《传感器应用技术》教学文件.docx
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《传感器应用技术》教学文件
表3《传感器应用技术课程总体设计方案》
课程总体设计方案
专业名称
电气自动化、机电一体化、工业机器人
专业代码
课程名称
传感器应用技术
课程编号
适用班级
学时
64
课程内容（典型任务）描述：
本课程主要包含数字量传感器、模拟量传感器、家用传感器、传感器的综合应用四个模块，每个模块中有相关传感器的的介绍，主要介绍各传感器的工作原理、测量转换电路、及应用的相关场合。
需要学生掌握相关传感器的工作原理和能够选用合适的传感器应用在控制系统中。
课程教学目标（能力目标）：
1.具备一定的传感器使用与选用能力。
2.培养学生搜集、阅读和利用资料的能力及自学能力。
3.具备一定的检测系统的运行、维护与故障检修能力。
4.能够根据生产需要、工艺要求和现场使用环境，阐述设计思路并获取客户的认同。
5.制订生产工作计划，编制相关工艺文件和生产记录文件，利用传感器、PLC、变频器等制作小型智能产品（具有信号检测功能），并对其进行调试合格，交付客户。
学习成果要求：
1．西门子PLC1200的简单程序编制、下载和调试
2．传感器的接线
3．能选择合适传感器及其测量电路完成控制系统的设计。
4．控制系统的调试
考核方案：
为全面考核学生的知识与技能掌握情况，本课程主要以过程考核为主。
课程考核涵盖项目任务全过程，主要包括项目实施等几个方面。
1.平时考核:
由任课教师根据学生平时的出勤、课堂表现（学习态度）、工作质量（工作作风、设计报告、作品质量、技能操作质量）、现场表现（实训态度与现场管理）情况，在教学过程中加以评定。
2.期末考试:
在期末以实操考试的形式进行考核。
3.考核项目与分值
课程总分为100分，其中平时考核占70分，期末考试占30分，以平时的过程考核为主。
教学组织要求：
根据本课程的教学目标要求和课程特点以及有关学情，综合考虑教学效果和教学可操作性等因素，本课程选用项目驱动教学法、案例分析教学法、分组讨论教学法。
在教学过程中，每个子情境的教学都以工作过程为导向，按照“收集资讯”、“计划决策”、“组织实施”、“检查评价”的步骤开展任务驱动式教学，边讲边学，边学边练，边练边做，讲、学、做相互交叉，学做合一、理实一体，使学生具有坚实的理论知识和过硬的实践技能。
前后课程关系说明：
先修课程：
“电机与电气控制”使学生具有掌握各种低压电器的工作原理，具有掌握硬件接线的基本原则，为传感器控制系统提供了硬件接线的基础，为控制系统提供低压电器的选择。
“PLC”使学生具备了基本软件编程的能力。
后续课程：
机器人技术、自动化生产线的安装与调试课程中各个单元的核心部分采用传感器提供控制信号，因此要想正确运行机器人及自动化生产线，必须要使用传感器。
其它：
表4学习任务与学习活动一览表
序号
日期
学习任务
学习活动
学时
1
数字量传感器
1-1气缸位置检测
4
1-2电涡流传感器的应用
4
1-3光电计数器
4
1-4光纤传感器
4
1-5光电编码器
4
2
模拟量传感器
2-1温度传感器
4
2-2压力传感器
4
2-3光电传感器测液位
8
2-4超声波传感器测距
4
3
家有传感器
3-1称重传感器
4
3-2压电传感器
4
3-3霍尔传感器
4
3-4光敏传感器
4
4
传感器综合应用
4-1指纹传感器
4
4-2图像传感器
4
表5《学习任务设计方案》
学习任务设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
数字量传感器
任务编号
1
适用班级
学时
20
学习内容：
1.了解位置、涡流、光电、光纤、光电编码传感器的种类及特点；
2.理解位置、涡流、光电、光纤、光电编码传感器的工作原理、结构；
3.掌握位置、涡流、光电、光纤、光电编码传感器的测量转换电路。
能力目标：
1.能使用位置、涡流、光电、光纤、光电编码传感器及其测量电路制作相应电路。
2.能根据使用的场合、环境选用合适的位置、涡流、光电、光纤、光电编码传感器；
专业知识：
1.博途软件的熟练使用
2.传感器的安装和接线方法
学习环境：
1.传感器实训设备
2.教材《传感器应用技术》、网络资源、多媒体资源、软件等
