《 电力电子技术 》课程标准模版.docx

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《电力电子技术》课程标准模版

《电力电子技术》课程标准

一、课程信息

适用专业：

电气工程类专业课程代码：

02007

所属系（部）：

电力工程系总学时数：

26

二、课程性质与任务

（一）课程在专业中的地位

本课程是高职高专继电保护及电力系统、供用电技术、电气技术专业等相关专业二年级学生开设的专业核心基础课程，本课程主要培养学生电子技术的职业能力和职业素养。

（二）本课程的任务

通过本课程的学习，使学生掌握常用电力电子器件的工作机理、特性和参数，能正确选择和使用它们，熟悉和掌握各种基本变换器的工作原理，特别是各种基本电路的电磁过程，掌握其分析方法、工作波形和变换器电路的初步设计计算，了解各种变换器的特点、性能指标和使用场合，了解各种开关元件的控制电路；培养学生读图与分析能力；掌握器件选择、电量测量、电路调整、故障分析等方面的实践能力；培养学生通过实践环节，提升总结、整理理论的能力；培养团结合作精神，敢于独立承担任务的责任意识。

（三）在能力培养方面与其它课程的联系

本课程为后续课程《电机控制技术》、《交流调速系统》、《电机拖动基础》等专业课程的学习奠定良好的理论基础知识和能力基础，也为学生毕业后适应电力行业各专业技术岗位的要求打下坚实的职业能力和素质基础。

三、职业岗位标准

1.课程对应（或服务面向）的工作岗位

2.岗位标准（或工作内容、职责），技术等级标准

职业功能

工作内容

技能要求

相关知识

备注

3.课程能力标准分解

教学模块

能力项目

知识能力

能力目标

备注

四、先修课程要求

本课程以《高等数学》、《电工基础》、《电子技术基础》为先修课程，要求学生具有微积分知识，并具有应用线性代数、复数运算的能力，同时要求学生具有电磁方面的基础知识，并具有电路分析能力。

五、课程设计

（一）工作任务及职业能力

工作任务与职业能力分析表

工作领域

工作任务

职业能力

学习项目/模块

实际应用

电力电子器件

具有熟知常见电力电子器件的能力；具有独立学习、工作及承担责任的能力，具有职业岗位所需的合作、交流等能力。

模块1：

电力电子器件

各种电力电子电路

具有职业岗位中涉及整流电路方面时，能用各种方法对电路进行分析、处理的能力；具有职业岗位中涉及逆变电路方面时，能用各种方法对电路进行分析、处理的能力；具有职业岗位中涉及直流斩波电路方面时，能用各种方法对电路进行分析、处理的能力；具有能够分析交交变频电路的能力；具有独立学习、工作及承担责任的能力，具有职业岗位所需的合作、交流等能力。

模块2：

单相可控整流电路

模块3：

三相可控整流电路模块4：

有源逆变电路

模块5：

无源逆变电路

模块6：

直流斩波电路

模块7：

交流电力控制电路和交交变频电路

PWM技术和软开关技术

具有职业岗位中涉及PWM技术方面时，能用各种方法对电路进行分析、处理的能力；具有职业岗位中涉及软开关技术方面时，能用各种方法对电路进行分析、处理的能力；具有独立学习、工作及承担责任的能力，具有职业岗位所需的合作、交流等能力。

