）主要分析有源逆变和无缘逆变过程。直流变直流（D-D）主要分析降压式和升压式斩波电路。交流变交流（A-A）主要分析它交流调压过程。开关电源模块：了解开关电源的过压过流保护电路，软开关技术；掌握开关状态控制电路的工作原理，能够对开关电源的典型故障进行分析并检修。

1.2 理实一体化教学项目的实施过程器件的特性认识模块实施过程中，我们先采用多媒体快速的对该器件的工作原理和参数分析等进行讲解，讲完之后，把更多的时间留给学生，让学生搭接实际电路，对器件的特性进行认识。在此过程中，示波器能够清晰地反映器件接入前后电力电子器件的波形，同时能够对器件的电压、电流，半控性、全控性进行了解和掌握。

变流应用模块实施过程中，整流过程（A-D）不局限于对数字的分析，更重要的是要用电力电子器件以一定的方式搭接能够对电源的性质进行改变，同时要掌握控制角的不同，输出大小的不同。逆变（D-A）主要以单相和三相逆变电路对逆变条件和工作原理进行分析。斩波（D-D）主要分析一些实际的升压式、降压式斩波电路。整个实施过程中，学生不一定立马就得出结果，可能要对电路的各个部分进行调试，才可能最终得到相应结果，和预期的结果不太一样的地方也要重新进行分析研究。

开关电源模块实施过程中，对单相交流调压和三相交流调压过程进行分析，同时对光电耦合开关进行分析。学生在课程实施的过程中，能够充分的对器件的开关特性掌握。

1.3 教学过程中遇到的问题和解决的方法课时的问题：原有的教学时间为每节课为2课时，这样在讲完理论知识之后，学生很少有时间对刚讲过的理论知识进行消化吸收，更没有办法去对其进行实践，而且到第二次上课时，前面讲过的理论也忘得差不多了。我们把所有的理实一体化课程改为4课时，这样，，当学生听完理论知识后，有更多的时间去利用实训环节去对该理论知识进行实践验证。从而更好的掌握这门课。场地的问题：原来学生上课的地方多为教室，而在教室上课是脱离不了书本，难免会照本宣科，现在我们把上课的地方改为实训室，实训室中不但有多媒体设备，同时所有的实训设备就在眼前，可以一边讲，一边练，更可以从网上了解最新的电力电子器件及其应用。老师、学生角色变换的问题：原来上课时，多为老师作为主体，学生认真听讲就可以了，但现在，老师在上课时主要起到一个引领的作用，把更多的时间交给学生，发挥学生的主观能动性，在上课过程中，老师和学生都可以相互进步。

2理实一体化教学优于传统教学的地方

学生更易于理解：在电力电子理实一体化教学过程中，学生不是被动的去对一个新元件，新知识进行想象，这些元件本身就是一些看得见摸得着的实际东西，在对这些元件进行讲解的时候，学生更是可以拿实际器件对照理论进行验证，对这些元件的作用和他的整流逆变等效果进行验证，从而能够对比较枯燥的原件和艰涩的理论知识更好的进行理解。

学生动手能力的提高：学生在学习过程中，他不是被动的去记忆，去模仿，而是发挥其主观能动性，在学习理论知识的同时，利用实训室的设备对这些器件进行了解和合理的搭接，从而更好的掌握这门课程，学生在动手的过程中，不但逐步消除了对电的恐惧感，更是逐步加强了自己的动手能力。学生自主学习兴趣的提高：在整个理实一体化的实施过程中，学生从来都不是被动的去学习，而是一直不停地了解新知识，然后再动手来验证这些新知识，当看到一个新的理论能被他亲手做出来之后，学生的学习兴趣被空前的激发出来。他不但能够完成老师布置的任务，有的时候会激发其创造性和更强的思考问题的能力。

3理实一体化教学实施后学生能力的反映

电力电子理实一体化课程实施后，我们对一个42人的班级进行测评。有97.6%学生已经掌握了几乎所有的电力电子器件，有 100%学生已经学会搭接单相半波、桥式电路，有95%学生已经学会搭接三相半波桥式电路，有92.8%的学生已经了解升压式、降压式斩波电路，更有90.5%的学生对触发电路掌握比较深刻。绝大多数的学生都比往年在教室上课掌握了更多的电力电子知识。

参考文献：

[1]王兆安，黄俊编.电力电子技术[M].机械工业出版社，2000.

[2]张立编.现代电力电子技术[M].高等教育出版社，1999.

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中职教育作为职业技术教育的一部分，为社会培养了大量的技术人员，在教育体系中占有非常重要的位置。学生在学习的过程中不仅仅要掌握理论知识，还需要将实践操作能力在理论的基础上进行提高。如今社会对电气自动化人才的需求变得越来越高，学生则需要在学习电力拖动和PLC课程的时候学会联系知识点，在此基础上进行实际应用。[1]

一、电力拖动与PLC教学的现状

于中职学生来说，他们的学习热情并不高，在学习有关电力拖动与PLC相关课程的时候并不能很好的掌握理论知识。电力拖动与PLC的结合教学需要学生能够将这两课的知识点进行关联，在知识贯通的情况下来进行实际的操作。然而因为学生理论知识掌握的不牢固，加上老师前后知识教学相隔的时间太长，他们在实践的过程中难以将电力拖动与PLC所学习的理论融入到具体的操作中，电力拖动与PLC的结合教学难以锻炼学生的实践操作能力。

二、电力拖动与PLC结合教学的具体操作

1.合理制定教学大纲，树立学习信心

学生都想学好考好，但是因为掌握的知识程度和理解能力的差异，很多学生在学习的过程中因为前面学的没听懂，导致后面课程的学习更加难以理解，造成得过且过、混日子的局面。为此，老师在进行电力拖动和PLC结合教学的过程中，应当结合学生的具体学习情况来制定教学大纲。根据电力拖动和PLC的特点来合理的进行编排，让学生能够在结合教学的过程中巩固已学的知识点。

