电力电子实训课程标准(重庆科创职业学院).doc

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1、 电力电子实训课程标准课程编码： 课程类型： 实践性教学 学 时：32学时适用专业：电气自动化技术、新能源应用技术1. 概述电力电子实训是横跨电子、电力和控制三个领域的一门新型工程技术学科，它是联系弱电和强电的桥梁，它是新能源应用技术专业的重要技术基础课。电力电子技术是弱电和强电之间的接口，是弱电控制强电的技术。课程研究电力电子技术的分析与设计的基础知识，包括可控整流技术（单、三相，半控与全控，半波与全波）、电力电子器件及参数、有源逆变技术、触发电路、交流调压、无源逆变技术等。通过项目训练，使学生了解并掌握分析电力电子装置与设备设计的基本理论与基本方法，具有较强的电力电子应用能力和实践能力。通

2、过逻辑思维能力训练，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，训练学生的创新能力。1.1课程的性质 电力电子实训课程是电气自动化技术、新能源应用技术专业的专业课，是在开设电路分析与应用、电工电子操作、模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术与应用之后开设的具有应用型特点的（操作性很强）专业课程。其主要任务能够使学生理解电力电子系统的系统组成，掌握电力电子系统设备的选型、安装、接线、调试及使用，初步具备电力电子系统工程的设备安装与调试、系统验收、系统维护与管理能力。前续课程与电力电子实训课的关系。序号前期课程名称为本课程支撑的主要能力1 计算机文化基础 具备计算机基本应用能力 2 电路分析与应用 具备

3、电子电路分析与应用的能力 3 电工电子操作 具备电子产品焊接与装配的能力 4 模拟电子技术 具备模拟电路设计、调试与应用的能力 5 数字电子技术具备数字电路设计、调试与应用的能力6单片机技术与应用 提供数字电路设计、调试与应用的能力 1.2课程设计理念本课程从应用的角度出发，基于工作过程采取“阶段性、梯次递进”的由简到难的原则，以学习领域为平台，以学习情境为主线，以项目为导向，以典型工作任务为驱动，设立课程教学项目，通过教师指导学生开展自立学习完成工作任务或项目，驱动对象，实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验，从而形成职业岗位能力。（1）基于校企合作开发工作过程导向的课程设计理念通过聘请

4、行业企业专家成立的专业指导委员会及教师到企业社会实践，带学生实习等方式贴近企业，了解企业的生产工作流程，掌握企业对知识的需求，与企业技术人员共同开发课程，以企业真实工作任务作为课程“主题”来设计学习情境，遵循由简单到复杂的原则确定教学项目，使学生在“真实”的职业情境中、完成任务的过程中掌握综合职业能力。因此在本课程能力培养目标设置及学习情境设计上，基于工作过程采取“阶段性、梯次递进”的原则。（2）基于学习过程即为工作过程的课程设计理念为了让学生更加深刻的了解企业的，提前与社会接轨，在学习的过程中引入企业的管理和竞争机制，建立一套完整的班组体制，设计车间主任、班长、组长、质检员等职位。在学习过程

5、中发挥团队合作精神，创立优秀班集体。通过任务书的发放、材料的领取，考核标准的制定等组织实施过程体现工作过程的完整性。（3）基于以学生为主、教师为辅的教学过程的课程设计理念采用行动导向的过程教学,教师通过制定工作任务书进行具体内容设定，通过学生自己资讯、决策、计划、实施、修正、评价等环节真正实现“做中学、学中做”，教师只是针对性的讲授、示范、引导。（4）典型产品项目教学在课程执行的学期，安排专门的时间用于综合实践和技能提高，以体现工作过程和任务特点，具有先进性、可行性，符合学生的能力水平和教学规律的典型产品项目为载体，完成电力电子控制系统的学习。1.3课程开发思路根据“做中学、学中做”的高技能人

6、才培养要求，校企共建集教学、讨论、实训为一体的三区一室新型实训室。以三区一室电力电子实训室为载体，对每个学习情境按照资讯、决策、计划、安装调试、检查与评价六步法组织教学。按六步法设计完成每个学习情境中工作过程的系列任务，通过一个完整的、综合的工作任务学习，使学生置身于真实或者模拟的工作环境中，使学生的职业能力与职业素养得到提高，为工学集合顶岗实习奠定技能基础，从而使课程设计具有职业性和实践性。2.课程目标本课程的总目标是使学生具备本专业的高素质的劳动者和高级技术应用性人才所必须的电力电子设计的基本知识和灵活应用电力电子器件实现逻辑功能的基本技能；为学生全面掌握电力电子电路设计技术和技能，提高综