3测量仪器、导线、教师教学控制软件
专业工作方法：
教师演示传感器接线方法及西门子1200编程
学生分组操作
学习成果要求：
能够完成PLC1200的编程及下载
能够完成传感器的接线
填写实训工单报告
评价标准：
1.完成PLC1200的编程及下载
2.完成传感器的编程
3.完成整个系统的调试
教学组织：
下达任务-小组讨论-教师讲授、演示-学生操作、教师指导-评价
学习任务设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
模拟量传感器
任务编号
2
适用班级
学时
20
学习内容：
1.了解温度、压力、超声波传感器的种类及特点；
2.理解温度、压力、超声波传感器的工作原理、结构；
3.掌握温度、压力、超声波传感器的测量转换电路。
能力目标：
1.能使用温度、压力、超声波传感器及其测量电路制作相应电路。
2.能根据使用的场合、环境选用合适的温度、压力、超声波传感器；
专业知识：
1.博途软件的熟练使用
2.传感器的安装和接线方法
学习环境：
1.传感器实训设备
2.教材《传感器应用技术》、网络资源、多媒体资源、软件等
3测量仪器、导线、教师教学控制软件
专业工作方法：
教师演示传感器接线方法及西门子1200编程
学生分组操作
学习成果要求：
能够完成PLC1200的编程及下载
能够完成传感器的接线
填写实训工单报告
评价标准：
1.完成PLC1200的编程及下载
2.完成传感器的编程
3.完成整个系统的调试
教学组织：
下达任务-小组讨论-教师讲授、演示-学生操作、教师指导-评价
学习任务设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
家有传感器
任务编号
3
适用班级
学时
16
学习内容：
1.了解称重、压电、霍尔、光敏传感器的种类及特点；
2.理解称重、压电、霍尔、光敏传感器的工作原理、结构；
3.掌握称重、压电、霍尔、光敏传感器的测量转换电路。
能力目标：
1.能使用称重、压电、霍尔、光敏传感器及其测量电路制作相应电路。
2.能根据使用的场合、环境选用合适的位置称重、压电、霍尔、光敏传感器；
专业知识：
1.博途软件的熟练使用
2.传感器的安装和接线方法
学习环境：
1.传感器实训设备
2.教材《传感器应用技术》、网络资源、多媒体资源、软件等
3测量仪器、导线、教师教学控制软件
专业工作方法：
教师演示传感器接线方法及西门子1200编程
学生分组操作
学习成果要求：
能够完成PLC1200的编程及下载
能够完成传感器的接线
填写实训工单报告
评价标准：
1.完成PLC1200的编程及下载
2.完成传感器的编程
3.完成整个系统的调试
教学组织：
下达任务-小组讨论-教师讲授、演示-学生操作、教师指导-评价
学习任务设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
传感器综合应用
任务编号
4
适用班级
学时
8
学习内容：
1.了解指纹、图像传感器的种类及特点；
2.理解指纹、图像传感器的工作原理、结构；
3.掌握指纹、图像传感器的测量转换电路。
能力目标：
1.能使用指纹、图像传感器及其测量电路制作相应电路。
2.能根据使用的场合、环境选用合适的指纹、图像传感器；
专业知识：
1.博途软件的熟练使用
2.传感器的安装和接线方法
学习环境：
1.传感器实训设备
2.教材《传感器应用技术》、网络资源、多媒体资源、软件等
3测量仪器、导线、教师教学控制软件
专业工作方法：
教师演示传感器接线方法及西门子1200编程
学生分组操作
学习成果要求：
能够完成PLC1200的编程及下载
能够完成传感器的接线
填写实训工单报告
评价标准：
1.完成PLC1200的编程及下载
2.完成传感器的编程
3.完成整个系统的调试
教学组织：
下达任务-小组讨论-教师讲授、演示-学生操作、教师指导-评价
表6《学习活动设计方案》
学习活动设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
数字量传感器
任务编号
1
学习活动
气缸位置检测
活动编号
1-1
适用班级
学时
4
学习内容
1.了解霍尔传感器的种类及特点
2.理解霍尔传感器的工作原理、结构
3.掌握霍尔传感器的测量转换电路
学习成果：