例如在学习PLC控制电动机点动、长动的时候，这一课的训练目的在于让学生熟悉常用的指令功能和使用方法，掌握控制要求编制和有关调试程序的基本方法。老师可以事先准备好有关训练的相关设备，如FP1-C54、计算机、接触器继电器等。在一切准备就绪的情况下，老师可以按照训练的目的让学生开始进行操作，使得电动机技能电动控制又能连续控制。

对应的指令表如表1所示：

通过这一环节能够让学生了解电力拖动电路转变为PLC梯形图的过程和具体做法，从而达到机床电器的PLC改造教学目的。通过对理论知识的巩固、联系和对比，加上老师的引导，能够让学生更好的将电力拖动与PLC知识相联系，从而为实践操作打下良好的理论基础[2]。

2.理论实践有机结合，促进手脑并用

传统的教学方法通常是老师机械的传授知识，学生被动的接受，这样的状况容易让学生对学习的过程失去兴趣，不利于以后教学活动的开展。学生理论知识掌握的再好如果没有实践的环节也只是纸上谈兵，不利于中职教学目的的实现。因此，老师在进行电力拖动与PLC教学结合的过程中，应当多让学生进行实践，让学生能够在实践的过程中巩固知识，通过自己动手的过程加深对电力拖动与PLC联合运用的理解。为了能够消除学生的为难情绪，老师对于实践环节的课题选择也相当重要[3]。

洗衣机作为家家必备的生活用品，为人们的生活提供了极大的便利。传统的洗衣机虽然价格便宜，但是时间久了之后会产生很大的噪音且耗费的电量也多。就这个问题上，老师可以让学生对传统洗衣机融合PLC进行改造和控制。现以全自动洗衣机为例，以此来具体说明电机拖动与PLC的结合，从而达到实现电力拖动与PLC教学结合的目的。

2.1 洗衣机的控制要求

PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。选择水位，按启动按钮打开进水阀，开始进水，水经过水管进入洗衣机外桶。到达指定水位时，进水动作停止，并且开始洗涤正传。正转洗涤15秒之后暂停，暂停3秒后开始反转。反转洗涤15秒后暂停，暂停3秒后若正、反转未满6次，则返回洗涤正传开始下一个小循环。若正、反转洗涤满6次，则结束小循环开始排水。当水位降到低水位时，开始脱水并继续排水，脱水15秒之后即完成一次大循环。若未完成了3次大循环，则返回到进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗涤完报警，报警10秒后结束全部过程。若按下停止按钮则可以进行手动排水和脱水动作[4]。

2.2 控制电路图

具体的控制电路图如图一所示：

图一

通过将传统洗衣机改造成全自动洗衣机的过程，能够让学生就日常生活用品进行改造过程中将相关知识点进行巩固和运用，在改造的过程中有效的将电力拖动和PLC这两点知识进行结合，有利于达到教学的目的。

结束语

中职老师要想在教学过程中将电力拖动与PLC进行结合教学，则需要帮助学生进行这两个知识点巩固，通过联系生活实际来让学生进行操作体验。通过两种不同知识点的对比在操作的过程中加深学生的理解，从而达到教学的目的，让学生在毕业之后能够将所学的知识运用到工作的过程中，从而更好的适应社会时代的发展，成为知识基础扎实且操作能力强的技术型人员。

参考文献

[1] 周颖惠.浅谈电力拖动与PLC的结合教学[J].知识经济.2013，25（10）：14-15.

[2] 袁彦辉，寇录峰.浅析中职PLC教学[J].科技经济市场.2013，08（04）：05-06.

[3] 尹阿敏.浅谈《电力拖动》课程的一体化教学[J].新课程学习（中）.2011，10（02）：30-31.

[4] 聂国星.《电力拖动与自动控制》教学探讨[J].中国市场.2010，40（22）：50-51.

（作者单位：丹东技师学院）

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高职《电路》课程教学改革理论实践一体化一、引言

借鉴国内外职业技术教育的先进经验，结合高职教育的特点，力争做到把本课程的理论知识与生产实践、实训课项目相结合、相渗透，采取“强化基础、服务后续课程、注重应用和实践、融电路理论知识到电路实践操作技能之中”的教学理念。在教学体系、教学内容和手段、实践教学、教材建设等方面进行设计落实，并建立校内外实训基地。经过几年的探索与实践，形成高效、符合高职人才培养目标、较为成熟的课程教学模式，于2011年被评为省级精品课程。

二、课程性质与作用

《电路》是电气类、电子类、机电类等专业的重要基础课程，关联的后续课程多，与实训项目、考电工证、生产实践紧密相关，涉及面广，学科作用大。主要基础课程为《应用数学》《物理》，后续课程有《电机学》《电子技术》《电气设备》《继电保护》《电气检修实训》等。

主要培养学生掌握电路的基本理论知识，具备分析、解决电路问题的基础能力，掌握电工的技术通识和通用技能，为进一步学习专业知识和职业技能奠定坚实的基础。以学习理论知识与培养实践技能并重，并养成脚踏实地、一丝不苟、科学分析、安全第一等职业素养，所培养的目标人才为现场工程师、技师和高级技术工人。

三、培养目标

1.知识目标

（1）具备对直流电路、交流电路（包括非正弦交流电路和线性电路的过渡过程）进行定性分析和定量计算的能力。

（2）具备将实际电路抽象为电路模型的能力，以及电气识图和仪器、设备选型能力，能根据电气图连接实际电路并实现其功能的能力。

（3）具备对电气设备和实际电路进行测试的能力，并根据测试结果分析、判断、排故的能力。

2.能力目标

具备岗位所需的基本电路知识；具备岗位所需的电气安装、调试、运行及维护的电工基础操作技能；具有应用电路理论知识分析和解决实际问题的能力。

四、编写出版配套的教学改革教材

编写配套的《电路基础》教材，2010年7月由中国电力出版社出版。该教材在理论上以“适度、够用”为原则，不刻意追求学科的系统性和完整性，着重概念的阐述，把基本定律和定理、基本分析计算方法作为主要内容，同时加大电路理论与工程实际的联系，力求做到内容精炼、重点突出、建立概念、掌握方法、联系实际。每章由学习目标、教学内容、小结和习题构成；每节教学内容设置相应的自测题，让学生及时思考、巩固和考核，达到讲、练紧密结合。经过3年的教学实践，该教材对教学起到很大的促进作用。

