电气与控制工程学院 课程教学大纲 课程名(COURSE TITLE): 新能源发电原理 课程代码(COURSE CODE): 7329501 学分(CREDIT VALUE): 3 开课单位(DEPARTMENT/UNIT):电气工程系 版本(VERSION): DG7329501-202202 课程负责人 (COURSE COORDINATOR): 苑国锋、朴政国 北方工业大学电气与控制工程学院 2022年1月
电气与控制工程学院 课程教学大纲 课 程 名（COURSE TITLE）： 新能源发电原理 课程代码（COURSE CODE）： 7329501 学 分（CREDIT VALUE）： 3 开课单位（DEPARTMENT/UNIT）： 电气工程系 版 本（VERSION）： DG7329501-202202 课程负责人 （COURSE COORDINATOR）： 苑国锋、朴政国 北方工业大学 电气与控制工程学院 2022 年 1 月
目录 1课程基本信息 3 2毕业要求与课程目标 4 2.】本课程支撑的毕业要求观测点 22课程目标：… 2.3毕业要求与课程目标的关系…5 3课程内容及安排 3.1课程学时总体安排… 3.2各知识单元内容和预期学习目标 …5 4课堂教学设计和实施载体 5课程实验 -9 5.1实验名称和安排… 9 52实验要求和教学组织 10 5.3实验要求和牧学组织…11 5.4实验教学在能力培养方面的具体措施 12 6考核方式和成绩评定办法 …12 7本次修订说明… -14 8其他需要说明的问题 14
目 录 1 课程基本信息................................................................................................................................ 3 2 毕业要求与课程目标.................................................................................................................... 4 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点......................................................................................... 4 2.2 课程目标：......................................................................................................................... 4 2.3 毕业要求与课程目标的关系............................................................................................. 5 3 课程内容及安排............................................................................................................................ 5 3.1 课程学时总体安排............................................................................................................. 5 3.2 各知识单元内容和预期学习目标..................................................................................... 5 4 课堂教学设计和实施载体............................................................................................................ 