传感器与物联网检测技术天津电子Word格式.docx
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传感器与物联网检测技术天津电子Word格式.docx
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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。
2
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。
6
3
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。
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。
5
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。
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。
7
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。
8
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。
9
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。
10
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。
11
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
12
传感器的选用与标定
理解传感器的选用原则与标定方法
合计
32
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
理论考试
闭卷考试
50分
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
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:
考核内容及标准
考评方法
组织纪律
缺勤一次扣1分,3次迟到(或早退)按一次缺勤计算,其他违纪酌情扣分
教师及组长评定
5分
人际交往
积极参加讨论,主动提问或回答问题,乐于帮助他人有效学习
教师及组内评定
4分
团队协作
积极参加小组活动,主动承担工作任务,能够提出合理化建议
组长评定
环境意识
未出现设备损坏,保持卫生
3分
学习方法
积极参加网上讨论活动,主动开展自我学习
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
学时
能力目标
Ø
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
学习情境2电阻式传感器及应用
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。
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
(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;
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
1.电子教案
2.实例电路
3.实验指导书
教师讲授指导,学生操作
学习情境3电容式传感器及应用
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;
电容式传感器原理和类型,电容式传感器结构和应用。
(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;
接近开关传感器等
4.电子教案
5.实例电路
6.实验指导书
学习情境4电感式传感器及应用
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;
自感式传感器、差动变压器式传感器、电涡流式传感器
(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;
干簧门磁传感器等
7.电子教案
8.实例电路
9.实验指导书
学习情境5热电偶传感器及应用
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。
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
(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。
热电偶传感器等
10.电子教案
11.实例电路
12.实验指导书
学习情境6光电式传感器及应用
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。
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
(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。
光敏传感器、红外对射传感器等
13.电子教案
14.实例电路
15.实验指导书
学习情境7霍尔传感器及应用
掌握霍尔效应及元件;
掌握霍尔传感器的应用;
霍尔效应及元件、集成霍尔传感器、霍尔传感器的应用
(1)理解霍尔效应及元件;
(2)理解霍尔传感器的应用。
霍尔传感器等
16.电子教案
17.实例电路
18.实验指导书
学习情境8压电式传感器及应用
掌握压电效应及材料;
掌握压电式传感器的结构应用;
压电效应、压电材料、压电传感器结构与应用
(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。
压电式传感器等
19.电子教案
20.实例电路
21.实验指导书
学习情境9超声波传感器及应用
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。
超声波传感器物理性质、探头及耦合技术和应用。
(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。
超声波传感器等
22.电子教案
23.实例电路
24.实验指导书
学习情境10数字式传感器及应用
掌握数字式传感器原理、结构及应用;
光栅、编码器及感应同步器的结构和使用
(1)理解光栅、编码器及感应同步器的结构和使用。
数字式传感器等
25.电子教案
26.实例电路
27.实验指导书
学习情境11传感器抗干扰技术及微机接口技术
传感器抗干扰技术及微机接口技术
掌握传感器抗干扰技术及微机接口技术;
抗干扰技术及传感器微机接口技术
(1)理解传感器抗干扰技术及微机接口技术。
数字式传感器与微机等
28.电子教案
29.实例电路
30.实验指导书
学习情境12传感器的选用与标定
掌握传感器的选用原则;
掌握传感器的标定方法。
传感器的选用原则和标定方法。
(1)理解传感器的选用原则和标定方法。
各类传感器等
31.电子教案
32.实例电路
33.实验指导书
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- 传感器 联网 检测 技术 天津 电子