五、构建理论实践一体化的课程教学体系

以培养学生职业能力作为根本目标。邀请电力企业的技术专家参与课程的建设与改革，构建并实施理论与实践一体化的课程教学体系，即企业的认识实习《电路基础》理论课电工工艺实训电能计量、电力拖动、电气设备控制实训“维修电工”“进网电工”考证。

利用学校的仿真设备，尤其是利用校企合作平台，安排学生到企业认识实习，教师结合设备、现场进行教学，学生在这种现场讲解、工学交替的教学中，认识到所学的理论知识与生产实践是如何相结合的，并能够运用理论知识理解各仪器、生产设备的工作原理，感受到学以致用的乐趣，更加促进了学习热情。

改进、完善电工实验室，除开设验证性实验外，还增加开设综合性、创新性实验；将“电工工艺”“电力拖动”“电气设备控制”等实训项目纳入本课程的实践教学范畴，将“维修电工”“进网电工”鉴定项目引入实训课程体系，提高了学习的积极性和考证的通过率。

六、教学内容和方法

1.教学理念

侧重基本概念、基本定律定理和基本分析计算方法的理解及应用，略去过深、过严谨内容，淡化抽象的逻辑推理、数学推导和理论演绎，重点放在对结论的理解和方法的应用上。

尽量结合工程实际来讲解电路知识，如讲授功率因数概念时，介绍相应的在工程上的应用，并带学生参观无功补偿的实际装置；学习三相电路时，结合校内各教学楼、实验楼和实训中心的用电情况，介绍三相电源及负载的连接方法。

合理选择实验、实训和实习内容，既考虑基础知识的巩固和基本技能的培养和训练，又考虑相关知识向课外延伸及拓展，开拓视野，为今后的职业岗位打下基础。

2.教学内容

（1）理论部分。掌握电流、电压、功率的物理概念，熟练掌握基尔霍夫定律，掌握直流电路的分析计算方法。掌握电磁感应原理及储能元件电感、电容的特点、电路描述，掌握三种功率的意义及计算，掌握分析正弦交流电路的相量法及相量图，并对电路进行分析计算；掌握三相正弦交流电路的基本特征，并能分析计算简单的三相电路。

了解谐波分析法，理解非正弦周期电流和电压有效值、平均值及平均功率的意义和求解。掌握简单的非正弦周期电流电路的分析计算方法。

了解线性电路过渡过程的基本概念、基本定律和定理、基本分析计算方法作为主要内容，再针对具体专业选取后续课程所需的知识进行教学，掌握与实践、实训、考证相关的理论知识。

（2）电工实验，自编《电工基础实验指导书》教材，精选基础验证性实验和综合探索性实验，指导学生在电工实验室设计、操作，进一步巩固理论知识，培养操作技能和创新精神。

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关键词：电力拖动控制线路；模块教学；实践

一、模块教学引入

在职业技术院校中，电力拖动控制线路课程属于电工与机电专业中重要的技术课程，其中涉及到较多的概念，原理分析的方法也相对灵活，且具有极强的实践性[1]。如果将理论与实践课程教学分开开展教学，理论课的学习很容易使学生产生枯燥乏味的感觉，对其学习积极性与主动性产生不利的影响，而实训课的学习则会使学生认为难以应用理论知识开展实训训练，导致理论难以正确指导实践，两者很难实现融会贯通，对于学生创新精神的培养具有不利的影响。

然而，模块教学这种教学模式主要将系统理论作为重点指导，并将技能的培训当作核心，更重视学生能够在较短时间以内熟练掌握技能。从本质上讲，将培养学生协作精神与提升实践技能作为核心内容，并在教师的指导下，使学生能够主动进行学习，以不同种类的模块训练活动开展具有一定综合性与灵活性的新型的教学模式。模块教学的模式对于电力拖动控制线路课程来说，与其所具备的实践性相吻合，所以，应积极引进模块教学的模式，这样不仅能够提高学生自身操作技能与技巧，丰富理论知识，而且还能够有效地提升教学的质量。

二、电力拖动控制线路课程模块教学与实践分析

（一）“应知”模块教学

按照该教学模式的具体要求，在实际开展教学的过程中，应充分考虑到学生实际情况，进而合理调整各模块讲授的顺序，并按照模块中不同学习单元的子模块来开展教学[2]。第一，向学生详细讲解该单元模块学习的目标与最终应完成的任务条件与要求，进而使学生能够构建学习的目标与思想基础。第二，向学生讲解理论知识，使其掌握本单元所需熟练掌握的理论知识，其中主要涉及到职业基础知识与专业知识。第三，学生在掌握了理论知识以后，教师应对具体的操作工艺进行讲解，保证学生能够正确地阅读并掌握电气控制线路原理图的相关知识，并确保学生能够对常用控制线路的电气原理图进行正确地解读，使学生能够独立自主地绘制出正确的原理图。学生在对本单元模块具体的操作工艺方法进行全面地学习以后，掌握实际的工作步骤，与安装图有机结合，教师对其进行详细地介绍与讲解，更有利于学生理解并掌握应知的知识内容，对于电路元件的选择方法进行相应的掌握，同时，能够使学生根据负载电极的容量来正确地选择连接导线以及电器元件的型号与规格等等[3]。在此基础上，学生可以在实验室进行详细地观察，进而对所学知识进行验证，强化对知识的认识与了解，有效地提升学生学习的兴趣，并增强学生学习的欲望。

