《传感器应用》电管课程标准.docx
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《传感器应用》电管课程标准
电力工程管理专业
《传感器应用》
课程教学标准
沧州职业技术学院电气工程系
二〇一一年五月
目录
1.课程定位……………………………………………………………………………1
2.工作任务和课程目标…………………………………………………………………2
2．1工作任务及职业能力………………………………………………………………2
2．2课程目标…………………………………………………………………………2
3.教学组织……………………………………………………………………………3
3．1课程项目和任务的特点…………………………………………………………3
3．2课程教学特色……………………………………………………………………3
4.教学内容与能力要求………………………………………………………………3
5.教学方法与手段……………………………………………………………………8
6.考核与评价…………………………………………………………………………8
7.建议与说明…………………………………………………………………………8
8．课程开发者…………………………………………………………………………9
《传感器应用》课程教学标准
1.课程定位
《传感器应用》课程是电力工程管理专业的一门专业选修课程。
其任务是培养学生传感器在工业控制系统中的应用能力，能进行检测和控制系统的设计与安装调试，为今后工作中对自动化设备使用及故障诊断和维修与维护打下基础；使学生具有查询传感器技术资料及继续深入自学的能力和团结协作、敬业爱岗以及严谨求实的工作作风。
在教学过程中，引入了传感器现行国家标准和行业技术规范。
本课程在具备《电工电子线路分析与装接》知识与技能的基础上开设，为从事自动化设备安装与调试奠定基础。
2.工作任务和课程目标
2．1工作任务及职业能力
表1工作任务及职业能力分析表
工作领域
工作任务
职业能力
学习项目
传感与测试系统安装应用与调试
传感器的选型
了解传感器及检测系统的组成、分类，能选择合适的传感器进行信号的检测
传感器的选型
模拟量测量
了解湿度、温度传感器的原理及使用，完成湿度、温度的检测和控制系统制作
模拟量检测系统
数字量测量
了解光控、光敏、限位开关和霍尔传感器的原理及使用，完成光控、光敏、位置和霍尔检测和控制系统制作
数字量检测系统
数据检测处理
了解电阻应变式传感器和超声波传感器的原理及使用，完成应变力检测控制和无损探伤系统制作
数据处理检测系统
表2项目内容及学时分配表
学习项目编号
学习项目名称
学习型工作任务
学时
备注
项目1
传感器的选型
1-1传感器的认知与选型
8
项目2
模拟量检测系统
2-1湿度控制系统制作
4
2-2温度控制系统制作
6
阶段考核
项目3
数字量检测系统
3-1光控系统制作
4
3-2光敏计数器制作
4
3-3位置检测系统制作
4
3-4霍尔位置检测系统制作
4
项目4
数据的处理系统
4-1电阻应变式力检测系统制作
6
4-2的超声波检测系统制作
4
综合考核
合计
48
机动4学时
2．2课程目标
根据课程的工作任务及职业能力的要求，本课程的教学目标为：
通过本课程学习，使学生具备传感器选用、检测和处理系统设计与安装调试、系统维修维护的技能，并具有技术资料查询与自学能力，具有团结协作、敬业爱岗、科学严谨的工作作风。
具体目标见表3。
表3《传感器应用》课程教学目标
名称
教学目标
知识目标
（1）掌握各种传感器的结构原理
（2）熟悉各种传感器特点
（3）了解检测处理系统组成特点和组成
（4）熟悉检测处理系统
技能目标
