课程学习领域开发及学习情境设置

1、传感器技术及应用课程学习领域开发及学习情境设置一、学习领域（课程）综述（一）学习领域定位“传感器技术”学习领域由岗位群的“电子信息产品维修维护岗位”行动领域转化而来，是构成电子信息工程技术专业框架教学计划的专业学习领域之一，其定位见表一：表一 学习领域定位学习领域性质专业必修学习领域学习领域功能使学生具备从事电子信息产品维修维护工作所需的基础知识和技能前导学习领域电路分析与实践、低频电子线路、数字电路、高频电子线路、单片机技术及应用平行学习领域PLC可编程控制后续学习领域机器人技术、电子产品的维修与维护、电子产品的设计与制作、顶岗实习设计（二）设计思路课程的设计要突出“素质”、“知识”与“能力

2、”三个特点。项目导向，围绕所完成的项目，认识、理解其中理论知识，动手操作培养能力，逐步提高素质。首先通过对电子信息类行业和公司的走访和调研，确定与课程相关的岗位职业能力，并通过工作过程制定工作任务。具体从三个方面入手：一是通过走访大量的电子信息类企业，深入研究智能电子产品组装、检测、调试、设备维护与管理岗位的工作过程，并对岗位职业能力进行综合分析；二是到多个已开设本课程的学校参观、取经，学习别人已有的课程建设经验，建立起更能贴近和满足实际应用能力需求的教学与能力训练体系；三是通过回访历届从事智能电子产品组装、检测、调试、设备维护与管理工作的毕业生，听取毕业生对本课程建设的意见，以他们的亲身经历

3、和切身体会对课程体系进行改进。其次，这是一门实践性都很强的课程，在实际的教学过程中需要找大量的实际工程案例给学生分析和讲解，让学生能够较好地把理论知识融入到实际工程中，毕业后能运用所学的知识解决工作中的实际问题。设计了温度计制作、电子称制作、测距仪制作、流量计制作、速度仪制作和灭火机器人制作六个教学情境。其中前五个教学情境是并列的，每个教学情境利用10个课时培养学生基本传感器的应用能力；第六个教学情境是个综合项目、利用10个学时培养学生多种传感器综合应用能力。（三）学习领域（课程）目标1、总目标传感器技术与应用知识是智能电子产品组装、检测、调试、设备维护与管理岗位的必备知识，通过本课程的学习，

4、使学生能熟练进行传感器的选用与性能测试，能对电子设备中的传感器部分进行调试与维护，能设计简单实用的传感器应用电路等。同时，了解传感器在生产实践中的应用，以及传感器的应用技术和发展趋势，学习科学探究方法，养成自主学习能力，培养良好的思维习惯和职业规范，为就业打好基础；了解科学技术与社会的相互作用，逐步养成科学的价值观；锻炼学生的团队合作精神，掌握实际操作技能。2、具体目标（素质、技能、知识）通过本课程的教学，学生应在素质、能力和知识等方面达到以下目标：1）职业素质目标：具备新型传感器自主学习的能力。具有严谨的设计风格，符合企业基本的6S管理要求。具备团队协作意识与语言沟通能力具有较强的集体荣誉感

5、。具有良好的工作习惯；能遵循硬件开发的基本流程，需求分析、硬件设计、仿真、调试等各个环节规范有序。具备创新意识。具备提出问题、分析问题及解决问题的能力。2）职业能力目标能够根据任务正确要求选择所需用的元器件，能对每一种器件进行管脚测试和质量检测。能够根据要求分析出各电路模块的基本原理，能分析典型、常用电路。能够根据使用要求设计简单实用电路，能创新设计传感器电路完成其他相关任务。具备传感器技术中常用的误差处理、弹性元件及抗干扰技术知识。能够对各模块电路测试与分析能熟练运用常见的传感器，具备传感器应用电路的安装和调试技能。会查阅手册，初步具有学习和应用新知识、新技术的能力。具备编写项目设计报告的能

