变频器课程标准.docx
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变频器课程标准
北京吉利大学
《变频器原理及应用》课程标准
课程代码：
变频器学分：
3建议课时数64
英文名称：
适用专业：
机电一体化、生产过程自动化教材：
变频器原理及应用
先修课程：
电力电子技术王庭才主编
课程团队负责人及成员：
机电教研室教师
1.课程定位和设计思路
1.1课程定位
本课程是高职机电一体化、生产过程自动化专业的一门专业核心必修课程。
工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，利用计算机软件对工业生产过程进行控制是一个全新的控制方法，因此基于变频器和变频器是自动化控制技术的重要组成部分。
本课程的目的是使学生熟练掌握变频器和变频器原理和使用的基础上，培养学生具有较完备的计算机变频器和变频器技术知识、较强的设计能力、拓展能力以及较好的自动化技术设计和实践能力，为毕业后参与自动化方面的工作打下扎实基础。
1.2设计思路
变频器调速是机电一体化、生产过程自动化专业学生就业后从事的主要工作岗位。
本课程的功能是培养学生熟练掌握变频器和变频器原理及应用的使用过程，
技术、技能型人才的培养需要采用行为引导式模式。
技术知识的实践性决定了职业教育课程必须以实践为中心。
行为引导式职业教育课程从“实践性”的角度，把实践性深深地渗透到了职业教育课程体系中。
行为引导式模式的目标是形成劳动者完成职业任务所需的技术实践能力，它的目标是“会做”，这一目标决定了：
（1）以工作任务划分为课程门类划分的主要依据，以便让学生在学习课程的过程中同时获得工作结构。
（2）以实践过程和实践知识的掌握为课程结构展开的起点，让学习者在一定程度的实践的基础上建构所需的理论知识。
（3）在课程内容上，行为引导式模式强调多数学习时间应放在实践知识的学习上，而不是理论知识的掌握上。
（4）以实践任务为中心，而不是以学科本身的逻辑为中心来组织课程内容。
即使是理论知识，也要围绕实践过程的需要来选择、组织和学习，没有必要系统地学习某门学科的理论知识；（5）以实践过程，而不是书本学习为学生学习的主要形式，实践能力只有在实践过程中才能获得。
本课程以电子技术的学习为基础，同时与电力电子技术和变频器原理及应用两门课程相衔接。
学好本课程也可为学生提供将来从事机电、生产自动化相关工作所必需的知识和技能基础。
2.工作任务和课程目标
2.1工作任务
本课程的工作情景是掌握变频器和变频器基本原理和使用方法，领悟各个不同场合使用的情况，学会分析和解决实际问题。
感悟计算机技术在工控领域中的广泛应用，进一步认识变频器和变频器的科学价值、应用价值。
在实际工程中培养学生的创新素质和严谨求实的科学态度、精神，帮助学生树立科学的世界观。
在教学过程中，实现上述课程目标是一个不可分割、相互交融、相互渗透的连续过程和有机整体。
在掌握知识的过程中，既有能力的训练，也有方法的了解和运用，更有态度、情感和价值观的体验与培养。
掌握知识不是课程学习的唯一和最终目标，而是全面提高专业素养的基础和载体。
2.2课程目标
通过本课程的学习，学生应能准确掌握课程中变频器和变频器中常用的基本术语、定义、概念和规律，在今后的学习和工作中应能较熟练地应用这些概念和术语。
掌握变频器和变频器的组成原理。
掌握变频器和变频器中标准接口的使用环境和方法。
对变频器和变频器的发展趋势及所介绍的现代接口技术有所了解。
3.教学方针落实情况
目标能力
是否承担目标能力的训练任务
教学环节或方法
表达交流能力
√
随堂作业、实验实训报告、课堂讨论随堂作业、实验实训报告、课堂讨论
就业上岗能力
√
课堂讲授、实验实训
团队合作能力
√
实验实训、小组学习
批判思维能力
√
方案设计、课堂讨论
