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1、传感器与检测技术课程标准一、课程概述1 .基本信息课程名称：传感器与检测技术课程类型：理论+实践课程总学时：课程总计64学时，其中一理论课时54,机动+实践课时10。标准适用专业：本标准适用于机电一体化与制造专科专业。2 .课程定位传感器与检测技术课程是机电一体化与制造专业的一门专业核心技能课程；本课程的任务是要教会学生了解和熟悉常用工业传感器及检测方法的基本知识，能够使用合理的传感器实施可靠的检测方案，培养解决生产实际问题的基本技能。本课程适用于机电一体化、机械制造以及自动化等专业3年制高职学生，课程应在学完电工和电子学等课程后开设，并为后续专业课程的学习和从事专业相关工作打下基础。二、课程
2、目标（一）总体目标通过传感器与检测技术课程的学习，使学生掌握基本工业常用传感器的基本知识、基本理论，初步具备运用传感器设计简单检测系统的能力，并获得运用所学知识解决生产实际问题的基本技能。（二）分项目标通过传感器与检测技术课程的学习，应达到以下培养目标：1.知识目标学习常用检测量以及相应传感器的基本原理和使用方法等知识；掌握常用检测系统的基本设计方法；3 .技能目标具备搜集和查阅传感器与检测技术国家标准和有关资料的能力；具备进行简单检测系统设计和确定相应传感器性能指标的技能；初步具备简单检测系统的搭建和基本调试手段；4 .方法目标通过常用物理量检测方法在日常生活中的自动化运用实例激发学习兴趣；
3、通过Flash等丰富多彩的课堂呈现手段加深学生对检测方法认识。5 .素质目标通过本课程，使学生认识到传感器对于自动化和智能化的产业应用所发挥的作用,增加通过不同手段解决问题的思路，开阔学生的眼界和视野。使学生认识到我国有关行业和世界发达国家的巨大差距，增强学生的竞争意识和努力学习的自觉性。三、教学内容与要求序号教学内容知识内容与要求技能内容与要求参考课时1绪论传感器与检测技术发展历史现状及发展方向掌握传感器与检测等概念，检测中的误差表示方法22项目一:开关量检测接近开关和工业现场中的作用；几种接近开关的测量原理及应用领域;接近开关测量系统设计搭建接近开关试验的试验台；测试试验的稳定程度和定位敏
4、感性评价；理解接近开关在不同场合下的不同表现，并了解不同接近传感器的应用范围63项目二:位移检测位移传感器的测量原理和工业常用传感器如栅式传感器的测量方法;长距离型位移传感器如超声波传感器的测量原理和应用范围了解光栅尺、磁栅尺和球栅尺的基本应用方法，掌握编码器的应用领域和方法；掌握正确使用超声波位移传感器的方法84项目三:精密位移测量高精度位移传感器的原理和应用；高精度激光传感器的测量原理和应用方法了解LVDT等差动测量的方法；了解高精度激光传感器的测量方法，并掌握传感器的一般校准方法85项目四:速度和加速度检测一般速度传感器的测量原理和测量精度的影响因素;加速掌握测速发电机和编码器测速的方法
5、；掌握压电加速度计的正确使用方法和应用范围6度检测基本原理和应用领域6项目五:力和压力检测力传感器的一般测量方法和应用原理；压力检测传感器的基本原理掌握应变片的测量方法和试验台测量设计；掌握压力传感器使用的基本方法47项目六:温度检测温度传感器检测原理和测量范围掌握不同温度范围下温度测量方法；搭建温度动态测量的试验台和一般标定方法48项目七:信号处理串口信号处理；数字量和模拟量的转换原理；485和CAN总线的传递数据的原理了解一般模拟量转换为数字量模块的使用方法；总线模块传输数据方法89项目八:图像传感与处理图像处理的基本原理和编程技术；简单图形的识别掌握树薄派摄像头的图像获取和使用OpenC
6、V和SimPleCV等PythOn插件使用方法，判断基本图形的长度8说明：机动课时可安排有关LabVIEW和Python语言的基本课时，以及有关试验安排,共计IO个课时。四、教学设计教学设计表项目任务单元教学内容教学目标（针对课程标准）学时绪论任务1传感器与检测技术发展历史现状及发展方向了解传感器与检测技术在国民经济的地位，明晰工业发展罗辑2项目一：开关量检测任务2霍尔传感器掌握霍尔效应和使用条件1任务3光电传感器掌握光电效应和光电传感器基本检测原理1任务4感应传感器掌握电涡流检测原理和基本使用2范围任务5开关量检测系统学会根据需求设计简单测量系统2项目二：位移检测任务7电量位移检测原理了解电
