《传感器与物联网检测技术》课程标准

《传感器与物联网检测技术》课程标准课程性质：职业技术课课程编码：114222是否专业核心课程：是总学时：64适用专业：物联网应用技术实践比例（%）：50%课程类型：（理论+实践）课学分：4精品课程：否考核方式：考试开设学期：第三学期制（修）订日期：2015年4月19日一、课程描述《传感器与物联网检测技术》是物联网应用技术专业的一门职业技术课程。它以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理等技术为只要内容的一门应用技术学科；是将科研、生产、生活等方面的有关信息通过选择合适的方法与装置进行分析或定量计算，以发现事物的规律性学科；是应用领域非常广泛的学科。通过教授检测技术基础常识和各类传感器的原理、结构、特性、安装、使用等知识，使学生能够根据应用场景正确使用和选用传感器，并能理解传感器技术在整个物联网体系结构中的关键作用。课程在培养学生传感器知识和技能的同时，全方位培养学生团队协作能力和创新精神，提升综合社会能力和职业素养。二、课程培养目标1．素质目标：通过本课程的学习培养学生的创新意识和分析、解决实际问题的工程实践能力。（1）通过分组完成项目任务，培养学生团队协作精神，锻炼学生沟通交流、自我学习的能力。（2）通过项目需求分析与方案论证，培养学生搜集信息、整理信息、发现问题、分析问题和解决问题的能力。（3）通过项目实施、系统调试与答辩，提高学生实践动手能力、观察与创新思维能力、解决问题能力及书面与口头表达能力。（4）实验室实施5S管理理念，从而培养学生形成规范的操作习惯、养成良好的职业行为习惯。2．能力目标：能根据具体工程应用需求，运用传感器技术构建基本的测控系统，并能调试成功。（1）能熟练使用传感器（2）能正确选用传感器（3）能熟悉各种传感器的特性3．知识目标：（1）掌握常用传感器的原理、结构、特性和用途（2）各种传感器的使用方法（3）各种传感器的选用方法三、与前后课程的联系1.与前续课程的联系与本课程有关的先修课程有《物联网技术与产业导论》、《电子电路分析及产品应用》、《网络编程基础》等。2.与后续课程的联系与本课程有联系的后续课程：《计算机监控》、《物联网应用综合实训》等。四、学习内容与学时分配学习单元编号学习任务学习要求学时分配备注理论实训1检测技术基本知识理解测量和测量误差的基本知识；理解传感器的组成与特性。222电阻式传感器及应用理解弹性敏感元件的特性；理解电位器式传感器的原理、结构与应用；理解应变效应和电阻应变式传感器的应用；理解热电阻传感器原理和应用；理解气敏和湿敏传感器原理和应用。663电容式传感器及应用理解电容式传感器工作原理、类型及应用。224电感式传感器及应用理解电感式传感器类型、结构、工作原理及应用。225热电偶传感器及应用理解热电偶传感器工作原理、基本定律、结构、材料及应用。446光电式传感器及应用理解光电效应和光电元器件；理解光电式传感器应用；理解光纤传感器和红外传感器的原理、结构及应用。447霍尔传感器及应用理解霍尔效应、霍尔元件；理解霍尔传感器的应用。228压电式传感器及应用理解压电效应、压电材料；理解压电式传感器的结构及应用。229超声波传感器及应用理解超声波传感器的工作原理、结构及应用。2210数字式传感器及应用理解数字式传感器的结构、原理及应用。2211抗干扰技术与微机接口技术理解传感器抗干扰技术和微机接口技术2212传感器的选用与标定理解传感器的选用原则与标定方法22合计3232五、考核方式及标准传感器考核方式：采用理论、实验考核相结合的过程考核方式。