终身学习能力
√
方案设计、课外阅读
4课程内容和教学要求
一、必讲专题
项目一绪论（约2学时）
任务1、了解变频器的发展历史和现状
任务2、了解变频器的设计思想和发展趋势。
任务3、了解变频器的额定数据与分类。
教学要求：
了解变频器的发展历史和现状、掌握变频器的额定数据与分类。
项目二电力电子器件（约4学时）
任务1、不可控器件。
任务2、半控器件
任务3、全控器件电流控制器件电压控制器件
教学要求：
掌握变频器的全控器件电流控制器件、电压控制器件与分类。
项目三中小容量通用变频器（约4学时）
任务1、交-直-交电压性变频器的主电路。
任务2、变频器的控制电路。
任务3、电流型变频器的主电路
教学要求：
掌握交-直-交电压性变频器的主电路、电流型变频器的主电路。
项目四高中压变频器（约4学时）
任务1、高中压变频器概述
任务2、高中压变频器的主电路
教学要求：
掌握高中压变频器的主电路变频方法。
项目五变频器的控制方法（约8学时）
任务1、U/f控制
任务2、转差频率控制
任务3、矢量控制
任务4、直接转矩控制
任务5、单片机控制
教学要求：
掌握U/f控制、转差频率控制方法。
项目六变频器的选择与维修（约8学时）
任务1、变频器的选择。
任务2、变频器的维修
教学要求：
变频器的选择、变频器的维修方法。
项目七变频器的应用（约10学时）
任务1、在供水、机械行业的应用。
任务2、空气压缩机的变频调速应用
任务3、中央空调的变频技术应用
任务4、中压变频器在潜油电泵中的应用
任务5、矿用提升机变频调速系统
教学要求：
了解变频器在供水、机械行业的应用
项目八变频器实验（约10学时）
任务1、面板电位器操作（单向转，可调频）。
面板电位器操作（正、反转，可调频）。
任务2、外控电位器方式测试。
任务3、外控电压方式测试。
任务4、外控4-20mA方式测试。
任务5、多段速度测试。
任务6、点动功能测试。
任务7、.频率信号切换输入功能测试。
教学要求：
掌握外控电位器方式测试、外控电压方式测试方法。
二、选讲专题
本模块可根据各专业课程的需求选择主题。
项目十变频器应用案例（约2学时）
任务1、了解变频器在化工行业的应用。
．
任务2、了解变频器机械行业应用。
项目十一变频器和可编程接口软件设计（约2学时）
任务1、可编程接口软件设计
5、 实施建议
一、教学建议
1．本课程的教学要不断摸索适合高职教育特点的教学方式。
采取灵活的教学方法，启发、诱导、因材施教，注意给学生更多的思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，提高教学质量和教学水平。
在规定的学时内，保证该标准的贯彻实施。
2．教学过程中，要从高职教育的目标出发，了解不同专业对变频器和变频器知识的需求，注意与有关课程相配合，把握好“必需、够用为度”的原则，还要适当兼顾和其他课题所需知识点的教学。
3.教学中要结合教学内容的特点，培养学生独立学习习惯，努力提高学生的自学能力和创新精神。
4．重视对学生学习方法的指导。
督促学生及时、独立完成课外作业。
5．教学中注重现代化教学手段的应用。
教学中向学生多多介绍该学科当前的主流技术和未来的发展趋势。
6．要注意课内外结合，创造条件开展与变频器相关的实验实训项目，帮助学生理论联系实际，更好地掌握本课程知识。
二、评价建议
（一）对学生的评价
以定量方式呈现评价结果，采用平时成绩和期末考试（开卷/闭卷/写论文）成绩相结合的形式。
平时成绩的评价主要通过课堂提问、课外作业、阶段考查成绩、平时的出勤率等形式去完成。
（二）对教师的评价
按照学校相关规定进行。
（三）对课程体系的评价
按照吉利大学课程标准规定评价。
三、课程资源的开发与利用
根据课程目标、学生实际以及本课程的专业性、逻辑性、应用性等特点，本课程的教学应该建设由文字教材、CAI课件等多种媒体教学资源为一体的配套教材，全套教材各司其职。