8 5 课程实验.........................................................................................................................................9 5.1 实验名称和安排................................................................................................................. 9 5.2 实验要求和教学组织....................................................................................................... 10 5.3 实验要求和教学组织....................................................................................................... 11 5.4 实验教学在能力培养方面的具体措施...........................................................................12 6 考核方式和成绩评定办法..........................................................................................................12 7 本次修订说明.............................................................................................................................. 14 8 其他需要说明的问题..................................................................................................................14
1课程基本信息 课程名称（中文） 新能源发电原理 课程名称（英文） Renewable Energy Principles 课程计划学时 48 课外学时建议 48 计划学时构成 理论学时40 实验学时8 上机学时 0 课外学时要求 线上学习要求：0 自主学习建议学时：32 先修课名称 (7030701)高等数学、(7021241)电路分析Ⅲ、(7069201)模拟电子技术 （7211201)电机学 适用专业年级 新能源科学与工程 开课单位 电气工程系 本课程为新能源科学与工程专业的专业教有课程必修课，开设于第6学 期。本课程为学生从事新能源领域的研究奠定基本的理论基础，目的是让学 课程简介 生在了解新能源分类及其特点基础上理解风力发电和光伏发电设备结构和] 作原理及应用方法，重点掌握光伏发电和风力发电的能 源转换原理、运行特 性以及控制要求等，培养学生自主学习能力及分析问题的能力，为后续专业 课莫定坚实的理论基础。考核方式为平时成绩+期末考试成绩。 基础资料： (1)《光伏发电原理、技术及其应用》，朴政国，周京华编著（第一版） 1城T业出版社，2020年.1SBN号，g78.7.111-64564.1 (2)《风力发电原理》 ,徐大平等编著（第一版)，机械工业出版社，201 年，1SBN号：978-7-111-35345-4。 教材和学习资源 参考资料： (1)《太阳能原理与技术》，施钰川编（第一版），西安交通大学出版社 009年.IBN号.978.7.5605-3131-1。 (2)《风力发电机组原理与应用》（第2版） ,姚兴佳等编著，机械工业出 版社，2011年，1SBN号：978-7-111-33860-4. 8 88超超超 大纲版本号 DG7329501-202202 前一版本号 DG7329501-201912 大纲修订人 苑国锋、朴政国 修订时间 2022.02.04 课程团队负责人 温春雪 实验教学审核人 胡长斌
