电力电子技术课程标准

一、课程基本情况

1． 课程代码：

2． 课程名称：电力电子技术

3． 课程类别：理论技能一体化类

4． 课程学分：3

5． 计划课时：48

6． 适用专业：电气自动化类专业

7． 课程部门：自控教研室

8． 课程制定人：

9． 课程批准人：

二、课程的性质和任务

1． 课程的性质

电力电子技术是电气自动化类专业一门重要的技术平台课程，是学做合一、任务驱动型的课程。

2． 课程的任务

电气自动化类专业学生通过电力电子技术课程的学习，了解各种电力电子器件的结构、型号、分类、符号和工作特性，了解电力电子器件的驱动和保护电路。熟悉可控整流电路的结构、工作原理、性能特点和简单计算，学会可控整流电路的安装接线、通电调试和故障处理的技能；了解有源逆变的条件和无源逆变的用途；熟悉PWM技术在各种电力电子变换电路的应用；熟悉交流变频电路的种类、结构和工作原理，学会通用变频器的参数设置和操作使用技能；了解交流调压电路的工作原理，学会交流调压电路的安装接线和通电调试技能。熟悉开关电源、UPS、中频电源等典型电力电子设备的工作原理、性能特点和应用场合。了解电力电子技术的新器件、新电路和新用途，为今后从事专业工作打下较坚实的基础。

三、课程目标

1． 知识与能力

（1）知识传授

电力电子技术要传授的知识点有：电力电子技术的应用领域，电力电子器件和电路的发展方向；各种电力电子器件的结构、型号、符号、性能特点和用途的知识，电力电子器件的驱动和保护的知识；可控整流电路电气原理图、工作波形和性能特点的知识，可控整流电路的简单计算知识；有源逆变的电路和使用条件，无源逆变电路的分类、特点和应用的知识；SPWM技术的知识；交流调压电路的应用知识；典型电力电子设备的电路和技术参数；电力电子新技术的知识。

（2）能力培养

电力电子技术要培养的技能点有：电力电子器件性能的测试能力，电力电子器件的选型能力，可控整流电路触发电路和主电路的接线和测试能力；交流调压电路的接线和测试能力；通用变频器的参数设置和操作使用能力；示波器、交直流电表等电工仪表的正确使用能力；直流电动机、异步电动机等简单交直流传动系统的构建能力；

2． 过程与方法

（1）教学过程

电力电子技术的教学过程中，学生经历了预习、听课、讨论、作业、实验、复习、答疑、测试等过程，采用“十一五”国家级高职高专规划教材，使用与本校实训设备相配套的实用讲义，采用学做合一、任务驱动型教学方法，充分利用计算机、投影仪等多媒体设备，发挥电子课件和实景录像的作用，在实验室中边讲边练，讲练结合。明确每个学习单元的目标任务，培养学生自主学习的习惯和能力，形成以学生为中心的学习氛围。

在教学的各个环节中，学生可以尝试用不同的方法来掌握基本知识和基本技能，逐渐找到最适合自己的方法；学生可以尝试从不同的角度来理解电力电子技术的功能；尝试用不同的器件实现同样的电路功能，尝试用不同的控制电路控制相同的主电路，实验过程中可以尝试不同的安装接线方法，尝试自己亲自构建一个调光灯电路，尝试使用可控整流电路来改变直流电动机的转速，尝试使用变频器来改变异步电动机的转速。

学生在学做合一、任务驱动型教学过程中感受理论与实践结合的效果，感受手脑并用的必要性，感受电力电子技术在生产和生活中的实际应用，感受电力电子领域的技术创新，感受电工仪器仪表的使用技巧，感受调光灯的工作原理，感受直流电压的调节原理和应用，感受变频器在交流调速系统中的使用价值。

在教学过程中让学生思考如何提高学习效率，如何合理地选购和利用各种电力电子器件，节省成本；思考如何简化实验实训的电路，如何规范操作，思考如何应用新技术和新工艺改造老设备，提高生产效率和降低生产成本。

在教学过程中，分析讨论各种电力电子器件的特点和应用场合，从电路图和工作波形出发分析电力电子电路的功能，用讲练结合、多媒体课件、观看录像、实验测试等方法提高学习效果；在实验台上构建调光灯电路、可控整流电路、交流变频电路，并测试其性能特点。

（2）教学方法

将大部分教学过程安排在实验室进行，观察电力电子技术应用的图片、录像，观察电力电子器件的外形结构，分析讨论电力电子电路的功能和特点，动手构建各种典型的实用电路，结合维修电工高级工职业资格的国家标准，进行可控整流电路和交流变频电路的安装和调试，学会熟练地使用示波器等电工仪器仪表。

