物联网技术应用专业-传感器应用技术课程标准

《传感器应用技术》课程标准二级学院：智能制造与信息工程学院执笔人：叶斌审核人：制定日期：2022年7月陕西能源职业技术学院一、课程信息表1课程信息表课程名称传感器应用技术开课院部智能制造与信息工程学院课程代码0420472考核性质考试前导课程《物联网技术》、《电工电子技术》等后续课程《物联网系统集成与维护》等总学时52课程类型理论课是□实践课是□理论+实践是□理实一体化是☑适用专业物联网应用技术二、课程性质1.本课程是物联网应用专业的基础课，传感器技术是感知层的最主要的信息采集获取手段，掌握各种典型传感器的应用是物联网应用专业的核心技能。不同于现有的传统电子信息类传感器相关课程强调各种物理量检测方法技能，物联网相关专业要求培养学生传感器选型、传感器安装调试、传感器运维和系统集成等应用技术。其专业性、实践性很强，是本专业学生必修的综合技术应用课程之一。主要包括传感器的认识、结构原理和使用方法，并在此基础上分别介绍常用传感器应用技术及实用电路的分析与设计。所选的电路具有设计新颖、结构合理、性能优良和实用性强等特点。通过本课程的学习和技能训练，使学生能认识传感器，了解测量基本原理，理解各种传感器进行非电量电测的方法，掌握传感器的基本结构和使用方法。初步具备实用传感器的应用和电路制作技能，并了解相应的测量转换电路、信号处理电路的原理及各种传感器在工业中的应用。2.课程功能定位表2课程功能定位分析对接的工作岗位对接培养的职业岗位能力物联网终端设备技术支持具备各类物联网系统的硬件安装及维护能力具备物联网应用系统各种类型终端设备故障分析及维修能力熟悉各类物联网系统的特点和使用规则三、课程目标与内容1.课程总目标通过学习使学生掌握传感器的结构组成和基本工作原理，以构建测试电路的基本技能；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.课程具体目标（一）知识目标（1）了解传感器的概念、种类和结构组成；（2）了解传感器的最新发展方向和水平；（3）理解常用传感器的工作原理，相应的测量转换电路、信号处理电路，各种传感器特点及在工业中的应用；（4）了解检测技术中常用的误差处理、弹性元件及抗干扰技术等相关知识。（二）能力目标（1）熟练进行各类传感器的安装和调试；（2）能够对常见传感器进行故障检测；（3）能够熟练完成电路测量。（三）素质目标（1）培养创新思维能力，培养独立思考、分析和解决问题的能力。（2）发展良好的思想品质，锻炼团队合作精神，养成认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际，自主学习、努力创新的良好习惯；（3）具备社会交往能力，独立分析解决问题能力和寻找解决问题途径的能力。表3课程教学目标与内容序号毕业要求指标点知识目标技能目标素质目标教学内容18.1能熟练使用常用电子仪器仪表对设备故障进行检测，能识别与选用电子元器件和集成电路芯片。1.掌握传感器的定义；2.了解传感器的作用。1.掌握传感器的组成；2.了解传感器的作用。1.具有较强的口头表达能力。1.检测技术的认识1.掌握传感器的特性；2.掌握传感器的类型。1.熟悉传感器的分类。1．具有较强的人际沟通能力。2.传感器的认识28.2能分析电子电路的工作原理，根据电路图装配、调试和检修电子电路。1.掌握直流电桥的结构类型；2.掌握直流电桥的工作原理。1.布线直流电桥的结构。1.能利用各种信息化手段进行自主学习。1.应变式传感器的工作原理1.熟悉应变式传感器的结构；2.熟悉直流电桥的工作原理1.分析直流电桥的工作原理。1.良好的动手能力。2.传感器的测量电路1.熟悉应变式传感器的工作原理。1.设计应变式传感器。1．团队合作能力。3.应变式传感器的应用38.3能熟练进行各类传感器安装和调试工作1.了解电容式传感器的机构形式；2.了解电容式传感器的工作原理。1.应用电容式传感器设计测量电路。1.具有良好的职业道德和职业素养。1.电容式传感器的类型和工作原理1.熟悉电容式传感器在工程中的应用。1.电容式传感器的应用。1.具有良好的分析能力。2.电容式传感器的应用41.掌握变磁阻式传感器的工作原理；2.差动变压器式传感器的工作原理；1.变磁阻式传感器在工程中的应用。1.崇德向善、诚实守信。1.变磁阻式传感器1.差动变压器式传感器的测量电路；1.差动式变压器传感器的测量电路。1.团结合作尊重劳动。