（1）会识读和绘制及检测系统电路图
（2）能根据实际选用适合的传感器类型和型号
（3）独立安装常检测设备，能正确诊断和处理检测系统故障
（4）能设计或改造简单的传感与测试系统
态度目标
（1）认真听、练、交流、预习，按时完成课后任务，出勤率高
（2）同学间团结协作，不怕脏、不怕累
（3）作业工整，操作迅速、规范，善于观察
3．教学组织
3．1课程项目和任务的特点
本课程4个项目构成，共含9个学习型工作任务。
各学习情境中项目根据系统实际应用中的工作项目由简单到复杂、由元件到系统构成，再到检测系统。
课程范型属于训练中心型。
课程教学中采用项目引导法、兴趣小组教学法、引导文教学法、任务驱动法，以达到良好的教学效果。
3．2课程教学特色
本课程构成体系特点为“项目引导、任务驱动”；教学模式特点为“任务驱动，学做结合”；教学手段特点为“多媒体增效，分组实训强技”。
4．教学内容与能力要求
《传感器应用》课程各项目教学内容与能力要求（表4-表7）
表4传感器的选型项目教学内容与能力要求
项目名称
传感器的选型
参考学时
8
学习型工作任务
1-1传感器的认知和选型
8
项目总目标描述
让学生清楚检测系统组成，检测方法分类，传感器组成、分类及使用
教学
内容
（1）检测系统组成与发展；
（2）测量概念及方法（3）传感器组成、分类及特性
教学目标
知识
（1）了解检测系统组成与发展；
（2）掌握测量概念及方法（3）熟悉传感器组成、分类及特性
技能
（1）能正确组成检测系统；
（2）能正确根据需要选择合适的传感器
态度
（1）能按时出勤；
（2）认真听课，积极发言；（3）能认真做好课前准备；（4）能与同组成员友好合作；（5）认真完成实训任务；（6）作业整洁，字迹工整，有独特见解。
教学任务与
实施
教学任务：
（1）知识介绍；
（2）任务布置；（3）学生分析研讨；（4）教师同步进行辅导和检查；（5）实训室实验；（6）教师总结；（7）学生课外作业。
教学实施:
用传感器实验板实物开发的学习项目进行项目实训，利用多媒体方法加强学生传感器的感性认识。
项目成果
（1）学生课堂研讨—传感器和检测系统的概念和分类
（2）学生课堂识别—各种类型传感器。
（3）实训报告-传感器的认知和选型
技术规范
QJ29-83传感器的图形符号；QJ27-84传感器产品代号命名方法
学生角色
检测系统维护员
教师能力
具备熟练的传感器和检测系统硬件电路、软件设计，制作，系统调试和维修维护技能，及实训设备使用能力和教学基本能力。
教师数量
专任3人，兼职1人
备注
表5模拟量检测系统项目教学内容与能力要求
项目名称
模拟量检测系统
参考学时
4
学习型工作任务
2-1湿度控制系统制作
4
2-2温度控制系统制作
6
项目总目标描述
让学生清楚湿度、温度检测方法、原理、分类，传感器选用、控制系统的设计与制作并进行调试
教学
内容
（1）电容传感器原理及使用；
（2）湿敏电阻原理及使用（3）热电阻原理及使用（4）热电偶原理及使用（5）集成温度传感器
教学目标
知识
了解电容传感器原理及使用；掌握湿敏电阻原理及使用，了解热电阻原理及使用，了解热电偶原理及使用；掌握集成温度传感器测温方法
技能
（1）能用湿敏电阻组成湿度检测系统；
（2）集成温度传感器组成温度检测系统
态度
（1）能按时出勤；
（2）认真听课，积极发言；（3）能认真做好课前准备；（4）能与同组成员友好合作；（5）认真完成实训任务；（6）作业整洁，字迹工整，有独特见解。
教学任务与
实施
教学任务：
（1）知识介绍；
（2）任务布置；（3）学生分析研讨；（4）教师同步进行辅导和检查；（5）实训室实验；（6）教师总结；（7）学生课外作业。
教学实施:
用传感器实物开发的学习项目进行项目实训，利用多媒体方法加强学生温度和湿度传感器的感性认识。
