“传感器技术与应用”课程教学大纲

“传感器技术与应用”课程教学大纲一、管理信息课程名称——传感器技术与应用；二、基本信息学分——4；学时——70；授课对象（专业和年级）——应用电子、二年级；性质——职业技能核心课先修课——模拟电子、数字电子、电子元器件等后续课——测控系统三、教学任务1.教学内容的针对性《传感器技术与应用》课程针对“电子产品开发人员”和“电子产品测试维修人员”两个工作岗位以及“电子产品仪表中传感器技术与应用”这一电子专业毕业生的典型工作任务，以源于企业、学校实训室的相关电子仪器设备为载体，依据认知规律、针对不同检测任务形成六个学习情境，教学内容体现了工作过程性知识与技能的针对性。《传感器技术与应用》学习情境的设计主要是针对不同传感器的安装、连接和信号的获取。本课程在选择教学内容时，通过多次召开企业实践专家研讨会、与多家企业专家共同协商后，确定了教学内容。对电子仪器设备中常用检测传感器（如温度、湿度、气体、压力、位移、位置、速度等）和测量电路基本知识的介绍，来体现专业领域学习内容的普适性。学习情境任务编号任务名称学时制作训练知识储备任务1认识传感器2任务2了解常用传感器的作用和基本构成任务3了解传感器的分类和发展任务4学会选用传感器温度的检测任务1炉温的检测4简易温度计的制作任务2冰箱温度的检测4任务3空调温度的检测6气体的检测任务厨房可燃气体的检测6家用可燃气体报警器的制作湿度的检测任务浴室环境湿度的检测6浴室镜面水器清除器的制作力的检测任务1电子台秤的重量检测6简易电子秤的制作任务2煤气灶压电点火检测6液位的检测任务1汽车油箱液位的测量4应用超声波传感器进行液位测量仪的制作任务2密闭容器的液位测量8位移的检测任务1电感式接近开关用于物位的检测4应用霍尔元件进行电机转速测量仪的制作任务2光电传感器用于物位和转速的检测4任务3磁电传感器用于物位和转速的检测4任务4霍尔传感器用于转速的检测6选择与应用电子技术专业的主要工作岗位有直接关系的传感器（如集成温度传感器、超声波传感器、电感式接近开关、光电开关、霍尔接近开关、压力传感器等）进行介绍，体现专业领域学习内容的针对性。工作岗位：电子产品开发人员工作流程：技能要求：1）能够快速准确查阅国家标准；2）能够利用互联网进行相关资料和资讯的搜集工作；3）能够制定可行的市场调查方案并实施；4）能够正确使用传感器等电子器件，进行测量电路接口电路设计，并具备电路仿真调试完善能力，实现产品功能要求。工作岗位：电子产品测试维修人员工作流程：技能要求：1）能够快速准确查阅国家技术标准；2）能够正确使用和维护检测设备，并进行标准化操作，完成数据处理工作，准确测试和评价电子产品的质量；3）能够分析检测结果，并指导改进生产或选材。2.教学内容的适用性在基于工作过程系统化设计教学情境中，学习内容遵循基本的工作行为过程结构——咨询、决策和计划、实施及检查和评价，学生通过四步法的训练，学到了普适性的工作思路，随着学习的深入，能够完成的工作任务随之增多，提高了学生的职业适应能力。在课程学习内容的安排上，从典型检测对象着手，选择合适的传感器，在认识该类传感器的外形、性能指标，掌握测量原理，理解相应的测量转换电路、信号处理电路的基础上，通过传感器的安装、连接和调测来完成该类检测任务。在每个学习情境中，要完成不同的检测任务，我们都安排对传感器从外部到内部，按照工作过程通过不同的工作载体进行训练，实现学生技术能力的拓展和迁移，并为学生可持续发展奠定良好的基础。四、教学内容组织1．基于“工作过程系统化”设计理念，以真实工作任务为依据,创设学习情境经过与天津中环电子计算机公司工程师共同讨论，以典型工作岗位工作过程为导向重构“传感器技术及应用”的课程内容；以项目为导向设计教学内容和教学方案，根据学生认知规律由单一向综合，完成从学习领域向学习情境的转换。2．教学做一体，训赛相通整个课程学习共计70学时，全部课程学习安排在实训室，中间穿插企业参观，技术讲座，课程教学有机结合各类电子竞赛项目，边讲边做、边做边学、项目导向、任务驱动，培养学生技能、相关知识、职业素质。3．教学内容组织安排实施根据传感器的选用以及非电量检测的工作流程重构课程内容体系，设计了六个学习情境，以案例教学、项目导向和任务驱动为主要教学方法，学生在完成项目和任务的过程中学习传感器的选用以及非电量检测的知识，真正达到学习和工作融为一体的效果。学习情境任务编号能力训练任务名称拟实现的能力目标相关支持知识学时结果（可展示）知识储备任务1认识传感器为非物理量的检测选用传感器和测量电路常用电子仪器仪表使用；电路分析检测知识；测量电路的调试；2学生能够分辨常用的传感器，能够使用简单的测量电路。