2.差动变压器是传感器1.了解电涡流式传感器的结构形式；2.了解电涡流式传感器工作原理。1.电涡流传感器的原理。1.爱岗敬业、知行合一。3.电涡流式传感器58.4熟悉物联网设备，能完成日常运行管理、选型与配置工作。1.掌握磁电感应式传感器的工作原理；2.磁电感应式传感器的测量电路。1.磁电感应式传感器在工程中的应用。1．拥有积极乐观的生活和工作态度。1.磁电感应式传感器1.了解霍尔传感器的概念；2.了解霍尔传感器的机构特性。1.霍尔传感器的原理。1．自我情绪管理的技巧。2.霍尔式传感器1.了解压电式传感器的结构；2.了解压电式传感器的原理。1.压电式传感器应用。1．乐观向上的精神。3.压电式传感器61.掌握光电式传感器的类型；2.掌握光电式传感器的组成。1.光电式传感器的应用。1．具有精益求精的工匠精神。1.光电式传感器1.光纤传感器的工作原理。1.应用光纤传感器测量物体温度。1.具有团队合作精神。2.光纤传感器71.掌握热电偶传感器的类型；2.掌握热电偶传感器的原理。1.利用热电偶测温原理进行测量。1．具备较强的集体意识。1.热电偶传感器1.热电阻传感器的类型；2.热电阻传感器的测量电路。1.利用热敏电阻的测温原理分析电路。1.具有团队合作精神。2.热电阻传感器812．1能熟练进行物联网工程项目中嵌入式系统程序设计及开发工作。1.掌握超声波传感器的组成结构；2.掌握超声波传感器的工作原理。1.分析描述超声波传感器的工作原理。1．具有质量意识。1.超声波传感器的工作原理1.超声波传感器的应用；1.利用超声波传感器测量距离。1．具有环保意识、安全意识；2.超声波传感器应用1.微波传感器的组成；2.微波传感器的工作原理1.利用微波传感器测量物体厚度。1．具有创新意识和信息素养。3.微波传感器912．4熟悉智能电子产品生产工艺，能对智能电子产品进行设计、开发、装配和检测，能编制相关技术文件。1.掌握气敏传感器的组成结构；2.掌握气敏传感器的原理。1.湿敏传感器在工业中如何应用。1．能够理解企业战略和适应企业文化。1.气敏传感器1.湿敏传感器的组成结构；2.湿敏传感器的原理。1.设计红外传感器。1．保守商业机密的素质。2.湿敏传感器101.掌握红外传感器的组成结构；2.掌握红外传感器的原理。1.使用红外传感器测量物体厚度；1．能顺利适应新技术；1.红外传感器1.核辐射传感器的组成；2.核辐射传感器的原理。1.掌握核辐射传感器如何工作。1.能顺利适应新环境。2.核辐射传感器表4课程教学安排序号项目（模块）任务（单元）教学内容重点、难点、考核点课程思政元素学时1项目一检测与传感技术的认识任务1检测技术的认识1.1传感器的定义；1.2传感器的作用。1.检测系统的构成；2.传感器的分类。通过播放中国太空站视频，以传感器在航天上的应用为切入点，将强国、爱国理念融入教学内容。2任务2传感器的认识2.1传感器的特性；2.2传感器的类型1.传感器的组成及作用；2.传感器的分类。22项目二应变式传感器任务1应变式传感器的工作原理1.1应变式传感器的结构；1.2应变式传感器的工作原理。1.应变式传感器的工作原理。4任务2应变式传感器的测量电路2.1掌握直流电桥结构、类型；2.2掌握直流电桥的工作原理。1.直流电桥的工作原理。通过播放大国工匠视频，以传感器在智能制造行业应用为例，将爱岗敬业精神与职业生涯规划融入教学内容。4任务3应变式传感器的应用3.1理解应变式传感器现场应用原理。1.应变式传感器现场应用。23项目三电容式传感器任务1电容式常感器的类型和工作原理1.1了解电容式传感器的机构形式；1.2了解电容式传感器的工作原理。1.电容式传感器的工作原理。以传感器技术在电子医疗设备中的应用传递友善理念。2任务2电容式传感器的应用2.1熟悉电容式传感器在工程中的应用1.应用电容式传感器设计测力电路。24项目四电感式传感器任务1变磁阻式传感器1.1掌握变磁阻式传感器的工作原理；1.2掌握变磁阻式传感器的测量电路。1.变磁阻式传感器在工程中的应用。2任务2差动变压器是传感器2.1掌握差动变压器式传感器的结构形式；2.2掌握差动变压器式传感器的工作原理。1.差动式变压器传感器的测量电路。2任务3电涡流式传感器3.1了解电涡流式传感器的结构形式；3.2了解电涡流式传感器的工作原理。1.电涡流式传感器的测量电路。25项目五电动势传感器任务1磁电感应式传感器1.1磁电感应式传感器的工作原理；1.2磁电感应式传感器的测量电路。