《傳感器與智能檢測(cè)技術(shù)》課程教學(xué)大綱

傳感器與智能檢測(cè)技術(shù)（SensorsandIntelligentDetectionTechnology）課程基本信息課程編號(hào)：04021167h課程總學(xué)時(shí)：48實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：必修課程屬性：專(zhuān)業(yè)類(lèi)開(kāi)設(shè)學(xué)期：第5學(xué)期適用專(zhuān)業(yè)：農(nóng)業(yè)智能裝備工程專(zhuān)業(yè)對(duì)先修的要求：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、電子技術(shù)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。對(duì)后續(xù)的支撐：為農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)訓(xùn)練等課程提供知識(shí)儲(chǔ)備。一、課程的教學(xué)理念、性質(zhì)、目標(biāo)和任務(wù)本課程是農(nóng)業(yè)智能裝備工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課和核心課程，在實(shí)現(xiàn)本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中扮演的角色是融合農(nóng)業(yè)工程、機(jī)械工程和信息科學(xué)的橋梁，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)工程思維與創(chuàng)新能力，使學(xué)生能夠從事農(nóng)業(yè)智能裝備的研究與應(yīng)用等工作。學(xué)生需要掌握常見(jiàn)傳感器的基本原理、基本特性、技術(shù)性能指標(biāo)及改善性能途徑、傳感器的標(biāo)定和校準(zhǔn)方法及傳感器的選用原則；掌握傳感器信號(hào)調(diào)理技術(shù)、信號(hào)采集方法、數(shù)字信號(hào)處理初步知識(shí)以及智能檢測(cè)技術(shù)；掌握傳感器與智能檢測(cè)技術(shù)在農(nóng)業(yè)智能裝備中的典型應(yīng)用。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠根據(jù)工程需要選用合適的傳感器，掌握檢測(cè)系統(tǒng)的基本組成和設(shè)計(jì)分析方法，掌握檢測(cè)數(shù)據(jù)的常用智能分析方法，具備從事測(cè)試相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的能力。本課程的核心學(xué)習(xí)結(jié)果是培養(yǎng)學(xué)生掌握農(nóng)業(yè)智能裝備中典型傳感器的使用和典型作業(yè)參數(shù)的智能檢測(cè)應(yīng)用，以點(diǎn)帶面，進(jìn)而掌握智能檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本課程秉承主體性理念，在教育過(guò)程以學(xué)生為中心、以實(shí)際應(yīng)用實(shí)踐為中心，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和習(xí)慣，使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)和發(fā)展。本課程教學(xué)過(guò)程中使用的教學(xué)方法有：講授法、案例教學(xué)法、情境教學(xué)法、體驗(yàn)學(xué)習(xí)法；教學(xué)模式包括“傳遞—接受”式和探究式教學(xué)模式。二、課程教學(xué)的基本要求1.理論知識(shí)方面：掌握各種常用傳感器的工作原理，學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)際要求選用傳感器；掌握信號(hào)的常見(jiàn)調(diào)理方法；掌握信號(hào)的分類(lèi)與描述方法；掌握數(shù)字信號(hào)處理的初步知識(shí)；掌握檢測(cè)系統(tǒng)的基本構(gòu)成和特性分析；初步掌握一些智能檢測(cè)技術(shù)。2.實(shí)驗(yàn)技能方面：本課程實(shí)踐性很強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)課是達(dá)到本課程教學(xué)要求和使學(xué)生經(jīng)受工程技術(shù)訓(xùn)練必不可少的環(huán)節(jié)。開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)，共4個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)態(tài)度端正；實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確；考核中能準(zhǔn)確地回答問(wèn)題；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生需按時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)規(guī)范、整潔、全面。三、課程的教學(xué)設(shè)計(jì)1.教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明將“項(xiàng)目導(dǎo)入、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式與傳統(tǒng)多種教學(xué)方法相結(jié)合。圍繞課程目標(biāo)，采用講授教學(xué)法結(jié)合項(xiàng)目討論教學(xué)法的混合式的教學(xué)方法，在教學(xué)過(guò)程中利用動(dòng)畫(huà)、視頻和實(shí)物講解傳感器和智能檢測(cè)的典型案例，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)大教學(xué)信息量，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性，幫助學(xué)生理解和應(yīng)用。同時(shí)，利用線上軟件，如學(xué)習(xí)通、微信群等與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)與答疑，隨時(shí)隨地解決學(xué)生的各種疑問(wèn)和困惑，提高學(xué)習(xí)效率。使學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，能夠利用基本概念、基本原理等，解決實(shí)際問(wèn)題。講授教學(xué)法：利用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書(shū)相結(jié)合的方式，系統(tǒng)講解該課程涉及的基本概念、電路結(jié)構(gòu)、基本定律等，以及典型傳感器的使用方法和數(shù)據(jù)采集方法等，使學(xué)生能夠比較系統(tǒng)地掌握傳感器與智能檢測(cè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。討論教學(xué)法：利用線上學(xué)習(xí)資源，包括微課、速課等，結(jié)合工程實(shí)際提出項(xiàng)目討論題目，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，然后在課堂上進(jìn)行展示和討論，教師負(fù)責(zé)引導(dǎo)和解答，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)采用過(guò)程化考核與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的考核方法，課堂表現(xiàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)都貫穿整個(gè)學(xué)期。課程考核采用形成性評(píng)價(jià)方式?？己艘哉n程目標(biāo)的達(dá)成為主要目的，以檢查學(xué)生對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的掌握程度和應(yīng)用能力為重要內(nèi)容。