传感器技术及应用课程标准.docx

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1、传感器技术及应用课程标准【总学时】60【总学分】4【开设学期及周学时分配】第3学期，每周4学时【适用专业】机电一体化技术一、课程定位传感器技术及应用是机电一体化技术专业的一门专业核心课程。为学生进一步学习、研究和处理机械工程技术问题、掌握或设计机械工程中的自动化监测、监控及自动控制打下基础。学生通过本课程的学习，获得传感器与检测技术所必要的基本理论、基本知识、基本技能，为从事工程技术工作和科学研究工作奠定基础。本课程以介绍传感器原理为基础，侧重于应用，理论与实际相结合，注意应用技术的介绍，力图让学生在传感器应用方面有所启发。因此，应注意教学内容的系统性，重视基本概念、基本理论和基本技能的培养，

2、加强理论联系实际，强调具体问题具体分析，提高综合分析与评价各种主要问题的素质和能力，尤其是创新能力。二、工作任务和课程目标（一）工作任务及职业能力课程的主要任务是：要求学生在修读本课程后掌握各类传感器的基本理论，掌握各种传感器的工作原理、主要性能及其特点；使学生能合理地选择和使用传感器，力图在传感器应用方面有所启发；使学生掌握常用传感器的工程设计方法和实验研究方法；了解传感器的发展动向以及获取信息的新方法。学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯和职业规范，能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，培养坚持真理、勇于创新、

3、实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华，将科学服务于人类的社会责任感。理解科学技术与社会的相互作用，形成科学的价值观；培养学生的团队合作精神，激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力。工作任务与职业能力分析表工作领域工作任务职业能力学习项目传感器基础知识（1）掌握传感器的基本概念、系统的结构及组成。（2）理解传感器的分类方法和要求。（3）了解测试技术的应用及发展。（1）对传感器有初步的思维概念，以及对传感器所实现的功能在现实应用中有一定的直观认识。（2）对传感器的发展方向有一定的理解、分析能力。项目一传感器技术基础典型传感器的应用各种典型传感器的工作原理、结构组成及应用（1）对各种典型传感器的

4、工作原理有一定的理性认识。（2）对现在实用的各类典型传感器有一定的识别以及对其结构组成有一定的分析能力。（3）有一定的实际操作能力。项目二常用传感器常用工程量的测量温度与压力的测量、位移与速度测量、物位测量（1）对各种物理量的测量所使用传感器类型的选用能力。（2）对于各种情况下的传感器的调整，以及维护能力。项目三常用工程量的测量（二）课程目标根据课程面对的工作任务和职业能力要求，本课程的教学目标为：1知识目标学生在修读本课程后掌握各类传感器的基本理论，掌握各种传感器的工作原理、主要性能及其特点；使学生能合理地选择和使用传感器，力图在传感器应用方面有所启发；使学生掌握常用传感器的工程设计方法和实

5、验研究方法；了解传感器的发展动向以及获取信息的新方法。2 .技能目标通过学习本课程，应掌握动态测试系统的基本原理、信号分析处理的基本知识，初步具备独立进行科学实验的能力。即根据所研究对象，进行实验方案设计,合理选用传感器、测试仪器及装置；掌握信号的采集、传输、变换及实验数据处理，误差分析方法，特征参数的提取等。3 .态度目标能领略本领域科技发展的过程，激发对科学技术探究的好奇心与求知欲，能体验技术改革的艰辛与喜悦。有参与科技实践活动的热情，有将科学知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究各种工程问题。具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神，形成吃苦耐劳的品质和遵守职业规范的习

6、惯有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。养成认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际、自主学习和探索创新的良好习惯。关心国内、外科技发展现状与趋势，有振兴中华的使命感与责任感，有将科学技术服务于人类的意识。三、教学组织教学班是主要的组织，班级授课制是目前教学的主要组织形式。有条件的话,也可以采用分组教学，或多种方式灵活组合，尽量减轻学生的生理和心理疲劳。本课程的实践性较强，与生产实际联系密切，教学过程中要注意实践知识的学习和积累。此外，对课程内容的掌握，需要实训、实验及课后练习等多种教学环节配合。教学中要

7、特别注意现代化教学手段的运用，如多媒体课件、声像呈示等，以保证在学时有限的情况下，完成内容非富的教学任务。教学方法必须灵活，要充分发挥学生的主体性，与学生建立起平等、民主和对话的师生关系，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识，使学生会学。评价教学方法要以实现课程标准规定的教学目标为依据，好的教学方法应有助于学生对教学内容的理解，并能激发学生的学习热情，树立工程意识，达到优化学生的知识、能力、素质，特别是设计思想、设计方法与创新思维能力培养的目的。鼓励有所创新并取得实效的教学方法。教学组织表学习项目编号.学习项目名称学习型工作任务学时第一次课2项目一传感器技术基础传感器基础知识6

8、项目二常用传感器电参量式传感器16发电式传感器8半导体式传感器4新型传感器6项目三常用工程量的测量温度与压力测量系统6位移与速度测量系统6物位与流量测量系统6总计60四、教学内容与能力要求(-)项目一传感器技术基础1 .项目概述：该项目主要介绍传感器的基本概念、系统的结构及组成、传感器的分类方法和要求、测试技术的应用及发展，完成该项目需要4个学时，包含1个学习型工作任务。2 .项目的任务：通过本章的学习使同学掌握传感器的基本结构、分类及基本特性，初步了解传感器的基本参数，对传感器的发展动向简单了解。3 .教学目标:知识目标：(1)传感器的定义、组成和分类。(2)传感器的结构原理。(3)传感器的