使用霍尔传感器制作相应控制电路。
填写实训工单报告
学习目标：
1.能根据使用的场合、环境选用合适的霍尔传感器；
2.能使用霍尔传感器及其测量电路制作相应控制电路。
评价方案与评分标准：
项目化考核：
学习态度（出勤率+实训现场）10％；学习能力（理论知识掌握+上课回答问题）20%；
合作能力（小组完成任务质量+小组完成工作速度）10%；
项目知识与技能（传感器的选择+接线+程序设计+系统调试+实验报告）60%。
教学设计：
教师利用多媒体进行讲授-引导学生确定测量实施方案-传感器的选择-接线-程序下载-调试-自评互评-总结
教学组织：
下达任务-小组讨论-教师讲授、演示-学生操作、教师指导-评价
教学地点：
传感器实训室
教学设备：
1.多媒体教学设备一套
2.传感器实训台一套（含仿真软件）
3.案例视频一套
4.各种类型传感器若干
教学及参考资料：
徐军，冯辉主编，《传感器技术基础与应用实训》第二版，电子工业出版社，2015
穆亚辉，传感器与检测技术，北京：
国防科技大学出版社，2009。
传感器世界：
（）；
作业：
任务1.博途软件的熟练使用
任务2.气缸位置传感器的应用场合
学习活动设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
数字量传感器
任务编号
2
学习活动
电涡流检测
活动编号
1-2
适用班级
学时
4
学习内容
1.了解电涡流传感器的种类及特点
2.理解电涡流传感器的工作原理、结构
3.掌握电涡流传感器的测量转换电路
学习成果：
使用电涡流传感器制作相应控制电路。
填写实训工单报告
学习目标：
1.能根据使用的场合、环境选用合适的电涡流传感器；
2.能使用电涡流传感器及其测量电路制作相应控制电路。
评价方案与评分标准：
项目化考核：
学习态度（出勤率+实训现场）10％；学习能力（理论知识掌握+上课回答问题）20%；
合作能力（小组完成任务质量+小组完成工作速度）10%；
项目知识与技能（传感器的选择+接线+程序设计+系统调试+实验报告）60%。
教学设计：
教师利用多媒体进行讲授-引导学生确定测量实施方案-传感器的选择-接线-程序下载-调试-自评互评-总结
教学组织：
下达任务-小组讨论-教师讲授、演示-学生操作、教师指导-评价
教学地点：
传感器实训室
教学设备：
1.多媒体教学设备一套
2.传感器实训台一套（含仿真软件）
3.案例视频一套
4.各种类型传感器若干
教学及参考资料：
徐军，冯辉主编，《传感器技术基础与应用实训》第二版，电子工业出版社，2015
穆亚辉，传感器与检测技术，北京：
国防科技大学出版社，2009。
传感器世界：
（）；
作业：
任务1.博途软件的熟练使用
任务2.电涡流传感器的应用场合
学习活动设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
数字量传感器
任务编号
3
学习活动
光电计数器
活动编号
1-3
适用班级
学时
4
学习内容
1.了解光电计数器传感器的种类及特点
2.理解光电计数器传感器的工作原理、结构
3.掌握光电计数器传感器的测量转换电路
学习成果：
使用光电计数器传感器制作相应控制电路。
填写实训工单报告
学习目标：
1.能根据使用的场合、环境选用合适的光电计数器传感器；
2.能使用光电计数器传感器及其测量电路制作相应控制电路。
评价方案与评分标准：
项目化考核：
学习态度（出勤率+实训现场）10％；学习能力（理论知识掌握+上课回答问题）20%；
合作能力（小组完成任务质量+小组完成工作速度）10%；
项目知识与技能（传感器的选择+接线+程序设计+系统调试+实验报告）60%。
教学设计：
教师利用多媒体进行讲授-引导学生确定测量实施方案-传感器的选择-接线-程序下载-调试-自评互评-总结
教学组织：
下达任务-小组讨论-教师讲授、演示-学生操作、教师指导-评价
教学地点：
传感器实训室
教学设备：
1.多媒体教学设备一套
2.传感器实训台一套（含仿真软件）
3.案例视频一套
4.各种类型传感器若干
教学及参考资料：
徐军，冯辉主编，《传感器技术基础与应用实训》第二版，电子工业出版社，2015
穆亚辉，传感器与检测技术，北京：
国防科技大学出版社，2009。
传感器世界：
（）；
作业：
任务1.博途软件的熟练使用