理论课采用笔试闭卷形式；实验课成绩根据平时实验完成情况和实验报告评定，实验成绩为过程考核；平时成绩主要根据作业、出勤率和课堂回答问题及课堂讨论情况评定。成绩组成：在总成绩中，理论成绩占50%；实验成绩占30%；平时成绩占20%。课程总成绩为百分制，60分以上（包括60分）算合格。1）形成性考核的内容方法及评分标准考核内容如下：序号考评项目考核内容考核标准分值1理论考试闭卷考试50分2实验操作完成教学内容所规定的实验操作。两人一组，协作完成每一个实验内容，应能达到独立完成操作。考核动手、实际操作能力。30分合计80分2）日常考核评分标准日常考核占20分，考核内容及标准如下：序号考评项目考核内容及标准考评方法分值1组织纪律教师及组长评定5分2人际交往教师及组内评定4分3团队协作组长评定5分4环境意识教师及组长评定3分5学习方法教师及组长评定3分合计20分六、教学与实践环境要求1.教室或多媒体教室（配有教师计算机和大屏幕）。2．配有实验室和实验设备。1）各种传感器2）本课程的实训具有连续性，以往的实训环境和实训结果应该予以保留，以便新的实训能够在原有实训的基础上扩充和完善。3）为能模拟软件开发环境和运行环境，所有计算机应能组成局域网，每台计算机应能上网。4）相关传感器及电子元器件七、课程实施建议1．教材选用建议（1）推荐教材《传感器与检测技术》人民邮电出版社宋雪臣主编（2）推荐参考书《传感器原理与应用》国防工业出版社单成祥等编著《传感器应用技术》西安电子科技大学出版社王煜东主编《传感器技术及应用》机械工业出版社陈黎敏主编2．教学建议（1）为扩展知识面采取对相关技术开展研究式学习（2）为提高理论与实践相结合的能力采取走出课堂学习3．教师要求（1）担任本课程教学主讲教师应具有丰富的教学经验和较强的责任心。（2）应具有较强的动手能力，熟练的指定学生完成各个实验环节。八、课程资源的利用本课程配有教材及与教材配套的电子课件。1．积极开发并利用网络教学资源：课程标准、项目课程设计方案、实际操作指导书、授课计划、课程录像、PPT课件、实践案例等。2．充分利用实验室的仪器设备。3．建立师生互动交流网络平台。九、学习情境设计根据本课程的培养目标，确定12个学习情境，其具体内容如下：学习情境1检测技术基本知识学习情境检测技术基本知识学时4能力目标掌握测量方法掌握测量误差的处理方法。理解传感器的组成与定义。主要内容测量的分类、测量误差的处理方法；传感器的定义、组成、分类及特性。工作任务（1）测量方法；（2）测量误差的表示、分类、分析与处理；（3）传感器的逻辑组成、作用。实训环境为每组学生配置的计算机具备如下的软件、硬件环境：（1）电脑一台为每组学生配置传感器实验台教学资源电子教案实例电路实验指导书教学方法建议理论教学：教师主讲实践环节：教师讲授指导，学生操作。教学组织形式1、理论教学学生以班级为单位的一体化教学2、实践环节学生以小组为单位的实验教师能力要求1.担任本课程教学主讲教师应具有丰富的教学经验和较强的责任心。2.应具有较强的动手能力，熟练的指定学生完成各个实验环节。考核方式1.理论闭卷笔试2.实践作品展示备注学习情境2电阻式传感器及应用学习情境电阻式传感器及应用学时12能力目标掌握弹性敏感元件特性与分类；掌握电位器式传感器的原理、结构和应用；掌握应变效应和电阻式传感器的应用；掌握热电阻传感器的原理和应用；掌握气敏和湿敏传感器的原理和应用。主要内容弹性敏感元件、电位器式传感器、电阻应变式传感器、热电阻传感器、气敏和湿敏传感器工作任务（1）掌握弹性敏感元件特性与分类；（2）理解电位器式传感器、电阻应变式传感器、热电阻传感器、气敏和湿敏传感器的原理、结构和应用；实训环境为每组学生配置的计算机具备如下环境：压力传感器、温湿度传感器、广谱气体传感器等为每组学生配置实验台教学资源1.