7、合素质，增强适应职业变化的能力和继续学习的能力打下一定基础；通过项目的解决，培养学生的团结协作、吃苦耐劳的品德和良好的职业道德21知识目标（1）掌握晶闸管的工作原理、特性及主要参数，能正确选用晶闸管；了解其它电力电子器件的基本特性。（2）掌握常用单相可控整流电路的工作原理和基本的数量关系，掌握简易触发电路的工作原理和实现移相、同步的基本方法。（3）掌握常用三相可控整流电路的工作原理和基本的数量关系。（4）掌握整流与逆变时能量的流转关系，掌握三相有源逆变电路的工作原理和基本的数量关系，掌握晶体管触发电路的工作原理和实现移相、同步的基本方法。掌握逆变失败的原因及防止的方法。（5）了解斩波电路的基本

8、原理。掌握斩波电路的计算方法。（6）了解交流调压电路的基本原理。（7）了解换流方式及无源逆变概念和分类。掌握电压型逆变电路工作原理。（8）了解PWM的概念及其基本原理。PWM调制原理、方法及PWM逆变电路的控制。22素质目标（1）养成规范的操作习惯；（2）具有获取信息的能力；（3）具有团队协作能力；（4）具有良好语言表达能力；（5）具有较强的沟通交流能力；（6）具有社会责任感；（7）具备较强的决策能力；（8）具有良好的分析判断能力（9）具有较强的学习能力（10）具有创新能力。23能力目标（1）会使用各种全控型器件、半控型器件主要参数选择依据.（2）会使用全控型器件、半控型器件设计、安装、调试整

9、流电路。（3）会使用全控型器件、半控型器件设计、安装、调试斩波电路。（4）会使用全控型器件、半控型器件设计、安装、调试逆变电路。（5）会使用全控型器件、半控型器件设计、安装、调试变频电路。（6）会使用全控型器件、半控型器件设计、安装、调试PWM电路3.课程内容和要求根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，说明学生应获得的知识、技能与态度。学习情景工作任务知识要求技能要求学时安排1. 电力电子实训1.1电力电子器件认识掌握各种电力电子器件的基本特性、应用场合和使用方法；各种全控型器件、半控型器件的工作原理和主要参数选择依据.会使用全控型器件、半控型器件设计、安装、调试斩波电路。

10、43212触发电路设计与调试1、熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及在电路中和元件的作用2、掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法3、熟悉正弦波同步移相触发电路的工作原理及在电路中和元件的作用4、掌握正弦波同步移相触发电路的调试步骤和方法5、熟悉锯齿波同步移相触发电路的工作原理及在电路中和元件的作用6、掌握锯齿波同步移相触发电路的调试步骤和方法会使用全控型器件、半控型器件设计、安装、调试触发电路41.3整流电路的设计与调试1、掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法2、掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作原理3、了解续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用4、掌握单相桥式变流

11、电路逆变的全过程，掌握实现有源逆变的条件5、掌握单相桥式交流电路整流的全过程6、掌握三相半波可控整流电路的工作原理会使用全控型器件、半控型器件设计、安装、调试整流电路。41.4斩波电路设计与调试掌握降压、升压斩波电路的基本组成及工作原理；复合斩波电路和多相多重斩波电路的工作状态会使用全控型器件、半控型器件设计、安装、调试斩波电路。41.5交-交变频电路设计与调试晶闸管交流调压器和晶闸管交-交变频器的工作原理和输出电压、电流波形特点。会使用全控型器件、半控型器件设计、安装、调试交-交变频电路。61.6逆变电路设计与调试晶闸管逆变电路的换流方式及逆变电路的分类方法；基本逆变电路的结构及其工作原理会

