“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”課程教學(xué)大綱

“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”課程教學(xué)大綱一、管理信息課程名稱(chēng)——傳感器技術(shù)與應(yīng)用；二、基本信息學(xué)分——4；學(xué)時(shí)——70；授課對(duì)象（專(zhuān)業(yè)和年級(jí)）——應(yīng)用電子、二年級(jí)；性質(zhì)——職業(yè)技能核心課先修課——模擬電子、數(shù)字電子、電子元器件等后續(xù)課——測(cè)控系統(tǒng)三、教學(xué)任務(wù)1.教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程針對(duì)“電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員”和“電子產(chǎn)品測(cè)試維修人員”兩個(gè)工作崗位以及“電子產(chǎn)品儀表中傳感器技術(shù)與應(yīng)用”這一電子專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的典型工作任務(wù)，以源于企業(yè)、學(xué)校實(shí)訓(xùn)室的相關(guān)電子儀器設(shè)備為載體，依據(jù)認(rèn)知規(guī)律、針對(duì)不同檢測(cè)任務(wù)形成六個(gè)學(xué)習(xí)情境，教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)了工作過(guò)程性知識(shí)與技能的針對(duì)性?！秱鞲衅骷夹g(shù)與應(yīng)用》學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)不同傳感器的安裝、連接和信號(hào)的獲取。本課程在選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí)，通過(guò)多次召開(kāi)企業(yè)實(shí)踐專(zhuān)家研討會(huì)、與多家企業(yè)專(zhuān)家共同協(xié)商后，確定了教學(xué)內(nèi)容。對(duì)電子儀器設(shè)備中常用檢測(cè)傳感器（如溫度、濕度、氣體、壓力、位移、位置、速度等）和測(cè)量電路基本知識(shí)的介紹，來(lái)體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?qū)W習(xí)內(nèi)容的普適性。學(xué)習(xí)情境任務(wù)編號(hào)任務(wù)名稱(chēng)學(xué)時(shí)制作訓(xùn)練知識(shí)儲(chǔ)備任務(wù)1認(rèn)識(shí)傳感器2任務(wù)2了解常用傳感器的作用和基本構(gòu)成任務(wù)3了解傳感器的分類(lèi)和發(fā)展任務(wù)4學(xué)會(huì)選用傳感器溫度的檢測(cè)任務(wù)1爐溫的檢測(cè)4簡(jiǎn)易溫度計(jì)的制作任務(wù)2冰箱溫度的檢測(cè)4任務(wù)3空調(diào)溫度的檢測(cè)6氣體的檢測(cè)任務(wù)廚房可燃?xì)怏w的檢測(cè)6家用可燃?xì)怏w報(bào)警器的制作濕度的檢測(cè)任務(wù)浴室環(huán)境濕度的檢測(cè)6浴室鏡面水器清除器的制作力的檢測(cè)任務(wù)1電子臺(tái)秤的重量檢測(cè)6簡(jiǎn)易電子秤的制作任務(wù)2煤氣灶壓電點(diǎn)火檢測(cè)6液位的檢測(cè)任務(wù)1汽車(chē)油箱液位的測(cè)量4應(yīng)用超聲波傳感器進(jìn)行液位測(cè)量?jī)x的制作任務(wù)2密閉容器的液位測(cè)量8位移的檢測(cè)任務(wù)1電感式接近開(kāi)關(guān)用于物位的檢測(cè)4應(yīng)用霍爾元件進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x的制作任務(wù)2光電傳感器用于物位和轉(zhuǎn)速的檢測(cè)4任務(wù)3磁電傳感器用于物位和轉(zhuǎn)速的檢測(cè)4任務(wù)4霍爾傳感器用于轉(zhuǎn)速的檢測(cè)6選擇與應(yīng)用電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)的主要工作崗位有直接關(guān)系的傳感器（如集成溫度傳感器、超聲波傳感器、電感式接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、霍爾接近開(kāi)關(guān)、壓力傳感器等）進(jìn)行介紹，體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?qū)W習(xí)內(nèi)容的針對(duì)性。