机电《传感器与检测技术》课程整体教学设计Word下载.docx
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课程类型
理论+实践课
先修课程：
电工与电子技术
后续课程：
自动化生产线
二、教学对象分析
学生学习已经进入第三学期，有一定数理基础和专业基础，但是专业水平差距较大；
部分同学已有职业意识，但较为薄弱。
部分学生对理论知识不感兴趣，但他们对实践操作有浓厚的爱好，希望学得一技之长。
针对这一情况，在教学中实现教学过程与工作过程对接，将六步教学法应用到教学中。
三、课程设计指导思想
该课程在学校专业建设委员会的指导下，着眼于培养学生职业技能，同时考虑学生职业未来发展空间，以提升学生综合能力为目标。
在通过对多家企业岗位调研分析基础上，该课程依据机电一体化技术专业人才培养方案和机电一体化技术专业岗位能力需求而设置。
课程总体设计思路是，改变纯粹以各种传感器原理性知识讲授为主的传统内容结构，而实行面向传感器的典型应用来构建综合学习情境，通过学习情境学习各种不同原理传感器的课程体系。
课程内容突出对学生职业能力的训练，以会用为主要目标。
理论知识的选取按照“必须、够用”的原则，删除了复杂的理论分析与计算，紧紧围绕应用学习情境的需要来进行，并融合了电工（机床）维修相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。
作为机电一体化技术专业核心课程，本课程共70学时。
整个课程设置了一个知识储备和四个学习情境。
知识储备模块主要介绍传感器与检测技术的基础知识，使学生具备坚实的理论基础，同时激发学生学习该课程的兴趣。
学习情境在设计时，主要围绕传感器在机电一体化技术领域的应用设置，充分考虑融合了不同类型的传感器知识，安排了足够的实训内容。
四、课程目标设计
（一）能力目标
1.能认识各种常用传感器，并能根据工程系统需要会正确选择传感器；
2.能够正确安装传感器，并能进行传感器内部和外部接线，组成简单检测系统；
3.会正确测试常见传感器的性能，并能简单调试（设置）传感器性能。
（二）知识目标
1.了解传感器的定义、组成和分类，熟悉传感器的主要性能指标，掌握传感器的选用原则；
2.了解测量的基本概念，掌握常用测量方法和自动检测系统的组成；
3.了解常见物理量的概念和表示方法，并熟悉相应检测方法；
4.了解常见传感器分类、结构和特点以及测量电路，掌握常见传感器的工作原理。
（三）素质目标
1.培养吃苦耐劳、一丝不苟的工作作风；
2.培养团队协作精神和组织协调能力；
3.培养规范操作、严谨务实和自主学习的态度。
五、课程内容设计
序号
模块（项目）名称
1
传感器与检测基础知识
2
力学量检测
12
3
位移和振动检测
26
4
温度与环境量检测
5
位置与转速检测
14
合计
六、能力训练项目设计
编号
项目名称
拟实现的能力目标
相关支撑知识
项目实施主要手段及步骤
项目成果
1.能阅读传感器使用说明书；
2.会正确选择传感器
3.会选择正确的测量方法；
4.能区分自动检测系统的各个组成部分。
1.传感器的定义、分类、命名及性能指标；
2.测量的方法、分类，自动检测系统的组成结构，各部分的作用
现场教学,主要手段:
理实一体、多媒体演示与实际操作等项目法
正确选择传感器
会选择正确的测量方法；
1.利用电阻应变片构成电桥电路；
2.会用电阻应变片制作电子秤
3.会用压阻式和压电式压力传感器测压力
1.弹性元件；
2.电阻应变效应；
3.应变片的结构、类型和转换电路
4.压力的基本概念；
5.半导体压阻效应
6.压电效应及逆压电效应
案例教学法
启发引导教学法
任务驱动教学法
会用电阻应变片制作电子秤
1.能用差动电容器测位移
1.会使用差动变压器测位移和振动；
2.会使用电涡流式传感器测位移和振动。
3.会识别霍尔元件，能使用线性霍尔式传感器测位移