6、力。能够改造并优化已有成品的设计方案。3）知识目标熟悉常用的传感器分类、应用及功能。掌握常用温度检测传感器的基本原理、技术指标和适用场合。掌握常用压力检测传感器的基本原理、技术指标和适用场合。掌握常用位移检测传感器的基本原理、技术指标和适用场合。掌握常用速度检测传感器的基本原理、技术指标和适用场合。掌握传感器电路的设计步骤和性能测试方法。了解新型传感器的新技术、新应用及发展趋势。二、学习领域（课程）描述学习领域描述包括学习领域名称、学期、参考学时、学习任务和学习领域目标等，见表二：表二 学习领域的描述20学习领域：传感器技术教学时间安排：第四学期 课时：64学习任务：通过本课程的学习和技能训练

7、，使学生掌握过程控制的分析方法，生产过程的控制方法及各种自动化仪表的选用和使用，为今后从事的实际工作打下必要的基础。同时结合本课程的特点，安排了多个项目，项目内容以本课程为核心，综合其他课程的应用，完成方案设计、成本预算与控制、原理图与工艺流程图的设计、系统集成、安装、调试、设计说明书编写与整理等，培养学生科学的思维方法、严谨细致的工作态度、产品的质量意识、成本意识、技术创新 意识、新技术的应用能力以及分析与解决实际问题的能力，以适应职业与技术发展的新形势。使学生掌握成为高素质的劳动者和中高级专门人才必须具备的过程控制基本概念、基本理论、基本技能，掌握常见过程控制系统方案组成、工作原理、工程应

8、用等应用知识和工程能力。学习目标：1.认识传感器，了解测量基本原理。2.理解各种传感器进行非电量电测的方法。3.掌握传感器的基本结构和使用方法。4.具备实用传感器的应用和电路制作技能。5.了解传感器相应的测量转换电路、信号处理电路的原理。6.了解各种传感器在工业中的应用。工作与学习内容工作对象1.需完成的项目任务；2.需用到的传感器；3.需要用到的各类相关器材；4.待记录、整理和保存的工作文档。工具：l 各类传感器及相关设备；l 传感器技术教程。工作要求：l 组内成员之间、各小组成员之间进行熟练的专业沟通；l 工作中要注重培养成本意识、质量和安全意识；l 编写和整理技术资料，进行评价和反馈。工

9、作方法：l 与任课老师或实训指导教师就每个教学项目的内容进行沟通，做好各项准备工作与记录；l 确定所需仪器及数量；l 明确项目步骤；l 在教师指导下，按照项目任务进行实际处理劳动组织：l 学生分组完成任课老师或实训指导教师安排的项目任务；l 实训项目完工后，小组自检自评，然后交任课老师或实训指导教师检验。学习组织形式与方法 “学习准备”阶段采用正面课堂教学，部分采用独立学习；多数计划实施阶段采用小组学习，明确小组负责人并定期更换。在学习过程中设置与企业一致的工作步骤及要求。学业评价1）在理论知识考评方面，采取参考学生日常出勤率、课堂参与度、作业完成情况等指标进行积分的给定，重点考核学生参与程度

10、；2）在实训技能考评方面，校内实训技能考评采取实训指导教师评定成绩，重点考核学生实训技能的熟练程度和团结协作的能力；3）在综合素质方面，主要考评学生的管理能力、沟通能力和创新能力。三、学习情境划分及描述（一）学习情境设计表三 学习情境设计序号名称学时1电阻式传感器42电容式传感器103变磁阻式传感器104压电式传感器105热电式传感器106光电式传感器107霍尔式传感器10合计64（二）学习情境描述包括学习情境名称、学时、学习任务、与其他情境的关系、学习目标、学习内容、教学条件、教学方法组织形式、教学流程、学业评价。表四 学习情境一的描述学习情境名称电阻式传感器学习领域传感器技术及应用教学时间

