机电-《传感器与检测技术》课程标准.

1、传感器与检测技术课程标准课属系部： 机电工程学院课程代码：070 1 040/ 070 1 04 1课程负责人：李强编制日期： 2014 年 7 月山东理工职业学院传感器与检测技术课程标准课程代码：0701040/0701041课程名称：传感器与检测技术课程类别：专业核心课课程类型：理论+实践课课程学分：6计划课时：70学时适用专业：机电一体化技术课属部门：机电工程学院课程负责人李强制定人：传感器与检测技术课程组制定时间：2014年7月一、课程概述（一）课程性质该课程是机电一体化技术专业核心课程， 目标是让学生具备用于 参数测量的各种常用传感器的基础知识和选择、应用传感器的基本技 能。它要以高

2、等数学、电工学与电子学等课程的学习为基础，也是进 一步学习电气控制与PLC技术、自动化生产线等课程的基础。（二）课程设计理念1. 坚持校企合作、工学结合，强化教学、学习、实训相融合的 教育教学活动。推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等教学 模式。2. 加大课程建设与改革的力度，增强学生的职业能力，把工学 结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点。3. 以就业为导向，推动课程内容与职业标准相衔接。以实践教 学为主线，采取教学做一体化教学模式。加大实习实训在教学中的比 重，强化以育人为目标的实习实训考核评价。建立合理、科学的多元 化评价体系。4. 贯彻教师为主导、学生为主体的教学思想

3、，突出学生自主学 习能力的培养。（三）课程设计思路该课程在学校专业建设委员会的指导下，着眼于培养学生职业技 能，同时考虑学生职业未来发展空间，以提升学生综合能力为目标。 在通过对多家企业岗位调研分析基础上， 该课程依据机电一体化技术 专业人才培养方案和机电一体化技术专业岗位能力需求而设置。课程总体设计思路是，改变纯粹以各种传感器原理性知识讲授为 主的传统内容结构，而实行面向传感器的典型应用来构建综合学习情 境，通过学习情境学习各种不同原理传感器的课程体系。课程内容突出对学生职业能力的训练，以会用为主要目标。理论知识的选取按照 “必须、够用”的原则，删除了复杂的理论分析与计算，紧紧围绕应 用学习

4、情境的需要来进行，并融合了电工（机床）维修相关职业资格 证书对知识、技能和态度的要求。作为机电一体化技术专业核心课程， 本课程共70学时。整个课程设置了一个知识储备和四个学习情境。 知识储备模块主要介绍传感器与检测技术的基础知识，使学生具备坚 实的理论基础，同时激发学生学习该课程的兴趣。学习情境在设计时， 主要围绕传感器在机电一体化技术领域的应用设置， 充分考虑融合了 不同类型的传感器知识，安排了足够的实训内容。表1.1教学设计的总体方案序号项目学时1传感器与检测基础知识62力和压力检测123位移和振动检测264温度与环境量检测125位置与转速检测14在每个学习情境中，又分若干任务，从实际应用

5、出发，参照六步 教学法，综合各种教学方法和手段，以学生为主体实施行动导向教学。 在教学过程中，充分利用校企合作、校中厂和实验实训室等，采取工 学结合，给学生提供丰富的实践动手机会。 教学效果评价采取过程考 核和终极考核相结合的多元化评价体系，重点评价学生的职业能力。二、课程目标（一）知识目标1. 了解传感器的定义、组成和分类，熟悉传感器的主要性能指标， 掌握传感器的选用原则；2. 了解测量的基本概念， 掌握常用测量方法和自动检测系统的组 成；3. 了解常见物理量的概念和表示方法，并熟悉相应检测方法；4. 了解常见传感器分类、 结构和特点以及测量电路， 掌握常见传 感器的工作原理。（二）能力目标