工作崗位：電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員工作流程：技能要求：1）能夠快速準(zhǔn)確查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；2）能夠利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相關(guān)資料和資訊的搜集工作；3）能夠制定可行的市場(chǎng)調(diào)查方案并實(shí)施；4）能夠正確使用傳感器等電子器件，進(jìn)行測(cè)量電路接口電路設(shè)計(jì)，并具備電路仿真調(diào)試完善能力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能要求。工作崗位：電子產(chǎn)品測(cè)試維修人員工作流程：技能要求：1）能夠快速準(zhǔn)確查閱國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；2）能夠正確使用和維護(hù)檢測(cè)設(shè)備，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，完成數(shù)據(jù)處理工作，準(zhǔn)確測(cè)試和評(píng)價(jià)電子產(chǎn)品的質(zhì)量；3）能夠分析檢測(cè)結(jié)果，并指導(dǎo)改進(jìn)生產(chǎn)或選材。2.教學(xué)內(nèi)容的適用性在基于工作過(guò)程系統(tǒng)化設(shè)計(jì)教學(xué)情境中，學(xué)習(xí)內(nèi)容遵循基本的工作行為過(guò)程結(jié)構(gòu)——咨詢(xún)、決策和計(jì)劃、實(shí)施及檢查和評(píng)價(jià)，學(xué)生通過(guò)四步法的訓(xùn)練，學(xué)到了普適性的工作思路，隨著學(xué)習(xí)的深入，能夠完成的工作任務(wù)隨之增多，提高了學(xué)生的職業(yè)適應(yīng)能力。在課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的安排上，從典型檢測(cè)對(duì)象著手，選擇合適的傳感器，在認(rèn)識(shí)該類(lèi)傳感器的外形、性能指標(biāo)，掌握測(cè)量原理，理解相應(yīng)的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)處理電路的基礎(chǔ)上，通過(guò)傳感器的安裝、連接和調(diào)測(cè)來(lái)完成該類(lèi)檢測(cè)任務(wù)。在每個(gè)學(xué)習(xí)情境中，要完成不同的檢測(cè)任務(wù)，我們都安排對(duì)傳感器從外部到內(nèi)部，按照工作過(guò)程通過(guò)不同的工作載體進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)學(xué)生技術(shù)能力的拓展和遷移，并為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。四、教學(xué)內(nèi)容組織1．基于“工作過(guò)程系統(tǒng)化”設(shè)計(jì)理念，以真實(shí)工作任務(wù)為依據(jù),創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境經(jīng)過(guò)與天津中環(huán)電子計(jì)算機(jī)公司工程師共同討論，以典型工作崗位工作過(guò)程為導(dǎo)向重構(gòu)“傳感器技術(shù)及應(yīng)用”的課程內(nèi)容；以項(xiàng)目為導(dǎo)向設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方案，根據(jù)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律由單一向綜合，完成從學(xué)習(xí)領(lǐng)域向?qū)W習(xí)情境的轉(zhuǎn)換。2．教學(xué)做一體，訓(xùn)賽相通整個(gè)課程學(xué)習(xí)共計(jì)70學(xué)時(shí)，全部課程學(xué)習(xí)安排在實(shí)訓(xùn)室，中間穿插企業(yè)參觀，技術(shù)講座，課程教學(xué)有機(jī)結(jié)合各類(lèi)電子競(jìng)賽項(xiàng)目，邊講邊做、邊做邊學(xué)、項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生技能、相關(guān)知識(shí)、職業(yè)素質(zhì)。3．教學(xué)內(nèi)容組織安排實(shí)施根據(jù)傳感器的選用以及非電量檢測(cè)的工作流程重構(gòu)課程內(nèi)容體系，設(shè)計(jì)了六個(gè)學(xué)習(xí)情境，以案例教學(xué)、項(xiàng)目導(dǎo)向和任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主要教學(xué)方法，學(xué)生在完成項(xiàng)目和任務(wù)的過(guò)程中學(xué)習(xí)傳感器的選用以及非電量檢測(cè)的知識(shí)，真正達(dá)到學(xué)習(xí)和工作融為一體的效果。