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1、目 录一、课程描述1二、课程定位1三、课程目标11.能力目标12.知识目标13.素质目标1四、课程设计理念和思路21.课程设计理念22.课程设计思路23.课程内容、要求与学时安排3五、实施建议41.教材选用42.教学场地43.教学方法与手段54.师资要求65.考核评价66.课程资源的开发与利用7六、编制说明8一、课程描述课程名称：电力电子及变频器应用 课程类型：职业专门知识与技能课程适用专业：机电一体化技术学 分：4学分学 时：52学时 二、课程定位本课是一门实践性很强的职业专门知识与技能课程，在整个人才培养过程中具有重要地位。其先修课程是电工基础与实训、电子技术与实训、电机与控制，后继课程为
2、机电一体化技术、机电设备装调与维修技术等。内容涵盖经验性知识和策略性知识两大部分。经验性知识融入职业资格标准，针对已有的职业岗位，提取相关知识的组合（控制环境知识、被控对象知识、主控设备的知识）,训练职业能力；策略性知识在常规经验知识的之上，进行相关的思维的训练，培养分析问题解决问题的能力，提高方法能力。 三、课程目标1.能力目标(1)培养学生谦虚好学、勤于思考、做事认真的良好作风。能利用各种信息媒体获取新知识、新技术。(2)培养学生分析解决实际问题的能力。2.知识目标(1)练习电力电子器件的使用，理解其参数，掌握电力电子器件的功能。(2)使学生能够完成低压（380V以下）工频交流电的直流变换
3、任务，满足输出电压和功率的要求。(3)使学生能够完成小功率的直流到交流的变换，体会逆变电路的功能。(4)使学生能够完成小功率的直流之间的变换。(5)使学生能够在实训室完成交流调压和交直交变频。(6)练习使用一种型号的变频器。 3.素质目标 (1)培养学生的沟通能力及团队协作精神及良好的职业道德。(2)培养学生勇于创新、敬业乐观的工作作风。(3)培养学生的责任意识、安全意识、环保意识。四、课程设计理念和思路 1.课程设计理念以高职教育人才培养的基本要求为前提，以人才培养目标为方向，以人才培养过程的实践性、开放性、职业性为原则，强调学生职业能力培养和综合素质的提高进行课程的设计开发。（1）以工作过
4、程为导向、以工作任务为载体设计课程，做到“教、学、做”为一体的教学要求，提高学生的实践能力、就业能力、创造与创业能力，促进学生综合能力的提高。（2）尊重学生个体差异，为学生创造自主学习、主动学习的环境，以促进学生个性良性发展。（3）注重教学过程的控制，加强对学生学习能力、知识运用能力、创新能力和实际操作能力的培养与考核。2.课程设计思路以实际电气系统中的电力电子电路为基础，或者是在实际电路的基础上简化为模型电路，按照电力变换的类别，结合实训室的环境条件设置实训项目，实现教、学、做一体化。“教”的内容是完成实际电路功能的方法；“学”的内容是体验器件和电路的功能，理解电路的工作原理；“做”的内容是
5、锻炼实现电路功能的技术。教学实施的过程中努力体现职业岗位的特征，学生完成学习是一个“在学习中工作、在工作中学习”的过程。学生同时扮演学徒工的角色，教师同时扮演师傅的角色，实训室既是学生学习的教室，同时也是完成工作任务的车间。课堂的组织和管理按照车间管理的方式进行，布置工作任务工作过程管理工作质量控制工作效果评价。注重对学生职业素养的培养，如分工与合作的团队意识，电气技术操作安全规程的自觉遵守，使用工具的定置管理，积极主动分析问题解决问题的能力等等。每一个工作任务必须实现预期的目标，在实现目标的过程中学生充分体会和感悟，在深刻理解基本规律的同时，取得实际的经验，达到理论和实践的统一。教学的过程要