任务2.光电计数器传感器的应用场合
学习活动设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
数字量传感器
任务编号
4
学习活动
光纤传感器
活动编号
1-4
适用班级
学时
4
学习内容
1.了解光纤传感器的种类及特点
2.理解光纤传感器的工作原理、结构
3.掌握光纤传感器的测量转换电路
学习成果：
使用光纤传感器制作相应控制电路。
填写实训工单报告
学习目标：
1.能根据使用的场合、环境选用合适的光纤传感器；
2.能使用光纤传感器及其测量电路制作相应控制电路。
评价方案与评分标准：
项目化考核：
学习态度（出勤率+实训现场）10％；学习能力（理论知识掌握+上课回答问题）20%；
合作能力（小组完成任务质量+小组完成工作速度）10%；
项目知识与技能（传感器的选择+接线+程序设计+系统调试+实验报告）60%。
教学设计：
教师利用多媒体进行讲授-引导学生确定测量实施方案-传感器的选择-接线-程序下载-调试-自评互评-总结
教学组织：
下达任务-小组讨论-教师讲授、演示-学生操作、教师指导-评价
教学地点：
传感器实训室
教学设备：
1.多媒体教学设备一套
2.传感器实训台一套（含仿真软件）
3.案例视频一套
4.各种类型传感器若干
教学及参考资料：
徐军，冯辉主编，《传感器技术基础与应用实训》第二版，电子工业出版社，2015
穆亚辉，传感器与检测技术，北京：
国防科技大学出版社，2009。
传感器世界：
（）；
作业：
任务1.博途软件的熟练使用
任务2.光纤传感器的应用场合
学习活动设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
数字量传感器
任务编号
5
学习活动
光电编码器
活动编号
1-5
适用班级
学时
4
学习内容
1.了解光电编码器的种类及特点
2.理解光电编码器的工作原理、结构
3.掌握光电编码器的测量转换电路
学习成果：
使用光电编码器制作相应控制电路。
填写实训工单报告
学习目标：
1.能根据使用的场合、环境选用合适的光电编码器；
2.能使用光电编码器及其测量电路制作相应控制电路。
评价方案与评分标准：
项目化考核：
学习态度（出勤率+实训现场）10％；学习能力（理论知识掌握+上课回答问题）20%；
合作能力（小组完成任务质量+小组完成工作速度）10%；
项目知识与技能（传感器的选择+接线+程序设计+系统调试+实验报告）60%。
教学设计：
教师利用多媒体进行讲授-引导学生确定测量实施方案-传感器的选择-接线-程序下载-调试-自评互评-总结
教学组织：
下达任务-小组讨论-教师讲授、演示-学生操作、教师指导-评价
教学地点：
传感器实训室
教学设备：
1.多媒体教学设备一套
2.传感器实训台一套（含仿真软件）
3.案例视频一套
4.各种类型传感器若干
教学及参考资料：
徐军，冯辉主编，《传感器技术基础与应用实训》第二版，电子工业出版社，2015
穆亚辉，传感器与检测技术，北京：
国防科技大学出版社，2009。
传感器世界：
（）；
作业：
任务1.博途软件的熟练使用
任务2.光电编码器的应用场合
学习活动设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
模拟量传感器
任务编号
6
学习活动
温度传感器
活动编号
2-1
适用班级
学时
4
学习内容
1.了解温度传感器的种类及特点
2.理解温度传感器的工作原理、结构
3.掌握温度传感器的测量转换电路
学习成果：
使用温度传感器制作相应控制电路。
填写实训工单报告
学习目标：
1.能根据使用的场合、环境选用合适的温度传感器；
2.能使用温度传感器及其测量电路制作相应控制电路。
评价方案与评分标准：
项目化考核：
学习态度（出勤率+实训现场）10％；学习能力（理论知识掌握+上课回答问题）20%；
合作能力（小组完成任务质量+小组完成工作速度）10%；
项目知识与技能（传感器的选择+接线+程序设计+系统调试+实验报告）60%。
教学设计：
教师利用多媒体进行讲授-引导学生确定测量实施方案-传感器的选择-接线-程序下载-调试-自评互评-总结
教学组织：
下达任务-小组讨论-教师讲授、演示-学生操作、教师指导-评价
教学地点：
传感器实训室
教学设备：
1.多媒体教学设备一套