电子教案2.实例电路3.实验指导书教学方法建议理论教学：教师主讲实践环节：教师讲授指导，学生操作教学组织形式1、理论教学学生以班级为单位的一体化教学2、实践环节学生以小组为单位的实验教师能力要求1.担任本课程教学主讲教师应具有丰富的教学经验和较强的责任心。2.应具有较强的动手能力，熟练的指定学生完成各个实验环节。考核方式1.理论闭卷笔试2.实践作品展示备注学习情境3电容式传感器及应用学习情境电容式传感器及应用学时4能力目标掌握电容式传感器工作原理及类型；掌握电容式传感器的结构和应用；主要内容电容式传感器原理和类型，电容式传感器结构和应用。工作任务（1）理解电容式传感器工作原理及类型；（2）掌握电容式传感器的结构和应用；实训环境为每组学生配置的计算机具备如下环境：接近开关传感器等为每组学生配置实验台教学资源4.电子教案5.实例电路6.实验指导书教学方法建议理论教学：教师主讲实践环节：教师讲授指导，学生操作教学组织形式1、理论教学学生以班级为单位的一体化教学2、实践环节学生以小组为单位的实验教师能力要求1.担任本课程教学主讲教师应具有丰富的教学经验和较强的责任心。2.应具有较强的动手能力，熟练的指定学生完成各个实验环节。考核方式1.理论闭卷笔试2.实践作品展示备注学习情境4电感式传感器及应用学习情境电容式传感器及应用学时4能力目标掌握电感式传感器工作原理及类型；掌握电感式传感器的结构和应用；主要内容自感式传感器、差动变压器式传感器、电涡流式传感器工作任务（1）理解自感式传感器工作原理及类型；（2）理解差动变压器式传感器工作原理及类型；（3）理解电涡流式传感器工作原理及类型；实训环境为每组学生配置的计算机具备如下环境：干簧门磁传感器等为每组学生配置实验台教学资源7.电子教案8.实例电路9.实验指导书教学方法建议理论教学：教师主讲实践环节：教师讲授指导，学生操作教学组织形式1、理论教学学生以班级为单位的一体化教学2、实践环节学生以小组为单位的实验教师能力要求1.担任本课程教学主讲教师应具有丰富的教学经验和较强的责任心。2.应具有较强的动手能力，熟练的指定学生完成各个实验环节。考核方式1.理论闭卷笔试2.实践作品展示备注学习情境5热电偶传感器及应用学习情境热电偶传感器及应用学时8能力目标掌握热电偶传感器工作原理和基本定律；掌握热电偶传感器的结构和材料；掌握热电偶实测线路温度补偿。主要内容热电偶工作原理和基本定律、热电偶结构形式及材料、热电偶实测温度补偿工作任务（1）理解热电偶传感器工作原理和基本定律；（2）理解热电偶传感器的结构和材料；（3）理解热电偶实测线路温度补偿。实训环境为每组学生配置的计算机具备如下环境：热电偶传感器等为每组学生配置实验台教学资源10.电子教案11.实例电路12.实验指导书教学方法建议理论教学：教师主讲实践环节：教师讲授指导，学生操作教学组织形式1、理论教学学生以班级为单位的一体化教学2、实践环节学生以小组为单位的实验教师能力要求1.担任本课程教学主讲教师应具有丰富的教学经验和较强的责任心。2.应具有较强的动手能力，熟练的指定学生完成各个实验环节。考核方式1.理论闭卷笔试2.实践作品展示备注学习情境6光电式传感器及应用学习情境光电式传感器及应用学时8能力目标掌握光电式传感器工作原理；掌握光电式传感器的应用；掌握光纤传感器和红外传感器的原理和使用。主要内容光电效应及光电器件，光电式传感器应用，光纤传感器与红外传感器工作任务（1）理解光电式传感器工作原理；（2）理解光电式传感器的应用；（3）理解光纤传感器和红外传感器的原理和使用。实训环境为每组学生配置的计算机具备如下环境：光敏传感器、红外对射传感器等为每组学生配置实验台教学资源13.