模块8：

脉宽调制（PWM）技术

模块9：

软开关技术

（二）目标设计

1.知识目标

（1）熟悉和掌握常用电力电子器件的工作机理、特性和参数，能正确选择和使用它们；

（2）熟悉和掌握单相可控整流电路的组成、工作原理，数量分析特点和适用范围；

（3）掌握三相半波可控整流电路不同负载时的组成、工作原理、波形分析，电路中各电量的计算；

（4）了解电力电子装置中触发电路和驱动电路，正确设计与选择触发电路；

（5）熟悉和掌握有源逆变电路的组成、工作原理，数量分析特点和适用范围；

（6）掌握交流开关和交流调压电路工作原理和线路性能特点；

（7）熟悉和掌握无源逆变电路和变频电路的组成、工作原理，数量分析特点和适用范围；

（8）熟悉和掌握直流斩波电路的组成、工作原理，数量分析特点和适用范围；

（9）熟悉和了解软开关技术；

2.能力目标

（1）通过对本课程的学习，学生能够准确选择测量所需仪器、设备，熟练使用；

（2）能够读懂常用电路的原理图和安装接线图；

（3）能够根据任务要求自行设计、连接电路；

（4）能够对电路进行准确地测量，并分析测量数据、进行总结；

（5）能够使用常用工具对电气设备和实际电路进行测试，并根据测试结果分析、判断、进而排除故障；

3.态度目标

（1）能够树立较强的安全用电意识，具有良好的职业道德、职业规范；

（2）能科学的思考、分析和解决问题，自觉地不断学习新技术、新知识；

（3）能认真预习、听课，完成设计任务；

（4）在学习中，能够虚心地取长补短，积极与同学、老师进行交流和探讨；

（5）具有团队合作精神，与同组团结互助，进行良好的沟通、交流。

（三）内容设计

学习领域一：

电力电子器件

学习情境

/模块/项目

教学目标

授课要点

课时

模块1：

电力电子器件

知识目标：

了解各种电力电子器件。

能力目标：

能掌握常用电子器件的基本结构、工作原理。

态度目标：

能够认真听课、积极讨论与交流，能与同学团结协作，勇于承担责任。

（1）电力电子器件的概念、分类；

（2）晶闸管的工作原理，基本特性、主要参数；

（3）其他新型电力电子器件。

4

学习领域二：

各种电力电子电路

学习情境

/模块/项目

教学目标

授课要点

课时

模块1：

单相可控整流电路

知识目标：

掌握单相可控整流电路的组成，工作原理。

能力目标：

能看懂电路的基本结构，能正确设计、选择晶闸管元件。

态度目标：

能认真预习、听课，积极讨论与交流，能与同学团结协作。

（1）单相半波可控整流电路；

（2）单相桥式可控整流电路；

（3）单相全波可控整流电路；

（4）单相桥式半控整流电路；

4

模块2：

三相可控整流电路

知识目标：

掌握三相可控整流电路的组成，工作原理。

能力目标：

能看懂电路的基本结构，能正确设计、选择晶闸管元件。

态度目标：

能认真预习、听课，积极讨论与交流，能与同学团结协作。

（1）三相半波可控整流电路；

（2）三相桥式可控整流电路；

（3）变压器漏抗对整流电路的影响；

4

模块3：

有源逆变电路

知识目标：

有源逆变电路的工作原理。

能力目标：

有源逆变电路的应用；

态度目标：

能够安全用电，能认真预习、听课，积极讨论与交流，能与同学团结协作。

（1）有源逆变电路的工作原理；

（2）三相有源逆变电路；

（3）逆变失败与逆变角的限制；

（4）有源逆变电路的应用。

2

模块4：

无源逆变电路

知识目标：

了解逆变电路的组成和工作原理。

能力目标：

掌握单相无源逆变电路和三相无源逆变电路的工作原理。

态度目标：

能够安全用电，能认真预习、听课，积极讨论与交流，能与同学团结协作。

（1）电力变流器换相方式；

（2）单相无源逆变电路；

（3）三相无源逆变电路；

（4）PWM型逆变电路。

4

模块5：

直流斩波电路

知识目标：

了解交流电力控制电路和交交变频电路的基本工作原理和相关基本概念理解降压斩波电路和升压斩波电路的工作原理，掌握这两种电路的输入输出关系、电路解析方法、工作特点。

能力目标：

斩波电路的应用。

态度目标：

