传感器应用技术（微课版）-课程标准

课程标准课程名称《传感器应用技术》课程代码02150173课程类型职业知识课课程总学时48适用专业电气自动化技术课程负责人电气工程学院电气技术教研室制定（修订）XXXX年X月

《传感器应用技术》课程标准课程代码：02150173课程类别：职业知识课课程学分：3计划课时：48开设时间：第4学期开始，共1学期先修课程：电工技术、电子技术、工程制图及AUTOCAD后续课程：单片机应用、自动控制原理及系统课程标准依据本标准依据《电工国家职业标准》、《仪器仪表制造工》、《电气自动化技术专业人才培养方案》和传感器国家及行业标准而制定。二、课程定位本课程适应于三年制高职电气自动化技术专业，在电气自动化技术专业模块化人才培养模式中属于职业知识模块，是电气自动化技术专业的一门重要专业核心课程。本课程以传感器的应用技术为主线，使学生掌握常用传感器的选型、调试、数据分析和维护等工程应用技能，同时学习利用传感器技术解决工程实际问题的思路及方法。本课程不仅是电工电子技术等前导课程的有效扩展，也为后续单片机应用技术、自动检测系统、自动化生产线安装与调试等课程的教学开展提供重要支撑。三、课程目标学生通过本课程的学习，使学生能认识传感器，了解测量基本原理和基本结构，理解各种传感器进行非电量测量的方法，掌握传感器的基本使用方法；初步具备根据测量要求进行传感器选型、典型信号处理电路设计、制作、调试、测量数据分析等解决智能制造业中信息采集与转换等实际问题的知识和技能，以及求真务实、开拓创新、团队合作等社会能力，树立正确的世界观、人生观、价值观，培养德才兼备、全面发展的高技能人才。专业知识学会测量、误差理论及测量数据统计处理等知识能够掌握传感器的静特性、动特性的性能指标概念、定义和分析处理方法能够掌握电桥测量电路的基本特性能够分析各种常用传感器的基本工作原理、性能特点和工作过程能够掌握各种常用传感器的适用场合和使用方法能够掌握信号处理及抗干扰技术的基本知识学会分析典型检测系统的组成及工作原理学会分析和设计常用传感器的典型信号检测与转换电路专业技能学会查阅相关国家标准和行业规范学会传感器性能判别和筛选能够依据检测要求实现传感器的选型能够进行典型传感器的信号检测与转换电路设计学会设计典型的电子检测产品学会常见传感器的安装学会维护典型电子检测设备学会检测仪器的调试方法学会编制技术文件学会查阅传感器资料职业素质具备容忍、沟通和协调人际关系的能力具备团队合作和独立工作能力具备批评与自我批评的意识具备求真务实、开拓创新的意识能够进行劳动组织与实施能够遵守劳动纪律和具备职业安全意识具备信息查询、资料收集与整理的能力具备工作分析、总结的能力具备方案设计与决策评估的能力四、课程设计思路本课程以重庆工业职业技术学院电气自动化技术专业学生就业为导向，立足区域智能制造产业发展需求，依托传感器行业标准及职业岗位能力要求，在相关企业行业专家与本院电气工程教研室专业课教师共同反复研讨下，结合专业教学经验与专业工作过程特点，进行课程开发与整体设计。（一）设计理念以职业能力培养为核心：课程设计以电气自动化技术专业学生从事自动化设备安装、调试、维护等岗位所需的传感器应用能力为核心，强调“学以致用、用以促学”；以工作过程为导向：将传感器选型、安装、调试、测量数据分析等真实工作流程融入教学内容，使学生在完成具体工作任务中掌握知识、练就技能；以项目为载体：将课程内容整合为若干典型教学项目，通过“项目引导—任务驱动—理实一体”的方式组织教学，体现“做中学、做中教”的职业教育特色；以学生发展为本：注重学生自主学习能力、创新意识与团队协作精神的培养，兼顾学生职业成长与终身学习需要。（二）设计思路精选内容，归类编排：针对传感器种类繁多、涉及学科广泛的特点，摒弃面面俱到、逐一剖析的传统思路，通过精选内容、归类编排的方法增强传感器教学的系统性，突出传感器共性基础与典型应用，从而有利于学习者对传感器的现状和发展形成完整概念。课程以传感器应用技术涉及的专业知识学习领域为课程主线，以工作过程所需要的岗位职业能力为依据，遵循“必需、够用、实用”原则，兼顾先进性、拓展性，合理确定教学内容。重构教学内容，设计学习情境：在教学内容选取上，以常用传感器的工作原理、测量转换电路及其典型应用为重点，将知识点有机融入项目任务中。各项目的设计按照由简单到复杂、由单一到综合的认知规律递进安排。结合高职学生的认知水平和学习特点，采用项目引领的教材编写体例，从感性认识入手，引入理论知识，再回到实践应用，形成“认识—理解—应用—创新”的能力递进路径，并结合实验实训项目进行实践操作，强化理论知识的实际应用，从而增强学生的工程实践能力。