（二）“应会”模块教学

第一，将电气安装工艺规范当作教学重点，保证学生对具体操作技能熟练掌握并不断提高其综合操作能力与创新能力。在实际的教学过程中，最重要的就是要确保学生能够根据电气的原理图来独立地设计元件布置方案，并正确地绘制出电气接线图。另外，学生应根据安装接线图编号的方法来完成接线安装，与工艺要求相吻合。教师应正确地指导学生，保证其接线牢固，且电气接触情况良好，布线科学合理并且美观，按照具体的接线规范完成电气安装，进而满足最佳的工艺安装要求[4]。在学生实践训练的过程中，不仅能够按照工艺规范的具体要求进行电气安装，同时也能够使学生进行独立地思考与钻研，一定程度上激发了学生学习的积极性与创造性，同时也使其综合能力与创新能力得到增强。

第二，在教学过程中应保证定时定量，严格把关。在各单元模块的训练课题中，需要按照规定时间进行，保证学生能够通过定量训练内容达到操作的要求。在此基础上，应保证安装的速度又快又准。然而，在训练的过程中，应掌握定时定量程度。在学生安装接触器联锁正反转控制线路的时候，应将时间规定在四小时以内，并在训练的时候，要求学生能够遵循电气原理图来完成接线。学生通过接线操作，不仅能够对电气工作原理进行深入地了解与认识，同时还能够根据工艺要求来进行独立地思考，探索电器设计与元件布置的方案。此外，还应该为学生制定定量定时训练，可以先放宽训练的时间，而在定量训练以后，可以慢慢缩短安装的时间，最后，缩短至要求完成的时间。

第三，教学中应通过不同方法提高学生综合技能和能力。在具体的教学过程中，教师应根据学生实际接受的能力与技能掌握的程度和自身薄弱的环节来正确指导学生返回到交叉网络的相应位置，进而对某方面知识进行强化学习，“大小循环、层层递进、自我调节、螺旋式上升”这种四合为一的方法，能够更好地培养学生的实践能力[5]。

结束语：

综上所述，在电力拖动控制线路课程教学中引进模块教学的方法，最重要的是要根据专业使用要求来将课程有机组合，并实现知识与技能的融会贯通。模块教学方法的应用，使得模块组合式的技能训练充分地体现出知识与技能的有机结合，并且在设置模块的时候应根据实际需要进行，积极引进先进的科学技术成果与经验，确保教学方法的先进与实用。由此可见，在职业技术教育中，模块教学的方法对于重新上岗与转岗人员教育培训及技术工种的强化培训具有积极的作用。

参考文献

[1] 黎振浩.《电力拖动控制线路》理论实践一体化教学探索与实施[J].价值工程，2014（18）：227-228.

[2] 陈英军.谈电力拖动控制线路与技能训练教学[J].职业，2012（5）：48-48.

[3] 张咏梅.略论电力拖动控制线路实训故障排除教学[J].科教导刊-电子版（中旬），2015（7）：163-164.

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关键词：电力系统；工学一体化；教学设计

作者简介：赵美莲（1976-），女，山西朔州人，南京工程学院电力工程学院，讲师；陈跃（1963-），男，江苏南通人，南京工程学院电力工程学院，副教授。（江苏南京211167）

中图分类号：G642.41     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）06-0076-02

“电力系统分析”是电气工程及其自动化专业学生掌握电力系统基本概念、基本分析和计算能力的一门重要基础课程，是电类专业学生从基础技术理论课程走向专业技术课程学习的知识桥梁。该课程以电力系统潮流计算、故障计算和稳定分析为核心，紧密结合不断涌现的电力系统新技术，内容涉及面广多，涵盖了电机学、电路、电磁场、自动控制等多学科知识，包含了线性方程、非线性方程、微分方程等大量数学理论推导。学生学习该课程往往感觉难度较大，不易掌握内容的重点和难点。

随着电力工业的快速发展，“电力系统分析”课程教学面临着极大挑战，学生既要掌握扎实的专业理论知识，又要学会理论与应用相结合，具备运用知识的创新能力。传统的以教师为中心的单一教授法已成为制约教学质量提高的瓶颈，需要在方法上创新模式，适应学生个性和职业发展的需要，激发学习潜力，培养学生学以致用的创新能力，以满足技术、经济和社会发展对高级人才的综合素质要求。

一、工学一体化的教学意义

教与学，二者是一对辨证统一体，其行为是一种需要将刻板的理论知识与生动的实际应用有机结合的艺术活动。让学生具备学以致用的创新能力，这就是“工学一体化”教学的目的与意义。

学生要具备学以致用的创新能力，就是要实现其从获取知识到运用知识和创新知识的能力提升。显然，学生上课认真听课、仔细做笔记只能做到有知识，很难做到有能力。在教学中，要不断强化学生的主动参与意识，授之以渔，让学生成为教学活动的主体，学会主动思考和深化运用，提高创新知识能力。

电类学科具有很强工程应用背景，其专业学习的最终目的是要将技术成果转化为生产力，直接推动电力工程建设，因而特别强调对学生创造性思维和能力的培养。学生不仅要具有扎实的基础知识理论，而且要具备发现问题然后运用知识解决实际工程问题的能力。工学一体化教学的本质之一，就是要全面培养学生善于独立思考、勇于开拓创新的综合素质。因此加强理论与实践相结合的工学一体化教学，对于电类专业显得尤为必要和重要。

二、以往的教学困境

“老师在黑板上讲得天花乱坠，学生在下面呼呼大睡。”这是在教学调查中学生对传统课堂的形象描述。在传统教学模式下，教师是传道授业解惑的单一主体，学生完全处于被动接受知识的地位。教师在黑板上讲解教材中规定的纯理论知识，且往往是概念释义和理论算法推导，与实际应用需求脱节现象较为严重。课堂缺乏生动性和吸引力，学生很容易感到枯燥乏味，进而渐渐产生厌学情绪，这无疑不利于提高教育教学质量。更有甚者，不少学生的学习目的相对片面，仅为应付课程考试而学，死记硬背一些概念和原理，浅浮于知识的表面理解，谈不上深入分析所学知识去解决实际问题，很难具备学以致用的创新能力。