11、第三学期4学时学习任务1.了解传感器技术在现代信息技术中的作用；2.掌握传感器及执行器的内涵及分类；3.了解传感技术的发展前景；4.了解电阻式传感器的常用类型；5.掌握应变片式、压阻式传感器的形式、特点、应用方法和转换电路。与其他情境的关系本学习情境为本学习领域的第1个学习情境，主要目的是了解电阻式传感器的应用基础、并作为其他学习情境的基础学习目标知识目标：1.了解传感器的组成和分类； 2.掌握传感器常用特性的定义和计算方法；3.了解过程控制的主要内容。技能目标：1.能正确使用电阻式传感器； 2.能正确设计电阻式传感器的应用系统。综合能力目标：1.与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团

12、队合作精神；2.做到安全文明生产；3.勤俭节约、提高效率。学习内容1.传感器技术在现代信息技术中的作用 2.传感器及执行器的内涵及分类3.传感技术的发展前景 4.电位器式传感器 5.应变式传感器 6.压阻式传感器 教学条件传感器一体化实训室教学方法组织形式教学方法： 项目教学法、模拟教学法。组织形式： 公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工。教学流程步骤一：传感器技术在现代信息技术中的作用 （1课时）知识要点传感器的概念、传感器及执行器的内涵及分类、传感技术的发展前景步骤二：电位器式传感器知识要点电位器式传感器的结构、电位器式传感器的原理步骤三：应变式传感器知识要点应变式传感器的结构

13、、应变式传感器的原理步骤四：压阻式传感器知识要点压阻式传感器的结构、压阻式传感器的原理步骤五：电阻式传感器的应用知识要点 各类传感器的实际应用步骤六：评估1.小组成果展示，得到成功的体验。2.分析反思工作过程并在小组中交流（还可以选小组代表在全班介绍），总结成功与失败的经验和教训，发扬成绩，找出不足。学业评价本部分内容采用采用目标评价、过程评价相结合的方法，评价的手段包括闭卷（或开卷）考核、观测、现场操作等。其中基本知识的测试成绩占20%、学习过程占30%；温度传感器的选用、系统的安装、整定与调试占30%、实验报告占10%；小组评价占10%，它包括小组活动协调和谐、积极参与小组活动、学习态度等

14、。表五 学习情境二的描述学习情境名称电容式传感器学习领域传感器技术教学时间第四学期10学时学习任务1.了解电容式传感器的主要形式、主要性能与分析方法；2.掌握电容式传感器的特点与应用要点，常用转换电路的原理及应用电路设计；3.了解容栅式传感器的原理。与其他情境的关系本学习情境为本学习领域的第2个学习情境，主要目的是了解电容式传感器的应用基础、并作为其他学习情境的基础学习目标知识目标：1.了解电容式传感器的结构；2.掌握电容式传感器的原理。技能目标：1.能正确使用电容式传感器； 2.能正确设计电容式传感器的应用系统。综合能力目标：1.与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团队合作精神；2.

15、做到安全文明生产；3.勤俭节约、提高效率。学习内容1.电容式传感器的主要形式、主要性能与分析方法； 2.电容式传感器的特点；3.常用转换电路的原理；4.容栅式传感器。教学条件传感器一体化实训室教学方法组织形式教学方法： 项目教学法、模拟教学法。组织形式： 公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工。教学流程步骤一：电容式传感器的主要形式、主要性能与分析方法（1课时）知识要点电容式传感器的主要形式、主要性能、分析方法步骤二：电容式传感器的特点知识要点电容式传感器的特点步骤三：常用转换电路的原理知识要点常用转换电路的原理步骤四：容栅式传感器知识要点容栅式传感器的原理与结构步骤五：电容式传感器

16、的应用知识要点 各类电容式传感器的实际应用步骤六：评估1.小组成果展示，得到成功的体验。2.分析反思工作过程并在小组中交流（还可以选小组代表在全班介绍），总结成功与失败的经验和教训，发扬成绩，找出不足。学业评价本部分内容采用采用目标评价、过程评价相结合的方法，评价的手段包括闭卷（或开卷）考核、观测、现场操作等。其中基本知识的测试成绩占20%、学习过程占30%；表决器的认识与分析、表决器的安装和调试30%、实验报告占10%；小组评价占10%，它包括小组活动协调和谐、积极参与小组活动、学习态度等。表六 学习情境三的描述学习情境名称变磁阻式传感器学习领域传感器技术教学时间第四学期6学时学习任务1.了