2.传感器实训台一套（含仿真软件）
3.案例视频一套
4.各种类型传感器若干
教学及参考资料：
徐军，冯辉主编，《传感器技术基础与应用实训》第二版，电子工业出版社，2015
穆亚辉，传感器与检测技术，北京：
国防科技大学出版社，2009。
传感器世界：
（）；
作业：
任务1.博途软件的熟练使用
任务2.温度传感器的应用场合
学习活动设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
模拟量传感器
任务编号
7
学习活动
压力传感器
活动编号
2-2
适用班级
学时
4
学习内容
1.了解压力传感器的种类及特点
2.理解压力传感器的工作原理、结构
3.掌握压力传感器的测量转换电路
学习成果：
使用压力传感器制作相应控制电路。
填写实训工单报告
学习目标：
1.能根据使用的场合、环境选用合适的压力传感器；
2.能使用压力传感器及其测量电路制作相应控制电路。
评价方案与评分标准：
项目化考核：
学习态度（出勤率+实训现场）10％；学习能力（理论知识掌握+上课回答问题）20%；
合作能力（小组完成任务质量+小组完成工作速度）10%；
项目知识与技能（传感器的选择+接线+程序设计+系统调试+实验报告）60%。
教学设计：
教师利用多媒体进行讲授-引导学生确定测量实施方案-传感器的选择-接线-程序下载-调试-自评互评-总结
教学组织：
下达任务-小组讨论-教师讲授、演示-学生操作、教师指导-评价
教学地点：
传感器实训室
教学设备：
1.多媒体教学设备一套
2.传感器实训台一套（含仿真软件）
3.案例视频一套
4.各种类型传感器若干
教学及参考资料：
徐军，冯辉主编，《传感器技术基础与应用实训》第二版，电子工业出版社，2015
穆亚辉，传感器与检测技术，北京：
国防科技大学出版社，2009。
传感器世界：
（）；
作业：
任务1.博途软件的熟练使用
任务2.压力传感器的应用场合
学习活动设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
模拟量传感器
任务编号
8
学习活动
光电传感器
活动编号
2-3
适用班级
学时
8
学习内容
1.了解光电传感器的种类及特点
2.理解光电传感器的工作原理、结构
3.掌握光电传感器的测量转换电路
学习成果：
使用光电传感器制作相应控制电路。
填写实训工单报告
学习目标：
1.能根据使用的场合、环境选用合适的光电传感器；
2.能使用光电传感器及其测量电路制作相应控制电路。
评价方案与评分标准：
项目化考核：
学习态度（出勤率+实训现场）10％；学习能力（理论知识掌握+上课回答问题）20%；
合作能力（小组完成任务质量+小组完成工作速度）10%；
项目知识与技能（传感器的选择+接线+程序设计+系统调试+实验报告）60%。
教学设计：
教师利用多媒体进行讲授-引导学生确定测量实施方案-传感器的选择-接线-程序下载-调试-自评互评-总结
教学组织：
下达任务-小组讨论-教师讲授、演示-学生操作、教师指导-评价
教学地点：
传感器实训室
教学设备：
1.多媒体教学设备一套
2.传感器实训台一套（含仿真软件）
3.案例视频一套
4.各种类型传感器若干
教学及参考资料：
徐军，冯辉主编，《传感器技术基础与应用实训》第二版，电子工业出版社，2015
穆亚辉，传感器与检测技术，北京：
国防科技大学出版社，2009。
传感器世界：
（）；
作业：
任务1.博途软件的熟练使用
任务2.光电传感器的应用场合
学习活动设计方案
课程名称
传感器应用技术
课程编号
任务名称
模拟量量传感器
任务编号
9
学习活动
超声波传感器
活动编号
2-4
适用班级
学时
4
学习内容
1.了解超声波传感器的种类及特点
2.理解超声波传感器的工作原理、结构
3.掌握超声波传感器的测量转换电路
学习成果：
使用超声波传感器制作相应控制电路。
填写实训工单报告
学习目标：
1.能根据使用的场合、环境选用合适的超声波传感器；
2.能使用超声波传感器及其测量电路制作相应控制电路。
评价方案与评分标准：
项目化考核：
学习态度（出勤率+实训现场）10％；学习能力（理论知识掌握+上课回答问题）20%；
合作能力（小组完成任务质量+小组完成工作速度）10%；
项目知识与技能（传感器的选择+接线+程序设计+系统调试+
升级会员 