教学模式与方法改革：采用“教、学、做”一体化教学模式，以学生为主体，教师为主导，综合运用项目教学法、任务驱动法、案例教学法、演示法、小组讨论法等多种教学方法，将理论知识教学与实践技能训练有机融合。将传感器选型、调试、测量数据分析等解决实际问题的基本技能训练贯穿于教学全过程，倡导学生在项目实施过程中主动获取相关专业知识，使其在掌握专业理论知识的同时，同步积累实际工作过程所需的实践经验和职业素养。课程思政融入：在课程设计中深度融入课程思政理念，将我国传感器与自动化领域的科技成就（如国产压力变送器、MEMS传感器、红外探测技术等）、行业工匠精神、科技报国故事等思政元素自然融入教学项目，使学生在学习专业知识的同时，增强民族自信心和使命感，厚植家国情怀，实现知识传授、能力培养与价值引领的有机统一。考核方式改革：建立多元化、过程化的课程考核评价体系，将过程考核与终结性考核相结合，既关注学生对基本知识和基本技能的掌握程度，更注重对学生综合运用能力、创新能力和职业素养的评价，通过“以评促学、以评促教”推动教学质量的持续改进与提升。通过以上课程设计思路，力求使学生在完成本课程学习后，初步具备电气自动化技术岗位群所需的传感器应用能力、工程实践能力和可持续发展能力，为后续专业课程的学习和未来职业发展奠定坚实基础。五、课程教学内容与学时安排《传感器应用技术》课程任务在于使学生获得误差理论、传感器、自动检测方法等方面的基本知识和基本技能，并能将所学到的传感器应用技术知识和技能灵活地应用到今后的工作和生产实际中去。在被课程的教学实践一体化实施过程中，注重理论联系实际，加强实践环节，并结合当前国内外的最新传感器技术及应用,分享创新与科技进步、数字中国、科技报国、新时代工匠精神、辩证唯物主义思想等科技素养及家国情怀。通过与技术相关的小故事大情怀思政元素融入,引导学生吸收最新传感器技术的同时,养成学生分析问题和解决问题的能力以及良好的人文素养。模块工作任务知识内容及要求技能内容及要求教学形式学时学习项目1认识传感器(6学时)工作任务1.1测量的基本概念及误差1．能够理解传感器的定义、典型组成及作用；2.学会自动检测系统的典型组成、结构、工作原理和发展趋势；3.能够理解基于误差理论的数据处理；1、具备查阅传感器元件知识的技能；2、能够掌握自动检测技术方面的基本知识和基本技能；3、能够掌握误差的分析计算及基于误差要求的仪表选型。多媒体演示法；预设问题法；讨论法；演示法；讲授法；2工作任务1.2测量结果数据统计及传感器基本特性1.学会测量结果数据统计处理的方法；2.学会传感器的组成、特性和特征参数;3.知道电子仪器仪表装配工国家职业标准；1.能够用数据统计方法处理传感器测量结果；2、能够阅读与传感器相关的国家标准及行业规范；3.能根据传感器的测量数据根据统计学原理和工程经验实施简单的数据处理；4．能够规范编写技术文档。多媒体演示法；预设问题法；讨论法；演示法；案例分析法；讲授法；多种方法综合应用，使学生掌握传感器特性及其输出数据处理4学习项目2热量及其相关参量的检测（16学时）工作任务2.1膨胀式温度计1.知道温标概念及典型测温方法2、了解膨胀式温度计的的分类组成；3、理解膨胀式温度计的工作原理；4、学会膨胀式、温度计的选型方法；5.学会膨胀式温度计的典型应用1、能根据膨胀式温度计的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能根据说明书，掌握膨胀式温度计的接线、安装和调试；3.能够规范编写技术文档。演示教学法；小组讨论法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握膨胀式温度传感器的原理及其应用。4工作任务2.2电阻式温度传感器1、了解电阻式温度传感器的的结构组成；2、理解电阻式温度传感器的工作原理；3、学会电阻式温度传感器的选型方法；4.学会电阻式温度传感器的典型应用1、能根据电阻式温度传感器的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能根据说明书，掌握电阻式温度传感器的接线、安装和调试；3.能够规范编写技术文档。演示教学法；小组讨论法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握电阻式温度传感器的原理及其应用。4工作任务2.3热电偶温度传感器1、了解热电偶温度传感器的的结构组成；2、理解热电偶温度传感器的工作原理；3、学会热电偶温度传感器的选型方法；4.学会热电偶温度传感器的典型应用1、能根据热电偶温度传感器的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能根据说明书，掌握热电偶温度传感器的接线、安装和调试；3.能够规范编写技术文档。