教学中也会安排一些实验课作为课程实践环节，但这些传统的实验课常常是“走过场”。学时少且实验内容相对固定，一般都是要求学生按照教师的示范或指导书的步骤去按部就班地操作，简单地验证一些基本原理和现象，学生无法参与过程设计，严重制约了学生创新思维能力的提高。

三、工学一体化的教学设计

“电力系统分析”课程包括电力系统稳态分析和电力系统暂态分析两部分，教学内容多，任务量重，教学时间安排也相对较长，如何获得良好的教学效果是我们一直在深入思考的问题。经过长期的教学实践探索，我们设计了一套“兴趣培养―理论教学―工程实践”多层级交叉融合的“电力系统分析”课程工学一体化教学法。在教学过程中，注重运用现场教学、案例教学、讨论式教学等多种手段，将理论知识融于实际应用，让学生在教与学的互动过程中，发挥主观能动性，灵活运用所学知识，创新性地完成各类应用操作，达到学以致用的教学效果。

1.兴趣培养

虽然学生在学习“电力系统分析”之前，一般都已经学习过“电路”、“电机学”等基础课程，初步掌握了同步发电机、异步发电机、变压器等电工电器设备的基本知识，但是大多数学生对电力系统的体系结构和生产运行缺乏整体性概念。课程伊始，如果就直接讲授教材中的各种算法和理论推导，学生往往会很难理解和接受。

伟大的科学家爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”这就是说一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣，就会主动去求知、去探索、去实践，并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验。因此，在开始该门课程教学时，十分注重培养学生的课程兴趣。良好的开端是成功的一半，引导学生建立起学习电力系统的专业兴趣，激发其专业求知欲。感性认识是引导学生逐步建立学习兴趣的一种好方法。在教学过程中，主要采用了以下两种方法：

（1）声像教学。电力系统的生产、运行过程以及电力设备结构都十分复杂，很难用黑板或语言来讲授清楚，学生抽象地听讲，很吃力，无法直观理解。教学中，充分利用现代多媒体技术手段，通过声像结合、图文并茂的方式，形象地展现教学内容，特别是对一些电网运行控制环节和设备运行状况，让学生便于理解和感悟，起到了事半功倍的效果。通过声像教学，让学生一方面能够初步了解到电力系统的整体概况与生产过程，建立起对电网运行的系统感知；另一方面也能够了解到该专业的一些最新技术成果和示范工程建设，比如当今社会各界高度关注的特高压和智能电网知识，建立起“我是电力人”的兴趣感和自豪感。

（2）认识实习。大多数高校在该课程教学设计上都设置了认识实习环节，并计入学分，但时间安排上不是很科学，往往都在毕业实习前。为了及时增强学生对电力系统生产及其运行设备的直接感性认识，结合课程教学需要，与当地的电力生产运行部门（生产教学基地）联系，适时组织一些现场参观的认识实习，让学生现场参观发电厂、变电站和电力调度中心，亲身感受电力系统的实际生产运行过程。

2.课堂教学

在传统的教学模式下，学生在课堂中往往只顾及做好笔记，抄录基本概念、理论和算法推导，难以形成独立思考行为，更谈不上活学活用。因此，如何引导学生成为教学活动中的主人翁，勤于思考，善于发现问题解决问题，逐步培养其学以致用的创新能力，是提高课堂教学效果的关键。我们主要采用了以下2种手段来提升课堂教学质量：

（1）开放式课堂教学。开放式课堂教学是针对传统教育中以“课堂为主、教材为主、教师为主”的封闭性教学弊端而提出的。通过改革单一教学方法和教学手段，构建开放式的课堂教学，让学生成为教学中的活跃主体。一方面，增强教与学的互动性，即教师在讲解过程中允许学生提问，开展现场讨论。通过讨论，深化学生对知识点的理解和掌握。另一方面，柔性延拓“40分钟”课堂时间。一般高校专业课程的课时安排往往都会相隔2-3天，时间较长，为此，在每一次课堂结束时，首先将下一次课堂主要内容提炼为若干思考问题，引导学生课后独立思考，发现问题。然后在下一次上课之前，安排学生谈谈学习和思考的认知，发表自己的言论，教师做好引导工作，针对学生的发言，肯定他们说得正确的地方，也指出他们理解上的偏颇，并在接下来的课堂讲授中及时地进行有针对性的解惑。

现有教材大都是收集汇编了与课程相关的基本原理知识和成熟的技术成果，且偏重于理论阐述和算法推导，对专业领域的前沿技术和最新科技研究成果介绍甚少。为此，在教材的基础上，对讲义进行了适当的必要补充，重点内容包括电力专业最近10年来重大科技研究与重点示范工程应用成果，以及未来5-10年关键技术的发展方向。扩大学生的专业知识视野，让其及时了解电力系统的重大事件和重大科研成果，感悟该专业的技术成就和未来的发展方向。这一教学做法深受学生们的喜欢，既激发了他们的专业兴趣，又有效地强化了专业教育。

（2）组织课堂Seminar。课堂Seminar的教学目的是为了培训学生分析问题、解决问题、陈述观点、团队合作、参与讨论及论文写作等多方面的综合能力。让学生既勤于独立思考又善于团队合作，在相互讨论中锻炼逻辑思维能力，发现问题，然后综合运用所学知识去解决实际问题，逐步培养学以致用的创新能力。

具体地，我们在教学中的主要操作方法包括：结合课程重点知识的特点，开展小组内学生讨论（深入讨论）和小组间学生讨论（一般讨论）；记录讨论情况，作为最终成绩评定因素，以此来激励学生参与讨论的积极性；在讨论过程中教师应适度参与，特别是对于学生无法讨论清楚的知识点或学生回答错误的地方，应由教师回答；对于学生的讨论教师应具有“包容心”，特别是面对一些“幼稚”甚至错误的观点时，更不可挫伤学生的积极性。

