《傳感器與測試技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)

《傳感器與測試技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)【課程編碼】【適用專業(yè)】電氣、自動(dòng)化、電子、測控專業(yè)【總學(xué)時(shí)】【課程編碼】【適用專業(yè)】電氣、自動(dòng)化、電子、測控專業(yè)【總學(xué)時(shí)】42【編寫日期】【課程類別】專業(yè)基礎(chǔ)課【授課單位】【教材】【編寫執(zhí)筆人】'、課程定位和課程設(shè)計(jì).1課程性質(zhì)與作用.課程性質(zhì)本課程是電氣、自動(dòng)化、電子、測控專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是自動(dòng)化專業(yè)的主干課程,必修課，電子、測控專業(yè)一般在第三學(xué)期開設(shè)，自動(dòng)化專業(yè)一般在第四學(xué)期開設(shè)，電氣專業(yè)在第五學(xué)期開設(shè)。.課程作用本課程主要培養(yǎng)學(xué)生理解傳感器的基本原理，掌握工業(yè)現(xiàn)場檢測的基本技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程及就業(yè)打下基礎(chǔ)。.2課程設(shè)計(jì)思路本課程具有一定的理論性，同時(shí)又有較強(qiáng)的實(shí)踐性，結(jié)合課程的作用和教學(xué)目標(biāo)，課程設(shè)計(jì)理念與思路如下。.理論與實(shí)踐相結(jié)合本課程是專業(yè)基礎(chǔ)課，同時(shí)又兼有專業(yè)課的特點(diǎn)，課程設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮為后續(xù)專業(yè)課程服務(wù)，強(qiáng)調(diào)理論性，又要考慮知識的現(xiàn)場應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)實(shí)用性。所以在學(xué)習(xí)各類傳感器時(shí)，一般重點(diǎn)是基本原理、調(diào)試和應(yīng)用維護(hù)，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計(jì)只作一般要求。.以生為本、因材施教充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況，尤其是前導(dǎo)課程的掌握情況，在課程教學(xué)目標(biāo)方面，要求掌握檢測儀表的使用，檢測系統(tǒng)的維護(hù)，對檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不作要求。考慮學(xué)生沒有學(xué)習(xí)大學(xué)物理方面的知識，在課程內(nèi)容上增加了溫度、壓力、流量等物理量的基本概念及檢測方法。.以崗位需要為目標(biāo)按照“以職業(yè)能力為主線，以典型工作為載體，以真實(shí)工作環(huán)境為依托，以完整工作過程為行動(dòng)體系”為要求，進(jìn)行課程內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)模式設(shè)計(jì)、實(shí)施方案設(shè)計(jì)及考核評價(jià)體系設(shè)計(jì)。二、課程目標(biāo)1.知識目標(biāo)（1）熟悉常用傳感器基本原理、結(jié)構(gòu)。（2）熟悉現(xiàn)場物理量的概念、特點(diǎn)。（3）掌握檢測儀表及檢測系統(tǒng)的工作原理。.能力目標(biāo)（1）掌握現(xiàn)場物理量的檢測方法及檢測儀表的使用。（2）團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、與他人的溝通能力、責(zé)任意識等社會(huì)能力達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)。（3）具有一定的信息收集，使用各種資源完成工作任務(wù)及知識更新的能力。.素質(zhì)（思政）目標(biāo)具有能適應(yīng)儀表檢修和維護(hù)崗位、自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)行和維護(hù)崗位的職業(yè)素質(zhì)，樹立職業(yè)道德，初步養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣，樹立工匠精神和探索精神。三、課程內(nèi)容與教學(xué)要求本課程內(nèi)容包含了解緒論、測試系統(tǒng)的特性、常用傳感器原理及應(yīng)用、機(jī)器人傳感技術(shù)、信號調(diào)理電路、信號分析與處理、傳感器應(yīng)用技術(shù)、智能傳感器與傳感器網(wǎng)絡(luò)等八個(gè)部分,其教學(xué)要求和課時(shí)分配如表1所示。