演示教学法；小组讨论法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握热电偶温度传感器的原理及其应用。4工作任务2.4辐射式及其他温度传感器1、了解辐射式及其他温度传感器的的结构组成；2、理解辐射式及其他温度传感器的工作原理；3、学会辐射式及其他温度传感器的选型方法；4.学会辐射式及其他温度传感器的典型应用1、能根据辐射式及其他温度传感器的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能根据说明书，掌握辐射式及其他温度传感器的接线、安装和调试；3.能够规范编写技术文档。演示教学法；小组讨论法；启发式教学法；讲授法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握辐射式等温度传感器的原理及其应用。4学习项目3力学量及其相关参量的检测（8学时）工作任务3.1电阻应变式力传感器1、了解电阻应变式力敏传感器的的结构组成；2、理解电阻应变式力敏传感器的工作原理；3、学会电阻应变式力敏传感器的选型方法；4.学会电阻应变式力敏传感器的典型应用1、能根据电阻应变式力敏传感器的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能根据说明书，掌握电阻应变式力敏传感器的接线、安装和调试；3.能够规范编写技术文档。演示教学法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握电阻应变式传感器的原理及其应用。4工作任务3.2压电式传感器1.知道压电式传感器的原理、结构；2、学会压电式传感器的选型方法；3.学会压电式传感器的典型应用1、能根据压电式力敏传感器的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能根据说明书，掌握压电式力敏传感器的接线、安装和调试；3.能够规范编写技术文档。演示教学法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握压电式传感器的原理及其应用。4学习项目4位移及其相关参量的检测(12学时)工作任务4.1电感式位移传感器1.能够理解电感式位移传感器的原理、结构；2、学会电感式位移传感器的选型方法；3.学会电感式位移传感器的典型应用；1、能根据电感式位移传感器的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能根据说明书，掌握常见电感式位移传感器的接线、安装和调试；3.能够规范编写技术文档演示教学法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握电感式位移传感器的原理及其应用。4工作任务4.2电容式位移传感器1.能够理解电容式位移传感器的原理、结构；2、学会电容式位移传感器的选型方法；3.学会电容式位移传感器的典型应用；1、能根据电容式位移传感器的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能根据说明书，掌握电容式位移传感器的接线、安装和调试；3.能够规范编写技术文档演示教学法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握电容式位移传感器的原理及其应用。4工作任务4.3超声波位移传感器1.知道超声波传感器的原理、结构；2、学会超声波传感器的选型方法；3.学会超声波传感器的典型应用4.知道接近开关的基本结构和工作原理；5.学会接近开关的选型和简单应用。1、能根据超声波位移传感器的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能根据说明书，掌握超声波位移传感器的接线、安装和调试；3.能够规范编写技术文档演示教学法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握超声波位移传感器的原理及其应用。4学习项目5气、湿、磁、光敏传感器及其应用（14学时）工作任务5.1气敏传感器1.了解气敏传感器的结构和组成；2、能够理解气敏传感器的工作原理及适用场合；2、学会气敏传感器的选型方法；3.学会气敏传感器的典型应用；1、能根据常见气敏传感器的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能根据说明书，掌握常见气敏传感器的接线、安装和调试；3.能够规范编写技术文档。项目驱动法；演示教学法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握气敏传感器的原理及其应用。