3.课后论文撰写

对课堂Seminar的教学延伸，就是鼓励和引导学生阅读与电力系统专业领域相关的各类学术期刊，提高他们的自我学习和阅读能力。主要推荐的学术期刊包括IEEE Transations on Power System，CIGRE汇刊、中国电机工程学报、电力系统自动化杂志等。结合课程教学内容，指导学生对一些重点知识进行深化学习和分析，撰写科技论文，表达自己学术观点，逐步培养他们的科研分析能力，这对有志于考读研究生的学生来说十分有帮助。

4.课程毕业设计

本环节的教学目的是进一步强化学生学以致用的创新能力培养。在课堂讲授内容结束后，要求学生将所学的电力系统基本原理转换为可应用的计算程序或软件，在运用知识的过程中深化对原理和方法的理解，让学生具备解决实际问题的能力。学生可以根据自己感兴趣的知识点，选择诸如潮流计算、短路计算、有功功率控制、无功电压调节、静态/暂态稳定分析等内容，完成相应的应用程序设计，深度推进理论分析与工程应用相结合的工学一体化教学。这种综合性设计实践，学生能充分彰显个性和发挥创新才华，因而受到了他们的积极响应和广泛好评。

四、考核方法

考试既是检验学生学习效果的一种手段，也是检查教师教学成效的重要途径。为此，设置一种科学合理的考核方法，也是教学改革中十分关键的环节之一。我们的主要做法是：不以期末闭卷考试成绩作为唯一的评定标准，将考核方式从简单获取知识量考核向知识和能力的综合评价转移，实施一套“平时考勤+课堂讨论报告+课程论文+闭卷考试”多指标综合加权评定的考核方法。该方法更加强调了对学生综合能力的真实测评，能有效地将应试学习转变为开放式的兴趣学习，真正实现素质教育和创新能力培养目的。

五、效果与总结

为了适应经济社会快速发展对高级人才培养的新要求，以培养学生学以致用的创新能力为目的，形成了一套“兴趣培养―理论教学―工程实践”多层级交叉融合的“电力系统分析”课程工学一体化教学法，实现了将理论知识讲授融于实际应用实践的良好互动，且教学形式生动，内容丰富，解决了传统的教学模式下费时费力且效果不佳的问题。教学实践证明：该方法使得学生不但较好地掌握了电力系统专业基础理论知识，而且显著提升了电力工程的实践应用能力，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]雷霞.关于提高电力系统自动化课程教学效果的思考[J].高等教育研究,2011,(2).

[2]梁小冰,黄萍,韩昆仑.电气工程及其自动化专业的“工学一体化”人才培养模式[J].中国电力教育,2008,(9).

[3]赵玲.电气工程及其自动化专业应用型人才培养综合教学改革探索[J].上海电力学院高教研究,2004,(1)．

[4]谢少军,周波,刘建业,等.电气工程及其自动化专业综合性课程设计的设置[J].电气电子教学学报,2003,(6)．

篇(6)

关键词:PLC;一体化;教学模式;初探

中图分类号:G64

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)04-0226-02

一体化教学是将实训与理论有机结合起来,让师生在实训中心围绕实践任务的完成进行边教、边学、边做来完成某一教学任务。这种方法改变了传统的理论教学和实践相分离的教学形式,使学生在学完理论知识后,能很快通过实践进行巩固和提高。既让老师教得开心,又让学生学得有兴趣。

在现行的职教体系中,大多数专业还是把理论与技能训练分开进行,造成理论与实践严重脱节,难以保证技能训练教学的主导性。而职业教育最终目的是培养高技能人才,在较短时间内,使学生熟练掌握一门技能,这对师生都是一个挑战。实行传统教育模式,使学生与老师在教学上出现矛盾。老师在课堂上拼命教授,学生在下面无动于衷,提不起兴趣。“填鸭式”教学让老师越来越难教,学生越来越怕学。为了改变这一现状,我从本专业所授课程PLC入手,探索研究理论与实践一体化教学模式,得到很多的体会。

PLC这门课程可以说在电气专业中是最适合进行一体化教学的学科。因为它的设备装置比较集中,同时配套的电脑、调试设备体积比较小,只要有一间合适的教室即可在里面完成理论与实训等内容。下面就将PLC一体化教学实施过程做简单的叙述。

先根据国家中等职业教材为蓝本,在电气专业教学大纲的指导下,将PLC控制技术教材划分为九个模块:(1)低压电器的认识;(2)电力拖动概述;(3)PLC基础知识;(4)PLC基本指令;(5)PLC基本功能指令;(6)PLC步进和顺序控制指令;(7)PLC传输指令;(8)PLC高级指令;(9)综合应用。同一模块中,又可根据学生的基础情况划分为初级、中级、高级三个子模块,在每个子模块下按技能要素确定若干课题,采取适合学生的分层教育。在讲授过程中,先讲授电力拖动知识,重点强调其发展到现在存在的缺点,然后引入PLC,让学生对比两者,便有一个深刻认识。对于简单电路,可以让学生自己先接电工板,使其对课题工作原理有一个清晰的思路后,然后用PLC进行操作。经过反复练习实践,不断强化概念,将理论与实践穿叉进行讲课,实现理论与实践一体化教学,从而实现理论指导实践,实践检验理论的目的。

在PLC实际操作训练中,对于电力拖动部分,又按照电力拖动设计特点分为几个模块:(1)全压启动;(2)降压启动;(3)顺序控制;(4)位置控制;(5)制动;(6)调速。在实施这些模块中,有意将PLC与电力拖动进行比较,使学生了解PLC优于电力拖动的地方在哪里。例如,在讲授接触器联锁正反转电路与双重联锁正反转电路时,我将两种电路的区别做了说明,并分别用PLC和继电器控制两种方法对电路进行改变,通过实操训练,让学生真正认识到PLC灵活性好的优点。而当学生先进行电力拖动训练后,再来进行PLC方法调试时体会更深刻。

在几个模块训练过程中,我利用现有的设备装置,对学生进行强化训练,一个课题用不同方法进行设计,让学生自己去比较各种方法的优缺点。在设计交通灯程序时,先让同学训练教材中的程序,然后让学生自己来设计,最后我又给大家一个设计程序。那么在一个课题的训练中,既让学生把理论知识巩固了一遍,又让他们对许多新指令、新方法进行了研究,可谓一举两得。

