1、傳感器與檢測技術課 程 標 準課屬系部： 機電工程學院 課程代碼：0701040/0701041課程負責人: 李強 編制日期： 2014 年 7 月山東理工職業學院傳感器與檢測技術課程標準課程代碼： 0701040/0701041課程名稱： 傳感器與檢測技術課程類別：專業核心課課程類型：理論+實踐課課程學分： 6計劃課時：70學時適用專業： 機電一體化技術課屬部門： 機電工程學院課程負責人： 李強制 定 人：傳感器與檢測技術課程組制定時間： 2014年7月 一、課程概述（一）課程性質該課程是機電一體化技術專業核心課程，目標是讓學生具備用于參數測量的各種常用傳感器的基礎知識和選擇、應用傳感器的基

2、本技能。它要以高等數學、電工學與電子學等課程的學習為基礎，也是進一步學習電氣控制與PLC技術、自動化生產線等課程的基礎。（二）課程設計理念1.堅持校企合作、工學結合，強化教學、學習、實訓相融合的教育教學活動。推行項目教學、案例教學、工作過程導向教學等教學模式。2.加大課程建設與改革的力度，增強學生的職業能力，把工學結合作為高等職業教育人才培養模式改革的重要切入點。3.以就業為導向，推動課程內容與職業標準相銜接。以實踐教學為主線，采取教學做一體化教學模式。加大實習實訓在教學中的比重，強化以育人為目標的實習實訓考核評價。建立合理、科學的多元化評價體系。4.貫徹教師為主導、學生為主體的教學思想，突出

3、學生自主學習能力的培養。（三）課程設計思路該課程在學校專業建設委員會的指導下，著眼于培養學生職業技能，同時考慮學生職業未來發展空間，以提升學生綜合能力為目標。在通過對多家企業崗位調研分析基礎上，該課程依據機電一體化技術專業人才培養方案和機電一體化技術專業崗位能力需求而設置。課程總體設計思路是，改變純粹以各種傳感器原理性知識講授為主的傳統內容結構，而實行面向傳感器的典型應用來構建綜合學習情境，通過學習情境學習各種不同原理傳感器的課程體系。課程內容突出對學生職業能力的訓練，以會用為主要目標。理論知識的選取按照“必須、夠用”的原則，刪除了復雜的理論分析與計算，緊緊圍繞應用學習情境的需要來進行，并融合

4、了電工（機床）維修相關職業資格證書對知識、技能和態度的要求。作為機電一體化技術專業核心課程，本課程共70學時。整個課程設置了一個知識儲備和四個學習情境。知識儲備模塊主要介紹傳感器與檢測技術的基礎知識，使學生具備堅實的理論基礎，同時激發學生學習該課程的興趣。學習情境在設計時，主要圍繞傳感器在機電一體化技術領域的應用設置，充分考慮融合了不同類型的傳感器知識，安排了足夠的實訓內容。表1.1教學設計的總體方案序號項目學時1傳感器與檢測基礎知識62力和壓力檢測123位移和振動檢測264溫度與環境量檢測125位置與轉速檢測14在每個學習情境中，又分若干任務，從實際應用出發，參照六步教學法，綜合各種教學方法

5、和手段，以學生為主體實施行動導向教學。在教學過程中，充分利用校企合作、校中廠和實驗實訓室等，采取工學結合，給學生提供豐富的實踐動手機會。教學效果評價采取過程考核和終極考核相結合的多元化評價體系，重點評價學生的職業能力。二、課程目標（一）知識目標1.了解傳感器的定義、組成和分類，熟悉傳感器的主要性能指標，掌握傳感器的選用原則；2.了解測量的基本概念，掌握常用測量方法和自動檢測系統的組成；3.了解常見物理量的概念和表示方法，并熟悉相應檢測方法；4.了解常見傳感器分類、結構和特點以及測量電路，掌握常見傳感器的工作原理。（二）能力目標1.能認識各種常用傳感器，并能根據工程系統需要會正確選擇傳感器；2.