能认真预习、听课，积极讨论与交流，能与同学团结协作。

（1）基本斩波电路；

（2）直流斩波器的PWM控制；

2

模块6：

交流电力控制电路和交交变频电路

知识目标：

了解交流电力控制电路和交交变频电路的基本工作原理和相关基本概念。

能力目标：

交流调压电路的基本构成和基本工作原理，交流调功电路和交流电力电子开关的基本概念，交交变频电路的电路构成，工作原理。

态度目标：

能认真预习、听课，积极讨论与交流，能与同学团结协作。

（1）单相交流调压电路；

（2）三相交流调压电路；

（3）交流调功电路；

（4）交流电力电子开关；

（5）交交变频电路；

2

学习领域三：

PWM技术和软开关技术

学习情境

/模块/项目

教学目标

授课要点

课时

模块1：

脉宽调制（PWM）技术

知识目标：

掌握PWM控制的基本原理，PWM逆变电路及其控制方法，了解PWM跟踪控制技术，PWM整流电路及其控制方法。

能力目标：

PWM控制的基本原理，PWM逆变电路及其控制方法

态度目标：

能够安全用电，能认真预习、听课，积极讨论与交流，能与同学团结协作。

（1）PWM控制的基本原理

（2）PWM逆变电路及其控制方法

（3）PWM跟踪控制技术

（4）PWM整流电路及其控制方法

2

模块2：

软开关技术

知识目标：

软开关电路的工作原理。

能力目标：

软开关电路的应用；

态度目标：

能够安全用电，能认真预习、听课，积极讨论与交流，能与同学团结协作。

（1）软开关的基本概念；

（2）软开关电路的分类；

（3）典型的软开关电路。

2

（四）实施设计

学习情境

/模块/项目

主要教学方法/手段

训练项目

教学实验/实训条件

教师需要

具备的能力

模块1：

电力电子器件

讲授法、头脑风暴、引导法、现场教学法、“三明治”教学法、

互动式教学法

（1）电力电子器件的概念、分类；

（2）晶闸管的工作原理，基本特性、主要参数；

（3）其他新型电力电子器件。

具备电力电子器件的理论知识；

具备熟练操作多媒体的能力

具备熟练应用行动向导的教学方法的能力。

模块2：

单相可控整流电路

讲授法、头脑风暴、引导法、现场教学法、“三明治”教学法、

互动式教学法

（1）单相半波可控整流电路；

（2）单相桥式可控整流电路；

（3）单相全波可控整流电路；

（4）单相桥式半控整流电路；

具备熟知单相可控整流电路的结构、工作原理的能力；

具备熟练读图分析的能力；

具备熟练应用行动向导的教学方法的能力。

模块3：

三相可控整流电路

讲授法、头脑风暴、引导法、现场教学法、“三明治”教学法、

互动式教学法

（1）三相半波可控整流电路；

（2）三相桥式可控整流电路；

（3）变压器漏抗对整流电路的影响；

具备熟悉三相可控整流电路的结构、工作原理的能力；

具备熟知变压器漏抗对整流电路的影响能力；

具备熟练读图分析的能力；

具备熟练应用行动向导的教学方法的能力。

模块4：

有源逆变电路

讲授法、头脑风暴、引导法、现场教学法、“三明治”教学法、

互动式教学法

（1）有源逆变电路的工作原理；

（2）三相有源逆变电路；

（3）逆变失败与逆变角的限制；

（4）有源逆变电路的应用。

具备熟知有源逆变电路的结构、工作原理的能力；

具备熟知有源逆变电路的应用的能力；

具备熟练读图分析的能力；

具备熟练应用行动向导的教学方法的能力。

模块5：

无源逆变电路

讲授法、头脑风暴、引导法、现场教学法、“三明治”教学法、

互动式教学法

（1）电力变流器换相方式；

（2）单相无源逆变电路；

（3）三相无源逆变电路；

（4）PWM型逆变电路。

具备熟知无源逆变电路的结构、工作原理的能力；

具备熟知无源逆变电路的应用的能力；

具备熟练读图分析的能力；

具备熟练应用行动向导的教学方法的能力。

模块6：

直流斩波电路

讲授法、头脑风暴、引导法、现场教学法、“三明治”教学法、

互动式教学法

（1）基本斩波电路；

（2）直流斩波器的PWM控制；

具备熟知直流斩波电路的结构、工作原理的能力；

具备熟知直流斩波器的PWM控制原理的能力；