以文字教材为中心，提供内涵不同，形式多样的学习支持服务，共同完成教学任务，达成教学目标。
四、教材的编写与使用建议
1．教材的编写要体现本课程的性质、价值、基本理念、课程目标以及内容标准。
2．参考资料：
变频技术原理与应用吕汀机械工业出版社
北京吉利大学
《计算机硬件基础》课程标准
课程代码：
计算机硬件基础学分：
3建议课时数64
英文名称：
适用专业：
计算机控制技术教材：
计算机硬件基础
先修课程：
数字电路和一种高级语言的知识
课程团队负责人及成员：
机电教研室教师
1.课程定位和设计思路
1.1课程定位
计算机硬件基础是计算机控制技术专业核心必修课程。
计算机硬件基础主要任务是使学生掌握必要的计算机硬件和软件知识，掌握微型计算机组成结构和各部件的工作原理，了解指令系统和汇编语言知识及程序设计的基本概念，了解计算机系统常见的外围设备的功能和使用方法。
本课程的目的是使学生熟练掌握计算机组成结构和各部件的工作原理，了解指令系统和汇编语言知识及程序设计的基本概念，了解计算机系统常见的外围设备的功能和使用方法。
1.2设计思路
计算机硬件基础是计算机控制技术专业学生就业后从事各项工作岗位必备的基础。
本课程的教学目标是使学生掌握计算机硬件和软件的基本知识，初步学会运用时序概念分析问题和解决问题的方法，理解计算机系统的工作过程。
2.工作任务和课程目标
2.1工作任务
本课程的主要任务是使学生掌握必要的计算机硬件和软件知识，掌握微型计算机组成结构和各部件的工作原理，了解指令系统和汇编语言知识及程序设计的基本概念，了解计算机系统常见的外围设备的功能和使用方法。
2.2课程目标
通过本课程的学习，使学生掌握计算机硬件和软件的基本概念，初步掌握计算机硬件的组成结构，工作原理及相互关系，I/O接口的工作原理，中断过程及常用总线标准。
了解计算机汇编程序的基本结构，存储形式和执行过程。
计算机系统常见外围设备分类与功能，并能正确理解有关计算机的基本概念；能正确理解各种寻址方式；会使用常见外围设备。
3.教学方针落实情况
目标能力
是否承担目标能力的训练任务
教学环节或方法
表达交流能力
√
随堂作业、实验实训报告、课堂讨论随堂作业、实验实训报告、课堂讨论
就业上岗能力
√
课堂讲授、实验实训
团队合作能力
√
实验实训、小组学习
批判思维能力
√
方案设计、课堂讨论
终身学习能力
√
方案设计、课外阅读
4课程内容和教学要求
基础模块
（一）计算机中数据的表示方法
课程内容:
1.计算机中数据的分类和表示方法；
2.各种数制及其转换方法；
3.了解计算机中数的表示和运算方法，掌握原码、反码、补码的概念；
4.了解数的定点表示、浮点表示，了解算术运算和逻辑运算；
5.了解计算机中的常用数据编码。
教学要求:
掌握各种数制及其转换方法；
掌握原码、反码、补码的概念；
（二）计算机系统的组成
课程内容:
1.计算机的发展与应用领域；
2.计算机系统中各大部件的结构、作用及其相互关系；
3.计算机主机的基本工作原理。
教学要求:
了解计算机的发展与应用领域；
掌握计算机系统中各大部件的结构、作用及其相互关系；
（三）中央处理器（CPU）
课程内容:
1.CPU各组成部分的功能；
2.指令周期、时序产生器和控制方式；
3.一些典型的CPU技术（流水、RISC、多媒体CPU）。
教学要求:
了解CPU各组成部分的功能；
了解一些典型的CPU技术（流水、RISC、多媒体CPU）
（四）指令系统
课程内容:
1.常用寻址方式；
2.指令的基本格式和汇编语言概念；
3.指令的分类和功能；
4.程序的基本结构。
教学要求:
理解常用寻址方式；
了解指令的基本格式和汇编语言概念；
（五）存储系统
课程内容:
1.存储器的分类、分级结构和技术指标；
2.随机读写存储器的工作特征；