4.会用光纤传感器测位移
5.会用压电式传感器测振动
1.电容式传感器的工作原理；
2.电容式传感器的基本结构及特点；
3.电容式传感器的测量电路
4.电感式传感器分类；
5.差动变压器的工作原理和测量电路；
6.电涡流传感器的工作原理和测量电路；
7.电感式传感器的对振动测量的工作原理和测量电路；
8.霍尔效应概念及原理；
9.霍尔元件和测量电路；
10.光纤的结构；
11.压电式传感器测量电路
会使用差动变压器测位移和振动
1.会正确使用电阻式温度传感器测温
2.会使用热电偶测温
3.能正确熟练查找热电偶分度表
4.会用气敏传感器测气体浓度
5.会用湿敏传感器测湿度
1.电阻式温度传感器；
2.热电阻、热敏电阻和集成温度传感器的测温原理；
1.热电偶工作原理；
2.热电偶的结构形式及材料；
1.气敏传感器的材料及工作原理；
2.气敏元件的基本测量电路；
3.气敏电阻元件的种类。
1.湿度的概念和表示方法；
2.湿敏电阻传感器
正确熟练查找热电偶分度表
1.会正确选择接近开关
2.会查阅接近开关的使用说明
3.会正确使用接近开关
4.会正确选择光电式接近开关
5.会查阅光电式接近开关的使用说明，并正确使用
6.会用磁电式传感器测转速
1.接近开关的分类及接线；
2.接近开关的工作原理；
3.光电式传感器的工作原理；
4.光电式接近开关的使用方法；
5.磁电式传感器的工作原理；
6.磁电式传感器的结构和测量电路；
正确选择光电式接近开关
七、教学进度表
教学目标和主要内容
单元标题
能力目标
项目编号
知识目标
教学组织安排
考核
任务1：
认识传感器
1.了解传感器的定义、组成和分类；
2.熟悉传感器的主要性能指标；
3.掌握传感器选用原则。
1.组织教学、布置任务；
2.收集相关信息；
3.讨论决策方案设计；
4.方案实施；
5.检查调试；
6.总结评价。
提问:
传感器的定义、组成和分类
任务2：
认识自动检测系统
1.会选择正确的测量方法；
2.能区分自动检测系统的各个组成部分。
1.了解测量的基本概念；
2.掌握常用测量方法；
3.掌握自动检测系统的组成。
作业:
1.测量的基本概念；
2.掌握常用测量方法
8
电阻应变片测力
1.了解弹性元件的作用和特性；
2.掌握电阻应变效应原理；
3.了解应变片的结构、类型和转换电路；
考核:
电阻应变效应原理
压阻式传感器测压力
1.会用压阻式压力传感器测压力
1.了解有关压力的基本概念；
2.掌握半导体压阻效应原理；
半导体压阻效应原理
任务3：
压电是传感器测压力
1.会用压电式压力传感器测压力
1.掌握压电效应及逆压电效应原理；
2.了解常用压电材料特性；
常用压电材料特性
电容式传感器测位移
1.掌握电容式传感器的工作原理；
2.了解电容式传感器的基本结构、工作类型及特点；
3.了解电容式传感器的测量电路及其工作原理。
电容式传感器的测量电路及其工作原理
7
电感式传感器测位移与振动
1.会使用差动变压器测位移；
2.会使用电涡流式传感器测位移。
3.会使用差动变压器测量振动；
1.了解电感式传感器的分类；
2.掌握差动变压器和电涡流式传感器的工作原理；
2.了解电感传感器的测量位移电路组成及其工作原理。
3.了解电感式传感器的测量振动情况的电路组成及其工作原理。
1.组织教学；
2.情境导入；
3.新课讲授，介绍电感传感器的结构组成及工作原理；
4.课堂小结；
5.布置作业
电感式传感器的测量振动情况的电路组成及其工作原理
线性霍尔式传感器测位移
1.会识别霍尔元件；
2.会使用线性霍尔式传感器测位移
1.了解霍尔效应原理；
2.掌握霍尔效应概念；
3.熟悉霍尔传感器的特性，了解霍尔元件及测量电路。
3.新课讲授，介绍霍尔传感器的结构组成及工作原理；
霍尔传感器的特性，了解霍尔元件及测量电路
9
任务4：
光纤传感器测位移
1.会用光纤传感器测位移
1.了解光纤结构；