1 课程基本信息 课程名称（中文） 新能源发电原理 课程名称（英文） Renewable Energy Principles 课程计划学时 48 课外学时建议 48 计划学时构成 理论学时 40 实验学时 8 上机学时 0 课外学时要求 线上学习要求：0 自主学习建议学时：32 先修课名称 （7030701）高等数学、（7021241）电路分析Ⅲ、（7069201）模拟电子技术、 （7211201）电机学 适用专业年级 新能源科学与工程 开课单位 电气工程系 课 程 简 介 本课程为新能源科学与工程专业的专业教育课程必修课，开设于第 6 学 期。本课程为学生从事新能源领域的研究奠定基本的理论基础，目的是让学 生在了解新能源分类及其特点基础上理解风力发电和光伏发电设备结构和工 作原理及应用方法，重点掌握光伏发电和风力发电的能源转换原理、运行特 性以及控制要求等，培养学生自主学习能力及分析问题的能力，为后续专业 课奠定坚实的理论基础。考核方式为平时成绩+期末考试成绩。 教材和学习资源 基础资料： （1）《光伏发电原理、技术及其应用》，朴政国，周京华编著（第一版）， 机械工业出版社，2020 年，ISBN 号：978-7-111-64564-1。 （2）《风力发电原理》，徐大平等编著（第一版），机械工业出版社，2011 年，ISBN 号：978-7-111-35345-4。 参考资料： （1）《太阳能原理与技术》，施钰川编（第一版），西安交通大学出版社， 2009 年，ISBN 号：978-7-5605-3131-1。 （2）《风力发电机组原理与应用》（第 2 版），姚兴佳等编著，机械工业出 版社，2011 年，ISBN 号：978-7-111-33860-4。 大纲版本号 DG7329501-202202 前一版本号 DG7329501-201912 大纲修订人 苑国锋、朴政国 修订时间 2022.02.04 课程团队负责人 温春雪 实验教学审核人 胡长斌
专业负责人 周京华 审核时间 2021.08.27 学院批准人 徐继宁 批准时间 2021.09.01 2毕业要求与课程目标 2.1本课程支撑的毕业要求观测点 新能源科学与工程专业2019版培养方案为本课程设置了3个观测点，具体 如下： (1)毕业要求观测点1-5： 面向新能源发电与智能电网专业方向，掌握专业基础理论知识，具备将新能 源科学与工程、电气工程、控制工程、计算机科学与技术等多学科基础知识应用 于分析和解决复杂新能源科学与工程问题的能力。 (2)毕业要求观测点4-2： 能根据实验步骤操作实验装置，正确采集和整理实验数据，对实验数据和结 果进行分析和解释，并与理论分析进行比较，通过信息综合得出合理有效的结论。 (3)毕业要求观测点12-1： 具有自主学习与终身学习并适应发展的能力。 2.2课程目标： 根据新能源科学与工程专业毕业要求观测点，本课程设置了2个知识目标， 2个能力目标（简称：XNYFD-X),另根据教育部和学校要求，课程设置了1 个思政目标，不做输出目标考核。 知识目标： XNYFD-1:光伏发电原理及其特性 掌握光伏电池板结构、发电原理、输出特性及效率影响因素等，并理解光伏 发电系统结构及构成、逆变器功能等相关知识。 XNYFD-2:风力发电原理及其特性 掌握风能及其转换原理，风力发电机的结构、运行特性、控制技术等相关知 识
专业负责人 周京华 审核时间 2021.08.27 学院批准人 徐继宁 批准时间 2021.09.01 2 毕业要求与课程目标 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点 新能源科学与工程专业 2019 版培养方案为本课程设置了 3 个观测点，具体 如下： （1）毕业要求观测点 1-5： 面向新能源发电与智能电网专业方向，掌握专业基础理论知识，具备将新能 源科学与工程、电气工程、控制工程、计算机科学与技术等多学科基础知识应用 于分析和解决复杂新能源科学与工程问题的能力。 （2）毕业要求观测点 4-2： 能根据实验步骤操作实验装置，正确采集和整理实验数据，对实验数据和结 果进行分析和解释，并与理论分析进行比较，通过信息综合得出合理有效的结论。 （3）毕业要求观测点 12-1： 具有自主学习与终身学习并适应发展的能力。 2.2 课程目标： 根据新能源科学与工程专业毕业要求观测点，本课程设置了 2 个知识目标， 2 个能力目标（简称：XNYFD-X），另根据教育部和学校要求，课程设置了 1 个思政目标，不做输出目标考核。 知识目标： XNYFD -1：光伏发电原理及其特性 掌握光伏电池板结构、发电原理、输出特性及效率影响因素等，并理解光伏 发电系统结构及构成、逆变器功能等相关知识。 XNYFD-2：风力发电原理及其特性 掌握风能及其转换原理，风力发电机的结构、运行特性、控制技术等相关知 识
