《傳感器與檢測技術》教學大綱一、課程基本信息課程名稱（中文）傳感器與檢測技術課程名稱（英文）SensorandDetectionTechnology課程代碼05120306課程性質必修課程類別專業必修課考核形式考試總學分（學時/周）3.5（4）理論學分（學時）3（48）實踐或實驗學分（學時/周）0.5（16）先修課程大學物理、電路原理、模擬電子電路后續課程光電檢測技術與應用、物聯網技術適應范圍全日制本科面向專業電子信息工程開課學期4開課學院電子與信息工程學院二、課程目標本課程以傳感器的基本理論為主要內容，結合實際應用使學生加深對傳感器基本原理、主要性能、特點，以及測量電路的掌握和理解，培養學生理論聯系實際、獨立解決問題及設計創新能力，為學生學習后續專業課程提供必要的基礎知識和理論背景，增強學生創新意識和終身學習意識。課程具體目標如下：課程目標1（知識目標）：要求學生掌握相關傳感器原理、特性和應用，掌握傳感器信號檢測電路原理、設計等。掌握示波器、萬用表等基本儀器儀表的使用，能夠通過實驗手段驗證基本理論和性質，并能夠運用理論知識指導實驗，排除故障，分析實驗結果。課程目標2（能力目標）：通過各個教學環節，使學生具備將理論知識與實際工程相結合的能力，具有自主學習、文獻檢索利用的能力，具有問題的分析、判斷和創新能力，能夠綜合運用技術理論解決實際問題的能力，具備運用實驗手段驗證理論知識的能力。課程目標3（價值目標或思政目標）：具有較好的職業道德素養，具備團隊協同研究、交流溝通能力，具備工程思維和創新意識，能夠理論聯系實際，具有終身學習能力，對待學習和任務具有責任感。三、課程目標與畢業要求對應關系畢業要求、指標點與本課程的課程目標的之間對應關系如表1所示。表1畢業要求、指標點與課程目標的對應關系支撐的畢業要求涉及的畢業要求指標點本課程的課程目標支撐強度1.工程知識1.2掌握電子電路等工程基礎知識，能將其用于分析電子電路相關的工程問題。課程目標1課程目標2課程目標3M4.研究4.2能夠應用數據科學與大數據技術專業知識設計實驗方案，運用軟硬件工具模擬或實現具體的實驗，收集、整理實驗數據。課程目標1課程目標2L5.使用現代工具5.3具有使用現代電子儀器設備的能力，并能夠理解其局限性。課程目標1課程目標2課程目標3L本課程的各個課程目標對應畢業要求指標點的權值矩陣如表2所示。表2課程目標支撐畢業要求指標點的權值矩陣畢業要求指標點課程目標畢業要求指標1.2畢業要求指標4.2畢業要求指標5.3課程目標課程目標課程目標30.100.1注：將一個畢業要求指標點分解到對應課程教學目標中，每一列的權重Σ＝1。四、課程目標與教學內容及資源對應關系第一部分理論教學環節第1章傳感器與檢測技術概論（3學時）教學內容：測量的基本概念，測量系統的特性；測量誤差及數據處理的理論及工程方法。教學重點：誤差分析。支撐的課程目標：1，2，3第2章傳感器概述（3學時）教學內容：傳感器組成及分類；傳感器特性指標，傳感器輸出輸入之間的關系；分析傳感器靜態特性和動態特性的基本方法。教學重點：傳感器的組成、靜態特性。支撐的課程目標：1，2，3第3章應變式傳感器（6學時）教學內容：電阻式傳感器的工作原理；電阻式傳感器種類結構、轉換電路與不同形式傳感器的應用；電阻式傳感器測量力、壓力、位移、應變、加速度等非電量參數。教學重點：電阻式傳感器的工作原理、電阻式傳感器的測量電路。支撐的課程目標：1，2，3第4章電感式傳感器（6學時）教學內容：自感式傳感器工作原理、轉換電路與使用方法；差動整流電路、相敏檢波電路工作原理；差動變壓器式傳感器的工作原理、轉換電路；電渦流式傳感器的工作原理和實際應用方法。教學重點：自感式傳感器的工作原理、互感式傳感器的原理和測量電路、電渦流式傳感器的工作原理。支撐的課程目標：1，2，3第5章電容式傳感器（3學時）教學內容：電容式傳感器的種類、結構形式、工作原理與轉換電路；電容傳感器的應用范圍和使用方法。教學重點：電容式傳感器的工作原理與轉換電路。