传感器应用技术课程标准

应用电子专业

《传感器应用技术》课程教学标准

教研室名称 应电教研室 教研室主任（签字） 系 主 任（签章）

电气与信息工程系

二〇一二年八月 修 订

《传感器应用技术》课程教学标准

课程代码 授课对象 开课学期 总学时 03523003 三年制专科 第4学期 64学时 课程性质 适用专业 专业代码 学 分 职业能力课 应用电子 590202 4学分 一、课程概述

（一）课程性质

本课是应用电子专业的核心课程之一，具有自身的体系和很强的实践性。它是相关专业学生分析、运行、安装和维护实际检测系统的基础,是职业岗位知识、能力、素质培养的重要支撑技术课程。

（二）课程面向与任务

本课程主要面向电子设备管理，仪器维护岗位，本课程的任务是通过课堂理论学习和实际操作训练，使学生掌握一线高级技术人员所必需的传感器与检测技术的应用知识，并能结合计算机控制技术中的传感器与控制技术的应用，掌握检测的理论依据和检测设备的结构、工作原理、使用与维护方法的知识和技能。

（三）对接证书

（四）教学方法

采用理论教学加实验教学的教学方法。注重实验教学对理论教学的支撑，根据职业教育的特点，加大实验教学的力度，强调“做中学、学中做”的教学模式，实验室即课堂，课堂即实验室，可将一些理论的知识放入到实验教学中传授。本课程建议采用：讲授法、谈话法、练习法、演示法、讨论法、研究法、案例教学法、项目教学法、任务驱动教学法。针对不同内容、不同的难易程度，采用灵活多样的教学方法，全面提高学生的能力。 二、课程目标要求

（一）总体目标

课程的总体目标是使学生了解掌握传感器工作原理和应用，学生能够在电子领域设计和应用传感器。同时具备有较强的工作岗位适应能力、分析和解决实际问题的能力以及创新意识和良好的职业道德。

（二）具体目标 1．知识目标

（1）掌握传感器的基础知识，了解检测的基本原理及相关知识； （2）掌握温度传感器的工作原理，了解温度检测的基本方法；

（3）掌握电容式传感器的功能及工作特点，了解电容式传感器的结构及工作原理及电容式传感器的测量方法；

（4）掌握电感式传感器的功能及工作特点，了解电感式传感器的工作原理及分类方法及电感式传感器的测量方法；

（5）掌握压电式传感器的结构及工作原理，了解压电效应的原理、压电式传感器的功能及工作特点、压电元件串联和并联的特性及压电式传感器的测量方法；

（6）掌握磁电式传感器的工作原理、基本特性，了解磁电式传感器的测量电路、霍尔元件的构造及测量电路、霍尔元件的补偿电路；

（7）了解并掌握光电效应、光电器件及其特征、光电、光纤式传感器的功能和应用； （8）掌握超声波传感器的工作原理及应用，了解核辐射式传感器的原理及应用范围。 2．能力目标

（1）掌握传感器的组成；

（2）正确识别不同温度传感器的特点及其在检测系统中的作用、地位；能够正确使用温度传感器，了解温度传感器的测量方法；

（3）正确地识别各种电容式传感器及其特点和其在整个工作系统中的作用，能够准确地判断出传感器的好坏，了解电容式传感器的测量方法；

（4）正确地识别各种电感式传感器及其特点和其在整个工作系统中的作用，能够准确判断出传感器的好坏，了解电感式传感器的测量方法；

（5）正确地识别各种压电式传感器及其特点和其在整个工作系统中的作用，能够准确判断出传感器的好坏，了解压电式传感器的测量方法；

（6）理解磁电式传感器、霍尔元件的工作原理和转换电路，并掌握其性能性点； （7）掌握各种光电式和光纤式传感器的工作特性，能够根据要求分析传感器工作电路； （8）正确识别各种超声波传感器及其特点和其在整个工作系统中的作用。能够正确分析辐射式传感器的应用场合。能够准确判断出常用的辐射式传感器的好坏。

3．素质目标

（1）培养学生对应用系统的分析方法，具有元件、部件、组件、系统的明确概念意识； （2）培养学生勤于思考、做事认真、严谨的良好作风； （3）培养学生分析问题、解决问题的能力； （4）培养学生的沟通能力及团队协作精神； （5）培养学生的质量意识、安全意识； （6）培养学生社会责任心、环保意识。 （三）与本专业其它课程的联系