PLC技术在一体化教学中,可以更充分把时间应用于实操训练中。在传统教学中,通常是上学期把理论讲完,然后下学期进行实际操作,并且实训时间也不长,这样理论与实践之间时间拉长,导致在上实操课时,既要补理论知识又要忙于训练,使实训时间大大缩短,影响学生技能的培训。实行一体化教学后,课程上做了一定调整,有的理论知识开始不一定讲,到实训后需要时再讲,使理论时间缩短了。当实作时间增多后,对学生的技能训练是非常有利的。这种边学边用,要用就学的方式,使学生抛弃了一些深奥的理论,能够有重点、有目的的进行学习。

在PLC技术在一体化教学中,我不断改进教学方法,不断改变操作模式,使学生的学习兴趣越来越浓厚,在每个课题完成后,我会根据课题要求给学生留一个扩展课题,使其编程能力不断提高,在调试程序的过程中,我向学生提问,主要是课题中涉及到的理论知识。在PLC改造电力拖动线路中,每一个课题就是一个理论与实际紧密结合的完美体现。例如,在设计Y-降压启动控制回路中,我会问学生有关电动机降压启动的定义、方法及Y-之间的电流电压关系。对于同学来说,一次提问相当于又将理论知识学了一遍。同学知道检查时会提问,在上课时就会更加集中精力听课。而在课题结束后,我会做一个课题总结,对同学在调试过程中,或是在回答问题的过程中出现的情况作一个小结,对学生的表现提出改进意见,不断巩固。所以这一个过程就是一个边做、边学,学完就做,做完又学的一个循序渐进的过程。

在实施一体化教学的过程中,我运用到几种教学方法。结合这些教学方法,能更好的实行一体化教学。比如任务驱动法。“任务驱动法”就是在学习的过程中,学生在教师的指导下,紧紧围绕一个共同的任务活动中心,在强烈的问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,并在完成既定任务的同时,引导学生产生一种学习实践活动。“任务驱动法”符合探究式教学模式,适用于培养学生的独立分析问题和解决问题的能力。将所要学习的新知识隐含在一个或几个任务之中,学生通过对所提的任务进行分析讨论,明确它大体涉及哪些知识,并找出哪些是需要复习的知识,哪些是需要探索的新知识,在教师的指导下找出解决问题的方法,通过任务的完成而实现对所学知识的意义建构。在PLC实训中,老师布置任务,学生来完成这个任务.一个课题就是一个任务,它的控制要求就是要实现的结果.学生根据控制要求进行设计,完成它的动作过程.在设计中,不断修改,不断询问,最终得到一个结果。

另外,还有模块式教学。模块式教学就是在职业技术教育中,以技能训练为核心,确定某项技能所需要的知识内容,按照技能的特点和分类,建立若干个教学功能模块,将理论教学和技能训练有机地结合在一起。充分利用现代教育技术,将理论、实验、实训等教学内容一体化设置;讲授、听课与实验、操作等教学形式一体化实施;教室、实验室与实训场地等教学条件一体化配置;知识、技能与素质等职业要求一体化训练,由此形成融知识传授、能力培养、素质教育于一体的一体化教学模式。象文中所说,把PLC结合电力拖动分成几个模块,再根据模块不断完善理论知识,使学生学得清楚明白。

在PLC技术在一体化教学中,还可采用分层教学法。“分层教学法”是教师根据学生在基础知识、基本技能,思维定势、兴趣特长等方面的差异,把学生分成几个层次,从学生具体情况出发,有区别、有针对性地进行教学活动,以达到全面提高的目的。不一定要求学生都学习一样的内容,对于一些聪明好学、一点就会的优等生,可采用督促学习,增加难度,不断提问,使其提高。别人完成一个课题,可要求他完成两个甚至多个,多学多得;对于一般生,只要他能达到基本编程要求就可以了。对于差等生,可降低难度,要求其能完成课题某一部分功能就行了,逐步提高。分层教学实施后,优等生在编程水平上进步很快,而且主动性很高,一个课题未完,他就来要下一个课题进行操练,并且思路也比较开阔,一般生在基本完成设计后,也会主动要求新的设计,差等生则逐渐迎头赶上。由此,班内出现你追我赶、主动积极的学习氛围。

实施一体化教学两年来,我有很深的感受和体会:(1)学生学习过程中将理论与实做作更加紧密结合,使其理性认识与感性认识同步提高;(2)学生在学习中,可以将理论知识与实际反复对比理解,这种方法直观、明白,学生看得见摸的着,可以更方便理论知识的记忆;(3)理论与实作反复交叉进行,你中有我,我中有你,改变过去相互脱节,各自为政的现象,使学生感觉课堂气氛不呆板,也没有空谈;(4)理论与实作一体化教学增加了师生的直接接触,老师能够直观掌握其进度,对授课内容及指导方法不断改善,不断提高,达到双赢。

参考文献

[1]高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例[M].北京:人民邮电出版社,2004.

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1.优化教材为了便于学生对电能生产、输送、分配和消费的过程有清晰全面的了解，本书由电力系统的组成开始，详细地介绍了电能的生产过程、电力系统负荷的分类及相关计算；对一次设备及主接线进行细致地讲解，详细阐述了输电线路及变压器的参数计算及等值电路，重点针对开式电力网及闭式电力网的电压和功率分布计算进行了论述，并介绍了电力系统的频率调整及电压调整；在对电力系统的短路故障分析中，针对网络的复杂性介绍了网络的等值变换和简化，就无限大容量系统及有限容量系统进行了三相短路分析，对不对称短路电流计算进行了阐述，在这部分内容中尤其注重与工程实际的结合，列举了多个实例进行计算；系统地介绍了电气设备的发热和电动力、电气设备选择的一般条件及常用电气设备的选择；针对发电厂和变电所的二次系统，介绍了断路器控制回路、信号回路及继电保护，重点对线路电流保护进行了讲解，并举例进行整定计算；最后对接地与防雷进行了详细地论述。