2.課程目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求的支撐序號(hào)課程目標(biāo)畢業(yè)要求1目標(biāo)1：使學(xué)生具備發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、找到問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力。22目標(biāo)2：使學(xué)生具備農(nóng)業(yè)智能裝備的設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)能力。33目標(biāo)3：通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠合理分析、評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)智能裝備工程專(zhuān)業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問(wèn)題解決方案對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的影響的能力。64目標(biāo)4：使學(xué)生理解并掌握農(nóng)業(yè)智能裝備或一般智能機(jī)械工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。11四、理論教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（40學(xué)時(shí)）緒論學(xué)時(shí)數(shù)：2傳感器的發(fā)展，檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)智能裝備中的傳感器。第一章常用傳感器與測(cè)量電路學(xué)時(shí)數(shù)：10第一節(jié)概述1學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握傳感器的基礎(chǔ)知識(shí)，了解傳感器的發(fā)展動(dòng)向，掌握傳感器的選用原則、負(fù)載效應(yīng)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：傳感器的選用原則、負(fù)載效應(yīng)。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：理解傳感器的概念、構(gòu)成，了解傳感器的分類(lèi)、傳感器的發(fā)展動(dòng)向以及傳感器的選用原則。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，考慮到學(xué)生對(duì)傳感器接觸較少，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就身邊的傳感器、檢測(cè)目標(biāo)等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)傳感器相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第二節(jié)電橋測(cè)量電路2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握電橋的工作原理與作用。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：電橋的工作原理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握直流電橋與交流電橋，理解帶感應(yīng)耦合臂的電橋。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，考慮到學(xué)生對(duì)傳感器測(cè)量電路接觸較少，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就電阻式傳感器、電容式傳感器信號(hào)的輸出等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)傳感器相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第三節(jié)電阻、電容與電感式傳感器2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握這三類(lèi)傳感器的工作原理與測(cè)量電路，了解各自的應(yīng)用場(chǎng)合。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：各類(lèi)傳感器的工作原理與測(cè)量電路。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握電阻式、電容式和電感式傳感器的分類(lèi)與工作原理，掌握其測(cè)量電路，了解各種傳感器的應(yīng)用場(chǎng)合。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，以實(shí)例演示為輔，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就傳感器的工作原理、信號(hào)調(diào)理（復(fù)習(xí)電橋測(cè)量電路）等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)傳感器相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第四節(jié)磁電、壓電與熱電式傳感器2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握這三類(lèi)傳感器的工作原理與測(cè)量電路，了解各自的應(yīng)用場(chǎng)合。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：各類(lèi)傳感器的工作原理，壓電式傳感器的測(cè)量電路。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握這三類(lèi)傳感器的分類(lèi)與工作原理，了解各自的應(yīng)用場(chǎng)合，理解壓電式傳感器的測(cè)量電路。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，以實(shí)例演示為輔，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就傳感器的工作原理、信號(hào)調(diào)理（內(nèi)阻對(duì)信號(hào)的影響，提及放大器）等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)傳感器相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第五節(jié)光電傳感器0.5學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握光電傳感器的工作原理，了解其應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：光電測(cè)量原理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握光電測(cè)量原理，了解常用的光電元件，了解光電傳感器的應(yīng)用。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就光電傳感器的工作原理、信號(hào)調(diào)理等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)傳感器相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第六節(jié)光纖傳感器0.5學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握光纖傳感器的工作原理，了解其應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：光纖傳感器原理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解光纖傳感器的分類(lèi)，理解光纖導(dǎo)光原理，了解光纖傳感器的應(yīng)用。