支撐的課程目標：1，2，3第6章壓電式傳感器（3學時）教學內容：壓電式傳感器工作原理，電荷放大器和電壓放大器作用、特征；壓電傳感器的使用方法，壓電加速度傳感器的結構特點及性能。教學重點：壓電式傳感器的工作原理與測量電路。支撐的課程目標：1，2，3第7章磁電式傳感器（3學時）教學內容：磁電感應式傳感器工作原理、結構特征；霍爾傳感器工作原理和特性參數；集成霍爾元件和磁敏元件的特性，及其使用方法。教學重點：霍爾傳感器工作原理和基本特性。支撐的課程目標：1，2，3第8章光電式傳感器（6學時）教學內容：光電傳感器的基本特性、工作原理和應用范圍；光纖傳感器結構、基本特性和工作原理；光電器件的應用。教學重點：光電器件的基本原理、光纖傳感器的基本特性、光電傳感器應用。支撐的課程目標：1，2，3第9章半導體傳感器（2學時）教學內容：典型半導體氣敏傳感器類型和結構；濕敏電阻感濕特性；半導體色敏傳感器的基本特性。教學重點：氣敏傳感器類型和結構、濕敏電阻感濕特性。 支撐的課程目標：1，2，3第10章超聲波傳感器（2學時）教學內容：超聲波傳感器基本特性；超聲波測距原理和測量電路。教學重點：超聲波的物理性質、超聲波傳感器的應用。 支撐的課程目標：1，2，3第11章輻射式傳感器（3學時）教學內容：紅外傳感器工作原理和測溫方法；核輻射的物理基礎，核輻射傳感器檢測原理。教學重點：紅外傳感器工作原理和應用。 支撐的課程目標：1，2，3第12章數字式傳感器傳感器（4學時）教學內容：光柵傳感器的原理及應用；編碼器，感應同步器的原理及應用。教學重點：光柵傳感器的原理、編碼器的原理。 支撐的課程目標：1，2，3第13章傳感器在工程檢測中的應用（4學時）教學內容：各類物理量基本特點及測量情況；各類基本物理量的測量方法及在實際工程中的應用。教學重點：熱電偶傳感器的工作原理、金屬熱電阻的工作原理。 支撐的課程目標：1，2，3課程思政融入點：傳感器作為控制系統采集外界信息的基本部件，在工業生產中的重要性和實用性毋庸置疑，引導學生關注傳感器技術的發展，以及在各個領域的應用，明確傳感器的性能以及應用將不斷推進各類物聯網的終端市場應用。激發學生對該門課程的興趣，提升其學習的積極性。第二部分實驗教學環節實驗教學內容及目標支撐課程目標的具體情況如表3所示。表3實驗課具體教學內容及目標支撐課程目標的體情況序號實驗內容學時數項目要求項目類型項目性質實驗目標支撐的課程目標1應變片橋式測量電路研究3必修操作驗證了解應變片的應變效應、應變電橋的工作原理，驗證全橋測量電路的工作情況。1,2,32電渦流式傳感器特性實驗3必修操作驗證獲得電渦流式傳感器靜態指標；運用電渦流式傳感器實現位移測量。1,2,33移相器和相敏檢波器電路性能實驗3選修操作驗證研究移相器的相移范圍；研究相敏檢波電路的輸入—輸出關系1,2,34差動面積式電容傳感器實驗3選修操作驗證獲得差動變面積電容式傳感器的基本特性；研究傳感器輸入/輸出信號關系。1,2,35差動變壓器式傳感器性能實驗3選修操作驗證獲得差動變壓器式傳感器的線性工作范圍及靈敏度；研究其輸入/輸出信號的相位關系和零點殘余電壓及其補償。1,2,36霍爾式傳感器特性研究3必修操作驗證獲得霍爾傳感器的線性測量范圍及靈敏度；研究霍爾傳感器不等位電勢；運用霍爾傳感器實現位移測量。1,2,37光電傳感器應用設計4必修操作設計選擇一種光電傳感器：如光敏電阻、光電二極管、光電晶體管、光電耦合器等，設計并制作一個實用的光電檢測電路，并測試系統性能。1,2,38電子秤設計3選修操作設計選擇一種或幾種傳感器設計一電子秤，并確定該電子秤的性能指標。1,2,3課程思政融入點：培養學生運用理論知識解決工程問題的思維與能力、團隊協作能力、工程倫理意識。課程主要教學資源及參考資源、教學平臺網站：（1）推薦參考教材及參考書目參考教材及參考書目見表4。表4參考教材及參考書目類別教材名稱主編出版社出版時間參考教材傳感器原理及工程應用（第五版）郁有文等西安電子科技大學出版社2021參考書目傳感器與檢測技術彭軍西安電子科技大學出版社2016傳感器與檢測技術實驗教程何金田哈爾濱工業大學出版社2015傳感器原理與檢測技術童敏明機械工業出版社2014（2）課程網站=1\*GB3①傳感與檢測技術_武漢理工大學/course/WHUT-1001863004?