哈工大电力电子课程设计

哈工大电力电子课程设计一、课程目标

知识目标：

1.理解电力电子技术的基本概念、原理及电力电子器件的分类和特性；

2.掌握电力电子变换器的主电路拓扑、工作原理及控制策略；

3.学会分析电力电子电路的静态和动态特性，并进行相应的参数计算。

技能目标：

1.能够运用所学知识设计简单的电力电子电路，并进行仿真分析；

2.掌握电力电子器件的选型、驱动及保护方法；

3.培养学生运用电力电子技术解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标：

1.激发学生对电力电子技术及其应用的兴趣，培养其探索精神和创新意识；

2.培养学生的团队协作能力和沟通表达能力，使其能够积极参与学术讨论和交流；

3.引导学生关注电力电子技术在能源、环保等方面的应用，树立正确的能源观和环保意识。

本课程针对哈尔滨工业大学高年级本科生，课程性质为专业选修课。结合学生特点，课程目标注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和工程素养。在教学要求上，强调启发式教学，引导学生主动思考、积极参与，培养其独立分析和解决问题的能力。通过本课程的学习，使学生能够达到上述具体的学习成果，为后续的研究生阶段学习或工作打下坚实基础。

二、教学内容

1.电力电子器件：介绍电力电子器件的分类、特性及工作原理，包括二极管、晶体管、晶闸管等，对应教材第一章内容。

2.电力电子变换器：讲解主电路拓扑、工作原理及控制策略，包括AC-DC、DC-AC、DC-DC等变换器，对应教材第二章内容。

3.电力电子电路分析：阐述静态和动态分析方法，包括稳态分析、暂态分析及频率响应分析等，对应教材第三章内容。

4.电力电子电路设计：介绍设计方法、步骤及注意事项，包括器件选型、驱动和保护电路设计，对应教材第四章内容。

5.电力电子技术应用：探讨电力电子技术在新能源、电力系统、电机控制等领域的应用，结合教材第五章内容进行案例分析。

教学大纲安排如下：

1.第一周：电力电子器件（第一章）

2.第二周：电力电子变换器（第二章）

3.第三周：电力电子电路分析（第三章）

4.第四周：电力电子电路设计（第四章）

5.第五周：电力电子技术应用（第五章）

教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节进行合理安排和进度控制，使学生能够在短时间内掌握电力电子技术的基本知识和应用。同时，通过案例分析，加强学生对电力电子技术在实际工程中的应用理解。

三、教学方法

针对本课程的教学目标和内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：

1.讲授法：用于讲解电力电子技术的基本概念、原理、电路拓扑等理论知识。通过教师清晰、生动的讲解，帮助学生建立完整的知识体系。

2.讨论法：针对电力电子技术应用中的热点问题，组织学生进行小组讨论，鼓励学生发表自己的观点，培养其独立思考能力和沟通表达能力。

3.案例分析法：结合教材第五章内容，选取具有代表性的电力电子技术应用案例，引导学生分析、讨论，提高学生解决实际问题的能力。

4.实验法：安排相应的实验课程，让学生亲自动手搭建和调试电力电子电路，加强对理论知识的理解和实践能力的培养。

5.课后作业与练习：布置适量的课后作业和练习，让学生巩固所学知识，提高分析问题和解决问题的能力。

具体教学方法如下：

1.讲授法：每周安排1-2次理论课，总计10次，每次课时长为90分钟。

2.讨论法：每2周组织1次小组讨论，共计5次，每次讨论时长为60分钟。

3.案例分析法：共计5次，每次分析时长为60分钟，穿插在理论课和实验课之间。

4.实验法：共计5次，每次实验时长为90分钟，安排在理论课后进行。

5.课后作业与练习：每次理论课后布置作业，共计10次。

四、教学评估

为确保教学质量和全面反映学生的学习成果，本课程采用以下评估方式，旨在客观、公正地评价学生的表现：

1.平时表现：包括课堂出勤、课堂纪律、提问与回答、小组讨论等，占总评成绩的20%。

-课堂出勤：每节课签到，缺勤超过3次影响平时成绩；

-课堂纪律：遵守课堂纪律，积极参与课堂活动；

-提问与回答：鼓励学生主动提问和回答问题，锻炼思维能力和表达能力；

-小组讨论：评估学生在讨论中的参与程度、贡献度及团队合作能力。

2.课后作业：共计10次，每次作业根据完成质量、准确性及提交及时性进行评分，占总评成绩的30%。

-完成质量：作业要求字迹清晰、逻辑严谨、计算准确；

-准确性：答案正确，对知识点的理解和应用得当；

-提交及时性：按时提交作业，迟交作业将影响作业评分。

3.实验报告：共计5次，根据实验报告的完整性、实验数据分析、结论和实验心得进行评分，占总评成绩的20%。

-完整性：实验报告应包括实验目的、原理、过程、结果等；

-实验数据分析：对实验数据进行合理的分析，得出结论；

-结论：结论合理，与实验结果相符；

-实验心得：总结实验过程中的收获和不足，提出改进措施。

4.期末考试：占总评成绩的30%，考试内容涵盖课程所有知识点，以选择题、计算题、分析题和综合应用题为主，全面考察学生的知识掌握程度和应用能力。

五、教学安排

为确保教学进度和质量，本课程的教学安排如下：

1.教学进度：课程共计15周，每周安排2次课，分别为90分钟的理论课和实践课。

-前四周：电力电子器件和变换器理论学习；

-第五至八周：电力电子电路分析及设计方法学习；

-第九至十二周：电力电子技术应用及案例分析；

-最后三周：复习、实验及期末考试准备。

2.教学时间：根据学生的作息时间，理论课安排在每周一、三的下午，实践课安排在每周二、四的下午，避免与学生的其他课程冲突。

3.教学地点：

-理论课：安排在多媒体教室，便于教师使用PPT、视频等教学资源进行授课；

-实践课：安排在电力电子实验室，让学生在真实的环境下进行实验操作。

教学安排考虑以下学生实际情况和需要：

1.课程的紧凑性：确保在有限的时间内完成教学任务，避免给学生造成过重的学习负担；

2.学生的兴趣爱好