《智能传感与检测技术》课程教学标准

撰写人:

__ _隋瑞红_______

撰 写 时 间 :

___2018_年___5_月___31__日

英文名称

Intelligent sensing and detection technology

适用专业

智能控制技术（智能制造技术）及相关专业

总学时

92

课程性质

☑标准化课程□个性化课程□培训课程□校本课程

□其他

学分

4

课程简介

随着智能化和自动化程度越来越高，对传感器的依赖性越来越大，传感器技术在工科学生人才培养中的地位和作用也越来越重要。

《智能传感与检测技术》课程分为两大模块，第一模块主要学习传感器与检测技术的基本知识、常用的传感器的工作原理、结构、测量电路、使用和工程选用方法，第二大模块主要学习智能传感器的基本知识以及典型智能设备中的传感器检测技术。通过该课程的学习使学生能理解各类传感器的工作原理，掌握其性能特点，了解它们的应用，并能根据要求选用和使用常用的温度、压力、位移、流量、物位等检测仪表与传感器进行检测，能读懂并分析给定的控制系统的原理图，能根据原理图进行安装调试。

课程地位

《智能传感与检测技术》是高职三年制智能制造、机电一体化技术、电气自动化技术、电子技术等专业的一门理论与实践性较强的专业核心课程。本课程信息量大，涉及的范围较广，且各类传感器的教学内容相对独立。此外，由于传感器的应用十分广泛，因此该课程内容与实际应用结合非常密切。

《智能传感与检测技术》是一门综合性课程，需要在具备一定的物理知识和电子技术知识等的基础上进行学习。其前导课程主要是《大学物理》、《电工电子技术》，后续课程主要有《电气控制与PLC技术》、《机器人视觉识别技术》、《虚拟仪器技术工程应用》、《物联网应用开发》、《运动控制系统》、《工业机器人》、《逆向工程与3D打印技术应用》、《智能制造生产系统》、《智能装备故障诊断与维修》、《产品三维建模与数字化加工》、《计算机智能控制系统》等。该课程是智能制造类专业学生学习领域进一步拓展的基础，在专业课程体系中，处于至关重要的地位，同时也为各门课程之间的相互联系搭建了桥梁。

课程学习目标

课程总体目标是使学生了解掌握传感器工作原理和应用，学生能够学会和使用传感器进行各种信息的检测。同时具备有较强的工作岗位适应能力、分析和解决实际问题的能力以及创新意识和良好的职业道德。具体目标如下：

（一）知识目标：

掌握传感器与检测技术的基础知识；掌握温度传感器的工作原理、测温特点及典型的温度检测实例；掌握力学传感器的工作原理、结构、测量转换电路及典型的力检测实例；掌握位移传感器的工作原理、结构、测量转换电路及典型的位移检测实例；掌握各物位传感器的工作原理、结构及典型的检测过程；了解各流量传感器的工作原理、工作特点及应用；掌握气敏和湿敏传感器的测量原理及应用；掌握智能传感器的基础知识，了解典型智能设备中的传感器检测技术。

（二）技能目标：

个人目标：能正确给传感器进行分类；正确识别不同温度传感器的特点及其在检测系统中的作用、地位；能够正确使用温度传感器进行温度的检测；正确地识别各种力学传感器及其特点和其在整个工作系统中的作用；正确地识别各种位移传感器及其特点和其在整个工作系统中的作用；正确地识别各种液位传感器及其特点和其在整个工作系统中的作用；会根据气敏和湿敏信号的特点选择合适的传感器；能识读光控电路并能正确使用光电传感器进行光信号的检测和光控电路的分析。

团队目标：能够根据要求分析传感器的工作电路；能根据系统的运行情况判断所用传感器的好坏；能根据被测量的特点、类型、环境等因素合理的选择传感器并进行相关量的检测或控制；能根据要求设计一定的检测线路。