6、1. 能认识各种常用传感器， 并能根据工程系统需要会正确选择传 感器；2. 能够正确安装传感器， 并能进行传感器内部和外部接线， 组成 简单检测系统；3. 会正确测试常见传感器的性能，并能简单调试（设置）传感器 性能。（三）素质目标1. 培养吃苦耐劳、一丝不苟的工作作风；2. 培养团队协作精神和组织协调能力；3. 培养规范操作、严谨务实和自主学习的态度。三、课程内容组织与学时安排4表3.1传感器与检测技术教学内容及学时分配表序号教学 项目工作任务培养目标教学内容学时教学方法建议1项目传感 器与 检测 基础 知识任务1：认识传感器知识目标：1. 了解传感器的定义、组成和分类；2. 熟悉传感器的主

7、要性能指标；3. 掌握传感器选用原则。能力目标：1. 能阅读传感器使用说明书；2. 会正确选择传感器素质目标：1. 培养吃苦耐劳、一丝不苟的工作作风2. 培养团队协作精神和组织协调能力教学载体：设备、传感器实物、实验装置等 学习内容：1. 传感器的定义、组成和分类；2. 传感器的主要性能指标；3. 传感器的选用原则。 实训内容：1.认识传感器2现场教学法任务2：认识自动检测系统知识目标：1. 了解测量的基本概念；2. 掌握常用测量方法；3. 掌握自动检测系统的组成。能力目标：1. 会选择正确的测量方法；2. 能区分自动检测系统的各个组成部分。 素质目标：1. 培养吃苦耐劳、一丝不苟的工作作风2

8、. 培养团队协作精神和组织协调能力教学载体：案例、实训装置、实验装置等 学习内容：1. 测量的基本概念；2. 常用测量方法；3. 自动检测系统。实训内容：1. 认识课程实验装置；2. 参观实训场所和设备4现场教学法序号教学 项目工作任务培养目标教学内容学时教学方法建议2项目力和 压力 检测任务1：电阻应变片测力知识目标：1. 了解弹性元件的作用和特性；2. 掌握电阻应变效应原理；3. 了解应变片的结构、类型和转换电路； 能力目标：1. 利用电阻应变片构成电桥电路；2. 会用电阻应变片制作电子秤 素质目标：1.培养规范操作、严谨务实和自主学习的态度教学载体：弹性元件、应变片、电子实验箱、 传感器

9、实验装置等学习内容：1. 弹性元件；2. 电阻应变效应；3. 应变片的结构、类型和转换电路。实训内容：1差动放大电路测试2. 应变片单臂、半桥和全桥特性比较3. 应变直流全桥的应用-电子秤实验8案例教学法 启发引导教学 法任务驱动教学 法任务2:压阻式传感器测压 力知识目标：1. 了解有关压力的基本概念；2. 掌握半导体压阻效应原理； 能力目标：1.会用压阻式压力传感器测压力教学载体：实验装置学习内容：1. 压力的基本概念；2. 半导体压阻效应； 实训内容：1.压阻式压力传感器测压力2启发引导教学 法任务驱动教学法任务3：压电式传感器测压 力知识目标：1. 掌握压电效应及逆压电效应原理；2.

10、了解常用压电材料特性； 能力目标：1.会用压电式压力传感器测压力教学载体：实验装置学习内容：1.压电效应及逆压电效应； 实训内容：1.压阻式压力传感器测压力2启发引导教学 法任务驱动教学法序号教学 项目工作任务培养目标教学内容学时教学方法建议3项目位移 和振 动检测任务1：电容式传感器测位 移知识目标：1. 掌握电容式传感器的工作原理；2. 了解电容式传感器的基本结构、工作类型及特点；3. 了解电容式传感器的测量电路及其工作原理。 能力目标：1.能用差动电容器测位移 素质目标：1.培养规范操作、严谨务实和自主学习的态度教学载体：课件、实验装置等学习内容：1. 电容式传感器的工作原理；2. 电容

