《电力电子技术》课程标准
课程名称:电力电子技术
适用专业:城市轨道车辆应用技术
开设学期:第二学年第1学期
学 时:32
学 分:2
一、课程性质及作用
《电力电子技术》是城市轨道交通车辆技术专业选修课,通过对本课程的学习,要求学生掌握电力电子器件的基本特性、单相和三相可控整流电路(AC-DC)的基本工作原理和数量关系、DC-DC电路的工作原理及应用、有源与无源逆变电路(DC-AC)的工作原理和主要应用、典型的电力电子器件驱动电路等。从而使学生对电力电子技术的基本原理和应用技术有较为全面的理解。
在教学中应用辨证和发展的观点,着重讲清各种功能电路的基本原理,同时加强学生对应用技术的了解和分析,着重培养学生分析问题和解决问题的能力,并引入电力电子技术在轨道交通中的应用。
本课程的前设课程为《电工电子技术》等
本课程的后续课程为:《电气控制技术》,《轨道交通车辆电气控制》,《电工电子实训》等。
二、课程设计思路
1.由学校专任教师、行业和企业专家合作选择课程内容。
2.变学科型课程体系为任务引领型课程体系,紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容。
3.变知识学科本位为职业能力本位,从“任务与职业能力”分析出发,设定课程能力培养目标。
4.变书本知识的传授为动手能力的培养,以“工作项目”为主线,创设工作情景,通过反复的操作训练,使学生掌握初步的电力电子技术。
5.构建模块化课程内容
本课程以城市轨道交通车辆技术专业学生的就业为导向,根据行业专家对本专业所涵盖的岗位群进行任务和职业能力分析,同时遵循高等职业院校学生的认知规律,确定本课程的工作模块和课程内容。
为了充分体现任务引领、项目导向的课程思想,本课程设置可控整流电路(AC-DC)、直流变换DC-DC电路、逆变电路(DC-AC)三个项目,学习电力电子器件的基本特性、单相和三相可控整流电路(AC-DC、可控直流电源)、DC-DC电路(开关电源)、有源与无源逆变电路(DC-AC、变频器)的工作原理和主要应用、典型的电力电子器件驱动电路等内容。
三、课程目标
1. 认知目标
(1)掌握电力电子器件特性;
(2)掌握可控整流电路(AC-DC)及常规电容滤波整流电路原理;
(3)掌握直流-直流换电路原理;
(4)掌握逆变电路原理
2. 能力目标
(1)具有合理选用电力电子器件的能力;
(2)能对可控整流电路(AC-DC)进行分析和测量能力;
(3)能对直流-直流变换电路、开关电源进行分析和测量能力;
(4)能对直流-交流变换(DC-AC)电路、变频器进行分析和测量能力。
3. 素质目标
(1)具有实事求是,严肃认真的科学态度与工作作风;
(2)培养良好的安全生产意识、质量意识和效益意识;
(3)培养良好的职业道德;
(4)培养学生勇于开拓、不断创新的品质。
四、课程内容和要求
1.课程内容结构安排
序号 |
项 目 |
参考学时 |
1 |
项目一:可控整流电路(AC-DC)分析与应用 模块1:现代电力电子器件; 模块2:单相、三相半波整流电路及全波整流电路;
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16 |
2 |
项目二:直流-直流变换电路(DC-DC)分析与应用 模块1:BUCK降压、BOOST升压、BUCK-BOOST降升压电路; 模块2:SCR斩波电路; 模块3:离线式开关电源 |
8 |
3 |
项目三:直流-交流变换(DC-AC)电路分析与应用 模块1:逆变电路分析; 模块2:变频器应用。 |
8 |
2.课程内容要求
项目1 |
可控整流电路(AC-DC)分析与应用 |
学时 |
16 |
学习目标 |
1.掌握电力电子器件特性和选型; 2. 单相、三相半波整流电路及全波整流电路、电容滤波整流电路分析测量能力; |
学习内容 |
教学方法和建议 |
模块1:现代电力电子器件:SCR、GTR、DIODE、MOSFET、IGBT等器件原理及应用方法、判断器件管脚,查询元件技术手册; 模块2:单相、三相半波整流电路及全波整流电路:单相、三相半波整流电路及全波整流电路原理;触发电路工作原理;电容滤波整流电路的工作原理;
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讲授、多媒体和实物展示教学法 . . |
教学媒体与设备 |