本课程是一门的综合性课程，需要有一定的计电子基础知识和专业知识。其前导课程主要是《数字电子技术》、《电子技术基础》、《电路》，后续课程主要有《电气设备原理与检修》、《电子产品设计与开发》，本课程具有承上启下的作用。

（四）教学中应注意和处理的问题

教学中遵循以学生为主体，教师为辅的原则来设计教学过程。

（1）理解知识：对于传感器的基本原理，我们本着应用为主的原则，通过精选应用的经典案例来讲授，并善于把抽象的理论具体化、形象化，再辅助先进的多媒体、动画技术，使学生在轻松和愉快的氛围下就把所学的内容理解和接受；

（2）实验演示：通过老师的实验分析，学生可以明白传感器的应用，做到理论联系实际； （3）实际操作：通过学生亲自动手设计与完成传感器的组成电路，进一步加深对传感器的理解；

（4）深化学习：对于很快完成实训项目的学生，教师布置更加复杂的任务，这样既可以实现分层次教学，又可以培养学生的创新能力；

（5）问题设置：通过老师或学生相互之间人为的设置错误，即相互“攻击”，然后由学生观察现象和排除错误，来培养学生分析问题和解决问题的能力；

（6）总结提炼：通过教师的总结和提炼，进一步加深课堂的教学效果；

（7）课外巩固：本课程的“第二课堂”丰富多彩，如汽车行业各种传感器应用，为学生提供更加广泛的学习环境和空间。 三、教学任务与学时分配要求

课程以在实验室中是做一些生活中的简单传感器应用；按照不同类型的传感器设计电路。本课程培养学生设计传感器的应用电路。本课程的教学内容要求与学时分配如表1。

表1 教学内容要求与学时分配

序号 学时分配 项目 主要内容 教学要求 理论 1.能够了解和使用检测技术中的仪表、仪器； 2.正确地识别各种传感器及其特点和其在整个工作系统中的作用。 1.理解应变传感器工作原理； 2.掌握其应用方法。 1．做应变式传感器电路实验。 1.正确地识别各种电容式传感器及其特点和其在整个工作系统中的作用； 2.能够准确地判断出传感器的好坏，了解电容式传感器的测量方法。 1．做相关电容式传感器电路实验。 1.正确地识别各种电感式传感器及其特点和其在整个工作系统中的作用； 2能够准确判断出传感器的好坏。 1．做电感式传感器电路实验。 1.理解磁电式传感器、霍尔元件的工作原理和转换电路，并掌握其性能性点。 2.掌握磁电式传感器的检测方法及数据处理方法。 1．做电感式传感器电路实验。 1.正确地识别各种压电式传感器及其特点。 2.在设计中，能够根据工作系统的特点，找出匹配的压电式传感器。 3.能够准确判断出传感器的好坏，了解压电式传感器的测量方法。 1．做压电式传感器电路实验。 主要内容 使学生了解检测技术的含义，检测技术的发展方向、传感器的定义、传感器的组成。 掌握电阻应变片工作原理、测量方法及电路、应用。 掌握应变式传感器在电路中的作用以及工作原理 掌握电容式传感器的结构及工作原理及工作特点。了解电容式传感器的测量方法、电容式传感器的发展方向与应用。 掌握电容式传感器在电路中的作用以及工作原理。 掌握电感式传感器的功能及工作特点。了解电感式传感器的工作原理及测量方法、电感式传感器的发展方向与应用。 掌握电感式传感器在电路中的作用以及工作原理。 掌握磁电式传感器的工作原理、基本特性。了解并磁电式传感器的测量电路。 掌握磁电式传感器在电路中的作用以及工作原理。 掌握压电式传感器的结构及工作原理、压电式传感器的功能及工作特点。了解石英晶体、压电陶瓷、高分子压电材料的压电机理。 掌握压电式传感器在电路中的作用以及工作原理。 教学要求 实验 1 检测与传感器的基础知识 理论 教学 4 实践 项目 理论 教学 实践 项目 2 应变式传感器 4 2 3 电容式传感器 理论 教学 2 实践 项目 2 4 电感式传感器 理论 教学 2 实践 项目 2 5 磁电式传感器 理论 教学 2 实践 项目 2 6 压电式传感器 理论 教学 2 实践 项目 序项目 2 学时分配 号 掌握光电、光纤式传感器的功能和应用、光电效应。了解光电器件及其特征、光电、光纤式传感器的发展方向。 掌握光电式传感器在电路中的作用以及工作原理。 掌握热敏电阻的特性及应用。 掌握热电式传感器在电路中的作用以及工作原理。 理论 实验 7 光电式传感器 理论 教学 1.掌握各种光电式和光纤式传感器的工作特性和功能。 2 实践 项目 理论 教学 实践 项目 1．做光电式传感器电路实验。 1、热电阻材料及工作原理、测量电路 2、热电偶的基本定律、测温电路及温度补偿 1．做热电式传感器电路实验。 1、智能传感器的概念 2、智能传感器的实现方法 3、智能传感器输出信号的处理 4、数据采集与数据处理技术 5、智能传感器的输入与输出处理 1、测量方法 2、测量系统 3、测量数据的处理方法 1、计算机检测系统的基本组成 2、总线技术 3、虚拟仪器 4、网络化检测系统与应用实例 1．考试 42 100 2 8 热电式传感器 2 2 9 智能式传感器 理论 教学 掌握智能式传感器在生活中的应用。 2 实践 项目 理论 教学 实践 项目 理论 教学 实践 项目 17 课程考核 合计 占总学时比例（%） 实践 掌握检测系统中的数据提取、信息转换方法及信息处理技术。 2 10 检测技术基础 11 现代检测系统 掌握现代检测技术的应用。 2 28 67 14 33