9、一般特性。技能目标：通过对传感器的定义、组成和分类作概要性的介绍，从传感器的输出-输入关系讨论传感器的基本特性，学会分析传感器的标定方法。要求从信号响应的角度出发，了解传感器的静态特性和动态特性并掌握它们的表述方法。态度目标：(1)具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神，形成吃苦耐劳的品质和遵守职业规范的习惯。(2)有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。(3)养成认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际、自主学习和探索创新的良好习惯。4 .项目的教学实施：体现按获取信息、计划、实施、评价

10、等工作过程分解为若干学习型的工作任务。5 .项目教学内容(1)传感器的定义和组成了解传感器的基本概念、系统的结构及组成。(2)传感器的分类按大门类：物理型、化学型、生物型，常用物理传感器有两种分类方式。(3)传感器的一般特性传感器的静态特性和动态特性。(4)传感器的标定传感器静态标定和动态标定的基本方法。(5)传感器的发展动向传感器的发展动向“三新四化二6 .工作方法指导教师讲授，学生分组自学，面授辅导、个别指导相结合的办法进行任务实施，对完成过程及成果进行评价、考核。7 .工作成果：项目总结报告8 .考核评价根据学生提交作业、平时表现、实际操作三结合。(-)项目二常用传感器1 .项目概述：该

11、项目主要介绍电参量式传感器、发电式传感器、新型传感器、半导体式传感器结构，工作原理，特性，应用，完成该项目需要34个学时，包含4个学习型工作任务。2 .项目的任务：熟悉常用的各种传感器的简单结构，工作原理，特性，应用，及使用中的主要问题。3 .教学目标：知识目标：(1)电参量式传感器。(2)发电式传感器。(3)半导体式传感器。(4)新型传感器。技能目标：熟悉电参量式传感器、发电式传感器、新型传感器、半导体式传感器结构，工作原理，特性，应用。态度目标：(1)具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神，形成吃苦耐劳的品质和遵守职业规范的习惯。(2)有主动与他人合作的精神，有将自己的见

12、解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。(3)养成认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际、自主学习和探索创新的良好习惯。4 .项目的教学实施：体现按获取信息、计划、实施、评价等工作过程分解为若干学习型的工作任务。5 .项目教学内容（1）电参量式传感器电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器结构，工作原理，特性，应用。（2）发电式传感器压电式传感器、热电式传感器、光电式传感器、霍尔式传感器结构，工作原理，特性，应用。（3）半导体式传感器湿敏电阻、气敏电阻、热敏电阻传感器结构，工作原理，特性，应用。（4）新型传感器光纤传感器、光栅传感器、生物传

13、感器、超声波传感器、电荷耦合器件结构，工作原理，特性，应用。6 .工作方法指导教师讲授，学生分组自学，面授辅导、个别指导相结合的办法进行任务实施，对完成过程及成果进行评价、考核。7 .工作成果：实验报告、实训报告8 .考核评价根据学生提交作业、平时表现、实际操作三结合。（三）项目三常用工程的测1 .项目概述：该项目主要介绍常见的工程量温度、压力、位移、速度、物位、流量的的检测方法以及测量时所使用的传感器的选用、调整、维护，完成该项目需要12个学时，包含3个学习型工作任务。2 .项目的任务：熟悉常用的工程量的检测方法。3 .教学目标：掌握温度、压力、位移、速度、物位、流量等常见物理量的检测方法和

14、常用传感器。知识目标：（1）温度与压力测量系统。（2）位移与速度测量系统。（3）物位与流量测量系统。技能目标：具有对各种物理量的测量所使用传感器类型的选用能力以及对于各种情况下的传感器的调整，以及维护能力。态度目标：(1)具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神，形成吃苦耐劳的品质和遵守职业规范的习惯。(2)有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。(3)养成认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际、自主学习和探索创新的良好习惯。4 .项目的教学实施：体现按获取信息、计划、实施、评价等工作过程

15、分解为若干学习型的工作任务。5 .项目教学内容(1)温度与压力测量系统温度概念、测量方法、温标；各种温度传感器的结构、原理、应用。压力概念、测量方法；各种压力传感器的结构、原理、应用。(2)位移与速度测量系统位移测量方法；各种位移传感器的结构、原理、应用。速度测量方法；各种速度传感器的结构、原理、应用。(3)物位与流量测量系统物位测量方法；各种物位传感器的结构、原理、应用。流量的概念、流量测量方法；各种流量传感器的结构、原理、应用。6 .工作方法指导教师讲授，学生分组自学，面授辅导、个别指导相结合的办法进行任务实施，对完成过程及成果进行评价、考核。7 .工作成果：实验报告、实训报告8 .考核评价根据学生提交作业、平时表现、实际操作三结合。五、教学方法与手段学习项目名称学习型工作任务教学方法与手段项目一传感器技术基础传感器基础知识以课堂讲授为主，必要时辅以幻灯教学。开展电子教案