6、照顾到不同能力的学生，努力做到因材施教，在练习的时间安排上有一定的弹性，充分照顾到能力差的学生，使其得到更多的锻炼机会。保证每一个学生在自己努力的前提下能够获得成功，逐步建立学生学习的兴趣和自信心，特别是实做项目的完成，是通过他个人的努力，看到了某一特定电气功能的实现，这样的成功可以激发学生进一步学习探究的极大热情。教学活动的时间安排有一定的灵活性，根据内容制定详细的计划，课时可分散可集中使用，在开学初教师、学生、场地管理教师、教学督导部门都能够拿到本门课程的学期教学计划，并严格贯彻执行。3.课程内容、要求与学时安排本课程按任务设计了7个项目，内容、要求与学时安排如下：表1 课程内容、要求与学
7、时安排表学习单元项目名称知识要求技能要求（含素质要求）学时不可控整流电路单相半波整流电路1、半波整流电路的电气参数；2、二极管的有关参数；3、平均值、有效值。1、半波电路的分析能力；2、半波电路的构成；3、二极管选择。2单相桥式整流电路1、桥式电路的电气参数计算；2、二极管在桥式电路中的耐压及电流值。1、桥式电路的实施2、利用示波器进行波形测量3、计算电路的有关参数2三相半波整流电路1、三相半波整流电路的参数2、阻性负载3、感性负载4、相、线电压1、三相电源的使用；2、波形、电压、电流的测试；21.4三相桥式整流电路1、三相桥式电路的电气参数2、管子承受电压情况3、输出电压平均值计算1、三相桥
8、式整流电路的构成；2、整流电路故障的分析2晶闸管与触发电路2.1晶闸管1、晶闸管的型号含义及其导通与关断条件；2、晶闸管的有关参数1、认识晶闸管，判断晶闸管的好坏；2、根据电路选择器件22.2模拟集成触发电路1、KC04芯片的功能、参数和外围电路；2、KC41芯片的工作电路；3、产生脉冲的参数。1、应用KCO4集成电路；2、应用KC41能够发生三相全控桥的触发脉冲22.3同步与定相1、变压器的连接组别；2、电压矢量图相位分析1、定相的方法2可控整流电路的实现3.1单相桥式整流电路1、桥式整流电路的实现；2、晶闸管的选择方法；3、晶闸管的保护方法。1、应用桥式整流电路；2、检查维修以桥式整流电路
9、构成的电源电路。23.2三相桥式整流电路1、三相桥式整流电路的实现；2、控制与移相；3、负载的影响；4、定相与同步的应用。1、应用三相桥式整流电路；2、应用触发电路；3、检修电路；4、调试电路满足负载要求。23.3整流电路的计算与保护根据负载的要求完成电路的计算。简单的设计能力逆变电路4.1有源逆变电路1、逆变的原理理解；2、逆变电路和整流电路的对比；3、逆变触发脉冲的要求。1、读懂逆变电路，2、能够判断电路的故障并检查维护电路。24.2电力晶体管1、电力晶体管的特性；2、电力晶体管的保护参数。电力晶体管的选型和应用，24.3无源逆变电路1、无源逆变电路的结构；2、无源逆变电路的控制；3、负载
10、对器件的要求。1、无源逆变电路的分析、测试、维修。2直流变换电路5.1绝缘栅双极性晶体管1、IGBT的特性；2、IGBT的保护参数。IGBT的选型和应用25.2降压变换电路1、降压变换电路的结构和工作原理；2、降压变换的实现方法降压变换电路的阅读分析测试和维护25.3带隔离变压器的全桥式变换电路1、带隔离变压器的全桥式变换电路结构；2、完成对电路控制的技术方法带隔离变压器的全桥式电压变换电路的阅读分析测试和维护4交流调压和变频6.1单相交流调压1、双向可控硅的有关知识；2、交流调压的有关知识。1、能够使用双向可控硅；2、能够实现交流调压。26.2交直交变频1、交直交变频原理的理解；2、认识交直
11、交变频电路的结构；3、180度电压型变频电路的控制方法。1、分析交直交变频电路；2、维护交直交变频电路。4变频器7.1认识变频器1、了解和感受变频器；2、懂得变频器的参数要求。1、看懂变频器的技术手册。27.2练习使用变频器1、根据任务完成变频器的参数设置。1、完成变频器在实际电路中的正确安装、设置、调试等。6五、实施建议1.教材选用以培养实践能力、创新能力为指导思想，贯彻高职高专培养目标，强调理论与实践结合、教材与实际结合、操作与管理结合的理论实践一体化教材。2.教学场地为了实现本学习领域课程的理论实践一体化的教学，建议在实训室进行。有足够的教学资源和条件。教学环境为实训室以及少量的工业现场