能力目标： XNYFD-3:新能源发电实验能力 能正确操作光伏发电和风力发电实验的相关设备、记录波形与数据、进行波 形分析与数据处理。 XNYFD-4:自学与自律能力 能保证出勤、按时完成作业、善于时间管理。 思政目标： XNYFD-5:探索课程教学内容与自然辩证法及新能源发电系统在社会经济 建设作用的交汇点，将学校的办学定位、学科建设、专业培养目标、毕业要求、 课程教学任务有机结合，搭建课程与大国工匠精神具有的内在联系。 23毕业要求与课程目标的关系 毕业要求 观测点 支撑权重 课程目标 贡献度 01 XNYED-1:光伏发电原理及其特性 50% 1工程知识 1-5 XNYFD-2:风力发电原理及其特性 509% 4研究 4.2 0.1 XNYFD-3:新能源发电实验能力 100% 12终身学习12-10.1 XNYFD-4:自学与自律能力 100% 3课程内容及安排 3.1课程学时总体安排 课程性质：专业选修课 课内/实验/上机U课外学时40/8/048 理论课 习题课 实验 研讨社会实我项目任务在线学习 其他 (学时) (学时) (学时) (学时) (学时) (学时) (学时) (学时) 课课 课课 课课课课 课课课误课课 课课 内 外 内 外内外 外 404004800400000000 32各知识单元内容和预期学习目标 本课程内容分为9章，配有4个课内实验。下表介绍课程的章节划分，学时 安排，以及学习完成后的预期目标结果。 知识单元 学习内容和预期结果 课程目标 学时 章、节、点 课内课外
能力目标： XNYFD-3：新能源发电实验能力 能正确操作光伏发电和风力发电实验的相关设备、记录波形与数据、进行波 形分析与数据处理。 XNYFD-4：自学与自律能力 能保证出勤、按时完成作业、善于时间管理。 思政目标： XNYFD-5：探索课程教学内容与自然辩证法及新能源发电系统在社会经济 建设作用的交汇点，将学校的办学定位、学科建设、专业培养目标、毕业要求、 课程教学任务有机结合，搭建课程与大国工匠精神具有的内在联系。 2.3 毕业要求与课程目标的关系 毕业要求 观测点 支撑权重 课程目标 贡献度 1 工程知识 1-5 0.1 XNYFD-1：光伏发电原理及其特性 50% XNYFD-2：风力发电原理及其特性 50% 4 研究 4-2 0.1 XNYFD-3：新能源发电实验能力 100% 12 终身学习 12-1 0.1 XNYFD-4：自学与自律能力 100% 3 课程内容及安排 3.1 课程学时总体安排 课程性质：专业选修课 课内/实验/上机/课外学时:40/8/0/48 理论课 （学时） 习题课 （学时） 实验 （学时） 研讨 （学时） 社会实践 （学时） 项目任务 （学时） 在线学习 （学时） 其他 （学时） 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 40 40 0 4 8 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 3.2 各知识单元内容和预期学习目标 本课程内容分为 9 章，配有 4 个课内实验。下表介绍课程的章节划分，学时 安排，以及学习完成后的预期目标结果。 知识单元 学习内容和预期结果 课程目标 学时 章、节、点 课内 课外
学习内容：明确本课程在课程体系中的定位、课程 目标和我国分布式光伏发电系统的发展现状，介绍 第1章绪论（光伏发 国家从传统化学石油能源到新能源的能源战略转 XNYFD. (1)光伏的发展概况 我国光伏装机年增长容量及总容量位居世界首 XNYFD-4 2 2 (2)课程内容、课程性 位的客观事实，从而培养学生的爱国主义情操，激 质、教学目标及学习方法发学生的民族自豪感。 XNYFD-5 预期结果。能识记和复述：光伏发申的代缺占及分 布式光伏的必要性。 第2章太阳与太阳辐射 学习内容： 堂提太阳辐射光进特性及辐射强府计算方法 XNYED-1 (1)日地天文关系 预期结果，(1)能阐冰太阳能资源分布： XNYED-4 (2)太阳辐射 (3)太阳能资源分布 (2)能够建立日地天文关系，计算太阳辐射强度。 XNYFD-5 (3)能表述太阳辐射光谱特性 学习内容：掌握半导体基础理论，包括半导体材料、 能带理论、半导体特性、半导体中载流子的费米统 计分布、非平衡载流子、N结以及半导体的光学性 预期结果：(1)能阐述晶体结构的周期性和对称性， 第3章半导体物理基础以及品体缺陷对半导体和光伏电池板的影响等： (1)晶体结构 (2)能阐述原子能级和晶体能带结构，以及品体中 (2)能带理论 的由子P太 XNYED. (3)半导体特性 (3)能阐述半导体的导电机构、典型半导体的能 (4)费米统 构以及杂质能级及缺陷能级的影响： XNYFD 10 10 XNYFD- (5)非平衡载流子 (4)能表述费米统计分布概念以及本征半导体和杂 (6)PN结 无半导体的载流子浓度分布： (7)半导体的光学性质 (5)能细述非平衡载流子的产生、寿命、复合、打 运动以及遵移运动的特性 (6 能阐述PN结的形成、PN结的能带变化以及 电压电流特性： (7)能阐述半导体对光的吸收、反射、折射、透月 车特性。 