（三）素质目标：

培养学生对应用系统的分析方法，具有元件、部件、组件、系统的明确概念意识；培养学生勤于思考、做事认真、严谨的良好作风；培养学生分析问题、解决问题的能力；培养学生的沟通能力及团队协作精神；培养学生的质量意识、安全意识；培养学生社会责任心、环保意识。

课程学习形式

课前准备阶段：利用课程平台进行理论学习，并完成对应的在线测试，以检测学生的学习成果。学生根据自己的情况，总结出学习过程中遇到的疑难问题，并在网上提出，以便课上教师了解学生的课前学习情况。

课堂教学阶段：教师总结课前学习情况并向学生展示学生的学习成果，然后将学生集中提出的问题进行解答。第二步分组讨论，解决组内成员其他未解决的疑难问题，教师在此期间可以对各组进行单独的引导，解决组内问题。第三步，教师对整体情况进行总结并安排好下次任务。

实践教学阶段：让学生分组并利用实训室设备模拟给定实例的检测过程，其中器件、设备等自选。以小组为单位先进行资料的收集和检测系统的设计，讨论通过后根据实训室的条件选择各个部件并进行连线，检查好后通电进行验证。教师对实践过程进行评价并打分、做好记录。

（1）掌握传感器的定义、组成和分类；

（2）掌握传感器的命名方法；

（3）能区别传感器的静态指标和动态指标；

（4）了解传感器的标定方法；

（5）掌握传感器的选用原则；

（6）了解传感器的现状和发展

(1)热敏电阻测火焰温度

(2)话筒、酒精测试仪 (3)CW-01A传感器命名 (4)实训室对传感器分类

5

该单元5个在线测验

2

检测技术基本知识

检测的概念；检测方法的分类；检测信号处理电路；检测信号的变换；检测误差及处理；检测数据的计算；

(1)了解测量方法进行适当的分类； (2)掌握各放大器的特点及工作原理； (3)了解各种放大器和变换电路的应用；(4)掌握检测误差的计算； (5)掌握数据处理的原则；

(1)玻璃体温计和辐射式体温计；(2)仪表测量放大电路；(3)精度及相对误差的计算；

8

该单元5个在线测验

3

温度传感器

温度的概念及检测方法；热膨胀式传感器的测温原理及应用；热电阻的工作原理及应用；热敏电阻的工作原理及应用；热电偶的测温原理及应用；集成温度传感器的测温原理及应用；辐射式测温的原理及应用；温度传感器的选择

(1)掌握各种温标及各温标之间的转换；(2)掌握热膨胀式温度传感器的原理； (3)掌握热电阻的工作原理及应用； (4)掌握热敏电阻的工作原理及应用； (5)掌握热电偶的工作原理及应用； (6)熟悉热电偶的使用注意事项； (7)理解集成温度传感器的测温过程； (8)理解辐射式测温的原理及应用

(1)双金属温度开关；(2)铜热电阻；(3)热电偶；(4)热敏电阻；(5)PN结传感器；(6)扫描式体温计

13

该单元7个在线测验

4

力学传感器

压力的概念及单位；弹性元件及其特点和应用范围；电阻应变式传感器的测力原理、转换电路及应用；压电式传感器的测力原理、转换电路及应用；力传感器的选择

（1）掌握常见力学量——压力的基本概念及单位；

（2）能说明弹性元件的材料、基本要求及典型结构；

（3）掌握电阻应变式传感器的工作原理、类型、电桥电路，能举例说明电阻应变式传感器的应用；

（4）掌握压电式传感器的工作原理、类型、测量转换电路，能举例说明压电式传感器的应用；

（1）电子秤

（2）地磅

（3）玻璃破碎报警

6

该单元3个在线测验

5

位移传感器

电位器式传感器的工作原理；电容式传感器的工作原理及应用；电感式传感器的工作原理及应用；霍尔式传感器的工作原理及应用；栅式传感器的工作原理及应用；感应同步器的工作原理及应用；编码器的工作原理及应用；拉绳式传感器的工作原理及应用