2.注重特色本教材在对电力系统的基本概念、电能的产生及电力系统负荷进行介绍的基础上，首先讲解发电厂和变电所的一次系统，其中着重讲解一次设备及主接线的基本形式，然后讲解系统的稳态分析、短路故障的短路电流分析及计算。由于有了前面的相关分析及计算，接着进行电气设备的选择及发电厂和变电所的二次系统地讲解，最后进行接地与防雷的讲解。有效地避免了以往学生在学习中由于章节安排的内容不连贯性而感到杂而乱的问题，使学生在后续的学习中能够对课程有不断加深及全面的了解和掌握。对基础内容进行优化和整合，突出电力系统的基本理论知识和基本计算方法。如在“电力系统稳态分析”中，以往学生感觉掌握起来有难度。针对潮流计算，本教材在对重点输电线路及变压器的参数及等效电路进行讲解的基础上，就开式电力网的电压和功率分布的经典算法进行讲解，举出典型例题，使学生在学习中能够明确算法，清楚要掌握的重点内容。力求理论知识与工程设计紧密联系，教材内容注重电力工程技术的实际应用，通过典型例题，介绍电力工程计算的基本方法，附录中给出了工程设计常用的一些技术数据，方便学生学习，使学生通过本课程的学习，掌握电力工程的相关概念、理论及应用，提高解决工程实际问题的能力。

二、深化教学改革

随着电气专业人才的需求不断地扩大，对电气专业人才的工程能力、创新能力提出了更高要求。为适应社会对电气专业人才的需求，我国高等院校对学生工程能力的培养已日渐重视。为加强对学生工程实践能力的培养，针对“电力工程”课程教学中存在的问题，以培养学生的综合能力为目标，将学生所学理论知识转换为工程实际能力，为此对工程能力的培养进行了探讨及研究。

1.精化授课内容，进行启发式教学由于“电力工程”课程内容涉及面较广，对教学的组织要求较高，因此授课时应注意与基础课和其他专业课程的衔接与配合，着重讲清基本原理，减少繁琐的理论推导。在基本概念的阐述中，采用比较容易接受的方法，进行讨论和说明，力求做到严格、简明、清晰。针对重要、有难度的章节要进行细致的讲解，而对于学生容易理解的内容，根据学生课堂反映和表现，适当增减内容，灵活调整，使学生获得充足、有效的课堂时间。改变传统教学中“老师讲，学生听”的教学方式，采用启发式教学。点明教材中的重点和难点内容，讲清关键问题，注意启发、诱导、激发学生思维，活跃课堂气氛，可采用提问、介绍一些实例等方式。如在讲解“雷与防雷”中，通过列举一些实际的雷电事故，启发学生对雷电的进一步认识，调动学生学习的积极性，让学生参与防雷的讨论中，使学生不仅感到雷害的危险性，而且自觉地激发学生获得相关知识的渴望。

2.加强实例讲解，扩充新知识在课堂上讲解工程实际问题，能够激发工科类学生的积极思维。通过课堂上多给学生讲解实际工程中的例子，能够使学生对所学的课程有更深的认识，进而培养学生的实际观察能力和创造性思维能力；针对学生看到繁琐的数学推导会产畏惧感这一问题，注重问题思路分析，重点强调结论与方法，公式推导详略得当，把重点放在公式的应用上，将一些实例作为例题讲解，归纳这类问题的解题方法。在有限的学时内，为了使学生了解电力系统发展前沿的有关知识，在相应教学环节中应穿插能够反映电力系统的新知识、新技术及新方法等教学内容。对于教材中所没有提到的新知识、新技术、新设备及学科前沿问题，则适当补充，达到开阔学生的视野，丰富学生知识的目的。充分利用多媒体，让学生对所涉及到的知识应用有立体化的认识，使教学效果得到进一步提高。

三、培养实践能力

1.培养学生创新性的思维方法，自主学习的能力在教学中，应把教师的相关科研课题引入教学中，让学生深刻理解理论知识与实际应用的有机结合，这样不仅提高课程教学质量，而且能够使学生清楚社会需求。注意在课后给学生提出一些现实中需要解决的问题，让学生积极地思考，查阅相关资料，丰富自己的学科知识，在学生积极地思考和开拓思维的同时，能够使学生的学习自觉性大幅度提升，进而提高学生自主学习的能力，有利于适应当前人才市场对学生的要求，提高学生的工作竞争力。科技活动对提高学生的学习兴趣、激发学生的思维、培养学生的创新意识具有很好的作用，鼓励学生参与科技活动，从而提升学生的学习兴趣，提高学生知识创造和终身学习的能力。这样不仅能够提高学生素质、实践能力和创新能力，而且在更大程度上满足个性化培养的需求。

2.注重实践环节，进一步提高学生工程能力为加强学生工程实践能力的培养，应强化教学过程中的实践环节。实践教学是高等学校教育体制中必不可少的教学环节，它与理论教学环节的有机衔接至关重要。尤其在生产实习中，实习环节使学生有机会站在工程实际的角度来审视所学内容。由于在课程安排上，本课程结束后，学生就进入生产实习，在这个环节中，一方面使学生加深对课堂所学知识的理解，对常用的电气设备的结构、工作原理、接线方式等有更深的认识；另一方面使学生增进对电力系统的全面了解，为以后的工作打下坚实基础。充分利用实习环节，采用布置相应企业实际问题，让学生带着问题参与实习，增强了学生的感性认识，提高了实习效果。让学生与工人师傅们多交流，对常用的设备不仅仅有直观认识，而且清楚它的实际使用，掌握对部分故障事件的处理方法。鼓励学生针对实际问题，大量查阅相关设计手册和资料，针对实习地的具体设备结构及使用情况，结合所学习到的专业知识，提出对应的改进方法，使学生能够将所学到的理论知识和生产实践有机结合起来，从而不仅进一步增强学生对专业知识的综合运用，而且能够进一步提高学生的实践能力及创新能力。

四、结束语