7、阻和感应位移检测的基本原理和使用范围2任务8光电栅式位移检测原理掌握光栅尺的测量方法2任务9编码器角度位移检测原理掌握光电编码器的基本使用方法2任务10超声波位移传感器的检测原理了解超声波传感器的基本使用方法2项目三：精密位移测量任务11电参量高精度位移传感器掌握差动变压器或差动电感式位移传感器的基本原理4任务12高精度激光位移传感器掌握高精度激光位移传感器的基本原理和使用方法4项目四：速度和加速度检测任务13测速发电机的基本原理掌握测速发电机的基本使用方法2任务14压电效应和加速度计掌握加速度计的使用方法2任务15振动特征的测量方法掌握振动量的基本测量系统2项目五：力和压力检测任务16电阻应
8、变片的测量原理掌握电阻应变片的测量方法1任务17力测量系统的变换原理掌握电阻应变片测量力的转换方法1任务18压阻式压力传感器的测量原理掌握压力传感器的基本测量方法2项目六：温度检测任务19热电式稳定传感器的基本原理了解热电传感器的测量范围和基本使用方法2任务20温度传感器的基本测量和标定方法掌握稳定传感器的基本标定方法2项目七：信号处理任务21RS232信号接口掌握串口的硬件连接和软件编写方法2任务22数模转换掌握一般转换模块的使用方法2任务23485总线掌握使用485工业总线的基本数据传输方法和编程手段2任务24Modbus总线标准了解总线标准的传输规则2项目八：图像传感与处理任务25树莓派
9、系统掌握树莓派硬件和软件系统2任务26使用树莓派摄像头获取图像掌握获取图像的基本方法2任务27实现基本的图形检测掌握基本图形如方形的边缘长度测量4共计（6节机动课时，4节试验或演示，根据前导课程和实验设备灵活调整）54+10五、教学方法建议序号教学内容知识内容与要求教学方法和手段参考课时1绪论传感器与检测技术发展历史现状及发展方向，传感器基本特性，检测精度和误差等基本概念理论教授22项目一：开关量检测接近开关和工业现场中的作用；几种接近开关的测量原理及应用领域；接近开关测量系统设计理论教授63项目二：位移检测位移传感器的测量原理和工业常用传感器如栅式传感器的测量方法；长距离型位移传感器如超声波
10、传感器的测量原理和应用范围理论教授84项目三：精密位移测量高精度位移传感器的原理和应用；高精度激光传感器的测量原理和应用方法理论教授85项目四：速度和加一般速度传感器的测量原理论教授6速度检测理和测量精度的影响因素；加速度检测基本原理和应用领域6项目五：力和压力检测力传感器的一般测量方法和应用原理；压力检测传感器的基本原理理论教授47项目六：温度检测温度传感器检测原理和测量范围理论教授48项目七：信号处理串口信号处理；数字量和模拟量的转换原理；485和CAN总线的传递数据的原理理论教授89项目八：图像传感与处理图像处理的基本原理和编程技术；简单图形的识别理论教授8共计54六、考核与建议1.考核
11、方式课程整体成绩表考核类型成绩权重课程整体成绩课程考核1000.7职业技能认证1000.3说明：（I）有些课程可能只进行两种考核中的一种考核，则另外一项考核权重为O即可。（2）课程考核时应按照项目分别考核，课程考核成绩则是项目考核成绩的累计。（3）列表说明每一个项目成绩在课程成绩中的权重，并简要说明每个项目如何考核：每个项目成绩都是从知识、技能、态度三方面考核，考核可依据提交的成果、作业、平常表现及小组互评的结果进行，考核方式可采用卷面、计算机模拟和实操。2.考核内容课程考核成绩表项目名称成绩权重项目成绩项目成绩权课程考核成绩重项目一：开关量检测知识1000.71000.05100技能1000
12、.2态度1000.1项目二：位移检测知识1000.71000.1技能1000.2态度1000.1项目二：精密位移测量知识1000.71000.1技能1000.2态度1000.1项目四：速度和加速度检测知识1000.71000.05技能1000.2态度1000.1项目五：力和压力检测知识1000.71000.1技能1000.2态度1000.1项目六：温度检测知识1000.71000.05技能1000.2态度1000.1项目七：信号处理知识1000.71000.05技能1000.2态度1000.1项目八：图像传感与处理知识1000.71000.1技能1000.2态度1000.1技能1000.5态度
13、1000.1七、教学资源及要求（一）教材及参考资料教材内容侧重当前行业主流技术并有一定的超前性，注重多媒体技术与传统纸质教材的结合，增加教材的新颖性调动学生学习的积极性，让学生在灵活的学习中拓展本学科领域的知识面。重视基础知识和基本概念，突出技能训练，鼓励与行业企业合作开发特色鲜明的专业课校本教材。参考资料：1.康维新等。传感器与检测技术。中国轻工业出版社，2009O2.胡向东等。传感器与检测技术。机械工业出版社，2009O3.段正澄等。光机电一体化技术手册（上册）。机械工业出版社，200904.张洪润等。传感器技术大全（上中下）。北京航空航天大学出版社，2007O（二）课程资源开发与利用学习