17、解电感式传感器的种类与应用特点；2.掌握自感式、差动变压器式传感器的原理、特性和转换电路；3.掌握电涡流式传感器的原理、特性和转换电路；4.变磁阻式传感器的原理、特性和转换电路。与其他情境的关系本学习情境为本学习领域的第3个学习情境，主要目的是了解变磁阻式传感器的应用基础、并作为其他学习情境的基础学习目标知识目标：1.掌握自感式传感器的原理、特性和转换电路；2.掌握差动变压器式传感器的原理、特性和转换电路；3.掌握电涡流式传感器的原理、特性和转换电路；4.掌握变磁阻式传感器的原理、特性和转换电路。技能目标：1.能正确使用变磁阻式传感器； 2.能正确设计变磁阻式传感器的应用系统。综合能力目标：1

18、.与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团队合作精神；2.做到安全文明生产；3.勤俭节约、提高效率。学习内容1.恒压控制中变频器的作用、原理并会使用、设置变频器；2.各种压力传感器的测量原理、特点并会选择压力传感器；3.压力控制的工程整定。教学条件传感器一体化实训室教学方法组织形式教学方法： 项目教学法、模拟教学法。组织形式： 公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工。教学流程步骤一：电感式传感器知识要点电感式传感器的结构、电感式传感器的原理步骤二：差动变压器式传感器知识要点差动变压器式传感器的结构、差动变压器式传感器的原理步骤三：电涡流式传感器知识要点 电涡流式传感器的结构、电

19、涡流式传感器的原理步骤四：变磁阻式传感器的应用知识要点 各类变磁阻式传感器的实际应用步骤四：评估1.小组成果展示，得到成功的体验。2.分析反思工作过程并在小组中交流（还可以选小组代表在全班介绍），总结成功与失败的经验和教训，发扬成绩，找出不足。学业评价本部分内容采用采用目标评价、过程评价相结合的方法，评价的手段包括闭卷（或开卷）考核、观测、现场操作等。其中基本知识的测试成绩占20%、学习过程占30%；表决器的认识与分析、表决器的安装和调试30%、实验报告占10%；小组评价占10%，它包括小组活动协调和谐、积极参与小组活动、学习态度等。表七 学习情境四的描述学习情境名称压电式传感器学习领域传感器

20、技术教学时间第四学期10学时学习任务1.掌握压电效应的机理。2.了解常用压电材料的种类与特性； 3.掌握压电式传感器的测量电路和应用。与其他情境的关系本学习情境为本学习领域的第4个学习情境，主要目的是了解压电式传感器的应用基础、并作为其他学习情境的基础学习目标知识目标：1.掌握压电式传感器的原理；2.掌握压电式传感器的测量电路和应用。技能目标：1.能正确使用压电式传感器； 2.能正确设计压电式传感器的应用系统。综合能力目标：1.与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团队合作精神；2.做到安全文明生产；3.勤俭节约、提高效率。学习内容1.压电效应 ； 2.压电材料； 3.压电式传感器测量电

21、路；4.压电式传感器应用举例。教学条件传感器一体化实训室教学方法组织形式教学方法： 项目教学法、模拟教学法。组织形式： 公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工。教学流程步骤一：压电效应知识要点压电效应的原理步骤二：压电材料知识要点 压电材料简介步骤三：压电式传感器测量电路知识要点压电式传感器测量电路原理、压电式传感器测量电路结构步骤四：压电式传感器应用举例知识要点 各类压电式传感器的实际应用步骤五：评估1.小组成果展示，得到成功的体验。2.分析反思工作过程并在小组中交流（还可以选小组代表在全班介绍），总结成功与失败的经验和教训，发扬成绩，找出不足。学业评价本部分内容采用采用目标评价、