11、式传感器的基本结构及特点；3. 电容式传感器的测量电路 实训内容：1.电容式传感器测位移8启发引导教学 法任务驱动教学法任务2：电感式传感 器测位移知识目标：1. 了解电感式传感器的分类；2. 掌握差动变压器和电涡流式传感器的工作原理；2.了解电感传感器的测量位移电路组成及其工作原理。 能力目标：1. 会使用差动变压器测位移；2. 会使用电涡流式传感器测位移。 素质目标：1.培养规范操作、严谨务实和自主学习的态度教学载体：案例、实验装置等 学习内容：1.电感式传感器分类；2. 差动变压器的工作原理和测量电路；3. 电涡流传感器的工作原理和测量电路。 实训内容：1.差动变压器性能实验2. 激励频

12、率对差动变压器特性的影响3. 差动变压器零点残余电压补偿4. 差动变压器和电涡流传感器测位移；5. 移相器、相敏检波器实验6. 被测体面积材质对电涡流传感器影响8启发引导教学 法任务驱动教学 法任务3：电感式传感器测量振动知识目标：1.了解电感式传感器的测量振动情况的电路 组成及其工作原理。能力目标：1.会使用差动变压器测量振动；2.会使用电涡流式传感器测量振动。教学载体：案例、实验装置等学习内容：1.电感式传感器的对振动测量 的工作原理和测量电路；实训内容：1.差动变压器测振动；2.电涡流传感器测振动4序号教学 项目工作任务培养目标教学内容学时教学方法建议3项目位移 和振 动检测任务4:线性

13、霍尔式 传感器测位移知识目标：1. 了解霍尔效应原理；2. 掌握霍尔效应概念；3. 熟悉霍尔传感器的特性，了解霍尔元件及测量电路。 能力目标：1. 会识别霍尔元件；2. 会使用线性霍尔式传感器测位移教学载体：案例、实验装置等学习内容：1. 霍尔效应概念及原理；2. 霍尔兀件和测量电路； 实训内容：1.线性霍尔式传感器测位移2启发引导教学 法任务驱动教学法任务5：光纤传感器测位移知识目标：1. 了解光纤结构；2. 掌握光纤传感器的工作原理及分类； 能力目标：1.会用光纤传感器测位移教学载体：案例、实验装置等 学习内容：1光纤的结构；2.管线传感器的工作原理及分类； 实训内容：1.光纤传感器测位移

14、2任务6：压电式传感器测振 动知识目标：1. 掌握压电式传感器的工作原理；2. 了解压电式传感器测量电路 能力目标：1.会用压电式传感器测振动教学载体：案例、实验装置等 学习内容：1. 压电效应；2. 压电材料；3. 压电式传感器测量电路 实训内容：1.压电传感器测振动2启发引导教学 法任务驱动教学 法序号教学 项目工作任务培养目标教学内容学时教学方法建议4项目四：温度 与环 境量 检测任务1：电阻式温度传感器测温知识目标：1. 了解电阻式温度传感器的分类；2. 掌握热电阻、热敏电阻和集成温度传感器的测温原理； 能力目标：1.会正确使用电阻式温度传感器测温 素质目标：1.培养规范操作、严谨务实

15、和自主学习的态度教学载体：Pt100铂电阻、AD590、NTC热敏电阻、实验装置学习内容：1. 电阻式温度传感器；2. 热电阻、热敏电阻和集成温度传感器的测 温原理；实训内容：1. Pt100铂电阻测温特性2. 集成温度传感器 AD590测温特性3. NTC热敏电阻测温特性4启发引导教学 法任务驱动教学法任务2：热电偶测温知识目标：1. 掌握热电偶工作原理；2. 了解热电偶的基本定律3. 了解热电偶的结构形式及材料； 能力目标：1. 会使用热电偶测温2. 能正确熟练查找热电偶分度表 素质目标：1.培养规范操作、严谨务实和自主学习的态度教学载体：K热电偶、实验装置等 学习内容：1.热电偶工作原理