电子教案14.实例电路15.实验指导书教学方法建议理论教学：教师主讲实践环节：教师讲授指导，学生操作教学组织形式1、理论教学学生以班级为单位的一体化教学2、实践环节学生以小组为单位的实验教师能力要求1.担任本课程教学主讲教师应具有丰富的教学经验和较强的责任心。2.应具有较强的动手能力，熟练的指定学生完成各个实验环节。考核方式1.理论闭卷笔试2.实践作品展示备注学习情境7霍尔传感器及应用学习情境霍尔传感器及应用学时4能力目标掌握霍尔效应及元件；掌握霍尔传感器的应用；主要内容霍尔效应及元件、集成霍尔传感器、霍尔传感器的应用工作任务（1）理解霍尔效应及元件；（2）理解霍尔传感器的应用。实训环境为每组学生配置的计算机具备如下环境：霍尔传感器等为每组学生配置实验台教学资源16.电子教案17.实例电路18.实验指导书教学方法建议理论教学：教师主讲实践环节：教师讲授指导，学生操作教学组织形式1、理论教学学生以班级为单位的一体化教学2、实践环节学生以小组为单位的实验教师能力要求1.担任本课程教学主讲教师应具有丰富的教学经验和较强的责任心。2.应具有较强的动手能力，熟练的指定学生完成各个实验环节。考核方式1.理论闭卷笔试2.实践作品展示备注学习情境8压电式传感器及应用学习情境压电式传感器及应用学时4能力目标掌握压电效应及材料；掌握压电式传感器的结构应用；主要内容压电效应、压电材料、压电传感器结构与应用工作任务（1）理解压电效应及材料；（2）理解压电式传感器的结构和应用。实训环境为每组学生配置的计算机具备如下环境：压电式传感器等为每组学生配置实验台教学资源19.电子教案20.实例电路21.实验指导书教学方法建议理论教学：教师主讲实践环节：教师讲授指导，学生操作教学组织形式1、理论教学学生以班级为单位的一体化教学2、实践环节学生以小组为单位的实验教师能力要求1.担任本课程教学主讲教师应具有丰富的教学经验和较强的责任心。2.应具有较强的动手能力，熟练的指定学生完成各个实验环节。考核方式1.理论闭卷笔试2.实践作品展示备注学习情境9超声波传感器及应用学习情境超声波传感器及应用学时4能力目标掌握超声波物理性质；掌握超声探头和耦合技术；掌握超声波传感器应用。主要内容超声波传感器物理性质、探头及耦合技术和应用。工作任务（1）理解超声波物理性质、探头和耦合技术；（2）理解超声波传感器的应用。实训环境为每组学生配置的计算机具备如下环境：超声波传感器等为每组学生配置实验台教学资源22.电子教案23.实例电路24.实验指导书教学方法建议理论教学：教师主讲实践环节：教师讲授指导，学生操作教学组织形式1、理论教学学生以班级为单位的一体化教学2、实践环节学生以小组为单位的实验教师能力要求1.担任本课程教学主讲教师应具有丰富的教学经验和较强的责任心。2.应具有较强的动手能力，熟练的指定学生完成各个实验环节。考核方式1.理论闭卷笔试2.实践作品展示备注学习情境10数字式传感器及应用学习情境数字式传感器及应用学时4能力目标掌握数字式传感器原理、结构及应用；主要内容光栅、编码器及感应同步器的结构和使用工作任务（1）理解光栅、编码器及感应同步器的结构和使用。实训环境为每组学生配置的计算机具备如下环境：数字式传感器等为每组学生配置实验台教学资源25.电子教案26.实例电路27.实验指导书教学方法建议理论教学：教师主讲实践环节：教师讲授指导，学生操作教学组织形式1、理论教学学生以班级为单位的一体化教学2、实践环节学生以小组为单位的实验教师能力要求1.担任本课程教学主讲教师应具有丰富的教学经验和较强的责任心。2.应具有较强的动手能力，熟练的指定学生完成各个实验环节。考核