學(xué)習(xí)情境任務(wù)編號(hào)能力訓(xùn)練任務(wù)名稱(chēng)擬實(shí)現(xiàn)的能力目標(biāo)相關(guān)支持知識(shí)學(xué)時(shí)結(jié)果（可展示）知識(shí)儲(chǔ)備任務(wù)1認(rèn)識(shí)傳感器為非物理量的檢測(cè)選用傳感器和測(cè)量電路常用電子儀器儀表使用；電路分析檢測(cè)知識(shí)；測(cè)量電路的調(diào)試；2學(xué)生能夠分辨常用的傳感器，能夠使用簡(jiǎn)單的測(cè)量電路。任務(wù)2了解常用傳感器的作用和基本構(gòu)成任務(wù)3了解傳感器的分類(lèi)和發(fā)展任務(wù)4學(xué)會(huì)選用傳感器溫度的檢測(cè)任務(wù)1爐溫的檢測(cè)通過(guò)制作使用溫度傳感器及其測(cè)量電路溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)、及標(biāo)定；測(cè)量電路的實(shí)用；4學(xué)生能夠使用溫度傳感器進(jìn)行實(shí)際溫度計(jì)的制作。任務(wù)2冰箱溫度的檢測(cè)4任務(wù)3空調(diào)溫度檢測(cè)6氣體的檢測(cè)任務(wù)廚房可燃?xì)怏w的檢測(cè)通過(guò)制作使用氣體傳感器及其測(cè)量電路氣體傳感器的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)、及標(biāo)定；測(cè)量電路的實(shí)用；6學(xué)生能夠制作出家用可燃?xì)怏w報(bào)警器。濕度的檢測(cè)任務(wù)浴室環(huán)境濕度的檢測(cè)通過(guò)制作使用濕度傳感器及其測(cè)量電路濕度傳感器的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)、及標(biāo)定；測(cè)量電路的實(shí)用；6學(xué)生能夠制作出浴室鏡面水汽清除器。力的檢測(cè)任務(wù)1電子臺(tái)秤的重量檢測(cè)初步認(rèn)識(shí)電阻應(yīng)變式傳感器、差動(dòng)變壓器，學(xué)會(huì)使用其進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量應(yīng)變式傳感器的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)、及標(biāo)定；動(dòng)變壓器的結(jié)構(gòu)；測(cè)量電路的實(shí)用；6學(xué)生能夠制作出簡(jiǎn)易電子秤。任務(wù)2煤氣灶壓電點(diǎn)火檢測(cè)壓電式力傳感器的使用方法測(cè)力方法的選用、測(cè)量電路的調(diào)試；6學(xué)生能夠制作出制作簡(jiǎn)易壓電式力傳感器。液位的檢測(cè)任務(wù)1汽車(chē)油箱液位的測(cè)量具有電容式液位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和維修的能力常用電容式傳感器檢測(cè)組件的外形、基本結(jié)構(gòu)和檢測(cè)方法；4學(xué)生能夠熟練使用液位傳感器。任務(wù)2密閉容器的液位測(cè)量具有超聲波傳感器檢測(cè)距離系統(tǒng)安裝工藝、調(diào)試步驟和維修的能力常用超聲波傳感器檢測(cè)組件的外形、結(jié)構(gòu)和檢測(cè)方法；8學(xué)生能夠能夠應(yīng)用超聲波傳感器制作出液位測(cè)量?jī)x。位移的檢測(cè)任務(wù)1電感式接近開(kāi)關(guān)用于物位的檢測(cè)具有對(duì)不同被測(cè)對(duì)象、不同工作環(huán)境下的電感傳感器選型的能力運(yùn)用電感式接近開(kāi)關(guān)測(cè)近距離內(nèi)物體位置的方法、位置和位移檢測(cè)傳感器的選用；4學(xué)生能夠能夠正確使用位置和位移檢測(cè)傳感器。任務(wù)2光電傳感器用于物位和轉(zhuǎn)速的檢測(cè)能利用光柵傳感器進(jìn)行數(shù)控機(jī)床位移的檢測(cè)光柵、磁柵傳感器的選用4學(xué)生能夠設(shè)計(jì)制作近距離測(cè)物位置電路。任務(wù)3磁電傳感器用于物位和轉(zhuǎn)速的檢測(cè)能對(duì)磁性物體進(jìn)行位置檢測(cè)霍爾開(kāi)關(guān)檢測(cè)磁性物體的應(yīng)用4學(xué)生能夠能夠正確使用磁電傳感器。任務(wù)4霍爾傳感器用于轉(zhuǎn)速的檢測(cè)位移檢測(cè)控制的應(yīng)用、檢測(cè)接口電路霍爾傳感器的選用6學(xué)生能夠制作電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x。5.