6、能夠正確安裝傳感器，并能進行傳感器內部和外部接線，組成簡單檢測系統；3.會正確測試常見傳感器的性能，并能簡單調試（設置）傳感器性能。（三）素質目標1.培養吃苦耐勞、一絲不茍的工作作風；2.培養團隊協作精神和組織協調能力；3.培養規范操作、嚴謹務實和自主學習的態度。三、課程內容組織與學時安排17表3.1 傳感器與檢測技術教學內容及學時分配表序號教學項目工作任務培養目標教學內容學時教學方法建議1項目一：傳感器與檢測基礎知識任務1：認識傳感器知識目標：1.了解傳感器的定義、組成和分類；2.熟悉傳感器的主要性能指標；3.掌握傳感器選用原則。能力目標：1.能閱讀傳感器使用說明書；2.會正確選擇傳感器素質

7、目標：1.培養吃苦耐勞、一絲不茍的工作作風2.培養團隊協作精神和組織協調能力教學載體：設備、傳感器實物、實驗裝置等學習內容：1.傳感器的定義、組成和分類；2.傳感器的主要性能指標；3.傳感器的選用原則。實訓內容：1.認識傳感器2現場教學法任務2：認識自動檢測系統知識目標：1.了解測量的基本概念；2.掌握常用測量方法；3.掌握自動檢測系統的組成。能力目標：1.會選擇正確的測量方法；2.能區分自動檢測系統的各個組成部分。素質目標：1.培養吃苦耐勞、一絲不茍的工作作風2.培養團隊協作精神和組織協調能力教學載體：案例、實訓裝置、實驗裝置等學習內容：1.測量的基本概念；2.常用測量方法；3.自動檢測系統

8、。實訓內容：1.認識課程實驗裝置；2.參觀實訓場所和設備4現場教學法2項目二：力和壓力檢測任務1：電阻應變片測力知識目標：1.了解彈性元件的作用和特性；2.掌握電阻應變效應原理；3.了解應變片的結構、類型和轉換電路；能力目標：1.利用電阻應變片構成電橋電路；2.會用電阻應變片制作電子秤素質目標：1.培養規范操作、嚴謹務實和自主學習的態度教學載體：彈性元件、應變片、電子實驗箱、傳感器實驗裝置等學習內容：1.彈性元件；2.電阻應變效應；3.應變片的結構、類型和轉換電路。實訓內容：1.差動放大電路測試2.應變片單臂、半橋和全橋特性比較3.應變直流全橋的應用-電子秤實驗8案例教學法啟發引導教學法任務驅

9、動教學法任務2：壓阻式傳感器測壓力知識目標：1.了解有關壓力的基本概念；2.掌握半導體壓阻效應原理；能力目標：1.會用壓阻式壓力傳感器測壓力教學載體：實驗裝置學習內容：1.壓力的基本概念；2.半導體壓阻效應；實訓內容：1.壓阻式壓力傳感器測壓力2啟發引導教學法任務驅動教學法任務3：壓電式傳感器測壓力知識目標：1.掌握壓電效應及逆壓電效應原理；2.了解常用壓電材料特性；能力目標：1.會用壓電式壓力傳感器測壓力教學載體：實驗裝置學習內容：1.壓電效應及逆壓電效應；實訓內容：1.壓阻式壓力傳感器測壓力2啟發引導教學法任務驅動教學法3項目三：位移和振動檢測任務1：電容式傳感器測位移知識目標：1.掌握電

10、容式傳感器的工作原理；2.了解電容式傳感器的基本結構、工作類型及特點；3.了解電容式傳感器的測量電路及其工作原理。能力目標：1.能用差動電容器測位移素質目標：1.培養規范操作、嚴謹務實和自主學習的態度教學載體：課件、實驗裝置等學習內容：1.電容式傳感器的工作原理；2.電容式傳感器的基本結構及特點；3.電容式傳感器的測量電路實訓內容：1.電容式傳感器測位移8啟發引導教學法任務驅動教學法任務2：電感式傳感器測位移知識目標：1.了解電感式傳感器的分類；2.掌握差動變壓器和電渦流式傳感器的工作原理；2.了解電感傳感器的測量位移電路組成及其工作原理。能力目標：1.會使用差動變壓器測位移；2.會使用電渦流

11、式傳感器測位移。素質目標：1.培養規范操作、嚴謹務實和自主學習的態度教學載體：案例、實驗裝置等學習內容：1.電感式傳感器分類；2.差動變壓器的工作原理和測量電路；3.電渦流傳感器的工作原理和測量電路。實訓內容：1.差動變壓器性能實驗2.激勵頻率對差動變壓器特性的影響3.差動變壓器零點殘余電壓補償4.差動變壓器和電渦流傳感器測位移；5.移相器、相敏檢波器實驗6.被測體面積材質對電渦流傳感器影響8啟發引導教學法任務驅動教學法任務3：電感式傳感器測量振動知識目標：1.了解電感式傳感器的測量振動情況的電路組成及其工作原理。能力目標：1.會使用差動變壓器測量振動；2.會使用電渦流式傳感器測量振動。教學載