项目成果
（1）学生课堂研讨—温度和湿度传感器的概念和分类和应用
（2）学生课堂识别—温度和湿度传感器各种类型传感器。
（3）实训报告-湿度控制系统制作；温度控制系统制作
技术规范
JJF1049-1995温度传感器动态响应校准；JBT7486-2008温度传感器系列型谱；GBT15768-1995电容式湿敏元件与湿度传感器总规范；JJF1012-1987常用湿度计量名词术语；ZBN11002-87工业热电偶技术条件；SJ2028-82直热式正温度系数热敏电阻器总技术条件
学生角色
检测系统维护员
教师能力
具备熟练的传感器和检测系统硬件电路、软件设计，制作，系统调试和维修维护技能，及实训设备使用能力和教学基本能力。
教师数量
专任3人，兼职1人
备注
表6数字量检测系统项目教学内容与能力要求
项目名称
数字量检测系统
参考学时
16
学习型工作任务
3-1光控系统制作
4
3-2光敏计数器制作
4
3-3位置检测系统制作
4
3-4霍尔检测系统制作
4
项目总目标描述
让学生清楚光电元件、光耦、位置开关、霍尔元件检测方法、原理、分类，传感器选用、控制系统的设计与制作并进行调试
教学
内容
（1）光电元件传感器原理及使用；
（2）光耦原理及使用（3）电感式传感器元件及使用（4）霍尔元件及使用
教学目标
知识
了解光电传感器原理；掌握光控电路的组成和使用；了解光耦传感器原理；掌握计数电路的组成和使用；了解电感式传感器；掌握位置检测电路的组成和使用；了解霍尔传感器原理；掌握位置检测电路的组成和使用；
技能
（1）能用光敏电阻组成光控系统；
（2）能用光耦组成计数检测系统（3）能用位置开关组成位置检测系统、（3）能用霍尔传感器组成位置和速度检测系统
态度
（1）能按时出勤；
（2）认真听课，积极发言；（3）能认真做好课前准备；（4）能与同组成员友好合作；（5）认真完成实训任务；（6）作业整洁，字迹工整，有独特见解。
教学任务与
实施
教学任务：
（1）知识介绍；
（2）任务布置；（3）学生分析研讨；（4）教师同步进行辅导和检查；（5）实训室实验；（6）教师总结；（7）学生课外作业。
教学实施:
用传感器实物开发的学习项目进行项目实训，利用多媒体方法加强学生光控、计数和位置传感器的感性认识。
项目成果
（1）学生课堂研讨—光控、计数和位置传感器的概念和分类和应用
（2）学生课堂识别—光控、计数和位置各种类型传感器。
（3）实训报告-光控系统制作；光敏计数器制作；位置控制系统制作；霍尔位置检测系统制作
技术规范
SJ1155-82敏感元件型号命名方法；SJ2029-82可见光光敏电阻器总技术条件；SJ2213-82半导体光敏管、光耦合器总技术条件；ZBN05005-88霍尔元件通用技术条件
学生角色
检测系统维护员
教师能力
具备熟练的传感器和检测系统硬件电路、软件设计，制作，系统调试和维修维护技能，及实训设备使用能力和教学基本能力。
教师数量
专任3人，兼职1人
备注
表7数据检测处理系统项目教学内容与能力要求
项目名称
数据检测处理系统
参考学时
10
学习型工作任务
4-1电阻应变式力检测系统制作
6
4-1超声波检测系统制作
4
项目总目标描述
让学生清楚应变片和超声波检测方法、原理、分类，传感器应变选用、控制系统的设计与制作并进行调试
教学
内容
（1）电阻应变式传感器原理及使用；
（2）超声波传感器原理及使用；
教学目标
知识
了解电阻应变式传感器原理；掌握力检测系统的组成和使用；了解超声波传感器原理；掌握超声波检测系统的组成和使用；
技能
（1）能用电阻应变片组成系统；
（2）完成力检测系统的制作与调试
（1）能超声波组成检测系统；
（2）完成探伤系统的制作与调试
态度