采用学做合一、讲练结合、任务驱动的教学方法，形成以学生为中心的教学氛围。

在介绍各种电力电子器件的过程中，主要采用直观的实物教学方法，辅之以产品目录的介绍，重点介绍电力电子器件的特点和应用。

在介绍可控整流电路的过程中，采用讲练结合的教学方法，先观察可控整流电路的工作现象，再介绍其工作原理和简单计算，最后学生自己亲自安装调试电路，巩固学习效果。

在介绍有源逆变、无源逆变和直流斩波等较抽象内容的过程中，采用任务驱动的教学方法，尽量采用较多的多媒体课件和实景录像，加深各种结论的记忆。

在介绍交流变频电路的过程中，采用项目引导的教学方法，通过交流变频器的使用，让学生理解交流变频的过程和工作原理。

在电力电子技术教学的全过程中，可以结合典型的生产和生活实例激发学生的学习兴趣，提高学习效果。具体例子如下：计算机开关电源、各种UPS、调光灯、调速吊扇、电磁炉、变频空调器、变频电梯、中频感应加热炉、异步电动机串级调速、恒压供水等等。

（3）情感态度与价值观

在教学过程中，培养学生良好的、科学的情感、态度与价值观，传授科学知识和技能，训练科学方法与能力，提高科学素养。学生通过学习改变不良的行为方式，养成科学的习惯，提高科学的素养，对电力电子技术产生浓厚的兴趣，养成主动钻研的学习习惯。养成良好的道德情感、理智情感和美的情感。在教学的过程中，培养学生科学的学习态度和工作态度，形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。通过情感、态度与价值观这些非智力因素的培养，使学生达到全面发展的效果，对学生的终身发展以及素质教育产生深远的影响。