第4音业生特效应 (1)PN结的光生伏特 习内容：掌握PN结的光生伏特效应，包括光生 电流、光生电压以及电压电流特性等：理解非品硅 (2)pN结太阳能电池特 薄膜太阳能电池结构及其输出特性。 预期结果：(1)能准确表述PN结的光生伏特效应：XNYFD-l (3)效率影因者 (2)能述影响光生电流、光生电压以及光电转换XNYFD4 (4)太阳能电池的串 率的因素 XNYFD (3)能阐述太阳能电池的平衡及非平衡串、并联特 性： (5)非品硅薄膜太阳 (4)能阐述非品薄膜太阳能电池结构及其特性。 油池 第5章光伏发电系统 习内容：掌握光伏发电系统的分类及其系统结构 XNYFD. (1)光伏发电系统的分以及光伏逆变器的基本原理及其特性。 2 2 XNYFD-4
第 1 章 绪论（光伏发电） （1）光伏的发展概况 （2）课程内容、课程性 质、教学目标及学习方法 学习内容：明确本课程在课程体系中的定位、课程 目标和我国分布式光伏发电系统的发展现状，介绍 国家从传统化学石油能源到新能源的能源战略转 型，我国光伏装机年增长容量及总容量位居世界首 位的客观事实，从而培养学生的爱国主义情操，激 发学生的民族自豪感。 预期结果：能识记和复述：光伏发电的优缺点及分 布式光伏的必要性。 XNYFD-1 XNYFD-4 XNYFD-5 2 2 第 2 章太阳与太阳辐射 （1）日地天文关系 （2）太阳辐射 （3）太阳能资源分布 学习内容： 掌握太阳辐射光谱特性及辐射强度计算方法。 预期结果：（1）能阐述太阳能资源分布； （2）能够建立日地天文关系，计算太阳辐射强度； （3）能表述太阳辐射光谱特性。 XNYFD-1 XNYFD-4 XNYFD-5 2 2 第 3 章 半导体物理基础 （1）晶体结构 （2）能带理论 （3）半导体特性 （4）费米统计 （5）非平衡载流子 （6）PN 结 （7）半导体的光学性质 学习内容：掌握半导体基础理论，包括半导体材料、 能带理论、半导体特性、半导体中载流子的费米统 计分布、非平衡载流子、PN 结以及半导体的光学性 质等。 预期结果：（1）能阐述晶体结构的周期性和对称性， 以及晶体缺陷对半导体和光伏电池板的影响等； （2）能阐述原子能级和晶体能带结构，以及晶体中 的电子状态； （3）能阐述半导体的导电机构、典型半导体的能带 结构以及杂质能级及缺陷能级的影响； （4）能表述费米统计分布概念以及本征半导体和杂 质半导体的载流子浓度分布； （5）能阐述非平衡载流子的产生、寿命、复合、扩 散运动以及漂移运动的特性； （6）能阐述 PN 结的形成、PN 结的能带变化以及 电压电流特性； （7）能阐述半导体对光的吸收、反射、折射、透射 等特性。 XNYFD-1 XNYFD-4 XNYFD-5 10 10 第４章 光生伏特效应 （1）PN 结的光生伏特效 应 （2）PN 结太阳能电池特 性 （3）效率影响因素 （4）太阳能电池的串并 联 （5）非晶硅薄膜太阳能 电池 学习内容：掌握 PN 结的光生伏特效应，包括光生 电流、光生电压以及电压电流特性等；理解非晶硅 薄膜太阳能电池结构及其输出特性。 预期结果：（1）能准确表述 PN 结的光生伏特效应； （2）能阐述影响光生电流、光生电压以及光电转换 效率的因素； （3）能阐述太阳能电池的平衡及非平衡串、并联特 性； （4）能阐述非晶薄膜太阳能电池结构及其特性。 XNYFD-1 XNYFD-4 XNYFD-5 4 4 第 5 章 光伏发电系统 （1）光伏发电系统的分 学习内容：掌握光伏发电系统的分类及其系统结构， 以及光伏逆变器的基本原理及其特性。 XNYFD-1 XNYFD-4 2 2
预期结果 XNYFD-5 (2)并网光伏发电系统 能阐述各种光伏发电系统以及它的系统结构 体系结构 (2)能倒述光伏逆变器的基本原理、功能及其特性 (3)光伏并网逆变器 学习内容：孰悉风能利用和风力发由的历史、我国 与风电发展概况 风力发电技术的现 国内外 风力 电相关的标 第6章绪论（风力发电 统化学石油能源到新能源的能源战略转型，我国风 XNYFD-2 ()风力发电的基本概 电装机年增长容量及总容量位居世界首位的客观事 XNYED4 2 2 实，从而培养学生的爱国主义情操，激发学生的民 XNYED-5 (2)风电技术的现状 牌白妾成 预期结果： 能识记和复述风力发电的基本概况和风电技术的现 学习内容：风的形成及其基本特征、风的测量与估 第7章风能及其转换原 风向风速的测量与风能估计的关系、风能转换 的基本原理以及风力发电机的运行特性 风能曲线 及最大功率跟踪原理。 