12、使用全控型器件、半控型器件设计、安装、调试逆变电路。41.7 PWM电路设计与调试1、掌握SPWM的基本原理和实现方法2、熟悉与SPWM控制有关的信号波形3、掌握马鞍波脉宽调制的原理及其实现方法4、熟悉与马鞍波脉冲宽度调制有关的信号波形会使用全控型器件、半控型器件设计、安装、调试PWM电路。6机动合计4.课程实施和建议4.1课程的重点、难点及解决办法（1）重点：掌握各种电力电子器件的工作原理和特性，掌握电力电子电路工作原理,掌握用电力半导体进行电压、电流、频率、波形和相数等的变换方法及变换电路。（2）难点：晶闸管额定电流的规定及选择。电力电子器件驱动电路的选择；晶闸管串并联应用时应注意的问题；

13、晶闸管电路应用中应采取的保护措施和保护装置的选择使用。单相半控桥电路工作原理，失控现象及解决办法；三相桥式可控整流电路工作原理；可控整流供电的直流电机负载下的电机机械特性。有源逆变电路波形分析。锯齿波触发电路工作原理及特点，触发电路与主电路的同步问题。升压斩波电路的工作原理。半桥逆变电路及全桥逆变电路的工作原理；三相电压型逆变电路及电流型逆变电路分析；正弦脉宽调制（SPWM）波形的产生方法。（3）解决办法：1）改进讲授方法。总结归纳出电力电子学特有的思维方式，以此为主线贯穿在各种电路的讲授中，既能加深学生对课程的认识，又能提高学生的专业素养，避免学生死记硬背课程内容。2）引入新教学手段。通过动

14、画演示 和网络课程等手段，加深学生对含有多种工作模态的开关型电力电子电路的理解，提高学生的学习兴趣。3）用问题法实施案例教学，提高学生学习探究和科研分析能力。4.2教学方法和教学手段421教学方法： 本课程主要采用情境教学方法，针对每个学习情境对应一个系统工作过程，对每个学习情境课程采用基于工作过程的项目式教学法。根据过程项目中组成系统及其组成设备的选型、安装、调试、和检测作为工作任务划分依据，按照咨询、决策、计划、实施、检查、评价六步进行学习情境教学，每个学习情境下任务教学的开展，都采用以学生为中心，教师辅助指导的项目式教学方法。422教学手段（1）在教师的指导下，学生分组采用各种方式调研（

15、参观、网上浏览、咨询等）子系统的功能、组成原理、典型系统类型，写出调研报告；（2）根据实训要求，分析系统需求，确定系统类型，进行设备选型和配置；（3）根据选定的设备，了解功能接口和使用注意事项，进行设备的安装、接线、调试；（4）对系统功能进行综合检查，并根据规范对系统进行验收；评价学生在整个过程对工作情况和项目管理中的应用。4.3教学评价为全面考核学生的学习情况，本课程主要以过程考核为主，考核涵盖项目任务全过程，主要从项目操作实施等来进行考核，各任务模块可参照下表进行评价各任务模块可参照下表进行评价：学习情景工作任务评价目标评价方式评价比重电力电子实训1.1电力电子器件认识掌握各种电力电子器件

16、的基本特性、应用场合和使用方法；各种全控型器件、半控型器件的工作原理和主要参数选择依据.过程性评价：提问、动手操作、学生讲解操作过程、学生的组织协调沟通能力、操作规范性总结性评价：实训报告的准备度、完整度、参数的准确性 5%12触发电路设计与调试1、熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及在电路中和元件的作用2、掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法3、熟悉正弦波同步移相触发电路的工作原理及在电路中和元件的作用4、掌握正弦波同步移相触发电路的调试步骤和方法5、熟悉锯齿波同步移相触发电路的工作原理及在电路中和元件的作用6、掌握锯齿波同步移相触发电路的调试步骤和方法过程性评价：提问、动手操作、学生讲解操

17、作过程、学生的组织协调沟通能力、操作规范性总结性评价：实训报告的准备度、完整度、参数的准确性15%1.3整流电路的设计与调试1、掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法2、掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作原理3、了解续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用4、掌握单相桥式变流电路逆变的全过程，掌握实现有源逆变的条件5、掌握单相桥式交流电路整流的全过程6、掌握三相半波可控整流电路的工作原理过程性评价：提问、动手操作、学生讲解操作过程、学生的组织协调沟通能力、操作规范性总结性评价：实训报告的准备度、完整度、参数的准确性20%1.4斩波电路设计与调试掌握降压、升压斩波电路的基