14、资料资源：加大生产性实训教学资源的配备和开发，结合多媒体和网络技术，推动虚拟仿真教学平台和大数据中心的建设。信息化教学资源：（1）资源建设定位。应体现以学习者为中心，对资源的使用对象，即学习者进行研究分析，针对他们的认知特点来设计制作教学资源。（2）资源展示界面设计。界面设计应精致美观，操作风格统一，画面简洁。不同的教学内容对应不同的风格，注意简洁，突出主题，内容不易过多，应有层次感。（3）操作方式、易学易用。应具备良好的人机对话机制。学习者寻求资源与信息应用功能，一目了然，知道如何使用。（4）资源内容突出职业能力培养。专业教学资源内容选取应体现基础理论以应用为目的，以必须够用为度，以掌握概念
15、，强化应用为教学重点；专业教学需要加强针对性和实用性；在实践教学中强调职业岗位实际工作基本能力的培养和职业岗位操作技能的严格训练。（5）实现资源互动及虚拟仿真功能。由于受资金、技术、时空、企业等等客观因素限制，学校不可能成为学生提供涉及所有专业真实岗位的学习环境，如何有效借助信息化手段实现用户功能，这个部分则是教学资源建设过程中的难点，就教学资源建设量来说不难，难的是它的质量与功能实现度。（三）教学保障条件及建议1.软硬件条件（1）校内实训基地按照人才培养模式和人才培养方案的要求，建设集“专业教学、职业培训I、技能鉴定”三位一体的实训室：检测技术实训室。实训室名称实训项目工位数主要设备名称数量
16、(台/套)检测技术实训室项目一：开关量检测20霍尔传感器,光电传感器和感应传感器试验台20项目二：位移检测20电阻尺，光栅尺，磁栅尺，球栅尺，编码器等位移测量试验台20项目三：精密位移测量2差动变压器型高精度位移传感器，激光位移传感器试验台2项目四：速度和加速度检测5测速发电机和振动测试试验台5项目五：力和压力检测5电阻应变片试验台和压力传感器试验台5项目六：温度检测10热电温度检测试验台5项目七：信号处理6工业计算机数据采集卡和总线模块3项目八：图像传感与处理20树莓派单片机及摄像头，试验台1()(2)校外实习基地通过校企合作，专业教学团队与企业合作，共同建设校外实训基地。校外实训基地的建立
17、应体现“校外实习教学性”。(3)师资条件根据人才培养模式和“教学练做一体化”教学模式的要求，为了达到人才培养目标,建成一支“专兼结合、结构合理、动态组合、团结合作”的具有“双师”素质、“双师”结构的专业教学团队。(1)专业带头人的基本要求专业带头人应精通传感器与检测技术与制造专业相关理论和知识，了解国内外相关技术发展动态，掌握国内同类专业的建设和发展状况，有能力组织带领专业教学团队开展教学改革和生产科研。组织专业带头人参加教育部培训基地组织的基于工作过程的项目课程开发培训，了解高职教育课程开发的现状与发展前景，更好地指导专业课程改革。组织专业带头人参加高职传感器与检测技术类或者相关专业指导委员
18、会研讨会，了解国内外传感器的发展动态，跟踪传感器和检测技术的前沿技术。利用假期到相关企业进行专业调研，了解生产一线的新技术、新设备应用情况；回访用人单位和毕业生，征求他们对专业教学的意见和建议，以便更好地指导专业建设，更新教学内容，提高毕业生的工作适应能力。(2)骨干教师骨干教师应掌握有关自动化生产项目相关传感器应用的技术设计、组织管理、实施、质量监控等工作流程；协助专业带头人制定专业标准、参与课程体系改革；主持或参与专业核心技能课程建设。组织骨干教师参加教育部培训基地组织的基于工作过程的项目课程开发培训，参与专业核心课程的开发工作。组织骨干教师到企业进行实践锻炼，提高技能操作水平。组织骨干教
19、师参加教师讲课比赛，提高教学水平。组织骨干教师协助专业带头人参与专业建设与核心课程建设，编制教学文件。(3)专业教师专业教师应能独立胜任专业教学和实训教学，能参与课程建设和教学文件编写。组织专业教师下企业实践锻炼。主要培养专业教师的实践技能水平。要求下企业锻炼与所从事的专业教学工作有关，根据课程教学项目的设置情况安排实践锻炼任务。在一个教学周期内，有目的安排青年教师下企业进行实践锻炼，时间不少于半年。组织安排青年教师参加学术会议，开阔视野，提高教学水平。参与专业建设与项目课程建设，编制教学文件。(4)兼职教师依据专业教学的实际需要，由学院师资队伍建设领导小组组织，采用现场讲课、现场答辩、实际操作的方式，对企业推荐、计划聘用的教师进行考核。考核合格后由专业教研室负责进行教育学、心理学及教学组织等方面的培训I,培训合格后才能上岗从事教学工作。
