《傳感器與檢測技術(shù)》課程標準二級學(xué)院：智能制造與信息工程學(xué)院執(zhí)筆人：羅劍審核人：制定日期：2022年7月陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院一、課程信息表1課程信息表課程名稱《傳感器與檢測技術(shù)》開課院部智能制造與信息工程學(xué)院課程代碼考核性質(zhì)考試前導(dǎo)課程《電工電子技術(shù)》后續(xù)課程《工業(yè)機器人系統(tǒng)集成與維護》、《PLC與電氣控制技術(shù)》總學(xué)時52課程類型理論課是□實踐課是□理論+實踐是□理實一體化是R適用專業(yè)工業(yè)機器人技術(shù)、電氣自動化技術(shù)二、課程性質(zhì)本課程是智能專業(yè)（群）內(nèi)工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)必修課，采用理實一體化的教學(xué)方式，對接專業(yè)人才培養(yǎng)目標，面向電氣設(shè)備安裝工、生產(chǎn)線操作工、控制系統(tǒng)系統(tǒng)運維人員等工作崗位，培養(yǎng)學(xué)生選擇、應(yīng)用、調(diào)試和維護各類傳感器，構(gòu)建各種檢測系統(tǒng)和對自動檢測系統(tǒng)的分析、調(diào)試能力。為崗位需求提供職業(yè)能力，為培養(yǎng)技術(shù)技能人才提供保障。2.課程功能定位表2課程功能定位分析對接的工作崗位對接培養(yǎng)的職業(yè)崗位能力三、課程目標與內(nèi)容1.課程總目標通過本門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得自動檢測技術(shù)的一些基本概念、基本理論和方法，學(xué)生通過運用自動檢測技術(shù)的技術(shù)方法、思維方式結(jié)合具體情況進行實踐，能達到理論聯(lián)系實際、活學(xué)活用的基本目標，提高其實際應(yīng)用技能，并使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、獨立思考的習(xí)慣，同時通過教學(xué)過程中的項目分析強化學(xué)生的職業(yè)道德意識和職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成意識。2.課程具體目標知識目標通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠熟悉掌握電阻式、壓電式、磁電式、電容式、電感式等常用傳感器的基本物理效應(yīng)、工作原理及其典型結(jié)構(gòu)，掌握實際工程應(yīng)用中自動檢測環(huán)節(jié)常用的各種傳感器的使用、安裝方法及校驗方法，并建立完整的自動檢測技術(shù)概念，了解自動檢測系統(tǒng)的分析、調(diào)試的方法。技能目標（1）能夠根據(jù)檢測要求合理選用各種類型的傳感器并正確安裝；（2）能夠根據(jù)被測信號的特點，用不同類型的傳感器設(shè)計合理的檢測電路；（3）能夠根據(jù)生產(chǎn)工藝要求對檢測環(huán)節(jié)進行參數(shù)、技術(shù)指標的測試與校正；（4）能夠根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求及技術(shù)指標分析和調(diào)試自動檢測系統(tǒng)。素質(zhì)目標（1）通過學(xué)習(xí)養(yǎng)成積極思考問題、主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣；（2）通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)較強的自主學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力；（3）通過學(xué)習(xí)學(xué)會收集、分析、整理參考資料的技能，培養(yǎng)對新技術(shù)信息的掌握能力；（4）通過學(xué)習(xí)能夠設(shè)計一般工作計劃，行動方案；（5）通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生掌握安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)與環(huán)境保護的相關(guān)規(guī)定及內(nèi)容；通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)良好的團隊合作精神，樂于助人；（6）通過學(xué)習(xí)養(yǎng)成養(yǎng)成良好的工作責(zé)任心、堅強的意志力和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。