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就光纖傳感器的工作原理、信號(hào)調(diào)理等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)傳感器相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第七節(jié)半導(dǎo)體傳感器1學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握常用的半導(dǎo)體傳感器的測(cè)量原理。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：固態(tài)圖像傳感器。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握固態(tài)圖像傳感器的工作原理，了解熱敏傳感器、氣敏傳感器與濕敏傳感器的工作原理。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就半導(dǎo)體傳感器的工作原理、信號(hào)調(diào)理等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)傳感器相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第八節(jié)紅外測(cè)試0.5學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：了解紅外測(cè)溫原理，了解紅外測(cè)試在工程中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：斯蒂芬-玻爾茲曼定律。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解紅外測(cè)溫的原理，了解常見(jiàn)的紅外測(cè)試儀器的工作原理。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就紅外傳感器的工作原理、信號(hào)調(diào)理等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)傳感器相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第九節(jié)激光測(cè)試0.5學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：了解激光測(cè)試的原理及其在工程中的應(yīng)用情況。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：激光全息測(cè)量。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解激光的特點(diǎn)，掌握激光干涉法測(cè)距的原理，了解激光全息測(cè)量。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就激光測(cè)試的工作原理、信號(hào)調(diào)理等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)傳感器相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第二章信號(hào)及其描述學(xué)時(shí)數(shù)：8第一節(jié)信號(hào)的分類(lèi)與描述2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：理解信號(hào)的分類(lèi)，掌握信號(hào)的時(shí)域、頻域描述。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：信號(hào)的時(shí)域、頻域描述。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解信號(hào)的常見(jiàn)分類(lèi)方法，熟練掌握常見(jiàn)的信號(hào)描述域。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，考慮到頻域描述較為抽象，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就信號(hào)類(lèi)型、信號(hào)的形式等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第二節(jié)周期信號(hào)與離散頻譜2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：理解傅里葉級(jí)數(shù)的三角函數(shù)展開(kāi)式和復(fù)指數(shù)函數(shù)展開(kāi)式。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)的推導(dǎo)過(guò)程、周期信號(hào)的頻譜。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握傅里葉級(jí)數(shù)的三角函數(shù)展開(kāi)式和復(fù)指數(shù)函數(shù)展開(kāi)式的推導(dǎo)過(guò)程，熟練掌握典型周期信號(hào)的頻譜。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，考慮到傅里葉變換較為抽象，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就信號(hào)頻域特征、展開(kāi)式的數(shù)學(xué)和物理意義等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第三節(jié)瞬變非周期信號(hào)與連續(xù)頻譜2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：理解如何通過(guò)傅里葉變換獲得非周期信號(hào)的頻譜。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：傅里葉變換、非周期信號(hào)的頻譜。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握傅里葉變換，熟練掌握典型非周期信號(hào)的頻譜。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，考慮到非周期信號(hào)的傅里葉變換非常抽象，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就信號(hào)頻域特征、頻譜的數(shù)學(xué)和物理意義等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第四節(jié)隨機(jī)信號(hào)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握隨機(jī)信號(hào)的特點(diǎn)及描述方法。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：隨機(jī)信號(hào)的主要特征參數(shù)，樣本參數(shù)、參數(shù)估計(jì)和統(tǒng)計(jì)采樣誤差。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握隨機(jī)信號(hào)的主要特征參數(shù)。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，隨機(jī)信號(hào)的特點(diǎn)較為抽象，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就隨機(jī)信號(hào)的來(lái)源、隨機(jī)信號(hào)的描述參數(shù)等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第三章信號(hào)的調(diào)理與記錄學(xué)時(shí)數(shù)：6第一節(jié)概述0.5學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：了解信號(hào)調(diào)理的內(nèi)涵及其目的。