XNYFD-2 (1)风的其本特征 预期结果： XNYED.4 18 (1)能阐述风的基本特征 (2)风能转换的基本原 XNYED-5 ())能述风的量和估计 (3)风力发电机运行特 3 能阐述风能转换的基本原理 (4)能阐述风力发电机运行特性 (5)能阐述最大功率跟踪原理 学习内容：水平轴风力发电机组的基本结构和性 类型和主要参数，风轮 叶片、 轮毂 变桨 第8章风力发电机组 构的概念 风力发电机组传动系统的构成以及齿轮 箱的作用原理、风力发电机组机舱、主机架与偏 系统的结构及作用原理。风力发电机的工作原理、 风力发电系统中的并网风力发电机的结构及特点 XNYED-2 (1)风力发申机组的 水结物知性能 双馈式异步发电机和直驱式永磁同步发电机的基本XNYFD 6 6 (2)风力发电机机组 行性能 垂直轴风力发电机机组的基 结构和性 XNYFD. 离网型风力发电系统。 个部分作用和原理 (3)风力发电机特点和 预期结果： (1)能阐述风力发电机组的基本结构和性能 基本运行性能 (2)能细术风力发电机机组各个部分作用和原理 (3)能阐述风力发电机特点和基本运行性能 学习内容：介绍风力发电机组的控制技术、风力发 第9章风力发电机组的 电机组的基本控制要求及其控生制系统结构、定奖阻 XNYED.7 控制技术 和变奖距风力机控制技术、风力机的功率控制特性 (1)变桨控制 由机制技。 双馈式发电机和直驱式发电机的 (2)变速控 制方式和过程 风力发电机组控制系统的 行 XNYFD 构、变桨距执行系统、偏航系统等的控制方式
类 （2）并网光伏发电系统 体系结构 （3）光伏并网逆变器 预期结果： （1）能阐述各种光伏发电系统以及它的系统结构； （2）能阐述光伏逆变器的基本原理、功能及其特性。 XNYFD-5 第 6 章 绪论（风力发电） （1）风力发电的基本概 况 （2）风电技术的现状 学习内容： 熟悉风能利用和风力发电的历史、我国 风能资源与风电发展概况、风力发电技术的现状与 发展、国内外风力发电相关的标准，介绍国家从传 统化学石油能源到新能源的能源战略转型，我国风 电装机年增长容量及总容量位居世界首位的客观事 实，从而培养学生的爱国主义情操，激发学生的民 族自豪感。 预期结果： 能识记和复述风力发电的基本概况和风电技术的现 状。 XNYFD-2 XNYFD-4 XNYFD-5 2 2 第 7 章 风能及其转换原 理 （1）风的基本特征 （2）风能转换的基本原 理 （3）风力发电机运行特 性 学习内容： 风的形成及其基本特征、风的测量与估 计、风向/风速的测量与风能估计的关系、风能转换 的基本原理以及风力发电机的运行特性，风能曲线 及最大功率跟踪原理。 预期结果： （1）能阐述风的基本特征 （2）能阐述风的测量和估计 （3）能阐述风能转换的基本原理 （4）能阐述风力发电机运行特性 （5）能阐述最大功率跟踪原理 XNYFD-2 XNYFD-4 XNYFD-5 8 8 第 8 章 风力发电机组结 构 （1）风力发电机组的基 本结构和性能 （2）风力发电机机组各 个部分作用和原理 （3）风力发电机特点和 基本运行性能 学习内容： 水平轴风力发电机组的基本结构和性 能、类型和主要参数，风轮、叶片、轮毂、变桨机 构的概念、风力发电机组传动系统的构成以及齿轮 箱的作用原理、风力发电机组机舱、主机架与偏航 系统的结构及作用原理。风力发电机的工作原理、 风力发电系统中的并网风力发电机的结构及特点、 双馈式异步发电机和直驱式永磁同步发电机的基本 运行性能。垂直轴风力发电机机组的基本结构和性 能。离网型风力发电系统。 预期结果： （1）能阐述风力发电机组的基本结构和性能 （2）能阐述风力发电机机组各个部分作用和原理 （3）能阐述风力发电机特点和基本运行性能 XNYFD-2 XNYFD-4 XNYFD-5 6 6 第 9 章 风力发电机组的 控制技术 （1）变桨控制 （2）变速控制 学习内容：介绍风力发电机组的控制技术、风力发 电机组的基本控制要求及其控制系统结构、定桨距 和变桨距风力机控制技术、风力机的功率控制特性、 发电机控制技术、双馈式发电机和直驱式发电机的 控制方式和过程、风力发电机组控制系统的执行机 构、变桨距执行系统、偏航系统等的控制方式 XNYFD-2 XNYFD-4 XNYFD-5 4 4