12、體：案例、實驗裝置等學習內容：1. 電感式傳感器的對振動測量的工作原理和測量電路；實訓內容：1.差動變壓器測振動；2.電渦流傳感器測振動43項目三：位移和振動檢測任務4：線性霍爾式傳感器測位移知識目標：1.了解霍爾效應原理；2.掌握霍爾效應概念；3.熟悉霍爾傳感器的特性，了解霍爾元件及測量電路。能力目標：1.會識別霍爾元件；2.會使用線性霍爾式傳感器測位移教學載體：案例、實驗裝置等學習內容：1.霍爾效應概念及原理；2.霍爾元件和測量電路；實訓內容：1.線性霍爾式傳感器測位移2啟發引導教學法任務驅動教學法任務5：光纖傳感器測位移知識目標：1.了解光纖結構；2.掌握光纖傳感器的工作原理及分類；能力

13、目標：1.會用光纖傳感器測位移教學載體：案例、實驗裝置等學習內容：1.光纖的結構；2.管線傳感器的工作原理及分類；實訓內容：1.光纖傳感器測位移2任務6：壓電式傳感器測振動知識目標：1.掌握壓電式傳感器的工作原理；2.了解壓電式傳感器測量電路能力目標：1.會用壓電式傳感器測振動教學載體：案例、實驗裝置等學習內容：1.壓電效應；2.壓電材料；3.壓電式傳感器測量電路實訓內容：1.壓電傳感器測振動2啟發引導教學法任務驅動教學法4項目四：溫度與環境量檢測任務1：電阻式溫度傳感器測溫知識目標：1.了解電阻式溫度傳感器的分類；2.掌握熱電阻、熱敏電阻和集成溫度傳感器的測溫原理；能力目標：1.會正確使用電

14、阻式溫度傳感器測溫素質目標：1.培養規范操作、嚴謹務實和自主學習的態度教學載體：Pt100鉑電阻、AD590、NTC熱敏電阻、實驗裝置學習內容：1.電阻式溫度傳感器；2.熱電阻、熱敏電阻和集成溫度傳感器的測溫原理；實訓內容：1.Pt100鉑電阻測溫特性2.集成溫度傳感器AD590測溫特性3.NTC熱敏電阻測溫特性4啟發引導教學法任務驅動教學法任務2：熱電偶測溫知識目標：1.掌握熱電偶工作原理；2.了解熱電偶的基本定律3.了解熱電偶的結構形式及材料；能力目標：1.會使用熱電偶測溫2.能正確熟練查找熱電偶分度表素質目標：1.培養規范操作、嚴謹務實和自主學習的態度教學載體：K熱電偶、實驗裝置等學習內

15、容：1.熱電偶工作原理；2.熱電偶的結構形式及材料；實訓內容：1.使用K熱電偶測溫4案例教學法啟發引導教學法任務驅動教學法4項目四：溫度與環境量檢測任務3：氣敏傳感器測氣體濃度知識目標：1.了解氣敏傳感器的材料與分類；2.掌握氣敏傳感器的工作原理；3.了解氣敏傳感器的測量電路4.了解氣敏電阻元件種類能力目標：1.會用氣敏傳感器測氣體濃度素質目標：1.培養規范操作、嚴謹務實和自主學習的態度教學載體：案例、實驗裝置等學習內容：1.氣敏傳感器的材料及工作原理；2.氣敏元件的基本測量電路；3.氣敏電阻元件的種類。實訓內容：1.氣敏傳感器測酒精濃度2案例教學法啟發引導教學法任務驅動教學法任務4：濕敏傳感

16、器測濕度知識目標：1.了解濕度的概念和表示方法；2.掌握濕敏傳感器工作原理；能力目標：1.會用濕敏傳感器測濕度素質目標：1.培養規范操作、嚴謹務實和自主學習的態度教學載體：案例、實驗裝置等學習內容：1.濕度的概念和表示方法；2.濕敏電阻傳感器實訓內容：1.濕敏電阻傳感器測濕度2啟發引導教學法任務驅動教學法5項目五：位置與轉速檢測任務1：接近開關知識目標：1.了解接近開關的分類；2.掌握各類接近開關的工作原理及特性；3.掌握接近開關的外部接線、安裝和使用方法；能力目標：1.會正確選擇接近開關2.會查閱接近開關的使用說明3.會正確使用接近開關素質目標：1.培養規范操作、嚴謹務實和自主學習的態度教學

17、載體：電容式接近開關、電感式接近開關、霍爾開關、光機電一體化實訓裝置、實驗裝置等學習內容：1.接近開關的分類及接線；2.接近開關的工作原理；實訓內容：1.接近開關接線2.感應式接近開關測試3.霍爾轉速傳感器應用4.霍爾開關制作4啟發引導教學法任務驅動教學法任務2：光電式傳感器應用知識目標：1.了解光電式傳感器的工作原理及特性；3.掌握光電式傳感器安裝、接線和使用方法；能力目標：1.會正確選擇光電式接近開關2.會查閱光電式接近開關的使用說明，并正確使用素質目標：1.培養規范操作、嚴謹務實和自主學習的態度教學載體：、光電開關、光機電一體化實訓裝置、實驗裝置等學習內容：1.光電式傳感器的工作原理；2