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：信號(hào)調(diào)理的目的。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解信號(hào)調(diào)理的內(nèi)涵，理解信號(hào)調(diào)理的目的。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，為呈現(xiàn)信號(hào)調(diào)理在整個(gè)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中的地位和作用，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就信號(hào)的采集等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)信號(hào)采集相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第二節(jié)信號(hào)的放大0.5學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：了解常用的信號(hào)放大電路。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：放大電路。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解常用的信號(hào)放大電路。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，為呈現(xiàn)信號(hào)放大在整個(gè)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中的地位和作用，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就信號(hào)的采集、幅值大小、信號(hào)變換等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)信號(hào)采集、放大相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第三節(jié)濾波器1學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生掌握濾波器的基礎(chǔ)知識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：濾波器性能分析。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解濾波器的分類(lèi)，掌握濾波器性能分析，了解實(shí)際濾波電路。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，為呈現(xiàn)濾波器的重要性、特點(diǎn)和工作原理，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就信號(hào)的特點(diǎn)等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)信號(hào)調(diào)理相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第四節(jié)調(diào)制與解調(diào)2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：調(diào)幅與解調(diào)，調(diào)頻與解調(diào)。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：理解調(diào)制與解調(diào)的概念，了解調(diào)制的分類(lèi)，掌握調(diào)幅及其解調(diào)，掌握調(diào)頻及其解調(diào)。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，因?yàn)樯婕暗礁道锶~變換，較為抽象，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就信號(hào)的頻域特征、信號(hào)的變化特性等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)信號(hào)采集相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第五節(jié)信號(hào)的傳輸與記錄2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：理解信號(hào)數(shù)字化處理的基本步驟，能正確選用模數(shù)轉(zhuǎn)換器。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：理解模數(shù)轉(zhuǎn)換原理，掌握數(shù)字信號(hào)的傳輸。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解常用的測(cè)試信號(hào)顯示與記錄裝置，理解模數(shù)轉(zhuǎn)換原理，掌握數(shù)字信號(hào)的傳輸。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，以實(shí)例演示為輔，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就信號(hào)的采集、傳輸、通信格式等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)信號(hào)采集相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第四章數(shù)字信號(hào)處理初步學(xué)時(shí)數(shù)：6第一節(jié)采樣定理1學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握采樣定理，能正確設(shè)置采樣頻率。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：頻率混疊，采樣定理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：理解頻率混疊，熟練掌握采樣定理。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，因?yàn)樯婕暗礁道锶~變換，較為抽象，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就信號(hào)的頻域特征、信號(hào)的變化特性、采樣率等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)信號(hào)采集相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第二節(jié)信號(hào)截?cái)?、能量泄漏及窗函?shù)1學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：理解信號(hào)截?cái)鄬?dǎo)致的問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：能量泄露。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：理解能量泄露，理解窗函數(shù)特性對(duì)能量泄露的影響，了解常用的窗函數(shù)。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，因?yàn)樯婕暗礁道锶~變換，較為抽象，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就信號(hào)的頻域特征、采樣率對(duì)信號(hào)的影響等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)信號(hào)采集相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第三節(jié)信號(hào)分析方法4學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：理解時(shí)域分析方法、頻域分析方法、時(shí)頻域分析方法和其他特殊的分析方法，掌握時(shí)差域相關(guān)分析方法。