表1《傳感器與測試技術(shù)》課程要求及課時(shí)分配表序號課程名稱教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)課時(shí)分配1緒論（1）測試的含義、基本原理及過程（2）傳感器的定義、作用、組成、分類和發(fā)展趨勢（1）掌握傳感器與測試技術(shù)的基本理論（2）熟練掌握測試系統(tǒng)靜、動(dòng)態(tài)特性的評價(jià)方法和實(shí)現(xiàn)不失真測試的條件（3）掌握常用傳感器及其調(diào)理電路的工作原理、性能，并能合理地選用（4）具有設(shè)計(jì)測試方案、分析和處理測試信4號的能力2測試系統(tǒng)的特性(1)測試系統(tǒng)的基本要求、線性系統(tǒng)及其主要性質(zhì)(2)測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性(3)測試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性(1)了解測試系統(tǒng)的基本要求，掌握線性系統(tǒng)的定義及其主要性質(zhì)(2)掌握測試系統(tǒng)的誤差與精度，及其靜態(tài)特性參數(shù)(3)掌握測試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)、頻率特性和瞬態(tài)響應(yīng)，以及動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的測定、實(shí)現(xiàn)不失真測試的條件和負(fù)載效應(yīng)63常用傳感器原理及應(yīng)用(1)電阻式傳感器(2)電容式傳感器(3)電感式傳感器(4)壓電式傳感器(5)熱電式傳感器(6)光電式傳感器(7)其他傳感器(1)掌握應(yīng)變式傳感器、壓阻式傳感器和電位器式傳感的工作原理及應(yīng)用(2)掌握電容式傳感器的工作原理及應(yīng)用(3)掌握自感式傳感器、差動(dòng)變壓器式傳感器、電渦流式傳感器和感應(yīng)同步器的工作原理及應(yīng)用(4)掌握壓電式傳感器的工作原理及應(yīng)用(5)掌握熱電偶傳感器、熱電阻傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器的工作原理及應(yīng)用(6)掌握光電器件、光纖傳感器、光柵傳感器和電荷耦合器件(CCD)的工作原理及應(yīng)用(7)了解生物傳感器和化學(xué)傳感器的類型84機(jī)器人傳感技術(shù)(1)機(jī)器人觸覺傳感技術(shù)(2)機(jī)器人接近覺傳感技術(shù)(3)機(jī)器人視覺傳感技術(shù)(4)機(jī)器人嗅覺傳感技術(shù)(1)掌握觸覺傳感器的類型和特點(diǎn)，以及仿生皮膚的工作原理及應(yīng)用(2)掌握接近覺傳感6（5）機(jī)器人味覺傳感技術(shù)（6）機(jī)器人聽覺傳感技術(shù)器的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用（3）掌握視覺傳感系統(tǒng)的組成、原理和應(yīng)用（4）掌握氣敏傳感器的類型，以及電子鼻的組成結(jié)構(gòu)了解味覺傳感器的類型，以及味覺傳感器的模式識別了解聽覺傳感器的類型，以及語音識別技術(shù)5信號調(diào)理電路（1）測量電橋（2）調(diào)制與解調(diào)（3）濾波器（1）掌握直流電、交流電橋和帶感應(yīng)耦合臂的電橋的工作原理及應(yīng)用（2）掌握調(diào)幅及其解調(diào)和調(diào)頻及其解調(diào)的原理（3）掌握濾波器的類型及應(yīng)用46信號分析與處理（1）信號概述（2）周期信號及其頻譜（3）非周期信號及其頻譜（4）數(shù)字信號分析與處理（5）隨機(jī)信號分析與處理（1）掌握信號的概念和分類，并理解信號的時(shí)域分析和頻域分析（2）掌握周期信號的定義，并理解傅里葉級數(shù)的三角函數(shù)展開式和復(fù)數(shù)形式的傅里葉級數(shù)（3）理解傅里葉積分、傅里葉變換與非周期信號的頻譜、傅里葉變換的性質(zhì)和幾種特殊信號的頻譜（4）理解信號的數(shù)字化、離散傅里葉變換（DFT）、數(shù)字化分析處理中的若干問題和快速傅里葉變換（FFT）（5）掌握隨機(jī)信號的基本概念，各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，以及隨機(jī)信號的相關(guān)分析和功率譜分析67傳感器應(yīng)用技術(shù)(1)傳感器的選擇(2)供電電源(3)抗干擾技術(shù)(1)掌握選擇傳感器時(shí)應(yīng)考慮的因素和選擇傳感器的一般步驟(2)掌握電池和穩(wěn)壓電源的工作原理(3)掌握電磁干擾的類型，屏蔽、接地、隔離、布線與滅弧技術(shù)，以及電源干擾抑制技術(shù)48智能傳感器與傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)智能傳感器(2)傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)掌握智能傳感器的組成、功能、硬件結(jié)構(gòu)和應(yīng)用(2)掌握傳感器網(wǎng)絡(luò)的作用、結(jié)構(gòu)和信息交換體系4合計(jì)42四、課程實(shí)施教學(xué)條件我校十分注重建設(shè)和完善本課程的教學(xué)設(shè)施，如多媒體教室、實(shí)操間、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等。