表3課程教學(xué)目標與內(nèi)容序號畢業(yè)要求指標點知識目標技能目標素質(zhì)目標教學(xué)內(nèi)容1熟悉電氣設(shè)備、儀器儀表的參數(shù)標準。1.了解自動檢測系統(tǒng)基本概念；2.掌握傳感器基本知識。1.能夠指出系統(tǒng)組成并畫組成框圖；2.能夠進行傳感器性能評估、校準與誤差處理。通過學(xué)習(xí)養(yǎng)成積極思考問題、主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣；具備查閱資料的能力。1.自動檢測系統(tǒng)；2.傳感器基本知識。2掌握常見傳感器工作原理和選型、安裝、日常調(diào)校的方法；能按照圖紙進行元件布設(shè)與插件。掌握電阻應(yīng)變式傳感器、電容式、電感式、磁電式、壓電式、光電式等傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、使用方法。1.能夠獨立完成金屬應(yīng)變片直流單臂、半橋、全橋電路的搭建；2.能夠根據(jù)行業(yè)規(guī)范對傳感器進行安裝、調(diào)試；3.能夠?qū)λ鶎W(xué)各種壓力傳感器進行識別、選型、使用。通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)良好的團隊合作精神，嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。1.電阻應(yīng)變式傳感器結(jié)構(gòu)，分類，原理、電路及典型應(yīng)用；2.電容式傳感器結(jié)構(gòu)，分類，原理、電路及典型應(yīng)用；3.電感式傳感器結(jié)構(gòu)，分類，原理、電路及典型應(yīng)用；4.電動勢式傳感器，包括磁電、壓電、霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)原理及典型應(yīng)用；4.光電式傳感器結(jié)構(gòu)，分類，原理、電路及典型應(yīng)用；3掌握常見傳感器工作原理和選型、安裝、日常調(diào)校的方法。1.掌握溫度的標定及檢測方法；2.掌握常見溫度傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、使用方法。3.掌握流量檢測的意義及方法；4.掌握常見流量傳感器的測量原理及使用方法；5．掌握常見數(shù)字式傳感器的檢測原理及使用方法。1.能初步構(gòu)建溫度、流量、物位、壓力等工業(yè)物理量的檢測系統(tǒng)；2.能夠溫度、流量、壓力、位移檢測系統(tǒng)及傳感器進行正確安裝。通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生掌握安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)與環(huán)境保護的相關(guān)規(guī)定及內(nèi)容。1.溫度檢測，包括熱電阻、熱電偶、熱敏電阻、集成溫度傳感器和紅外測溫；2.流量檢測，包括直接式、差壓流量計、轉(zhuǎn)子流量計、旋渦流量計、容積式流量計的流量檢測原理、方法和注意事項；3.數(shù)字式傳感器，包括光柵、磁柵、光電碼盤等常用于機械位移檢測的傳感器原理及使用注意事項。4掌握常見傳感器工作原理和選型、安裝、日常調(diào)校的方法。1.熟悉相關(guān)行業(yè)的常見標準、規(guī)程；2.了解傳感器及檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢能對案例中的監(jiān)控系統(tǒng)進行分析、基本參數(shù)判斷辯證思維、保護環(huán)境、安全施工傳感器綜合應(yīng)用案例：樓宇監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，汽車監(jiān)控系統(tǒng)表4課程教學(xué)安排序號項目任務(wù)教學(xué)內(nèi)容重點、難點課程思政元素學(xué)時11.