18、本组成及工作原理；复合斩波电路和多相多重斩波电路的工作状态过程性评价：提问、动手操作、学生讲解操作过程、学生的组织协调沟通能力、操作规范性总结性评价：实训报告的准备度、完整度、参数的准确性10%1.5交-交变频电路设计与调试晶闸管交流调压器和晶闸管交-交变频器的工作原理和输出电压、电流波形特点。过程性评价：提问、动手操作、学生讲解操作过程、学生的组织协调沟通能力、操作规范性总结性评价：实训报告的准备度、完整度、参数的准确性20%1.6逆变电路设计与调试晶闸管逆变电路的换流方式及逆变电路的分类方法；基本逆变电路的结构及其工作原理过程性评价：提问、动手操作、学生讲解操作过程、学生的组织协调沟通能力

19、、操作规范性总结性评价：实训报告的准备度、完整度、参数的准确性15%1.7 PWM电路设计与调试1、掌握SPWM的基本原理和实现方法2、熟悉与SPWM控制有关的信号波形3、掌握马鞍波脉宽调制的原理及其实现方法4、熟悉与马鞍波脉冲宽度调制有关的信号波形过程性评价：提问、动手操作、学生讲解操作过程、学生的组织协调沟通能力、操作规范性总结性评价：实训报告的准备度、完整度、参数的准确性15%合计100%说明：每个模块的考核主要考察学生的出勤情况、实际动手能力、理论知识的运用与掌握情况、完成作业的准确度、完整度、规范度等、分析问题、解决问题的能力、合作沟通能力、学习态度、总结报告（报告的内容、态度、写作

20、水平等）等评定项目进行考核。4.4 教材编写根据课程特点，结合教学实际，以 “学生”为中心，采用六步法的教学模式，整个学习过程学生是主体，学校与企业教师起指导作用等特点来编写校内实训教材4.5课程资源的开发与利用（1）教辅材料：根据学校现有设备，结合六步教学法开发教材，实训室向学生开放，以利于学生自主学习。（2）实训指导书：格式正确、内容全面，且能具体写明对学生的各项要求。（3）软件环境：新建仿真软件室，让学生对不同类型，不同品牌的设备进行学习。 （4）硬件环境：希望能够加大对硬件实训内容的建设，尽快组建电力电子实训室；同时，通过各种渠道加大对校外实训基地的建设，为学生的校外实践提供环境条件。

21、（6）信息技术：充分的利用各种信息技术，例如网络、多媒体课件等，为学生提供学习的便利条件。例如加大课程的网络资源建设，把与课程有关的文献资料、教学大纲、电子教案、教学课件、教学视频、采购管理的相关前沿信息、与职业资格考试相关的资料、学生与教师的互动等都放到网上，充分的为学生的自主学习提供环境条件。4.6师资和实训条件师资：（1）具有系统的电力电子理论知识；（2）具备产品的装配能力；（3）实践教师必须具备3年以上实际工作经历；（4）具备设计基于行动导向的教学法的设计应用能力；（5）具有先进的教学方法，有比较强的课堂驾驭能力；（6）具有良好的职业道德和责任心。实训条件：学习情境设施要求电力电子器件

22、认识万用表、示波器、晶闸管(SCR)、可关断晶闸管（GTO）、功率场效应管（MOSFET）、大功率晶体管（GTR）、绝缘双极性晶体管（IGBT）触发电路设计与调试万用表、示波器、TKDD-1电源控制屏、DK晶闸管触发电路整流电路的设计与调试万用表、示波器、电力电子实验平台斩波电路设计与调试万用表、示波器、电力电子实验平台交-交变频电路设计与调试万用表、示波器、电力电子实验平台逆变电路设计与调试万用表、示波器、电力电子实验平台PWM电路设计与调试万用表、示波器、电力电子实验平台4.7其它说明无4.8教学参考资料481参考书目： （1）电力电子技术与实训 北京师范大学出版社 王锁庭（2）电力电子技术计算机仿真实验 电子工业出版社 李传琪 482推荐行业等网站： http:/www.yuewei_编写：校对：审核：机电工程学院2012年 12月 12日