学生已有的知识、能力要求 |
教师执教能力的要求 |
图片和影像资料 多媒体课件与教室
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1. 具备电工技术、电气控制知识 2. 具备模电、数电知识 3. 具备电子测量能力 |
1.讲师或工程师以上职称。 2.具备良好的组织能力。 3.具备较强的理论基础。 4.具有相关的实践经验。 |
项目2 |
直流-直流变换电路(DC-DC)分析与应用 |
学时 |
8 |
学习目标 |
1.掌握BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、典型电路以及晶闸管斩波电路的结构形式、工作原理及数量关系; 2.掌握离线式开关电源的结构和应用方法; |
学习内容 |
教学方法和建议 |
模块1:BUCK降压、BOOST升压、BUCK-BOOST降升压电路;BUCK降压、BOOST升压、BUCK-BOOST降升压电路原理及应用 模块2:SCR斩波电路;SCR斩波电路的电路原理分析 模块3:离线式开关电源:离线式开关电源的结构和应用方法 |
讲授、多媒体、实物展示教学法 . . |
教学媒体与设备 |
学生已有的知识、能力要求 |
教师执教能力的要求 |
图片和影像资料 多媒体课件与教室
|
1.具备电工技术、电气控制知识 2.具备模电、数电知识 3.具备电子测量能力
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1.讲师或工程师以上职称。 2.具备良好的组织能力。 3.具备较强的理论基础。 4.具有相关的实践经验。 |
项目3 |
电子产品生产过程质量管理 |
学时 |
10 |
学习目标 |
1.掌握典型无源逆变器的基本工作原理; 2. 掌握变频器的应用 |
学习内容 |
教学方法和建议 |
模块1:逆变电路分析:DC-AC变换的基本概念;单相半桥和全桥的电路结构及工作原理;三相电压型逆变电源的工作原理;SPWM正弦波输出逆变电路原理; 模块2:变频器应用。 |
讲授、多媒体、实物展示教学法 . . |
教学媒体与设备 |
学生已有的知识、能力要求 |
教师执教能力的要求 |
图片和影像资料 多媒体课件与教室
|
1.具备电工技术、电气控制知识 2.具备模电、数电知识 3.具备电子测量能力 |
1.讲师或工程师以上职称。 2.具备良好的组织能力。 3.具备较强的理论基础。 4.具有相关的实践经验。 |
五、实施建议
(一)教材选用与编写
1.优先采用或选用符合本课程课程标准的国家规划教材或省重点建设教材;
2.教材的编写要体现课程的性质、价值、基本理念、课程目标以及内容标准。
参考书,建议参考书目:
1、电力电子技术,周克宁,机械工业出版社,2004
2、高频开关电源设计与应用实例,周致敏等,人民邮电出版社,2008
2.教学组织与设计
(1)在教学过程中,应立足于加强学生实际操作能力的培养,以工作任务引领提高学生学习兴趣,激发学生的成就动机。
(2)本课程教学的关键结合电力电子产品实例,在教学过程中,教师展示讲解和学生讨论、训练互动,学生提问与教师解答、指导有机结合,让学生在“教”与“学”的过程中,掌握电力电子电路的分析方法与应用。
(3)在教学过程中,要应用多媒体、投影等教学资源辅助教学,帮助学生的感性认识与理性认识有良好的结合。
(4)在教学过程中,要重视本专业领域新技术、新工艺、新材料的发展趋势,贴近最新技术产品。为学生提供职业生涯发展的空间,努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。
(5)教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养,提高职业道德。
3.课程考核与评价
本课程的总评成绩=平时成绩(考勤、课堂提问、作业)+期末考查。其中平时成绩占50%,期末考查成绩占50%。
4.课程教学资源使用与建设(包括条件)
(1)深化校企合作共同开发课程资源,充分利用本行业的生产企业的资源,进行产学合作,建立实习实训基地,实践“工学”交替,满足学生的实习实训,同时为学生的就业创造机会。
(2)建立一支适应本专业稳定的、开放性的、具有丰富实践施工经验的兼职教师队伍,实现理论教学与实践教学合一、专职教师与兼职教师合一、课堂教学与生产现场教学合一的功能要求。