（1）能按时出勤；
（2）认真听课，积极发言；（3）能认真做好课前准备；（4）能与同组成员友好合作；（5）认真完成实训任务；（6）作业整洁，字迹工整，有独特见解。
教学任务与
实施
教学任务：
（1）知识介绍；
（2）任务布置；（3）学生分析研讨；（4）教师同步进行辅导和检查；（5）实训室实验；（6）教师总结；（7）学生课外作业。
教学实施:
用电阻应变片传感器、超声波传感器实物开发的学习项目进行项目实训，利用多媒体方法加强电阻应变片传感器和超声波传感器的感性认识。
项目成果
（1）学生课堂研讨—应变传感器、超声波传感器的概念和分类和应用
（2）学生课堂识别—电阻应变片各种类型传感器、超声波传感器。
（3）实训报告-电阻应变式力检测系统制作；超声波检测系统制作
技术规范
GB/T18806-2002电阻应变式压力传感器总规范；ZBY117-82电阻应变计；QJ1023-86应变式力传感器参数系列；QJ1082-86应变式力传感器特性与试验规范
学生角色
检测系统维护员
教师能力
具备熟练的传感器和检测系统硬件电路、软件设计，制作，系统调试和维修维护技能，及实训设备使用能力和教学基本能力。
教师数量
专任3人，兼职1人
备注
5．教学方法与手段
（1）遵循职业技术教育教学基本规律，积极探索“做中学”与“学中做”，通过多媒体讲授传授项目相关显性知识，通过任务实践获取项目隐形知识和技能。
（2）采用项目教学，边讲边练边讨论，分组兴趣教学，以任务引领提高学生兴趣，激发学生成就动机。
（3）注重教学互动，重视心智技能训练，培养学生态度情感。
（4）注重多媒体应用，实施实景教学，合理选择实践项目。
（5）重视专业标准与规范的应用方法指导，贴近生产一线。
（6）鼓励学生创新实践，综合性项目适当安排，以培养创新意识和职业能力。
6．考核与评价
6.1以过程考核为主，包括知识、技能和态度的考核除过程考核外，必须参加期末考核。
过程考核70%，期末考核30%。
6.2过程考核和期末考核各组成部分以及权重分配见课程考核评价标准表。
课程考核评价标准表
过程
考核
考核分项
权重
依据与要求
知识
提问与讨论
10%
每生每学期至少1次成绩
作业
10%
抽查2次作业成绩
测验
测验1
5%
随堂测验，不超1学时
测验2
5%
随堂测验，不超1学时
技能
操作过程、作品质量
15%
有操作考核记录、作品评分记录和照片（实物）等
实践报告、设计说明书、综合作业质量
15%
批阅、实验（实训、）报告、设计说明、综合作业等
态度
出勤纪律
5%
教室日志、平时记录等
学习态度
5%
认真、努力、提高程度的平时记录
期末
考核
期末考试
30%
统一试卷
合计
100%
7．建议与说明
7.1教材与参考资料
1.《自动检测与转换技术》，梁森主编，机械工业出版社，2010年1月第二版。
2.实践指导书：
《传感器实验指导》，校内自编；
3.参考网站：
中国工控网
5.参考书目：
《传感器原理及应用》，王化祥主编，天津大学出版社，1999年2月第二版
7.2教学资源利用
实践设施：
传感器实验室1个
师资队伍：
专职3人，副教授1人，讲师2人；兼职高级工程师1人。
7.3教学重点及难点突破
（1）教学重点
1、湿度温度控制系统制作；
2、光控、光敏计数、霍尔元件控制系统制作
重点教学措施：
多媒体讲解，实践体验，作业强化。
（2）难点及突破
1.霍尔检测系统制作；
2.应变检测处理系统制作；
难点突破措施：
现场教学，多媒体讲解，结论定性，避免过多的公式推导。
8．课程开发者
本课程由沧州职业技术学院电气系传感器课程组开发。
执笔：
周欣悦。
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