3.Cache的工作方式和作用；
4.虚拟存储和存储保护的概念。
教学要求:
掌握存储器的分类、分级结构和技术指标；
掌握随机读写存储器的工作特征；
（六）总线系统
课程内容:
1.总线的概念和结构形态；
2.总线接口和信息传送方式；
3.微型机中常见的总线结构。
教学要求:
掌握总线的概念和结构形态；
理解总线接口和信息传送方式；
（七）输入/输出系统
课程内容:
1.I/O设备的信息交换方式；
2.中断的概念及中断响应过程；
3.了解DMA方式；
4.了解通道的概念。
教学要求:
理解I/O设备的信息交换方式；
掌握中断的概念及中断响应过程；
（八）外围设备
课程内容:
1.掌握外围设备的分类和一般功能；
2.了解显示设备、输入设备和打印设备以及外存储器的工作特点和使用方法。
教学要求:
掌握外围设备的分类和一般功能；
了解显示设备、输入设备和打印设备以及外存储器的工作特点和使用方法。
践教学模块
（一）计算机应用认识实验
了解微型计算机系统的某一种应用实例。
（二）CPU寄存器功能实验
了解CPU寄存器的作用，了解寄存器的工作原理。
（三）指令系统使用实验
了解指令系统的分类，了解寻址方式和各种指令的操作过程。
（四）I/O中断方式实验
理解中断的运行机制，了解中断处理在计算机运行过程中的作用，了解中断向量的作用。
（五）I/O设备工作及I/O工作过程实验
了解计算机的输入/输出工作过程，了解一般I/O设备的控制方法。
学时分配
序号
课程内容
学时数
合计
讲授
上机
机动
1
计算机中数据的表示方法
6
6
2
计算机系统的组成
4
2
2
3
中央处理器（CPU）
6
4
2
4
指令系统
14
12
2
5
存储系统
8
8
6
总线系统
4
4
7
输入/输出系统
10
8
2
8
外围设备
12
10
2
总计
64
54
10
5、 实施建议
一、教学建议
1．本课程的教学要不断摸索适合高职教育特点的教学方式。
采取灵活的教学方法，启发、诱导、因材施教，注意给学生更多的思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，提高教学质量和教学水平。
在规定的学时内，保证该标准的贯彻实施。
2．教学过程中，要从高职教育的目标出发，了解不同专业对变频器和变频器知识的需求，注意与有关课程相配合，把握好“必需、够用为度”的原则，还要适当兼顾和其他课题所需知识点的教学。
3.教学中要结合教学内容的特点，培养学生独立学习习惯，努力提高学生的自学能力和创新精神。
4．重视对学生学习方法的指导。
督促学生及时、独立完成课外作业。
5．教学中注重现代化教学手段的应用。
教学中向学生多多介绍该学科当前的主流技术和未来的发展趋势。
6．要注意课内外结合，创造条件开展与变频器相关的实验实训项目，帮助学生理论联系实际，更好地掌握本课程知识。
二、评价建议
（一）对学生的评价
以定量方式呈现评价结果，采用平时成绩和期末考试（开卷/闭卷/写论文）成绩相结合的形式。
平时成绩的评价主要通过课堂提问、课外作业、阶段考查成绩、平时的出勤率等形式去完成。
（二）对教师的评价
按照学校相关规定进行。
（三）对课程体系的评价
按照吉利大学课程标准规定评价。
三、课程资源的开发与利用
根据课程目标、学生实际以及本课程的专业性、逻辑性、应用性等特点，本课程的教学应该建设由文字教材、CAI课件等多种媒体教学资源为一体的配套教材，全套教材各司其职。
以文字教材为中心，提供内涵不同，形式多样的学习支持服务，共同完成教学任务，达成教学目标。
四、教材的编写与使用建议
1．教材的编写要体现本课程的性质、价值、基本理念、课程目标以及内容标准。
2．参考资料：
计算机应用基础主编机械工业出版社
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