同時(shí)，我校有一支強(qiáng)大的師資隊(duì)伍，可以為本課程的教學(xué)出謀劃策。教學(xué)方法建議本課程遵循“教師引導(dǎo)，學(xué)生為主”的原則，采用講解、多媒體演示、場景模擬法、討論、翻轉(zhuǎn)課堂等多種方法，努力為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更多知識應(yīng)用的機(jī)會(huì)。(1)講解法：主要用于講授本課程的基礎(chǔ)知識、行業(yè)崗位知識等理論性較強(qiáng)的知識。(2)多媒體演示法：在講解過程中，借助音頻、視頻、圖片等直觀手段來呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，在激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和積極性的同時(shí)，不斷提高其知識儲備能力和綜合文化素質(zhì)。(3)場景模擬法：針對所教內(nèi)容布置任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生通過情景化的模擬訓(xùn)練來提升知識的實(shí)際應(yīng)用能力和職業(yè)素養(yǎng)。(4)討論法：根據(jù)知識點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行主題討論，使其在討論中逐步提升交際能力、思辨能力、解決實(shí)際問題的能力等。(5)翻轉(zhuǎn)課堂法：堅(jiān)持學(xué)生的主體地位，鼓勵(lì)學(xué)生在課上對自己學(xué)到的知識點(diǎn)進(jìn)行分享和講解，并對其講解進(jìn)行補(bǔ)充和評價(jià)，不斷完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，加深其對所學(xué)知識的理解。教師在教學(xué)過程中，可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況靈活選用教學(xué)方法，因材施教，盡量照顧到每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。教學(xué)評價(jià)與考核要求課程的教學(xué)評價(jià)由形成性測評（40%）和終結(jié)性測評（60%）組成，其考核要求如下:.形成性測評形成性測評考核學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程過程中的學(xué)習(xí)情況和實(shí)際應(yīng)用能力的發(fā)展情況，包括出勤考核（10%）、課堂參與程度考核（10%）、作業(yè)完成質(zhì)量考核（20%）等。（1）出勤考核：本項(xiàng)考核通過課前點(diǎn)名考核學(xué)生的課堂出勤率。遲到15分鐘以內(nèi)每次扣1分，遲到15分鐘以上或無故缺勤一節(jié)課每次扣2分，該項(xiàng)考核累計(jì)最多扣10分。（2）課堂參與程度考核：本項(xiàng)考核主要通過課堂提問和課堂積極發(fā)言來評判學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)主動(dòng)性、課堂參與程度，以及學(xué)生的思辨能力、問題解決能力及其對課堂教學(xué)知識的掌握情況等。只要學(xué)生能按時(shí)上課聽講，即可獲得5分的基本分。學(xué)生上課發(fā)言一次，即可另外獲得0?5分，課堂發(fā)言最多可得5分。學(xué)生的最后成績?yōu)椤?+課堂發(fā)言得分”。（3）作業(yè)完成質(zhì)量考核：本項(xiàng)考核主要通過學(xué)生作業(yè)來檢測其對教學(xué)主體內(nèi)容的掌握與理解程度、實(shí)際應(yīng)用知識的能力、自主學(xué)習(xí)能力、信息收集與處理能力等。每次作業(yè)成績按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)而定，學(xué)生作業(yè)質(zhì)量劃分為優(yōu)秀（10分）、良好（8分）、中等（7分）、及格（6分）和不及格（0分）五個(gè)檔次。最后的作業(yè)成績?yōu)閷W(xué)生作業(yè)完成質(zhì)量成績的平均數(shù)。.終結(jié)性測評終結(jié)性測評主要考核學(xué)生在學(xué)完本課程后所達(dá)到的水平，通過期末考試進(jìn)行考核。期末考試由閉卷筆試（60%）組成，主要評估學(xué)生對本門課程基本知識的掌握情況與綜合運(yùn)用能力。五、課程資源開發(fā)與利用5.1教材使用1.建議教材1.建議教材楊娜，《傳感器與測試技術(shù)》，航空工業(yè)出版社，2012年7月。2.參考書目呂科、王曉冬、韓海花，《傳感器