预期结果： (2)能阐述变速控制技术 4课堂教学设计和实施载体 本课程教学采用Powerpoint、.教学影视片及课堂板书相结合的教学手段，同 时采用启发式、讨论式、案例式等教学方式，突出对学生工程应用能力和创新意 识的培养。 知识单元 学习场景 课程目标 实施戴体 章 节/目 教学模式 第1章绪论（光伏发电】 (1)光伏的发展概况 (2)课程内容、课程性质、教学目标及学习 XNYED.I方法 XNYFD-4(3)思政教有：介绍国家从传统化学石油 课堂讲授 线上答疑 XNYFD-5源到新能源的能源战略转型，我国光伏装机 年增长容量及总容量位居世界首位的客观事 实，从而培养学生的爱国主义情操，激发学 生的民族白衰感 XNYFD- 第2章太阳与太阳辐射 课堂讲授 讲义教案 (1)日地天文关系 XNYFD-4 (2)太阳辐射 线上答疑 随堂练习 XNYFD-5 习题解析 (3)太阳能资源分在 第3章半导体物理基础 (1)品体结构 (2)能带理论 XNYFD-1 课堂讲授 讲义教案 (3)半导体特性 XNYED-4 线上答疑 随堂练习 (4)费米续计 XNYED.5 (5)非平衡载流子 作业总结 习题解析 (6)PN结 (7)半导体的光学性质 第4竞光生伏特效应 XNYFD-I (1)PN结的光生伏特效应 XNYFD- (2 PN结太 能电池特性 XNYFD-5 (3)效率影响因素 作业总结 习题解析 (4)太阳能电池的串并联
预期结果： （1）能阐述变桨控制技术 （2）能阐述变速控制技术 4 课堂教学设计和实施载体 本课程教学采用 Powerpoint、教学影视片及课堂板书相结合的教学手段，同 时采用启发式、讨论式、案例式等教学方式，突出对学生工程应用能力和创新意 识的培养。 课程目标 知识单元 学习场景 /教学模式 实施载体 章 节/目 XNYFD-1 XNYFD-4 XNYFD-5 第 1 章 绪论（光伏发电） （1）光伏的发展概况 （2）课程内容、课程性质、教学目标及学习 方法 （3）思政教育：介绍国家从传统化学石油能 源到新能源的能源战略转型，我国光伏装机 年增长容量及总容量位居世界首位的客观事 实，从而培养学生的爱国主义情操，激发学 生的民族自豪感。 课堂讲授 线上答疑 讲义教案 随堂练习 XNYFD-1 XNYFD-4 XNYFD-5 第 2 章太阳与太阳辐射 （1）日地天文关系 （2）太阳辐射 （3）太阳能资源分布 课堂讲授 线上答疑 讲义教案 随堂练习 习题解析 XNYFD-1 XNYFD-4 XNYFD-5 第 3 章 半导体物理基础 （1）晶体结构 （2）能带理论 （3）半导体特性 （4）费米统计 （5）非平衡载流子 （6）PN 结 （7）半导体的光学性质 课堂讲授 线上答疑 作业总结 讲义教案 随堂练习 习题解析 XNYFD-1 XNYFD-4 XNYFD-5 第４章 光生伏特效应 （1）PN 结的光生伏特效应 （2）PN 结太阳能电池特性 （3）效率影响因素 （4）太阳能电池的串并联 课堂讲授 线上答疑 作业总结 讲义教案 随堂练习 习题解析
第5章光伏发申系统 XNYFD-1 XNYFD-4 1)光伏发电系统的分类 课堂讲授 讲义教案 (2)并网光伏发电系统体系结构 线上答疑 随堂练习 XNYFD-5 课上讨论 习题解析 (3)光伏并网逆变器 第6意绪论（风力发电） (1)风力发电的基本概况 2 XNYFD-2 ,和风电技术的现状 (3)思政教有：介绍国家从传统化学石油能 课堂讲授 XNYED-4 讲义教案 源到新能源的能源战略转型，我国风电装机 XNYFD-5 线上答疑 随堂练习 年增长容量及总容量位居世界首位的客观事 实，从而培养学生的爱国主义情操， 发学 生的民族自豪感 第7章风能及其转换原理 (1)风的基本特征 XNVED. 课堂讲授 随 讲义教案 (2)风的测量和估计 XNYED.A XNYFD- (3)风能转换的基本原理 线上答疑 风力发电机运行特性 课上讨论 习愿解材 (5)最大功率跟踪原理 第8章风力发申机组结构 XNYED.2 课堂讲授 XNYFD-4 ()风力发电机组的基本结构和性能 线上答 XNYFD-5(2)风力发电机机组各个部分作用和原理 课上讨论 习题解析 (3)风力发电机特点和基本运行性能 XNYED2第9章风力发申机组的控制技术 课堂进授 进义教室 XNYFD-4 ()变桨控制技术 线上答疑 随堂练习 XNYFD-5(2)变速控制技术 课上讨论 习题解析 5课程实验 本课程提供4个课程实验，8学时。 5.1实验名称和安排 序号 实验名称 实验类型 学时 教学安排 课程目标 XNYFD-2 太阳能电池特性实验 验证型 2 必做、实物系统实验 XNYFD- XNYED-5 太阳能电池串并联特 XNYFD-3 性实验 验证型 2 必做、 实物系统实黔 XNYFD XNYFD-5