12、，实训室设备、工具、仪器仪表、实训材料齐备，有必要的手册、说明书、参考书等学习资料。教学场地主要集中在实训室，实训室的文化氛围体现工厂车间的特征：（1）实训室内集中电力电子技术实训柜4套和电力电子技术实训台6套，按设备配置仪器仪表和工具，安装多媒体投影设备，学生具有完成学习和实做任务的活动空间。（2）墙壁悬挂有关人身安全、设备安全、质量要求、纪律要求、操作规程的图表。（3）教师、学生统一着工作装进入岗位，上岗前整队、考勤，下班时整队评价小组和个人工作完成的程度和质量情况，学生提出建议和要求，师生共同进行简单的质量分析，并提出改进意见。3.教学方法与手段 (1)引导文法。在课堂教学中，要求教师注
13、重理论知识，正确处理基础内容与知识延伸拓展的关系，强调工程问题的分析处理问题的方法学习，提出一些具有典型性、职业性强的基础性工程实际案例，采用提出问题、分析现象、总结规律、探讨方法的方式进行教学，拖拓展学生的思维，突出教学难点，调动学生自主学习的积极性，培养学生探究性学习的能力。同时使学生在熟悉工程对象特性，掌握工程设计内涵的基础上，将知识和技能转换为职业能力。（2）项目教学法。以实际的工作任务为目标，整个教学围绕任务的解决展开，突出知识的应用性和能力的培养，引导学生自主学习和思考。充分调动了学生的学习积极性和主动性，有利于训练学生职业态度，有效提高学生的知识应用能力和创新能力。经调查有100
14、%的学生认为这种教学法有助于提高他们操作技能，教学效果好。（3）现场教学法。理论教学多采用板书加PPT的多媒体教学，对于仪器仪表的应用、特性曲线的表示过程、现场的控制过程，制作了大量的Flash动画；采用多媒体教学，增加了教学的信息量，解决了教学中的重点和难点。同时在多媒体课件在制作中，通过搜集现场仪器仪表的照片等的形式，把抽象的东西具体化、实物化，便于学生的理解。采用将课堂搬到实验室的教学模式。 任课教师在教学的过程中，可根据具体的内容带学生直接到实验室授课，一边演示一边讲解，直观、简便。通过网络进行答疑辅导。本课程在教学的过程中，除了常用的面对面辅导答疑外，开通网上答疑，互动性强，方便了学
15、生的学习和问题的及时解决。（4）六步教学法。在综合技能训练阶段，围绕锅炉温度控制系统实施的完整工作过程，注重学习情境设计，明确项目目标、项目任务，通过咨询、计划、决策、实施、检查、评估六步法来组织实施每一个工作过程。学生通过课程的学习与工作，掌握一个具体工程的实施方法，对学生的专业能力和可持续职业发展能力的提高起到潜移默化的培养和促进作用。教学过程中运用灵活多样的教学手段，以项目为导向，以任务为载体，以校企合作为平台，全方位提高学生的学习积极性。计划1、控制方案2、仪表选型3、安装步骤4、投运方式5、整定方法咨询1、控制目的2、选型方法3、调校步骤4、安装方式5、运行维护决策1、共同探讨2、修
16、改方案3、制定计划 怎么做准备做跟我做实施1、画框图2、完成选型3、完成调校4、完成安装5、调教动手做任务导入1、工艺流程2、选型知识3、仪表结构4、安装常识5、系统构成做什么检查1、反馈环节2、量程型号3、正确安装4、品质指标相互做评估1、汇总知识2、相互交流3、综合评价4、实训报告主动做4.师资要求(1)具有系统理论知识。(2)具有先进的教学方法，有比较强的驾驭课堂的能力。(3)课内实践部分指导教师必须具备现场实际工作丰富经验。(4)具备系统设计开发的能力。(5)具备设计基于行动导向教学法的设计应用能力。(6)具有良好的职业道德和责任心。5.考核评价为全面考核学生的知识与技能掌握情况，本课