任务2了解常用传感器的作用和基本构成任务3了解传感器的分类和发展任务4学会选用传感器温度的检测任务1炉温的检测通过制作使用温度传感器及其测量电路温度传感器的结构、分类、及标定；测量电路的实用；4学生能够使用温度传感器进行实际温度计的制作。任务2冰箱温度的检测4任务3空调温度检测6气体的检测任务厨房可燃气体的检测通过制作使用气体传感器及其测量电路气体传感器的结构、分类、及标定；测量电路的实用；6学生能够制作出家用可燃气体报警器。湿度的检测任务浴室环境湿度的检测通过制作使用湿度传感器及其测量电路湿度传感器的结构、分类、及标定；测量电路的实用；6学生能够制作出浴室镜面水汽清除器。力的检测任务1电子台秤的重量检测初步认识电阻应变式传感器、差动变压器，学会使用其进行相应的测量应变式传感器的结构、分类、及标定；动变压器的结构；测量电路的实用；6学生能够制作出简易电子秤。任务2煤气灶压电点火检测压电式力传感器的使用方法测力方法的选用、测量电路的调试；6学生能够制作出制作简易压电式力传感器。液位的检测任务1汽车油箱液位的测量具有电容式液位传感器检测系统的安装、调试和维修的能力常用电容式传感器检测组件的外形、基本结构和检测方法；4学生能够熟练使用液位传感器。任务2密闭容器的液位测量具有超声波传感器检测距离系统安装工艺、调试步骤和维修的能力常用超声波传感器检测组件的外形、结构和检测方法；8学生能够能够应用超声波传感器制作出液位测量仪。位移的检测任务1电感式接近开关用于物位的检测具有对不同被测对象、不同工作环境下的电感传感器选型的能力运用电感式接近开关测近距离内物体位置的方法、位置和位移检测传感器的选用；4学生能够能够正确使用位置和位移检测传感器。任务2光电传感器用于物位和转速的检测能利用光栅传感器进行数控机床位移的检测光栅、磁栅传感器的选用4学生能够设计制作近距离测物位置电路。任务3磁电传感器用于物位和转速的检测能对磁性物体进行位置检测霍尔开关检测磁性物体的应用4学生能够能够正确使用磁电传感器。任务4霍尔传感器用于转速的检测位移检测控制的应用、检测接口电路霍尔传感器的选用6学生能够制作电机转速测量仪。5.第一节课设计梗概（300字左右）步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知传感器的应用领域师生对话法给学生展示实物，讲解目标明确目标5引入传感器在自动检测和控制系统中的重要作用自主学习法发放相关资料、图片，多媒体演示通过查阅学习资料、教材及视频资料，阅读学习指导书，填写相关内容。5操作举例说明日常生活中的传感器应用学生实操法通过具体实例解释器件的应用生活现场使用10深化传感器的定义、组成演示法学生实操法多媒体演示、动手实际操作实际操作使用传感器10训练生活中传感器的实际应用讨论法头脑风暴法接受学生咨询对传感器的使用展望讨论10总结教师组织学生交流总结师生对话法教师引导学生对专业能力进行评价进行总结评价5作业布置作业巩固：从工业控制的技术资料或家用电器的说明书中搜集传感器使用的相关知识。演示法锻炼学生的方法能力动手查找资料、实际使用实例3后记相关英文训练师生对话法多媒体演示查找相应英文资料2五、教学方法学生以小组的形式在学习工作单的引导下完成专业知识学习和技能训练，强调学习过程的最终目的是完成对知识的意义构建（而非完成教学目标），在这样的学习环境中，课件设计通常不是从分析教学目标开始，而是从如何创设有利于学生对知识的意义构建的情境开始，不论是学生的独立探索、协作学习还是教师辅导，都要紧紧围绕意义构建这个中心而展开。每项工作任务完成后，最后由各小组提交一份各自成果报告。针对不同的学习情境，选用不同特点的教学方法，主要为项目法、四步教学法，教师从知识传授者的角色转为学习过程的组织者、咨询者和指导者，最终将学习的压力传达到学生身上，使教学过程向学生自觉的学习过程转化。六、教材、资料（1）必须依据本课程标准编写教材。（2）教材应充分体现任务引领、实践导向的课程设计思想。（3）教材应将本专业职业活动，分解成若干典型的工作项目，按完成工作项目的需要和岗位操作规程，结合职业技能证书考证组织教材内容。要通过基本技能操作，引入必须的理论知识，通过实践实操，体现理论在实践过程中的应用。（4）教材应图文并茂，提高学生的学习兴趣，以加深学生对传感器测量非电量的认识。教材表达必须精炼、准确、科学。（5）教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将本专业新技术、新工艺、新设备及时地纳入教材，使教材更贴近本专业的发展和实际需要。