XNYFD-1 XNYFD-4 XNYFD-5 第 5 章 光伏发电系统 （1）光伏发电系统的分类 （2）并网光伏发电系统体系结构 （3）光伏并网逆变器 课堂讲授 线上答疑 课上讨论 讲义教案 随堂练习 习题解析 XNYFD-2 XNYFD-4 XNYFD-5 第 6 章 绪论（风力发电） （1）风力发电的基本概况。 （2）和风电技术的现状。 （3）思政教育：介绍国家从传统化学石油能 源到新能源的能源战略转型，我国风电装机 年增长容量及总容量位居世界首位的客观事 实，从而培养学生的爱国主义情操，激发学 生的民族自豪感。 课堂讲授 线上答疑 讲义教案 随堂练习 XNYFD-2 XNYFD-4 XNYFD-5 第 7 章 风能及其转换原理 （1）风的基本特征 （2）风的测量和估计 （3）风能转换的基本原理 （4）风力发电机运行特性 （5）最大功率跟踪原理 课堂讲授 线上答疑 课上讨论 讲义教案 随堂练习 习题解析 XNYFD-2 XNYFD-4 XNYFD-5 第 8 章 风力发电机组结构 （1）风力发电机组的基本结构和性能 （2）风力发电机机组各个部分作用和原理 （3）风力发电机特点和基本运行性能 课堂讲授 线上答疑 课上讨论 讲义教案 随堂练习 习题解析 XNYFD-2 XNYFD-4 XNYFD-5 第 9 章 风力发电机组的控制技术 （1）变桨控制技术 （2）变速控制技术 课堂讲授 线上答疑 课上讨论 讲义教案 随堂练习 习题解析 5 课程实验 本课程提供 4 个课程实验，8 学时。 5.1 实验名称和安排 序号 实验名称 实验类型 学时 教学安排 课程目标 1 太阳能电池特性实验 验证型 2 必做、实物系统实验 XNYFD-3 XNYFD-4 XNYFD-5 2 太阳能电池串并联特 性实验 验证型 2 必做、实物系统实验 XNYFD-3 XNYFD-4 XNYFD-5
XNYED-3 风力发电机组控制实 验 验证型 2 必做、实物系统实验 XNYFD-4 XNYFD- 离网型风力发电系统 XNYFD-3 验证型 2 XNYED-4 实验 必做、实物系统实验 XNYFD-5 5.2实验要求和教学组织 实验一：太阳能电池特性实验（验证型） 时间安排：2学时 实验目的： 1,能准确表述太阳能电池板发电原理及等效模型。 2.能分析与说明太阳能电池板开路电压、短路电流以及-V特性。 3.能分析与说明影响太阳能电池板的最大输出功率、填充因子、转换效率的因素。 实践能力目标： 工程设计及动手操作能力、设备工具使用能力、实验分析能力、规范执行能力 实验组织： 每组34人，共用一个试验平台进行实验操作。 提前阅读实验指导书进行预习，独立完成实验过程，观察现象，记录数据文件，撰写实验 报告。 实验二：太阳能电池串并联特性实验（验证型） 时间安排：2学时 实验目的： 1.能准确表述太阳能电池的串、并联特性。 2.能准确表述非平衡光注入时，串、并联特性。 实践能力目标： 工程设计及动手操作能力、设备工具使用能力、实验分析能力、规范执行能力 实验组织： 每组34人，共用一个试验平台进行实验操作。 提前阅读实验指导书进行预习，独立完成实验过程，观察现象，记录数据文件，撰写实验 报告
3 风力发电机组控制实 验 验证型 2 必做、实物系统实验 XNYFD-3 XNYFD-4 XNYFD-5 4 离网型风力发电系统 实验 验证型 2 必做、实物系统实验 XNYFD-3 XNYFD-4 XNYFD-5 5.2 实验要求和教学组织 实验一：太阳能电池特性实验（验证型） 时间安排：2 学时 实验目的： 1. 能准确表述太阳能电池板发电原理及等效模型。 2. 能分析与说明太阳能电池板开路电压、短路电流以及 I-V 特性。 3. 能分析与说明影响太阳能电池板的最大输出功率、填充因子、转换效率的因素。 实践能力目标： 工程设计及动手操作能力、设备工具使用能力、实验分析能力、规范执行能力 实验组织： 每组 3-4 人，共用一个试验平台进行实验操作。 提前阅读实验指导书进行预习，独立完成实验过程，观察现象，记录数据文件，撰写实验 报告。 实验二：太阳能电池串并联特性实验（验证型） 时间安排：2 学时 实验目的： 1. 能准确表述太阳能电池的串、并联特性。 2. 能准确表述非平衡光注入时，串、并联特性。 实践能力目标： 工程设计及动手操作能力、设备工具使用能力、实验分析能力、规范执行能力 实验组织： 每组 3-4 人，共用一个试验平台进行实验操作。 提前阅读实验指导书进行预习，独立完成实验过程，观察现象，记录数据文件，撰写实验 报告