2.掌握光纤传感器的工作原理及分类；
3.新课讲授，介绍光纤传感器的工作原理及分类；
光纤传感器的工作原理及分类
10
任务5：
压电式传感器测振动
1.会用压电式传感器测振动
1.掌握压电式传感器的工作原理；
2.了解压电式传感器测量电路
3.新课讲授，介绍压电式传感器测量电路；
压电式传感器测量电路
11
电阻式温度传感器测温
1.了解电阻式温度传感器的分类；
2.掌握热电阻、热敏电阻和集成温度传感器的测温原理；
3.新课讲授，介绍热电阻、热敏电阻和集成温度传感器的测温原理；
热电阻、热敏电阻和集成温度传感器的测温原理
热电偶测温
1.会使用热电偶测温
2.能正确熟练查找热电偶分度表
1.掌握热电偶工作原理；
2.了解热电偶的基本定律
3.了解热电偶的结构形式及材料；
3.新课讲授，介绍热电偶的结构形式及材料
热电偶的结构形式及材料
13
气敏传感器测气体浓度
1.会用气敏传感器测气体浓度
1.了解气敏传感器的材料与分类；
2.掌握气敏传感器的工作原理；
3.了解气敏传感器的测量电路
4.了解气敏电阻元件种类
3.新课讲授，介绍气敏传感器的测量电路组成及工作原理；
气敏传感器的工作原理
湿敏传感器测湿度
1.会用湿敏传感器测湿度
1.了解湿度的概念和表示方法；
2.掌握湿敏传感器工作原理；
3.新课讲授，介绍湿敏传感器工作原理组成及工作原理；
传感器工作原理
15
接近开关
1.了解接近开关的分类；
2.掌握各类接近开关的工作原理及特性；
3.掌握接近开关的外部接线、安装和使用方法；
3.新课讲授，介绍接近开关的外部接线、安装和使用方法；
接近开关的外部接线、安装和使用方法
16
光电式传感器应用
1.会正确选择光电式接近开关
2.会查阅光电式接近开关的使用说明，并正确使用
1.了解光电式传感器的工作原理及特性；
2.掌握光电式传感器安装、接线和使用方法；
3.新课讲授，介绍光电式传感器安装、接线和使用方法；
光电式传感器安装、接线和使用方法
17
磁电式传感器测转速
1.会用磁电式传感器测转速
1.掌握磁电式传感器的工作原理；
2.了解磁电式传感器的结构和测量电路；
3.新课讲授，介绍电式传感器的结构和测量电路；
磁电式传感器的结构和测量电路
八、第一节课梗概
第一节的内容主要是完成“任务一：
认识传感器”中所制定的学习要求，首先要了解传感器的定义、组成和分类，熟悉传感器的主要性能指标，掌握传感器选用原则。
然后要能够阅读传感器使用说明书，会正确选择传感器。
本节课以理论讲授为主，在这个过程中，首先给学生明确本任务的要求，所需要的知识支撑。
使用多媒体对基本知识内容进行讲授，同时要结合实际生产中的具体应用情况，并组织学生分组讨论预留的关于传感器应用的问题，最后对分组讨论的结果逐一进行点评分析。
九、考核方案设计（说明，在过程性考核中要体现教学进度表中的考核内容）
考核方式
考核要点
评价依据
权重
评分
过
程
考
核
教师评价
出勤率、作业质量、课堂表现、团队精神
考勤表、课堂表现记录、课堂笔记、作业、教师观察
15%
小组评价
学习计划、工作过程、解决方案、团队精神
计划书、学习笔
记、同学观察
20%
学生自评
学习总结、学习汇报
实验报告、学习笔记、汇报PPT
终
结
性
技能考核
安全意识、操作规范、过程
完整、按时完成
电工操作安全规程、
设备使用手册
25%
小组汇报
职业态度、职业道德、专业
知识、职业技能、课堂总结
学习笔记、工作记录、
学习总结
10%
理论考试
传感器基础理论知识
期末试卷
十、教材及参考资料
1.教材
宋雪臣单振清郭永欣主编的《传感器与检测技术》，人民邮电出版社，2011年11月出版。
2.参考资料
刘水平杨寿智主编的《传感器与检测技术应用》，人民邮电出版社，2009年10月出版
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