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：時(shí)域、頻域和時(shí)頻域分析方法，相關(guān)分析、功率譜分析。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：理解相關(guān)的概念，熟練掌握相關(guān)函數(shù)及其性質(zhì)，了解相關(guān)分析的工程應(yīng)用，了解現(xiàn)代信號(hào)分析方法。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，以實(shí)例演示為輔，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就時(shí)域、頻域和時(shí)頻域分析方法，相關(guān)分析、功率譜分析等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)分析相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第五章智能檢測(cè)技術(shù)學(xué)時(shí)數(shù)：8第一節(jié)智能檢測(cè)方法2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握對(duì)檢測(cè)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練并尋找規(guī)律的方法。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：基于支持向量機(jī)的智能檢測(cè)，基于決策樹(shù)的智能檢測(cè)。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：信號(hào)的特征，特征分類(lèi)方法。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就信號(hào)的特征、信號(hào)分析方法等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)信號(hào)檢測(cè)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第二節(jié)智能檢測(cè)實(shí)例4學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握智能檢測(cè)系統(tǒng)的組成，熟練掌握基于決策樹(shù)的信號(hào)分類(lèi)方法。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：智能檢測(cè)系統(tǒng)（傳感器、信號(hào)采集、處理、分類(lèi)的全流程），信號(hào)分類(lèi)原理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：智能檢測(cè)系統(tǒng)的組成，信號(hào)在智能檢測(cè)系統(tǒng)各子流程中的形式，信號(hào)特征提取，分類(lèi)算法。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以實(shí)例演示為主，逐步講解，并讓學(xué)生參與每一步的處理參數(shù)選擇，PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)智能檢測(cè)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。第三節(jié)多傳感器信息融合2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握多傳感器信息融合的并聯(lián)、串聯(lián)和混合融合三種結(jié)構(gòu)形式。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：特征級(jí)信息融合。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握對(duì)多傳感器的觀測(cè)信息在一定準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析、綜合，以獲得對(duì)被測(cè)對(duì)象的一致性解釋與描述，并進(jìn)行決策和估計(jì)的信息處理過(guò)程。教學(xué)組織與實(shí)施：本講以PPT講授為主，以實(shí)例演示為輔，講授PPT課件對(duì)應(yīng)內(nèi)容插入彩圖以及應(yīng)用視頻詳細(xì)講解，同時(shí)就信號(hào)的特征、信號(hào)分析方法等知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的交流互動(dòng)，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)多傳感器融合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的理解程度，以提高教學(xué)效果。五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（8學(xué)時(shí)）（一）實(shí)驗(yàn)課程簡(jiǎn)介傳感器與智能檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生使用傳感器、處理數(shù)字信號(hào)、進(jìn)行目標(biāo)智能檢測(cè)的能力。該課程結(jié)合理論知識(shí)和實(shí)際操作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式，讓學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握傳感器的使用、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)分析、智能檢測(cè)等專(zhuān)業(yè)技術(shù)。（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的和基本要求通過(guò)不同輸出形式的傳感器信號(hào)采集、信號(hào)分析、異常聲音檢測(cè)等綜合性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握傳感器的使用、信號(hào)特征的提取、信號(hào)的分類(lèi)等智能檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，為從事農(nóng)業(yè)智能裝備的研發(fā)打下基礎(chǔ)。（三）實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)范（1）學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室從事實(shí)驗(yàn)前應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室守則，必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度；（2）進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前應(yīng)掌握應(yīng)急處理基本常識(shí)與操作；（3）聽(tīng)從實(shí)驗(yàn)室主任及導(dǎo)師指導(dǎo)，在了解實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備性能之后嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行操作，如因違反操作規(guī)程或因不聽(tīng)從指導(dǎo)，造成實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備損壞等事故，將按照學(xué)校有關(guān)規(guī)定處理；（4）參與實(shí)驗(yàn)室工作的老師、研究人員、實(shí)驗(yàn)員、學(xué)生簽訂相應(yīng)的承諾書(shū)方可上崗；（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意安全，如儀器設(shè)備發(fā)生故障，應(yīng)立即報(bào)告導(dǎo)師或?qū)嶒?yàn)室管理員，及時(shí)處理。