具备熟练读图分析的能力；

具备熟练应用行动向导的教学方法的能力。

模块7：

交流电力控制电路和交交变频电路

讲授法、头脑风暴、引导法、现场教学法、“三明治”教学法、

互动式教学法

（1）单相交流调压电路；

（2）三相交流调压电路；

（3）交流调功电路；

（4）交流电力电子开关；

（5）交交变频电路；

具备熟知交流电力控制电路和交交变频电路的结构、工作原理的能力；

具备熟练读图分析的能力；

具备熟练应用行动向导的教学方法的能力。

模块8：

脉宽调制（PWM）技术

讲授法、头脑风暴、引导法、现场教学法、“三明治”教学法、

互动式教学法

（1）PWM控制的基本原理

（2）PWM逆变电路及其控制方法

（3）PWM跟踪控制技术

（4）PWM整流电路及其控制方法

具备熟知直PWM控制的基本原理的能力；

具备熟知PWM逆变电路及其控制方法的能力；

具备熟知PWM整流电路及其控制方法的能力；

具备熟练读图分析的能力；

具备熟练应用行动向导的教学方法的能力。

模块9：

软开关技术

讲授法、头脑风暴、引导法、现场教学法、“三明治”教学法、

互动式教学法

（1）软开关的基本概念；

（2）软开关电路的分类；

（3）典型的软开关电路。

具备熟知软开关的基本概念的能力；

具备熟知软开关电路的分类的能力；

具备熟知典型的软开关电路的能力；

具备熟练读图分析的能力；

具备熟练应用行动向导的教学方法的能力。

六、课程资源设计

本课程目前处在理论阶段，因此，本课程主要在多媒体教室进行。

1．参考教材及相关文献

（1）黄俊,王兆安.电力电子变流技术，1999

（2）莫正康.半导体变流技术，1997

（3）王兆安,黄俊.电力电子技术，2000

（4）赵良炳.现代电力电子技术基础,1995

（5）李序葆,赵永健.电力电子器件及其应用，1996

（6）王维平.现代电力电子技术及应用，2001

2．课程网站

（1）资源天下网

（2）国家电网公司

（3）国家电力信息网

（4）中国电力网

（5）中国电力企业联合会网

（6）中国高职高专教育网

七、考核与评价设计

课程整体成绩表

考核类型

成绩

权重

课程整体成绩

课程考核

100%

课程考核成绩表

（学习情境

/模块/项目）名称

单项

成绩

权重

（学习情境

/模块/项目）成绩

（学习情境

/模块/项目）

成绩权重

考核

成绩

模块1：

电力电子器件

知识

40%

5%

技能

40%

态度

20%

模块2：

单相可控整流电路

知识

40%

15%

技能

40%

态度

20%

模块3：

三相可控整流电路

知识

50%

15%

技能

30%

态度

20%

模块4：

有源逆变电路

知识

40%

15%

技能

40%

态度

20%

模块5：

无源逆变电路

知识

70%

15%

技能

10%

态度

20%

模块6：

直流斩波电路

知识

40%

10%

技能

40%

态度

20%

模块7：

交流电力控制电路和交交变频电路

知识

40%

10%

技能

40%

态度

20%

模块8：

脉宽调制（PWM）技术

知识

40%

10%

技能

40%

态度

20%

模块9：

软开关技术

知识

40%

5%

技能

40%

态度

20%

技能

40%

态度

20%

八、说明

1.本标准适用于三年制高职电气工程类专业。

2.以项目为载体、以工作过程为导向组织教学、以技能训练带动知识点的学习。

教学过程中，学生在情景的完成过程中掌握器件选择、电量测量、电路调整、故障分析等方面的实践能力，以及培养学生读图与分析问题的能力等。

3.以学生为主体，旨在培养学生综合素质，如独立工作能力、协作意识和创新精神等。

4.学习领域和学习情境的涉及由浅入深、由单一到整体再到系统的形式进行，一般采用典型教学程序法，即从实例引入→提出问题→分组实验（讨论）→分析结果→初步结论→创新思考→归纳总结→活学活用→评价。

非常注重从实际出发，又回到实际中去，讲、练、做相结合。