1.磁电感应式传感器在工程中的应用。2任务2霍尔式传感器2.1霍尔传感器的概念；2.2霍尔传感器的结构特性。1.霍尔传感器的结构；2.霍尔传感器的原理。2任务3压电式传感器3.1掌握压电传感器的结构；3.2掌握压电传感器的原理。1.压电传感器的原理。26项目六光传感任务1光电式传感器1.1光电式传感器的类型；1.2光电式传感器的组成1.光电式传感器的应用。2任务2光纤传感器2.1光纤传感器的工作原理1.光纤传感器的应用；2.光纤传感器的工作原理。27项目七温度传感器任务1热电偶传感器1.1热电偶传感器的类型；1.2热电偶传感器的原理1.热电偶测温原理。以火灾报警器为例传递安全理念。2任务2热电阻传感器2.1热电阻传感器的类型；2.2热电阻传感器的测量电路。1.热敏电阻的测温原理。28项目八超生波和微波传感器任务1超声波传感器的工作原理1.1超声波传感器的组成结构；1.2超声波传感器的工作原理。1.超声波传感器的工作原理。2任务2超声波传感器应用2.1超声波传感器的应用1.超声波传感器的应用。2任务3微波传感器3.1微波传感器的组成；3.2微波传感器的工作原理。1.微波传感器的工作原理。29项目九半导体传感器任务1气敏传感器1.1气敏传感器的组成结构；1.2气敏传感器的原理。1.气敏传感器在工程中的应用。以酒精检测仪为切入点，酒精检测仪常用来检测酒驾传递法治、自由理念。2任务2湿敏传感器2.1湿敏传感器的组成结构；2.2湿敏传感器的原理。1.湿敏传感器的应用。210项目十辐射式传感器任务1红外传感器1.1红外传感器的组成结构；1.2红外传感器的原理。1.红外传感器的工作原理。2任务2核辐射传感器2.1核辐射传感器的组成；2.2核辐射传感器的工作原理。1．核辐射传感器的工作原理。2四、课程考核改革传统的学生成绩评价方法，采用阶段（过程性）评价，目标评价，项目评价，与实践环节相结合的评价模式。建议采用阶段考核、平时（过程管理）成绩和实验实践环节相结合的方式来综合评定学生的学习成绩。其中阶段考核成绩占60%，平时（过程管理）成绩占20%，实验实践成绩占20%。阶段考核评价包括期中、期末考考核；平时（过程管理)成绩评价包括单元测验、作业情况、上课纪律、出勤情况、课堂笔记等；实验实践环节评价包括操作过程、实验报告、实验成功率、效率、正确安全使用工具和仪器仪表等。要注重学生的学习过程，对在学习和操作应用方面突出和有创新的学生，综合成绩评定中应重点给予鼓励。五、实施要求1.授课教师基本要求授课教师应具有电子类专业本科及以上学历，助教及以上职称，具有高等教师资格，并符合以下条件：（1）具有传感器专业知识；（2）具备熟悉传感器原理、技术和开发经验；（3）具体是熟悉基本传感器工作原理、C语言程序设计、单片机编程技术、电子电路技术、PCB设计制图能力；（4）具备电子电路硬件测试能力，传感器性能检测能力；（5）熟悉传感器典型行业应用；（6）具备项目教学法的设计应用能力。2.实践教学条件要求（1）校内实训室表5传感器实训室实训室（中心）名称传感器应用实训室面积120m2序号核心设备数量备注1电脑20台2服务器1台3配置投影设备、白板4传感器套件20套2人一组实验（2）校外实习基地表6传感器课程校外实习基地序号校外实训基地名称合作企业名称校外实训基地功能接纳学生人数备注1东软大连实训基地东软睿道专业化IT教学实训2002东软西安实训基地东软睿道物联网及嵌入式等相关专业实训、实习2003.教学方法与策略(1)本课程是一门重要专业课程，与实际结合紧密，教学宜采用理论实践相结合的教学方法，在完成相关实验或训练项目的过程中加深对所学理论知识的理解和有关的技能知识的掌握。(2)本课程的教学过程中，应立足于加强学生实际应用能力的培养，通过项目训练激发学生的学习兴趣，每个项目的教学实施可采用小组合作学习的方法，注重学生的团队协作精神的培养。(3)根据课程目标、学生实际，本课程的理论性、专业性和科学性等特点，教学过程中应采用文字教材，以及尽量应用多媒体、投影等教学资源辅助教学，帮助学生理解本课程的知识点，共同完成教学任务。4.教材、数字化资源选用表7传感器课程教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1检测与传感技术9787115329431高职高专冯柏群人民邮电出版社2021.72传感器与自动检测技术9877111379768高职高专张玉莲机械工业出版社2020.7