發(fā)生事故，采取緊急措施（如切斷電源、滅火等），保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，立即上報(bào)；（6）實(shí)驗(yàn)中要節(jié)約用水、用電，減少實(shí)驗(yàn)器材消耗，愛(ài)護(hù)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室設(shè)施；（7）實(shí)驗(yàn)完畢后，整理現(xiàn)場(chǎng)，保持實(shí)驗(yàn)室整齊、清潔。關(guān)閉水源、電源。借物要?dú)w還，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)任何物資不得擅自帶出；（8）凡違反實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，或擅自動(dòng)用非本實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備而導(dǎo)致?lián)p壞者，必須按學(xué)校有關(guān)規(guī)定做出檢查，并酌情賠償損失。（四）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)與學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)學(xué)時(shí)類(lèi)型實(shí)驗(yàn)要求每組人數(shù)04021167h＋01模擬量輸出的傳感器測(cè)量電路2綜合性必做804021167h＋02模擬量輸出的傳感器信號(hào)采集2綜合性必做804021167h＋03振動(dòng)信號(hào)的頻譜分析2綜合性必做804021167h＋04異常振動(dòng)檢測(cè)2綜合性必做8（五）實(shí)驗(yàn)方式及基本要求傳感器與智能檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程通常采用實(shí)際操作的方式進(jìn)行，學(xué)生將親自參與實(shí)驗(yàn)，并使用相應(yīng)的工具和設(shè)備進(jìn)行傳感器與智能檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生將學(xué)習(xí)和應(yīng)用各種傳感器和信號(hào)處理技術(shù)，如模擬量輸出的傳感器、數(shù)字量輸出的傳感器、信號(hào)分析、識(shí)別頻率特征等。他們需要學(xué)會(huì)正確使用檢測(cè)工具和設(shè)備，以獲取準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（六）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排【實(shí)驗(yàn)一】模擬量輸出的傳感器測(cè)量電路1.實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)。2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆针姌驕y(cè)量電路的使用方法。3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：搭建光敏電阻的電橋測(cè)量電路，使用示波器觀察電橋橋臂電阻變化對(duì)測(cè)量信號(hào)的影響。4.實(shí)驗(yàn)要求：要求學(xué)生需要具備基本的電路知識(shí)，示波器和萬(wàn)用表等儀器的使用知識(shí)。完成本實(shí)驗(yàn)后，要求學(xué)生會(huì)搭建基于電橋的光敏電阻測(cè)量電路，會(huì)使用示波器觀察傳感器信號(hào)。5.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材：可調(diào)電源1臺(tái)、光敏電阻1支、電阻若干、面包板1個(gè)、插針連接線若干、萬(wàn)用表1個(gè)、示波器1臺(tái)?！緦?shí)驗(yàn)二】模擬量輸出的傳感器信號(hào)采集1.實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)。2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆漳?shù)轉(zhuǎn)換器的使用和模擬量輸出的傳感器信號(hào)采集方法。3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：使用實(shí)驗(yàn)一中搭建的光敏電阻測(cè)量電路，使用單片機(jī)內(nèi)置的AD模塊對(duì)模擬量輸出的傳感器進(jìn)行信號(hào)采集，并通過(guò)串口將數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)顯示并記錄。4.實(shí)驗(yàn)要求：要求學(xué)生需要具備基本的信號(hào)與系統(tǒng)理論知識(shí)，示波器和萬(wàn)用表等儀器的使用知識(shí)，基本的單片機(jī)理論。完成本實(shí)驗(yàn)后，要求學(xué)生會(huì)使用單片機(jī)讀取AD數(shù)據(jù)，會(huì)使用單片機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。5.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材：光敏電阻1支、電阻若干、面包板1個(gè)、插針連接線若干、單片機(jī)開(kāi)發(fā)板（內(nèi)置AD模塊）1塊、USB轉(zhuǎn)串口模塊1個(gè)、USB數(shù)據(jù)線1條、計(jì)算機(jī)、Matlab軟件?！緦?shí)驗(yàn)三】振動(dòng)信號(hào)的頻譜分析1.實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)。2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆辗治鲂盘?hào)頻譜的方法。3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：使用Matlab軟件讀取拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)（預(yù)先采集好的多段振動(dòng)信號(hào)，保存為xlsx文件），使用Matlab自帶的函數(shù)，分析振動(dòng)信號(hào)的頻譜并找出多段振動(dòng)信號(hào)的共同特征。4.實(shí)驗(yàn)要求：要求學(xué)生需要具備基本的信號(hào)與系統(tǒng)理論知識(shí)，Matlab軟件的使用方法。完成本實(shí)驗(yàn)后，要求學(xué)生會(huì)對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，并找到多段振動(dòng)信號(hào)的共同特征。5.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材：計(jì)算機(jī)、Matlab軟件?！緦?shí)驗(yàn)四】異常振動(dòng)檢測(cè)1.實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)。2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏炀氄莆辗治鲂盘?hào)頻譜的方法、掌握信號(hào)分類(lèi)方法。3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：使用Matlab軟件讀取拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)（預(yù)先采集好的多段振動(dòng)信號(hào)，包括正常振動(dòng)信號(hào)和異常振動(dòng)信號(hào)，保存為xlsx文件），使用Matlab自帶的函數(shù)，分析正常振動(dòng)信號(hào)的頻譜并找出多段振動(dòng)信號(hào)的共同特征，根據(jù)上述特征對(duì)正常信號(hào)和異常信號(hào)進(jìn)行分類(lèi)。4.實(shí)驗(yàn)要求：要求學(xué)生需要具備