(1)了解各种位移传感器的工作原理、结构特点等；

(2)了解各种位移传感器的测量转换电路；

(3)掌握各种位移传感器的应用

(4)能根据位移测量的不同的要求，选择合适的传感器；

(1)电位器式传感器的使用

(2)电容式传感器的使用

(3)电感式传感器的使用

(4)霍尔式传感器的使用 (5)栅式传感器的使用 (6)感应同步器的使用

22

该单元7个在线测验

6

液位传感器

液位的概念及检测原理；静压式液位计原理及应用；浮力式液位计原理及应用；超声波式传感器的工作原理及应用；核辐射式液位计原理及应用

（1）掌握液位的基本概念及物位检测的原理；

（2）掌握液位检测的方法

（3）能描述出各种物位传感器的特点；

（4）能使用物位传感器检测压力；

（5）能对物位液位计正确选型

(1)超声波传感器的使用

(2)静压式液位计的设计和使用

(3)浮力式液位计的设计和使用

9

该单元6个在线测验

7

流量传感器

流量的概念；流量的不同表示方法；节流装置结构及使用；各类流量计的原理及应用；流量计的选用

（1）明确流量的概念；

（2）流量的不同表示方法的意义；

（3）了解节流装置的结构，理解节流式流量计的测量原理 ；

（4）能正确使用各类流量计

（5）能对流量计进行正确选型

（1）节流装置的制作及说明

（2）简易流量计的设计和制作

11

该单元4个在线测验

8

气湿敏传感器

气敏传感器的分类、结构、原理和应用；湿敏传感器的分类、原理和应用

（1）了解气敏和湿敏传感器的原理及应用

（2）会选择和正确使用气敏传感器

（3）会选择和正确使用湿敏传感器

（1）酒精检测仪的使用

（2）煤气泄漏检测过程

4

该单元2个在线测验

9

光电传感器

光电效应；各光电器件；各光电器件的特性及应用；光电传感器的使用

（1）掌握光效应的概念及对应的光电器件

（2）了解光电检测的过程

（3）能正确使用各类光电器件进行光电检测和控制

（1）手机屏幕亮暗的控制原理

（2）光控窗帘

（3）光电转速检测

4

该单元2个在线测验

10

智能传感器与典型智能设备中的智能传感与检测技术

智能传感器的概念；工业机器人、3D打印机等智能设备中的传感检测技术

（1）掌握智能传感器的概念及特点

（2）了解智能设备中的智能传感检测技术

（1）工业机器人

（2）3D打印机

10

(暂定）

该单元4个在线测验

合计

92

45

教学手段

采用传统讲授、多媒体教学、网络教学、情景教学、案例式教学、研讨式教学、参与教学等多种方法，针对特点不同和过程不同的教学内容，采用适合的教学手段。

教学设计

课程在设计过程中，将知识细化分解，使学生更好的理解和学习每个知识点，并将多个检测实例引入其中，增强知识与实践的结合，既提高学生学习的趣味性又深化了学生对知识的理解。另外，学生分组对给定实例进行讨论的和研究并派代表进行说明，让学生体验到他们在学习中的中心地位。在实践课中，让学生充分发挥自己的想象力，根据要求，利用实训室的设备和仪器进行各种检测过程的设计和模拟；也可以自己制作一些简易的检测设备，使学生的动手能力得到充分锻炼。

形成性评价要求

总成绩=过程考核成绩*50%+考试成绩*50%

过程考核成绩=考勤成绩*20%+作业成绩*20%+网上学习总成绩*30%+课内实训成绩*30%

说明：旷课超过3次考勤分数为零分；作业不交或数量少于60%的该项成绩为零分；网上学习成绩核算后低于60分的该项成绩为零分；课程实训成绩核算后低于60分的该项成绩为零分。

考核点

建议考核方式

成绩比例

模块一智能传感与检测技术中的传统传感器技术

过程考核+考试

70%

模块二智能传感器与典型智能产品中的传感检测技术

过程考核+考试

30%

合计

100%