16、；2热电偶的结构形式及材料；实训内容：1.使用K热电偶测温4案例教学法 启发引导教学 法任务驱动教学 法序号教学 项目工作任务培养目标教学内容学时教学方法建议4项目 四： 温度 与环 境量 检测任务3:气敏传感器测气体浓度知识目标：1. 了解气敏传感器的材料与分类；2. 掌握气敏传感器的工作原理；3. 了解气敏传感器的测量电路4. 了解气敏电阻元件种类 能力目标：1.会用气敏传感器测气体浓度 素质目标：1.培养规范操作、严谨务实和自主学习的态度教学载体：案例、实验装置等 学习内容：1. 气敏传感器的材料及工作原理；2. 气敏元件的基本测量电路；3. 气敏电阻元件的种类。 实训内容：1.气敏传感

17、器测酒精浓度2案例教学法 启发引导教学 法任务驱动教学 法任务4：湿敏传感器 测湿度知识目标：1. 了解湿度的概念和表示方法；2. 掌握湿敏传感器工作原理； 能力目标：1.会用湿敏传感器测湿度 素质目标：1.培养规范操作、严谨务实和自主学习的态度教学载体：案例、实验装置等 学习内容：1. 湿度的概念和表示方法；2. 湿敏电阻传感器 实训内容：1.湿敏电阻传感器测湿度2启发引导教学 法任务驱动教学法序号教学 项目工作任务培养目标教学内容学时教学方法建议5项目五：位置 与转 速检 测任务1：接近开关知识目标：1. 了解接近开关的分类；2. 掌握各类接近开关的工作原理及特性；3. 掌握接近开关的外部

18、接线、安装和使用方法； 能力目标：1. 会正确选择接近开关2. 会查阅接近开关的使用说明3. 会正确使用接近开关 素质目标：1.培养规范操作、严谨务实和自主学习的态度教学载体：电容式接近开关、电感式接近开 关、霍尔开关、光机电一体化实训装置、实 验装置等学习内容：1. 接近开关的分类及接线；2. 接近开关的工作原理；实训内容：1. 接近开关接线2. 感应式接近开关测试3. 霍尔转速传感器应用4. 霍尔开关制作4启发引导教学 法任务驱动教学法任务2：光电式传感器应用知识目标：1. 了解光电式传感器的工作原理及特性；3.掌握光电式传感器安装、接线和使用方法； 能力目标：1.会正确选择光电式接近开关

19、2. 会查阅光电式接近开关的使用说明，并正确使用 素质目标：1.培养规范操作、严谨务实和自主学习的态度教学载体：、光电开关、光机电一体化实训装置、实验装置等学习内容：1.光电式传感器的工作原理；2.光电式接近开关的使用方法；实训内容：1接近开关接线2. 光电开关测转速3. 应用光电开关控制电机转速8启发引导教学 法任务驱动教学法任务3：磁电式传感器测转 速知识目标：1. 掌握磁电式传感器的工作原理；2. 了解磁电式传感器的结构和测量电路； 能力目标：1.会用磁电式传感器测转速素质目标：1.培养规范操作、严谨务实自主学习的态度教学载体：实验装置等学习内容：1. 磁电式传感器的工作原理；2. 磁电

20、式传感器的结构和测量电路； 实训内容：1.磁电式传感测转速2案例教学法 启发引导教学 法任务驱动教学 法11四、课程实施要求（一）教材编写与选用教材须体现任务驱动、 面向应用的课程设计思想。 可以采用以基 础理论为主的校外教材和以情境设计为主突出应用的校本教材（讲 义）联合使用， 实施教学。校本教材（讲义）要与企业专家联合编写， 并结合传感器与检测技术实验仪用户手册， 以学习情境为主线， 要包 括常用的传感器工作原理、使用和调试等内容。建议使用：（ 1）宋雪臣 单振清 郭永欣主编的传感器与检测技术 ，人民 邮电出版社， 2011年 11月出版。该书是根据高职高专电类专业教学 改革的需要编写的，