2工作任务5.2湿敏传感器1.了解湿度的概念及常见测量方法；2、能够理解湿敏传感器的原理、结构；3、学会湿敏传感器的选型方法；4.学会湿敏传感器的典型应用。1、能根据常见湿敏传感器的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能根据说明书，掌握常见湿敏传感器的接线、安装和调试；3.能够规范编写技术文档。项目驱动法；演示教学法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握湿敏传感器的原理及其应用。2工作任务5.3磁敏传感器1.了解测量磁场的常见方法；2、能够理解霍尔传感器的原理、结构；3、学会霍尔传感器的选型方法；4.学会霍尔传感器的典型应用。1、能根据霍尔传感器的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能根据说明书，掌握常见霍尔传感器的接线、安装和调试；3.能够规范编写技术文档演示教学法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握磁敏传感器的原理及其应用。2工作任务5.4光敏传感器1.知道光电传感器的原理、结构；2．学会光电传感器的选型方法；3.能够掌握典型光电元件的测量电路设计；3.学会光电传感器的典型应用。1、能根据常见光电传感器的结构、工作原理以及项目需求实施传感器选型;2、能设计典型光电传感器（如光敏电阻/二极管/三极管等）的应用电路；3、能根据说明书，掌握常见光电传感器的接线、安装和调试；4.能够规范编写技术文档。项目驱动法；演示教学法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合，掌握光敏传感器的原理及其应用。4学习项目6传感器与智能检测技术（8学时）工作任务7.1智能传感器概述1、理解智能传感器的定义、发展历程及其与传统传感器的本质区别；2、掌握智能传感器的基本构成及各部分功能；3、了解智能传感器的核心功能；4、掌握智能传感器的主要实现方式：结构实现、材料实现、软件实现、多传感器信息融合技术、网络化实现；5、了解典型智能传感器的原理与应用。1.能够分析智能传感器系统的基本组成和工作流程；2.能够区分不同实现方式的优缺点和适用场景；3.能够初步理解多传感器信息融合技术的数学方法和应用价值；4.能够通过典型案例分析智能传感器的技术特点。演示教学法；小组讨论法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用,掌握智能传感器的概念及其应用2工作任务7.2传感器网络技术了解传感器网络的定义、发展历程及其与传统网络的区别；掌握传感器网络的基本体系结构；理解传感器节点的基本组成及其功能；掌握传感器网络中典型无线通信技术（Wi-Fi、ZigBee、蓝牙、LRRS、LoRaWAN、NB-IoT）的特点、适用场景及优劣势；了解传感器网络在物联网中的定位与应用前景1.能够区分不同类型无线通信技术在传感器网络中的适用场景；2.能够分析传感器网络“自组织、多跳中继”的组网特点；3.能够根据具体应用需求，初步选择合适的传感器网络通信技术；4.能够理解传感器网络从感知层到应用层的完整数据流向。演示教学法；小组讨论法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用,掌握传感器网络技术相关概念及其应用2工作任务7.3智能检测系统1.理解智能检测系统的定义及其“智能”的体现；2.掌握智能检测系统的三大组成部分及其功能；3.了解智能检测系统在智慧工厂、自动驾驶、智慧医学、智慧社区四大场景中的典型应用与关键技术。1.能够分析智能检测系统中传感器、通信、计算三大模块的协同工作流程；2.能够区分不同应用场景下智能检测系统的配置差异与技术要求；3.能够结合实际需求，初步设计简单的智能检测系统方案。演示教学法；小组讨论法；启发式教学法；讲授法；直观教学法等多种教学法的灵活应用；课内、课外相结合,理解智能检测系统的概念及应用。2六、教学实施（一）教师资格1、从事本课程教学的专任教师，应具备以下相关知识、技能和资质：（1）具有高校教师资格证书（2）获得国家的电子类工程师资格证书或同等地位的职业水平/资格证书。2、从事本课程教学的兼职教师，应具备以下相关知识、技能和资质：（1）具有5年以上电气/电子行业工作经历，独立承担过中等复杂程度以上电气/电子控制项目的开发并具备工程师以上职业资格证书（理论讲授）。（2）具有较好的语言表述能力及教学组织能力。3、本课程的教师资源由专任教师和兼职教师共同组成，其中30%以上的课程教学任务由