檢測技術(shù)基礎(chǔ)知識1.1自動檢測系統(tǒng)認識1.1.1自動檢測系統(tǒng)組成1.1.2自動檢測系統(tǒng)控制環(huán)節(jié)特性重點：自動檢測系統(tǒng)的組成難點：自動檢測系統(tǒng)的組成各個結(jié)構(gòu)的功能傳感器在檢測系統(tǒng)的作用突出反應(yīng)核心部件的功能，映射中國共產(chǎn)黨引導(dǎo)中國人民走向民族復(fù)興的必要性；傳感器的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和高科技民族工業(yè)相對落后的現(xiàn)狀激發(fā)學(xué)生的愛國情懷；國家2025中國制造發(fā)展戰(zhàn)略和智能制造中傳感器在技術(shù)層面所起到的核心作用，使學(xué)生樹立基于行業(yè)的遠大理想。21.2數(shù)據(jù)處理1.2.1.誤差的表示1.2.2.誤差的分類1.2.3.誤差的處理重點：誤差的性質(zhì)分類難點：隨機誤差的數(shù)據(jù)結(jié)果表達21.3認識傳感器1.3.1傳感器定義、組成1.3.2傳感器靜態(tài)特性指標1.3.3傳感器動態(tài)特性指標重點：傳感器的組成及其分類難點：傳感器的特性指標222.電阻式傳感器2.1應(yīng)變式傳感器的測量原理2.1.1電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)2.1.2電阻應(yīng)變片的分類重點、難點：電阻應(yīng)變傳感器的基本原理分類傳感器在大國重器中的典型工業(yè)應(yīng)用提升學(xué)生的民族自豪感；電路分析過程鍛煉學(xué)生精益求精職業(yè)態(tài)度；傳感器技術(shù)參數(shù)及選型中量程、準確度、穩(wěn)定性存在的辯證邏輯的理解；傳感器的安裝維護要求學(xué)生嚴謹踏實的工作作風(fēng)和安全生產(chǎn)、規(guī)范作業(yè)意識；傳感器在高新科技領(lǐng)域的應(yīng)用方法和數(shù)據(jù)融合綜合應(yīng)用技術(shù)鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維。22.2電阻應(yīng)變片的測量電路及誤差補償2.2.1電橋平衡2.2.3電橋輸出分析2.2.3誤差補償分析重點：全橋測量電路輸出特性難點：溫度誤差補償?shù)脑砑胺椒?2.3電阻式傳感器的應(yīng)用2.3.1力的測量2.3.2液位測量2.3.3其他應(yīng)用重點、難點：電阻應(yīng)變片的粘貼方式233.電感式傳感器3.1差動變壓器式傳感器3.1.1自感式傳感器3.1.2差動變壓器式傳感器3.1.3差動變壓器式傳感器測量電路重點：差動螺線管零點殘余電壓的消除難點：相敏檢波電路23.2電渦流式傳感器3.2.1工作原理3.2.2渦流特性3.2.3電渦流傳感器應(yīng)用重點：渦流基本特性難點：高頻反射原理244.電容式傳感器4.1電容傳感器測量原理4.1.1自容式傳感器分類及輸出特性4.1.2差動電容重點：電容傳感器分類難點：差動原理24.2電容傳感器的測量電路4.2.1電容傳感器輸出電路4.2.2電容式傳感器的應(yīng)用重點：雙T型交流電橋難點：非線性誤差的消除255.電動勢式傳感器5.1磁電式傳感器5.1.1工作原理5.1.1基本特性5.1.1測量電路及應(yīng)用重點：磁電原理難點：誤差補償方法25.2壓電式傳感器5.2.1壓電效應(yīng)及壓電材料5.2.2壓電式傳感器測量電路5.2.3壓電式傳感器應(yīng)用重點：壓電材料特性難點：等效電路45.3霍爾式傳感器5.3.1霍爾效應(yīng)及元件5.3.2霍爾元件基本特性5.3.3霍爾傳感器應(yīng)用重點：霍爾效應(yīng)難點：霍爾元件溫度補償方法266.光電式傳感器6.1光電器件6.1.1光電效應(yīng)6.1.2光電倍增管、光電管6.1.3光敏晶體管、光電池重點：不同器件的應(yīng)用差別難點：各元件光電特性26.2光電耦合器件及光纖6.2.1電荷耦合器件6.2.2光導(dǎo)纖維重點：光纖傳光原理難點：電荷耦合器件原理277.溫度檢測7.1熱電阻、熱電偶7.1.1溫度與溫標7.1.2熱電阻式傳感器7.1.3熱電偶傳感器重點：熱電阻傳感器和熱電偶傳感器難點：熱電偶的冷端補償47.2熱敏電阻、集成溫度傳感器7.2.1熱敏電阻7.2.2集成溫度傳感器AD590和智能溫度傳感器。重點：熱敏電阻材料難點：集成溫度傳感器的應(yīng)用27.3非接觸式測溫7.3.1熱輻射基本定律7.3.2基爾霍夫定律7.3.3黑體輻射定律重點：輻射式高溫測量難點：熱輻射基本定律288.