四、课程内容标准

1．课程学习内容

（1） 电力电子技术包含的内容和主要的功能。

（2） 电力电子技术发展的方向。

（3） 电力电子器件的结构、型号、特点和选用。

（4） 单相可控整流电路的工作原理和应用。

（5） 可控整流电路的触发电路。

（6） 逆变电路电路的种类、特点和应用。

（7） PWM技术的工作原理。

（8） 直流斩波技术的原理和应用。

（9） 交流调压电路的原理和应用。

（10） 交流变频电路的种类、性能特点和应用。

（11） 典型电力电子设备（开关电源、UPS、中频炉、变频器）的应用。

（12） 电力电子新技术介绍

2．课程内容标准

（1） 了解电力电子技术的功能和学习内容；

（2） 了解电力电子器件和电路的发展方向；

（3） 学会电力电子器件的选用方法；

（4） 熟悉电力电子器件的驱动和保护电路；

（5） 能够安装调试单相和三相可控整流电路；

（6） 学会可控整流电路的简单分析计算；

（7） 掌握移相触发电路的接线和调试能力；

（8） 了解有源逆变电路的工作条件；

（9） 熟悉无源逆变电路的种类特性和应用场合；

（10） 了解PWM的工作原理和应用场合；

（11） 熟悉直流斩波电路的基本形式和工作原理；

（12） 学会交流调压电路的接线、调试和分析方法；

（13） 学会变频器的参数设置方法和操作使用技能；

（14） 熟悉开关电源、UPS、变频器的基本电路和工作原理；

（15） 了解软开关、功率因数校正、多电平变换电路等电力电子新技术。

（16） 掌握示波器等电工工具仪表的使用技能；

（17） 自主分析思考的习惯越来越好；

（18） 自觉学习、遵守纪律的风气逐渐变好；

（19） 学生对电力电子技术的兴趣越来越浓；

（20） 学生科学的学习态度、工作态度和价值观逐渐养成。

五、主要教学仪器设备

1． 专业教室：计算机、投影仪、扩音器等；

2． 常用电力电子器件：电力二极管、晶闸管、GTO、GTR、MOSFET、IGBT等；

3． 典型电力电子产品：调光灯、调速电风扇、电子镇流器、开关电源、变频器等；

4．电力电子实验工作台：三相交流电源、可控整流电路、移相触发电路、灯泡负载、交直流电压电流表、双踪示波器、直流电动机、交流电动机、变频器；

5．常用电工工具：电烙铁、螺丝刀、尖嘴钳、活动扳手、万用表等。

六、实施建议

（一）教学建议

在电力电子技术课程的教学过程中，采用学做合一、讲练结合的教学方法，主要以任务驱动的形式进行，辅之以项目引导的方法。

教学过程中要形成以学生为中心的教学气氛，培养学生自主学习的习惯，继承和发扬我院“手脑并用、双手万能”的光荣传统。

严格考勤制度，学生要按时上下课，迟到、早退、请假、旷课要记录在案。课外作业和实验项目缺课三分之一以上，取消参加期末考试的资格。

注意用电安全，实验线路安装完毕，自己检查无误后，在指导教师的许可后才能通电操作测试。

保持教学场所的安静，工作过程中，开动脑筋，不懂就问，同学之间可以互相交流学习体会。

保持教学场所的环境卫生，平时注意周围的环境卫生，导线、工具、仪表要摆放整齐。

认识电力电子器件的过程中，建议采用直观的实物教学方法。

可控整流电路的教学过程中，建议采用讲练结合的教学方法，教师先示范，再由学生自己亲自安装调试电路。

对于较抽象的内容，建议采用任务驱动的教学方法，尽量多媒体课件和实景录像。

交流变频电路的教学过程中，建议采用项目引导的教学方法，先提出项目的技术指标，通过变频器的使用，完成一个小型的变频电路实例。

在电力电子技术课程的教学全过程中，建议尽量结合典型的生产和生活实例进行教学。例如：开关电源、电子整流器、调光灯、调速吊扇、电磁炉、变频空调器、变频电梯、恒压供水等。

（二）评价建议

1．对学生的评价

电力电子技术课程的考核由过程考核与结果考核相结合。

由课程授课教师对每一位学生每一项学习任务的学习情况进行过程考核。根据学生上交的课外作业，实验报告，实验结果，参照学生参与学习的热情、学习的态度、与人沟通、独立思考、勇于发言，综合分析问题和解决问题的能力，安全意识、卫生状态、出勤率等方面情况综合评价学生的学习过程。

学期结束时，采用教考分离、闭卷考试的形式考查每一位学生一个学期以来对理论知识的掌握程度。参照维修电工高级工的要求，考核每一位学生对电力电子技术技能的掌握程度，要求电路接线正确规范，接线速度快，正确熟练地使用仪器仪表，性能测试结果正确，回答问题正确，从这几方面综合评定成绩。

2．对教师的评价

对课程主讲教师的工作情况由全体学生和教研室共同评价。

从以下几方面评价课程主讲教师履行职责情况：

（1） 教学过程认真负责，教学文件齐全；

（2） 不断提高专业技术水平，在电力电子技术领域有较深的造诣；

（3） 教学过程理论联系实际，注意调动学生的积极性；

（4） 采用先进的教学理念和教学方法；

（5） 充分利用多媒体设备等教学资源；

（6） 形成以学生为中心的教学氛围；

（7） 耐心辅导学生所遇到的各方面问题；

（8） 培养学生在学习过程中的主动性、创造性、团队协作和敬业爱岗精神；

（9） 以身作则，模范地遵守校纪校规，具有良好的职业道德，为人师表。

（10） 教学过程控制能力强，在学生中有较高的威信。

（11） 对学生的评价公开、公平、合理。

3．对课程的评价

由院系领导、专业指导委员会、毕业生对课程的教学水平进行综合评价。主要看本课程是否符合工业自动化技术的实际情况，是否与本专业的典型工作任务相一致，对培养学生的综合素质和专业技能帮助如何，对培养学生的科学态度和价值观有多大益处，教学过程是否符合电气自动化技术的实际情况。

（三）课程资源的开发与利用

电力电子技术的教学过程中，可以充分利用计算机投影仪等设备，发挥多媒体课件的作用，引进电力电子设备的生产和工作过程的视频资料，使学生对电力电子设备的工作情况有一个初步的了解，有助于正确使用电力电子器件和设备。

教学场所可以放置一些典型的电力电子器件和产品，例如开关电源、电子整流器、调光灯、调速吊扇、电磁炉、变频器等。使学生了解电力电子器件的种类、结构、型号和应用情况，熟悉电力电子设备的使用方法，了解电力电子技术的发展方向。

（四）指导手册编写与使用建议

由本课程所属教研室组织主讲教师编写教师指导手册和学生学习手册。教学过程中，教师和学生分别携带各自的手册，做好备课和复习巩固的工作。

（五）参考资料

1．维修电工国家职业标准

2．电力电子产品目录

3．电力电子技术杂志

大中专院校的教材和参考书