22、过程评价相结合的方法，评价的手段包括闭卷（或开卷）考核、观测、现场操作等。其中基本知识的测试成绩占20%、学习过程占30%；表决器的认识与分析、表决器的安装和调试30%、实验报告占10%；小组评价占10%，它包括小组活动协调和谐、积极参与小组活动、学习态度等。表八 学习情境五的描述学习情境名称热电式传感器学习领域传感器技术教学时间第四学期10学时学习任务1.了解热电偶、热电阻的原理、种类、结构与应用；2.掌握热电偶温度传感器的原理； 3.掌握电阻式温度传感器的原理。与其他情境的关系本学习情境为本学习领域的第5个学习情境，主要目的是了解热电式传感器的应用基础、并作为其他学习情境的基础学习目标知识

23、目标：1.了解热电偶、热电阻的原理、种类、结构与应用；2.掌握热电偶温度传感器的原理与电阻式温度传感器的原理。技能目标：1.能正确使用热电式传感器； 2.能正确设计热电式传感器的应用系统。综合能力目标：1.与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团队合作精神；2.做到安全文明生产；3.勤俭节约、提高效率。学习内容1.热电偶温度传感器； 2 电阻式温度传感器。 教学条件传感器一体化实训室教学方法组织形式教学方法： 项目教学法、模拟教学法。组织形式： 公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工。教学流程步骤一：热电偶温度传感器知识要点热电偶温度传感器的结构、热电偶温度传感器的原理步骤二：

24、电阻式温度传感器知识要点 电阻式温度传感器的结构、电阻式温度传感器的原理步骤三：电阻式温度传感器的应用知识要点各类电阻式温度传感器的实际应用步骤四：评估 1.小组成果展示，得到成功的体验。2.分析反思工作过程并在小组中交流（还可以选小组代表在全班介绍），总结成功与失败的经验和教训，发扬成绩，找出不足。学业评价本部分内容采用采用目标评价、过程评价相结合的方法，评价的手段包括闭卷（或开卷）考核、观测、现场操作等。其中基本知识的测试成绩占20%、学习过程占30%；表决器的认识与分析、表决器的安装和调试30%、实验报告占10%；小组评价占10%，它包括小组活动协调和谐、积极参与小组活动、学习态度等。表

25、九 学习情境六的描述学习情境名称光电式传感器学习领域传感器技术教学时间第四学期10学时学习任务1.了解光学的基本知识；2.掌握常用光电器件的结构、特性、测量电路、应用方法； 3.掌握红外传感器的原理、特点与应用。与其他情境的关系本学习情境为本学习领域的第7个学习情境，主要目的是了解光电式传感器的应用基础、并作为其他学习情境的基础学习目标知识目标：1.掌握常用光电器件的结构；2.掌握红外传感器的原理。技能目标：1.能正确使用光电式传感器； 2.能正确设计光电式传感器的应用系统。综合能力目标：1.与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团队合作精神；2.做到安全文明生产；3.勤俭节约、提高效率

26、。学习内容1.光电器件的基本概念； 2.光电池； 3.红外传感器； 4.光电传感器应用举例。 教学条件传感器一体化实训室教学方法组织形式教学方法： 项目教学法、模拟教学法。组织形式： 公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工。教学流程步骤一：光电器件的基本概念知识要点光电器件的基本概念、光电器件的种类步骤二：光电池知识要点 光电池的结构、光电池的工作原理步骤三：红外传感器知识要点红外传感器的结构、红外传感器的原理步骤四：光电传感器应用举例知识要点 光电传感器的实际应用步骤五：评估 1.小组成果展示，得到成功的体验。2.分析反思工作过程并在小组中交流（还可以选小组代表在全班介绍），总结成功与失败的经验和教训，发扬成绩，找出不足。学业评价本部分内容采用采用目标评价、过程评价相结合的方法，评价的手段包括闭卷（或开卷）考核、观测、现场操作等。其中基本知识的测试成绩占20%、学习过程占30%；表决器的认识与分析