第一節(jié)課設(shè)計(jì)梗概（300字左右）步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配告知傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域師生對(duì)話法給學(xué)生展示實(shí)物，講解目標(biāo)明確目標(biāo)5引入傳感器在自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)中的重要作用自主學(xué)習(xí)法發(fā)放相關(guān)資料、圖片，多媒體演示通過(guò)查閱學(xué)習(xí)資料、教材及視頻資料，閱讀學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)，填寫(xiě)相關(guān)內(nèi)容。5操作舉例說(shuō)明日常生活中的傳感器應(yīng)用學(xué)生實(shí)操法通過(guò)具體實(shí)例解釋器件的應(yīng)用生活現(xiàn)場(chǎng)使用10深化傳感器的定義、組成演示法學(xué)生實(shí)操法多媒體演示、動(dòng)手實(shí)際操作實(shí)際操作使用傳感器10訓(xùn)練生活中傳感器的實(shí)際應(yīng)用討論法頭腦風(fēng)暴法接受學(xué)生咨詢(xún)對(duì)傳感器的使用展望討論10總結(jié)教師組織學(xué)生交流總結(jié)師生對(duì)話法教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)能力進(jìn)行評(píng)價(jià)進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)5作業(yè)布置作業(yè)鞏固：從工業(yè)控制的技術(shù)資料或家用電器的說(shuō)明書(shū)中搜集傳感器使用的相關(guān)知識(shí)。演示法鍛煉學(xué)生的方法能力動(dòng)手查找資料、實(shí)際使用實(shí)例3后記相關(guān)英文訓(xùn)練師生對(duì)話法多媒體演示查找相應(yīng)英文資料2五、教學(xué)方法學(xué)生以小組的形式在學(xué)習(xí)工作單的引導(dǎo)下完成專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過(guò)程的最終目的是完成對(duì)知識(shí)的意義構(gòu)建（而非完成教學(xué)目標(biāo)），在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中，課件設(shè)計(jì)通常不是從分析教學(xué)目標(biāo)開(kāi)始，而是從如何創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的意義構(gòu)建的情境開(kāi)始，不論是學(xué)生的獨(dú)立探索、協(xié)作學(xué)習(xí)還是教師輔導(dǎo)，都要緊緊圍繞意義構(gòu)建這個(gè)中心而展開(kāi)。每項(xiàng)工作任務(wù)完成后，最后由各小組提交一份各自成果報(bào)告。針對(duì)不同的學(xué)習(xí)情境，選用不同特點(diǎn)的教學(xué)方法，主要為項(xiàng)目法、四步教學(xué)法，教師從知識(shí)傳授者的角色轉(zhuǎn)為學(xué)習(xí)過(guò)程的組織者、咨詢(xún)者和指導(dǎo)者，最終將學(xué)習(xí)的壓力傳達(dá)到學(xué)生身上，使教學(xué)過(guò)程向?qū)W生自覺(jué)的學(xué)習(xí)過(guò)程轉(zhuǎn)化。六、教材、資料（1）必須依據(jù)本課程標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)教材。（2）教材應(yīng)充分體現(xiàn)任務(wù)引領(lǐng)、實(shí)踐導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)思想。（3）教材應(yīng)將本專(zhuān)業(yè)職業(yè)活動(dòng)，分解成若干典型的工作項(xiàng)目，按完成工作項(xiàng)目的需要和崗位操作規(guī)程，結(jié)合職業(yè)技能證書(shū)考證組織教材內(nèi)容。要通過(guò)基本技能操作，引入必須的理論知識(shí)，通過(guò)實(shí)踐實(shí)操，體現(xiàn)理論在實(shí)踐過(guò)程中的應(yīng)用。（4）教材應(yīng)圖文并茂，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以加深學(xué)生對(duì)傳感器測(cè)量非電量的認(rèn)識(shí)。教材表達(dá)必須精煉、準(zhǔn)確、科學(xué)。（5）教材內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)先進(jìn)性、通用性、實(shí)用性，要將本專(zhuān)業(yè)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備及時(shí)地納入教材，使教材更貼近本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展和實(shí)際需要。