流量檢測8.1差壓流量計8.1.1流量的定義、檢測方法、分類8.1.2差壓測量原理：節(jié)流現(xiàn)象8.1.3組成及安裝重點：節(jié)流現(xiàn)象難點：差壓測量輸出28.2其他流量計8.2.1電磁流量計8.2.2旋渦流量計8.2.3渦街流量計8.2.4超聲波流量計重點：各類流量計原理難點：各類流量計的使用場合及要求28.3質(zhì)量流量8.3.1直接式8.3.2間接式重點、難點：間接輸出關(guān)系299.數(shù)字式傳感器9.1光柵傳感器9.1.1光柵測距原理9.1.2細分及辨向技術(shù)重點：光柵測量原理難點：辨向電路29.2光電編碼器9.2.1光電碼盤9.2.2光電碼盤的應(yīng)用重點、難點：光電編碼器的角位移與數(shù)字量輸出的關(guān)系29.3感應(yīng)同步器9.3.2磁柵測量原理9.3.2感應(yīng)同步器信號處理方式9.3.3感應(yīng)同步器的應(yīng)用重點、難點：感應(yīng)同步器測量原理21010.傳感器綜合應(yīng)用10.1綜合應(yīng)用案例分析10.1.1樓宇綜合自動化系統(tǒng)10.1.2煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)10.1.3汽車綜合監(jiān)控系統(tǒng)重點：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及傳感器的重要作用難點：安裝布設(shè)要求通過對質(zhì)量、規(guī)則、標準、流程的執(zhí)著追求，從而不斷提升傳感器產(chǎn)品的品質(zhì)；提升學(xué)生綜合分析及自主學(xué)習(xí)查閱資料的意識。2四、課程考核課程考核采用過程考核和考試相結(jié)合?？己朔绞胶突旌辖虒W(xué)模式相適應(yīng)，全面考核學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)過程以及學(xué)生的工作能力等，以達到檢驗教學(xué)效果和促進教學(xué)的目的。每項考核內(nèi)容各有側(cè)重，既增進學(xué)生對專業(yè)理論知識的掌握，又要強調(diào)學(xué)生對知識的綜合應(yīng)用能力的掌握，以凸顯課程教學(xué)培養(yǎng)目標。課程總成績（100%）=過程性考核成績（70%）+考試成績（30%）。過程性考核成績（70%）=出勤、課堂表現(xiàn)（20%）+作業(yè)（20%）+課內(nèi)實驗（實訓(xùn)）任務(wù)（30%）。出勤、課堂表現(xiàn)成績=出勤成績+課堂表現(xiàn)成績，出勤成績=20×簽到次數(shù)/上課總次數(shù)，課堂表現(xiàn)優(yōu)秀+1、表現(xiàn)差-1，出勤、課堂表現(xiàn)成績不低于0分、不高于20分；作業(yè)成績=0.2×∑項目作業(yè)分數(shù)/項目數(shù)；課內(nèi)實驗（實訓(xùn)）成績=0.3×∑項目實驗（實訓(xùn)）分數(shù)/項目數(shù)。五、實施要求1.授課教師基本要求傳感器與自動檢測技術(shù)課程教學(xué)，要求一支專兼教師比例，學(xué)緣結(jié)構(gòu)，年齡結(jié)構(gòu)，職稱及職業(yè)資格結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)團隊。授課教師應(yīng)具有電氣類和控制類專業(yè)本科及以上學(xué)歷，助教及以上職稱，具有高等教師資格，（1）課程負責(zé)人：要求“雙師型”素質(zhì)，具備高校教師資格證書，具備碩士研究生或以上學(xué)歷或?qū)W位，講師或以上職稱，五年以上教學(xué)經(jīng)歷。（2）任課教師：具備相關(guān)專業(yè)本科或以上學(xué)歷，具備高校教師資格證書，助教或以上職稱，熟悉自動控制系統(tǒng)和傳感器原理、結(jié)構(gòu)、選型及使用。通過各種渠道，提升教師職教理論水平和專業(yè)技術(shù)水平，培養(yǎng)教師綜合職教能力；結(jié)合“工讀交替”，鼓勵教師企業(yè)實踐與掛職鍛煉；鼓勵教師參加國內(nèi)進修培訓(xùn)；走出去、請進來相結(jié)合；鼓勵青年教師參加各種教學(xué)競賽；密切校企合作，優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)。2.