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_=2\*GB3②傳感器原理及應用_北京交通大學_中國大學MOOC（慕課）/course/NJTU-1002550001?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_=3\*GB3③傳感技術及應用_哈爾濱工業大學_中國大學MOOC（慕課）/course/HIT-1002548001?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_五、課程目標與考核依據及評價標準對應關系總評計分制：百分制（√）；五級分制（）；兩級分制（）考核方式：考試（）；考查（√）本課程考核環節由課堂表現、作業、實驗、期末考試成績組成。課程總成績=課堂表現×10%+作業×20%+實驗×20%+期末考核×50%。具體考核會環節、評價方式、比重和對應的課程目標如表5所示。表5考核/評價方法、依據和對應的課程目標考核環節評價方式比重課程目標課堂表現主要包括出勤情況和課堂參與度10%課程目標1課程目標2課程目標3作業主要是學生完成課后作業的情況20%課程目標1課程目標2課程目標3實驗依據實驗教學進度計劃，共設置六次實驗，主要考察學生對各章節知識點的理解與應用能力20%課程目標1課程目標2課程目標3期末考核根據期末考核結果給出相應的成績50%課程目標1課程目標2課程目標3課程總成績課堂表現×10%+作業×20%+實驗×20%+期末考核×50%100%課程目標1課程目標2課程目標3根據表5可知，本課程的3個課程目標分別由多個考核環節來支撐，每個考核環節的評價標及其對課程目標的支撐權值如表6所示。表6考核環節評價標準及其支撐課程目標的權值課程目標考核環節考核環節支撐課程目標權值權值合計評價標準100~9089~8079~7069~60<59優良中及格不及格課程目標1課堂表現10%100%按時到課，從不缺課；課堂能積極并正確回答問題；課堂交流討論積極主動；課堂表現總體很好不無故缺課、遲到早退；課堂能積極并正確回答問題；課堂交流表現良好；課堂表現總體較好不無故缺課、偶爾會有遲到早退；課堂下能正確回答問題；課堂交流表現這中等；課堂表現總體一般偶爾遲到早退；課堂回答問題和相互交流積極性尚可，態度基本端正；課堂總體表現尚可偶爾缺課或經常遲到早退；課堂回答問題和相互交流積極性較差，態度不端正；課堂總體表現較差作業20%作業嚴格按要求并及時完成，正確率90%以上作業按要求并及時完成，正確率80%至90%作業按要求并及時完成，正確率70%至80%作業按要求并及時完成，正確率60%至70%作業未按要求完成，正確率小于60%實驗30%實驗實踐能力很強，善于獨立思考并與教師溝通；實驗數據記錄非常完整，對實驗結果分析正確且非常深入，報告撰寫質量很高；實驗綜合表現很好實驗實踐能力較強，能獨立思考并與教師溝通；實驗數據記錄較為完整，對實驗結果分析正確且深入，報告撰寫質量較高；實驗綜合表現較好實驗實踐能力一般，能對問題進行一定的思考；實驗數據記錄基本完整，對實驗結果分析基本正確，報告撰寫質量一般；實驗綜合表現一般實驗實踐能力尚可，能對問題進行一定的思考；實驗數據記錄尚可，對實驗結果分析深入程度尚可，報告撰寫質量基本滿足要求；實驗綜合表現尚可實驗實踐能力較差，態度不端；實驗數據記錄完整度較差，對實驗結果分析缺乏或應付了事，報告撰寫質量較差；實驗綜合表現較差期末考試40%見期末試卷評分標準課程目標2課堂表現10%100%同上同上同上同上同上作業30%同上同上同上同上同上實驗30%同上同上同上同上同上期末考試30%見期末試卷評分標準課程目標3課堂表現20%100%同上同上同上同上同上作業30%同上同上同上同上同上實驗30%同上同上同上同上同上期末考試20%見期末