教材建设
针对《电力电子技术》教学需求。湘潭大学易灵芝教授组织团队编著《电力电子和电机控制系统综合实验教程》，并在《电工电子实践教程》等教材中增加虚拟实验内容。现以《电力电子和电机控制系统综合实验教程》教材为主，介绍《电力电子技术》和《电力电子技术设计与实训》教学大纲、教学设计、授课计划、问卷调查、成绩评定及考核标准,以及理论教案和实验教案等内容，以《电力电子技术》实验10直流斩波电路原理实验为重点，最后介绍直流斩波器项目范围和优点。
自编《电力电子和电机控制系统综合实验教程》 自编《电工电子实践教程》
一、《电子技术设计与实训》教学大纲
1、课程说明:
本课程是自动化专业的一门实践性必修课程，课程安排在第六学期，是《电力电子技术》课程除课堂和实验教学之外的，一项综合性较强的实践教学环节。通过该课程教学，培养学生综合运用所学理论知识分析和解决实际问题的能力，锻炼学生的独立工作能力。使学生深入理解各种功率变换器的拓扑结构、基本原理和工作特性，掌握Matlab建模和控制程序的编制方法和程序调试的方法，掌握各功率变换器主电路和控制电路的设计。本设计与实训旨在培养本专业学生理论指导实践的能力以及为学生将来在电气工程设计与开发领域应用电力电子技术打下良好基础及应用实践能力。
2、课程目标
（1）培养学生综合运用所学的电路、电子技术、计算机技术、电力电子技术等自动化专业知识，围绕复杂应用问题提出系统解决方案，掌握电力变换器主电路和控制电路的设计方法；（对应毕业要求3.2）
（2）培养学生能够通过技术经济等评价指标分析设计方案的可行性。并能对设计方案进行改进。（对应毕业要求3.3）
（3）培养学生运用计算机、网络等工具来查询解决课程设计问题所需的相关研究资料。（对应毕业要求5.1）
（4）培养学生运用篇Proteus、Keil C、Pretel、Matlab等仿真工具与电路布板软件，进行系统分析、设计、仿真实验和调试等基本技能；（对应毕业要求5.2）
（5）培养学生对所设计的电力变换装置在性能、节能、环保、噪声、可靠性等方面的评估能力。（对应毕业要求6.3、7.3）
（6）使学生了解电力变换器装置设计的相关标准和规范，能评价工程实践对社会可持续发展的影响。
3、课程与培养方案中“毕业能力”的对应关系
3. 设计/开发解决方案：能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的自动化系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。指标点3.2：能够考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，通过技术经济等评价指标分析设计方案的可行性。 指标点3.3：能够集成单元过程进行系统、部件设计，对设计方案进行优选，体现创新意识。
5. 使用现代工具：能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。 指标点5.1：了解自动化领域工程学科发展现状，学会选择与使用网络搜索、数据库等信息技术工具，查询解决复杂工程问题所需的相关研究资料。 指标点5.2：能够运用相关工具软件对自动化工程问题的组成、结构和线路进行表述、说明和设计。
6. 工程与社会：能够基于自动化相关工程背景知识进行合理分析，评价自动化工程实践和复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 指标点6.3：能客观评价自动化工程实践及其解决方案对社会、健康、安全、法律及文化的影响并理解应承担的责任。
7. 环境和可持续发展：能够理解和评价针对复杂工程问题的自动化工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 指标点7.3：了解自动化装置及工程项目的相关标准和规范，能评价工程实践对社会可持续发展的影响。
二、《电力电子技术》课程教学设计
1、教学目标:
目标1:掌握电力电子技术理论知识及发展现状,能用于电力电子变换电路性能分析及应用；
目标2:能够运用电路分析法和波形分析法对系统性能进行分析；
目标3:掌握常用电力电子器件的结构和工作原理及特点,会进行简单的电力电子变换电路的设计与制作；
目标4:能够运用电力电子技术原理相关知识进行实验,完成电力电子变换电路的实验活动；
目标5:根据实验要求实施实验,记录各参数波形及相关数据,能够分析实验数据并得出正确结论。