實踐教學(xué)條件要求為了保證理論與實踐操作密切結(jié)合，本課程需要制圖測繪專用教室，可滿足機械制圖實踐教學(xué)使用。（1）校內(nèi)實訓(xùn)室表5傳感器與檢測實訓(xùn)室實訓(xùn)室（中心）名稱傳感與檢測實訓(xùn)室面積60m2序號核心設(shè)備數(shù)量備注1傳感器系統(tǒng)綜合實驗裝置12臺2CRT數(shù)字讀出示波器12個3電腦12臺4各類傳感器模塊12套（2）校外實習(xí)基地表6電機與電氣控制課程校外實習(xí)基地序號校外實訓(xùn)基地名稱合作企業(yè)名稱校外實訓(xùn)基地功能接納學(xué)生人數(shù)備注1陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院天津安捷物聯(lián)科技股份有限公司校外實習(xí)基地天津安捷物聯(lián)科技股份有限公司認識實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、頂崗實習(xí)40緊密合作型2陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院華羿微電子股份有限公司校外實習(xí)基地華羿微電子股份有限公司認識實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、頂崗實習(xí)100一般合作型3陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院西安西拓電氣股份有限公司校外實習(xí)基地西安西拓電氣股份有限公司認識實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、頂崗實習(xí)20一般合作型4陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳家山煤礦校外實習(xí)基地銅川礦務(wù)局陳家山煤礦認識實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、頂崗實習(xí)100緊密合作型5陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院陜西潤中清潔能源有限公司校外實習(xí)基地陜西潤中清潔能源有限公司認識實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、頂崗實習(xí)80緊密合作型3.教學(xué)方法與策略傳感器與自動檢測是一門理論與實踐相結(jié)合的課程，為突出課程的實踐性和職業(yè)性，本課程倡導(dǎo)教學(xué)方法的多樣化。力圖通過教師、學(xué)生和企業(yè)兼職教師密切配合，綜合運用各種方法共同完成學(xué)習(xí)目標與任務(wù)。本課程主要采用項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動法方法，輔助采用案例教學(xué)、學(xué)生互評、專題講座、企業(yè)實習(xí)、參觀等方法。（1）項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動在課程中根據(jù)不同企業(yè)生產(chǎn)需要，選定若干傳感器應(yīng)用檢測電路設(shè)計項目，以此為導(dǎo)向，讓學(xué)生完成電路設(shè)計的整個過程，以培養(yǎng)學(xué)生電子產(chǎn)品的設(shè)計裝配崗位應(yīng)有的技能。在課程（工作過程）的每個階段，制定具體任務(wù)，使學(xué)生根據(jù)指定的要求設(shè)計不同的方案，并挑選出最佳方案制作完成電路并調(diào)試成功。（2）過程評價每制作一個電路，各組同學(xué)進行互評，相互查缺補漏，以達到知識互補，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力，同時作為過程評價和項目驅(qū)動的重要形式。（3）案例教學(xué)在課堂引入大量的案例進行教學(xué)，使學(xué)生對各類傳感器應(yīng)用檢測電路設(shè)計流程有充分的了解。擴展學(xué)生對各類電路了解的知識面。（4）專題講座邀請企業(yè)高級技術(shù)人員和研究人員定期到校舉辦講座，介紹最新的產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展動態(tài)，和師生進行近距離的交流，邀請企業(yè)人員