21、体现了“淡化理论，够用为度，培养技能，重在 运用”的指导思想，培养具有“创造性、实用性”的适应社会需求的 人才。教材压缩了大量的理论推导， 重点放在使用技术的掌握和运用 上。（2）刘水平 杨寿智主编的传感器与检测技术应用 ，人民邮 电出版社， 2009年 10月出版。该书从实践和应用角度出发，理论为 实践服务。该书分为 7个学习模块， 主要介绍用于参数测量的各种常 用传感器的工作原理、 外特性及基本应用电路， 并通过传感器的应用 训练使学生掌握其选择和应用的方法。（二）硬件条件 理实一体化教室，配置多媒体教学设备、各种实用传感器、传感 器与检测技术实验仪、工作台和计算机（配传感器数据采集处理软

22、 件）、各种电子仪器仪表、以及各类辅助工具。校内实训室，配置使用多种传感器、可编程控制器、触摸屏的光 机电一体化综合实训装置， 还有数控机床检修实训平台和典型生产线 设备，用于编程和数据采集的计算机，各类辅助安装和检修工具。校外实训基地，拥有自动化流水线、机电一体化设备、传感器备 件，并能接受百人次以上学生同时参观。（三）师资条件12主讲教师具有教师资格硕士研究生以上学历或具有高级讲师以 上职称，能综合运用各种教学方法设计课程，掌握新技术，具有较强 的专业能力，并有相关的职业资格证书（中级以上维修电工） 。兼职 教师来自于企业，具有较强的职业技能，接受一定的专业教育培训， 具有专科以上学历，

23、有较丰富的企业一线工作经验， 取得高级工以上 职业资格证书。（四）教学方法与手段1. 教学模式 采取以学生自主学习为主，突出实践的教学做一体化教学模式。 以“理实一体化教室” 、“校中厂”、“厂中校”为载体，在真实生产环 境中实施教学， 实现做中学， 学中教，教学过程与生产实践有机结合。 根据不同教学情境， 选用不同的教学方法。 基本教学流程包括内容回 顾，情境导入，小组实验，原理分析，独立实验，内容总结提升，布 置作业等。2. 教学方法 现场教学法，在实验实训室，向学生现场展示各种传感器。 启发引导教学法， 从学生日常生活中的应用或者中学时学的物理 知识作为导引，帮助学生学习各种传感器物理效

24、应。任务驱动教学法， 学生依据任务要求， 自主完成专业知识学习和 技能训练。案例教学法， 通过分析典型机电一体化系统中的传感器应用， 提 高学生的应用技能。3. 教学手段多媒体教学， 充分使用多媒体课件或视频进行教学。 有利于增加 学生的学习兴趣，提高学习效果。利用理实一体化教室、实训室、校中厂，充分利用各种软硬件资 源，使学生边学边做。网络教学，建立传感器与检测技术精品课程网站，面向学生 开放，学生可以通过在线学习，自主学习，交流学习经验，获得学习 所需的资料，教师可以在线答疑解惑。（五）考核与评价针对高职培养目标和课程体系结构特点， 实施过程考核和终结性 考核相结合的多元化评价方式。每个学习情境学习完毕后都必须根据 课程考核评价表进行过程考核，最终考试成绩中的过程考核分为所有 学习情境平均分，课程结束时还需进行终结性考核。表4.1传感器与检测技术考核评价表考核方式考核要点评价依据评分权重过 程 考 核教师评价出勤率、作业质量、课堂表现、 团队精神考勤表、课堂表现记 录、课堂笔记、作业、 教师观察15%小组评价学习计划、工作过程、解决方案、 团队精神计划书、学习笔 记、同学观察20%学生自评学习总结、学习汇报实验报告、学习笔记、汇报PPT15%终 结 性 考 核技能考核安全意识、操作规范、过程 完整、按