四、实践能力培养要求（本部分要按新课标要求写）

本课程是一门实践性较强的课程，实验课的安排对学生理论部分的学习和实践能力的培养非常重要。能够完设计与完成传感器的电路，本课程实验安排如表2。

表2 实践能力培养安排

序号 实验项目 实验内容 主要仪器设备要求 学时 1 电阻式传感器 设计以及制作电阻式传感器电路 电子元器件，包括传感器，电阻、电容、电感、集成块等。 电子元器件，包括传感器，电阻、电容、电感、集成块等。 电子元器件，包括传感器，电阻、电容、电感、集成块等。 电子元器件，包括传感器，电阻、电容、电感、集成块等。 电子元器件，包括传感器，电阻、电容、电感、集成块等。 电子元器件，包括传感器，电阻、电容、电感、集成块等。 电子元器件，包括传感器，电阻、电容、电感、集成块等。 2 2 3 4 5 6 7 电容式传感器 设计以及制作电容式传感器电路 电感式传感器 设计以及制作电感式传感器电路 磁电式传感器 设计以及制作磁电式传感器电路 压电式传感器 设计以及制作压电式传感器电路 光电式传感器 设计以及制作光电式传感器电路 热电式传感器 设计以及制作热电式传感器电路 合计 2 2 2 2 2 2 14

五、课程设计要求（本部分要按新课标要求写） 六、实施建议

（一）教学建议

大家学院对实验室基础设计建设，多给学生做一些传感器反面实验，更好的与社会接轨。 （二）考核与要求

课程教学考核要体现多元评价要求，突出教学过程考核、阶段目标考核和综合考核；重点考核动手能力和分析、解决问题的能力；考核内容要与职业岗位需求统一，要符合职业标准和职业技能抽查要求。

考核建议与要求

考核方式 考核内容 出勤率 课堂表现 考核标准 优，良，中，差 优，良，中，差 优，良，中，差 优，良，及格，不及格 合计 分数比例（%） 10 10 20 60 100 实验加考试 实验情况 期末考试 （三）教材建设与选用要求 1. 教 材

《传感器》，强锡富，机械工业出版社，2001年7月第三版

2. 主要参考书目

1）《传感器原理 设计与应用》，刘迎春 叶湘滨，国防科技大学出版社，2001年 2）《传感器原理及应用》，唐贤远 刘岐山，电子科技大学出版社，2000年 3）《传感器例题与习题集》，王其生，机械工业出版社，1993年（与教材配套） 4）《传感器及其应用》，何希才，国防工业出版社，2001年 5）《检测理论及其应用》，朱麟章 蒙建波，机械工业出版社，1997 （四）课程资源库要求

1．教材教辅资源（教科书、教学参考书、行业企业标准与相关法律法规）

********************************************************************。 2．指导文件资源（专业人才培养方案、理论教学、实践教学相关文件等）

********************************************************************。 3．教学实施资源（教学计划、教学方案、教学课件、教学案例、教学视频等）

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撰写教师：傅 巍

二〇一二年 八 月