17、程主要以过程考核为主。课程考核贯穿项目任务全过程，主要包括项目实施等几个方面。各学习项目具体考核方式与考核标准见下表。表2 考核评价表考核点占项目分值建议考核方式评价标准优良及格不及格1根据引导文通过认知、资讯对知识的掌握（10分）教师评价+互评能熟练掌握基本资讯，能搜集资料，熟悉系统原理。能较好掌握基本资讯，能搜集资料，熟悉系统原理。基本掌握基本资讯，能搜集资料，熟悉系统原理。基本资讯，搜集资料，系统原理，掌握较差。2系统设计（30分）教师评价+互评能根据系统要求正确设计系统，设计合理简洁。 能根据系统要求正确设计系统，设计较合理简洁。在老师及他人指导下能根据系统要求正确设计系统。不能根据系
18、统要求正确设计系统，或设计较差，错误较多。3操作实施（30分）教师评价+自评硬件接线正确合理，程序导入无误，调试一次性成功，故障排除方法正确迅速。硬件接线正确合理，程序导入无误，调试能成功，故障排除方法正确。硬件接线基本正确，程序导入无误，在指导下能调试成功，能排除故障。硬件接线不正确，程序导入有误，多次调试不成功，不能排除故障。4项目总结报告（10分）教师评价报告内容完整、格式符合标准，有详细过程记录好分析，并能提出一些创新建议。报告内容完整、格式符合标准，有详细过程记录好分析。报告内容完整、格式符合标准。报告内容不完整、格式不符合标准或无报告。5项目公共考核点（20分）互评+教师评价安全、
19、文明工作，具有良好的职业操守，学习积极性高，虚心好学，具有良好的团队使用精神，热心帮助小组其他成员，能根据工作任务，对资源进行合理分配，同时正确控制、激励和协调小组活动过程。安全文明工作，职业操守较好，学习积极性较高，具有较好的团队合作精神，能帮助小组其他成员，能根据工作任务，对资源进行较合理分配，同时较正确控制、激励和协调小组活动过程。没出现违纪违规现象，没有厌学现象，能基本跟上学习进度，能配合小组完成项目任务，能根据工作任务，对资源进行分配，同时控制激励和协调小组活动过程，无重大失误。出现违纪违规现象，有厌学现象，不能跟上学习进度，不能配合小组完成项目任务，能根据工作任务对资源进行分配，不
20、能激励和协调小组活动过程。6.课程资源的开发与利用（1）充分利用校内电工电子及自动化技术训练中心的实训设备，结合实际应用中的具体电路，设计开发教学项目，以实训台为主要教学载体，配置完备的工具、仪器仪表、电路材料等，作为教学实施的主要场景。（2）结合本课程的教学目标，借鉴和使用国家级精品课程的有关课件、录像等网上教学资源。（3）利用校内外实训基地的自动化生产线、自动化设备等作为现场教学的资源，学生充分体验电力电子技术的应用领域。（4）安排兼职教师讲授工作所经历的和本课程紧密联系的实际使用案例，传授现场经验和知识。（5）收集企业利用电力电子技术进行产品生产的有关技术资料，在不影响技术保密的前提下，
21、消化吸收作为教学案例，也可以作为教学项目开发的参照电路或者直接作为教学项目的载体。六、编制说明1.本课程实践性较强，为了实现教、学、做一体化的教学目标，在讲义或教材的编写体例上要首先突出项目实施的方法和步骤，给出具体的电路，电路实做的有关细节和方法，电路功能的调试以及有关参数的测试内容和方法。2.必要的基本概念和原理分析贯穿在教师和学生共同分析电路结果的过程中，内容循序渐进，电路的形式从简单到复杂，学生从理论到实践，再到理论再到实践不断循环，使学生对技术的应用能力不断提升。3.有关专业本身发展的历史、本课程知识的延伸以及在完成项目过程中对其它课程知识和技术的应用，作为辅助阅读内容体现在教材中。4.可查阅的器件参数、电路参数、以及有关的操作使用说明书编入讲义或者教材，并且指明出处，体现教学载体的实际应用。5.预测学生完成实做的过程中可能出现的严重安全隐患，在讲义或教材中必须予以特别强调，说明道理以及可以消除安全隐患的措施和方法。6.其他说明：本标准适合高职高专院校机电一体化技术专业学生，根据知识技能型和技术技能型人才培养方案的要求，教学内容可做适当增减。 编 制 人：参 与 人：编制单位：编制日期：审 核 人：