18、.光電式接近開關的使用方法；實訓內容：1.接近開關接線2.光電開關測轉速3.應用光電開關控制電機轉速8啟發引導教學法任務驅動教學法任務3：磁電式傳感器測轉速知識目標：1.掌握磁電式傳感器的工作原理；2.了解磁電式傳感器的結構和測量電路；能力目標：1.會用磁電式傳感器測轉速素質目標：1.培養規范操作、嚴謹務實自主學習的態度教學載體：實驗裝置等學習內容：1.磁電式傳感器的工作原理；2.磁電式傳感器的結構和測量電路；實訓內容：1.磁電式傳感測轉速2案例教學法啟發引導教學法任務驅動教學法四、課程實施要求（一）教材編寫與選用教材須體現任務驅動、面向應用的課程設計思想。可以采用以基礎理論為主的校外教材和以

19、情境設計為主突出應用的校本教材（講義）聯合使用，實施教學。校本教材（講義）要與企業專家聯合編寫，并結合傳感器與檢測技術實驗儀用戶手冊，以學習情境為主線，要包括常用的傳感器工作原理、使用和調試等內容。建議使用：（1）宋雪臣 單振清 郭永欣主編的傳感器與檢測技術，人民郵電出版社，2011年11月出版。該書是根據高職高專電類專業教學改革的需要編寫的，體現了“淡化理論，夠用為度，培養技能，重在運用”的指導思想，培養具有“創造性、實用性”的適應社會需求的人才。教材壓縮了大量的理論推導，重點放在使用技術的掌握和運用上。（2）劉水平 楊壽智主編的傳感器與檢測技術應用，人民郵電出版社，2009年10月出版。該

20、書從實踐和應用角度出發，理論為實踐服務。該書分為7個學習模塊，主要介紹用于參數測量的各種常用傳感器的工作原理、外特性及基本應用電路，并通過傳感器的應用訓練使學生掌握其選擇和應用的方法。（二）硬件條件理實一體化教室，配置多媒體教學設備、各種實用傳感器、傳感器與檢測技術實驗儀、工作臺和計算機（配傳感器數據采集處理軟件）、各種電子儀器儀表、以及各類輔助工具。校內實訓室，配置使用多種傳感器、可編程控制器、觸摸屏的光機電一體化綜合實訓裝置，還有數控機床檢修實訓平臺和典型生產線設備，用于編程和數據采集的計算機，各類輔助安裝和檢修工具。校外實訓基地，擁有自動化流水線、機電一體化設備、傳感器備件，并能接受百人

21、次以上學生同時參觀。（三）師資條件主講教師具有教師資格碩士研究生以上學歷或具有高級講師以上職稱，能綜合運用各種教學方法設計課程，掌握新技術，具有較強的專業能力，并有相關的職業資格證書（中級以上維修電工）。兼職教師來自于企業，具有較強的職業技能，接受一定的專業教育培訓，具有專科以上學歷，有較豐富的企業一線工作經驗，取得高級工以上職業資格證書。（四）教學方法與手段1.教學模式采取以學生自主學習為主，突出實踐的教學做一體化教學模式。以“理實一體化教室”、“校中廠”、“廠中校”為載體，在真實生產環境中實施教學，實現做中學，學中教，教學過程與生產實踐有機結合。根據不同教學情境，選用不同的教學方法。基本教

22、學流程包括內容回顧，情境導入，小組實驗，原理分析，獨立實驗，內容總結提升，布置作業等。2.教學方法現場教學法，在實驗實訓室，向學生現場展示各種傳感器。啟發引導教學法，從學生日常生活中的應用或者中學時學的物理知識作為導引，幫助學生學習各種傳感器物理效應。任務驅動教學法，學生依據任務要求，自主完成專業知識學習和技能訓練。案例教學法，通過分析典型機電一體化系統中的傳感器應用，提高學生的應用技能。3.教學手段多媒體教學，充分使用多媒體課件或視頻進行教學。有利于增加學生的學習興趣，提高學習效果。利用理實一體化教室、實訓室、校中廠，充分利用各種軟硬件資源，使學生邊學邊做。網絡教學，建立傳感器與檢測技術精品課程網站，面向學生開放，學生可以通過在線學習，自主學習，交流學習經驗，獲得學習所需的資料，教師可以在線答疑解惑。（五）考核與評