2、目标分析与实现:
目标1:本目标侧重于学生在电力电子器件的发展、分类;全控器件的结构、原理。逆变DC/AC变换电路的基本原理；单相电压、电流型逆变电路,三相电压、电流型逆变电路的工作原理。交流AC/AC变换电路的基本变换原理及典型应用电路。直流DC/DC变换电路基本原理及电路主要技术参数计算分析;复合斩波电路工作原理。组合变换技术及新技术应用等知识方面的学习。使学生掌握目标1所需工程知识。具体内容见作业、阅读报告、教案和讲稿。 目标2:本目标主要针对学生通过运用电路分析法和波形分析法对整流电路工作过程及参数进行系统分析,电路分析法和波形分析法的运用通过整流电路扩展到来实现目标逆变电路、交流电力变换电路和直流电力变换电路。使学生掌握目标2所需分析能力。具体内容见教案、讲稿和作业。 目标3:本目标主要针对学生通过学习BUCK电路和 BOOST电路的电路基本原理、主要技术参数波形分析、主要技术参数计算分析及典型应用电路分析。通过案例分析的学习使学生具备简单的电力电子变换电路的设计与制作的能力。具体内容见案例分析、教案、讲稿和综合设计作业。在本轮教学中综合设计作业固定题目,采用不同的参数,每位同学都要完成设计题目中的系统参数及器件选型。在本轮案例教学环节中介绍实物焊接后的参数检测方法。 目标4:本目标主要针对学生的实验能力。通过相关实验讲解和演示,使学生学会使用实验设备电力电子及电机拖动实验台操作,能够使用设备的不同挂件及示波器,完成晶闸管触发电路、单相桥式整流电路、三相桥式整流电路和单相交流调压电路的实验。具体内容见教案、讲稿、实验指导书和实验报告。上一轮教学和考核过程中发现学生们对于实验硬件接线和波形测试感觉比较困难,本轮教学过程中加强实验预习布置检查和实验操作的辅导与讲解，加强接线问题的检查与指导以增强学生硬件接线及波形测试的能力等； 目标5:本日标主要针对学生对实验数据和波形的记录及分析的能力。通过对电路参数变化时获得的实验数据和波形的不同,使学生学会根据不同的实验结波形情况对电路具体工作过程进行分析,具体内容见教案,讲稿和实验报告，要求用坐标纸画波形图。 本课程在复杂电力电子应用系统中的位置基本属于主电路部分，在整个复杂电力电子装置中侧重于电力电子器件及电路的应用,主要包括器件选择,主电路搭接，实验和仿真。加强电力电子技术实际工程方面的案例,介绍最新电力电子应用。通过对电力电子技术相关知识的学习,能够实现培养目标中对知识和能力方面的要求。与大四学生毕业设计题目相结含,如开关电源设计和LED驱动电 路设计、电机驱动电路设计等,使同学们有目的地学习电力电子技术方面知识，能够设计简单电力电子应用电路。进而实现相对应的培养目标和课程目标。
3、考核与评价:
目标1： 1.考试题中第一大题填空题和第二大题简答题,考核电力电子电路及器件的相关知识掌握情况。见试卷、试卷评分标准和标准答案。 2.作业，考核电力电子电路及器件的相关知识掌握情况。见作业、电力电子技术成绩评定及考核标准中的作业考核标准和作业评分表。各项成绩尽量使用百分制。 3.调查问卷,第1、2题。见调查问卷及调查问卷统计表。 4.阅读报告，考核电力电子电路及器件的相关知识掌握情况。见文献综述报告、电力电子技术成绩评定及考核标准中的阅读报告考核标准和阅读报告评分表。 目标2： 1.考试题中第四大题作图题和第五大题分析题,考核运用波形分析法对系统性能分析的能力。见试卷、试卷评分标准和标准答案。 2.作业,考核运用波形分析法对系统性能分析的能力。见作业、电力电子技术成绩评定及考核标准中的作业考核标准和作业评分表。减少作业量以提高教学材料的质量。 3.调查问卷 第3、4题。见调查问卷及调查问卷统计表。 目标3： 1.考试题中第三大题综合计算题考核运用电力电子器件的结构和工作原理及特点，进行简单的电力电子变换电路的设计与制作的能力。见试卷、试卷评分标准和标准答案。 2.综合设计报告,考核学生设计简单电力电子应用电路的能力。见设计报告、电力电子技术成绩评定及考核标准中设计报告的评分标准及设计报告评分表。 3.调查第5、6题。见调查问卷及调查问卷统计表。 目标4： 1.实殓报告,考核实验预习和实验操作能力。见实验报告、电力电子技术成绩评定及考核标准中的实验考核标准和实验评分表。 2.调查问卷,第7、8题。见调查问卷及调查问卷统计表 目标5： 1.实验报告,考核实验数据和对实验数据分析并得出正确结果的能力。见实验报告、电力电子技术成绩评定及考核标准中的实验考核标准和实验评分表。 2.调查问卷,第9、10题。见调查问卷及调查问卷统计表。